自动罐帘门设计说明书

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1、自动罐帘门设计说明书中国矿业大学成人教育学院2021届毕业设计（论文）1绪论1.1导言罐笼是矿山立井中广泛使用的一种重要的运输设备，它主要的作用是对人和物料的提 升，其运行状况正常与否直接影响生产的效率和安全。煤矿安全规程04版（以下简称 规程）规定：专为升降人员和升降人员与物料的罐笼（包括有乘人间的箕斗），进出口 必须装设罐门或罐帘，高度不得小f 1.2 m,罐门或罐帘下部边缘至罐的底部的距离不得 超过250 mm,帘横杆的间距不得大于200 mm，罐门不得外开。1.2对当前儿种型式罐帘门的比较分析根据规程规定，目前国内专为升降人员和升降人员与物料的罐笼的罐门或罐帘（以下统称为罐帘门），有下

2、列类型：（1）左右两侧靠竖杆定位、靠人工托起、靠重力下滑的上下滑动式栅栏门适用于升降 人员和升降人员与物料的罐笼。此种栅栏门的优点是适用范围广。常规设计中采用圆钢两端弯成圆环作横杆，横杆之 间用金属链连接限制横杆间距，左右两则用圆钢作罐帘限位升降移动导杆，用罐帘吊钩将 打开的罐帘吊起固定，设计简单，便于加工制造和维修。它的缺点是在打开罐帘时，需让横杆两端半行上移，否则阻力增大，难以开启到位。为保证罐帘有足够的强度，使罐笼在最大额定乘载人员情况下，因外力作用突然倾斜时，乘罐人员不会因罐帘强度不足而出罐坠井，因而罐帘横杆通常采用直径18mm以上的圆钢 或外径20mm以上的钢管制造，一个1吨标准罐笼

3、的罐帘约重3千克，罐笼越宽，罐帘越 重，打开罐帘门的操作越困难，通常需二人配合操作才能打开。把钩工当班期间需频繁操 作罐帘门，劳动强度大，易疲劳。另外横杆连接链易磨损，故障率较高。（2）绕固定转轴限位旋转的双扇内开水平转动式栅栏门。它适用于升降人员和加宽型 的升降人员与物料的罐笼。它的优点是常规设计中采用角钢或钢管、带钢焊接，强度大，安全系数较大，开门省 力，把钩工操作劳动强度低，易操作。它的缺点是在开栅栏门时需占用罐笼内较大的有效空间，对标准罐笼而言，釆用此安 全门只能作升降人员，不能兼用升降标准矿车，因而降低罐笼1中国矿业大学成人教育学院2021届毕业设计(论文)的使用效率。(3)上下两端

4、限位，只能沿水平方向左右移动的水平拉动式栅栏门。仅适用F单纯升 降人员的罐笼。它的优点是常规设计中，采用圆钢和金属链环连接制造，设计简单，便于操作，把钩 工劳动强度低，罐笼门不占有罐笼内的有效乘人空间。它的缺点是在罐笼端头部装有罐帘限位移动横杆，因此不能进出升降矿车。另外还有 沿上部转轴转动的上开式等其它不常见形式。1.3总结以前设计的几种罐帘门的门型1.3.1轻型无极绳式罐笼栅栏门1)设计中应解决的关键问题(1)罐帘门的横杆及连接绳或链环材质密度大，强度低，开启操作费力，故障率高，安全可靠性差。(2)开关罐帘门时横杆在上下运行过程中两端位移量不同，摩擦阻力大，动作不灵活。2)系统运行原理如图

5、1-1所示，当帘子下端横杆任意部位受向上的作用力时，以左端受力为例，动作 过程如下：力F作用丁横杆左端一横杆左端上移一与横杆左端固定的无极绳带动滑轮II、Ilk IV顺时针旋转一与横杆右端固定的无极绳带动横杆右端与左端同步上移一横杆右端下 部无极绳上移一带动滑轮I、V、VI逆时针旋转一系统实现同步运行。图1-1轻型无极绳式罐笼栅栏门2中国矿业大学成人教育学院2021届毕业设计(论文)由上述分析可知，该罐帘门下部横杆任意点受力，整个罐帘门都会左右平衡同步上移 或下落.从而避免了左右两边运行不同步把钩工打开帘子困难问题的发生。它的优点是适用于升降人员和升降人员与物料的各种罐笼，11不占用罐内有效承

6、载空 间：罐帘底部横杆两端固定在无极绳上，在任意横杆的任何部位施加向上或向下的作用力 时，都能确保罐帘横杆两端沿上下垂直方向同步上下运行，运行阻力极小；罐帘横杆采用 密度小、抗弯曲性能好IL弹性大的新型MC尼龙棒制造，横杆连接的无极绳采用柔韧性好、伸长系数低的高强度尼龙绳或耐腐蚀、高强度、柔韧性好的钢丝绳。因此整个罐帘门强度 高，质量轻（与原有尺寸的钢制栅栏门相比仅为原质量的3/10）,耐腐蚀，耐磨损，操作 灵活方便，故障维修率低它的缺点是设计较复朵，与尺寸、强度相同的钢制栅栏门相比，造价较高。1.3.2半口动弹簧储能式罐帘门图1-2半口动弹簧储能式罐帘门3半口动弹簧储能式罐帘门门型如图1-2

7、所示：中国矿业大学成人教育学院2021届毕业设计（论文）1）研制原因（1）以前使用的罐帘门是栅栏式罐帘门，靠罐帘门的重力下放，罐帘门两侧以钢丝 绳作导轨，把工开启罐帘门时很费力，增加了把钩工的劳动强度。（2）把钩工在用力开启罐帘门时，经常会因用力过猛而掉安全帽，不利于把钩工的 安全。（3）上下井的乘罐人员经常在罐笼还未停稳的情况下，就先开启罐帘门做下罐笼的 准备；还有个别人员在罐笼运行中就开启罐帘门，不利于乘罐人员的安全。（4）罐笼运行过程中，突然制动，罐帘门容易弹起，不利于乘罐人员和运送物料的 安全，对井筒设备的安全不利。2）半口动罐帘门的研制原理及制作（1）半口动罐帘门的研制原理半白动罐帘

8、门的是利用弹簧储存能量的原理而制作的,罐帘门在人工关闭时，轻轻下拉即可，并靠弹簧储存能量的原理储存能量；罐帘门打开时,依靠弹簧储存的能量，口动开启。（2）半口动罐帘门的组成半口动罐帘门主要有四部分 组成：a、罐帘门。由横杆、纵链和轴承组成。横杆和纵链组成可伸缩的罐帘门，轴承使 罐帘门开启、关闭灵活。b、弹簧。储存能量，使关闭的罐帘门在打开闭锁时，依靠弹簧储存的能量，口动开 启罐帘门。c、导轨。固定关闭时的罐帘门，同时用于罐帘门开启、关闭时的导向。d、闭锁装 置。用于关闭罐帘门时闭锁，防止罐笼在运行中口动开启。1.3.3涡卷式罐帘门蜗卷式罐帘门是近几年研制成功的一种罐帘门，它的门型如图1-3所示

9、，这套系统在 关门时，向下轻拉罐门横杆组，横杆组在重力作用下牵引钢丝绳，通过卷楹迫使涡卷弹簧 储能。门关好后，有相应机构将罐门紧固，方便可靠。开门时，涡卷弹簧释放能量拉动横 杆组上提.情况也一样，因而开门、关门时都很省力。此外，罐笼下大设备时，一般只需将横杆组全部推往水平段导轨即可，操作方便。涡卷罐帘门比较适合单、双层双车罐笼 使用。对于在投入罐笼的使用罐帘门。应根据罐笼的特点设计相应的安装方式，并考虑安 装后对罐笼口身的影响，如增加了罐笼的质量等。涡卷罐帘门安全、可靠、开启轻便，L下大设备时不需拆卸，有一定实用价值和推广价值。4中国矿业大学成人教育学院2021届毕业设计（论文）图1-3蜗卷式

10、罐帘门1.4适用于升降人员与物料的各种罐笼的罐帘门的设计原则：1）罐帘门适用于升降人员与物料的各种形式罐笼，并能满足最大额定乘载人员情况下的安全需要。2）罐帘门不占用罐内有效乘载空间。3）罐帘门的开关动作灵活、安全、可靠，操作方便省力，维修量小，把工人劳动强度低，有利丁矿井提升的安全、高效进行。1.5设计中应解决的问题：1）帘门的横杆及连接绳或链环材质密度大、强度低、启操作费力、故障率高、安全 可靠性差。2）开关罐帘门时横杆在上下运行过程中，两端位移量不同，摩擦阻力大、动 作不灵活。3）以电机带动减速器作为开关罐帘门的动力源，采用蓄电池供电。4）利用单片机、动芯片、接近开关等电子元件组成的控制系统控制电机的动作状态，从而使罐帘门开启和 关闭，实现竖井提升中罐帘门的自动控制。1.6设计中应该考虑的问题煤矿井下得环境特点及对矿用电气设备的耍求很严格。煤矿井下得空气中含有沼气和 煤尘，在一定的条件下可以被点燃燃烧甚至发生爆炸，所以矿用电气设备必须具有防爆性 能。由于环境恶劣，井下供电系统及设备容易发生漏电、人身触电、短路、过负荷、点火 灾、电雷管提前引爆等电气事故，所以必须采用各种预防措施和设置必要得保护装置，以 防止各种电气事故得感谢您的阅读，祝您生活愉快。