基于拉格朗日功能平衡法的单轨吊失速保护器触发理论分析

通过假设分步法从机器人学的角度对单轨吊机车失速保护器触发装置进行运动学分析,并对点位进行了详细描述。采用拉格朗日功能平衡法对失速保护器触发机构中的滑动轴位移状况建立了完整的动力学数学模型,通过该模型可以描述在运动过程中的滑动轴位移与运行速度、各部件参数之间的关系。借助Adams软件构建虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得出所需的速度-位移仿真结果图。分析结果表明,滑动轴的位移与运行速度有关,当运行速度到达所设定临界值2 m/s时,滑动轴能够伸出足够长度以满足失速保护工作要求,符合数学模型的预期计算。

矿井中单轨吊辅助运输系统驱动单元配置与实践研究

单轨吊作为矿井中人员、材料、设备的辅助运输设备,其具有安全可靠、爬坡能力强、不跑车掉道、不受底板影响等优势,使得单轨吊在煤矿辅助运输系统中有着较为广阔的应用前景。但我国对于单轨吊的研究时间较短,并且未根据矿井实际地质条件和巷道条件进行具体设计选择,难以保障单轨吊设计的应用价值。据此,以某煤矿为研究案例,结合煤矿地质和巷道条件,合理实施巷道断面锚固、单轨吊选择及吊箱以及单轨吊作业流程优化设计。通过SolidWorks+ANSYS联合仿真方式,确认优化后机架、夹紧装置等单轨吊辅助运输系统驱动单元关键结构件的受力情况,进而快速分析优化设计可行性。另外,将优化配置应用工程实践,确认单轨吊辅助运输系统驱动单元配置设计具有较强的社会效益和经济效益。

单轨吊辅助运输系统在复杂地质条件下的应用

实施高质量、高效率的矿山开采是煤炭工业进步的关键途径,而在这个过程中,搭建辅助运输体系也变得至关紧要。在我国的大多数煤矿中,人员、物资和设备等从井底运输到采区工作面需要经过多次转移,这不仅消耗了大量的设备和人力,也带来了许多安全隐患,运输事故频发,这与现代化的综采综掘系统相比,显得格外不协调,严重阻碍了矿井全体员工效率的提升和煤矿安全生产的进步。所以,必须对当前的辅助运输系统实施有力的科学革新,这样才能满足在复杂地质条件下构筑高质量、高效率的现代化矿山的需求。

井下运输车辆电涡流缓速器结构优化

随着智能化装备在煤矿井下的深入应用,智能化车辆为井下运输系统的稳定高效运行提供了有力条件。电涡流缓速器是井下运输车辆辅助制动装置之一。介绍了电涡流缓速器的机械结构,推导了电涡流缓速器制动力矩计算公式,并以此为依据分析了影响制动力矩的因素,在此基础上提出了扇形励磁电涡流缓速器。对扇形励磁电涡流缓速器进行结构设计,确定了主要参数。建立了电涡流缓速器模型,考虑散热、安装等实际工况问题,对电涡流缓速器整体结构进行了优化设计。

基于NSGA—Ⅱ的矿车复合制动多目标优化控制分析

矿车是煤矿、采石场和建筑工地等重型工业领域的主要运输工具之一,目前矿车制动系统大多采用约束控制的模式对制动转矩进行分配,虽然利用这种处理模式能够改善制动回收性能,但相对实际制动工况具有较大偏差以调节前后轴的制动力。针对上述问题,设计了一种基于非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)的矿车复合制动多目标优化控制策略。该策略考虑矿车制动过程造成的干扰,按照多目标优化的方式获得不同状态下的决策最优参数,实现复合制动转矩分配并建立帕累托(Pareto)解集;利用优化后的理想解法实施决策,可确定最佳输出参数,获得与制动需求相符的转矩分配结果;同时,设计了模糊控制器,实现了矿车制动能量的高效回收。通过开展控制策略转矩分配仿真分析可知,进行决策分析时,利用基于NSGA-Ⅱ的矿车复合制动多目标优化控制策略能够回收更高比例的制动能量,促进制动回收性能的明显提升,在较低强度制动下获得更优的制动能量回收效果,相对单独的模糊控制策略具备更优综合性能,完成预期制动力的分配。

绳牵引轨道运输斜巷设置跑车防护探讨

基于对无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车的梭车制动装置、车辆编组形式,以及相关规范、标准、规程条文的研究,探讨了无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车在斜巷运输系统中是否需要设置跑车防护装置的问题,通过分析研究得出绳牵引斜巷轨道运输系统中,缠绕式绞车和无极绳绞车提升串车时斜巷内必须设置跑车防护装置。无极绳连续牵引车和绳牵引卡轨车两种辅运设备,要求在车组编组中编入带制动功能的梭车或安全制动车,作为牵引绳断绳保护;其次,可以在车组尾部加挂安全制动车或带抱绳功能的辅助牵引制动车,解决矿车与矿车之间连接处脱销、断销、断链而发生跑车事故;最后,车组加挂保险绳作为最后一道防跑车的安全措施。

底侧卸式矿车外动力卸载设施的研究与应用

大型有轨运输矿车设有专用卸载站,站内矿车沿卸载曲轨运行。针对矿车通过卸载站时电机车无法产生驱动力,导致矿车无法稳定通过卸载站问题,从矿车通过卸载站机械能变化情况出发,以塞尔维亚某铜矿卸载站为例,分析矿车卸载过程中速度变化情况,并通过设置外动力设施控制卸载运行速度,使大型有轨运输矿车卸载平稳可靠,对生产系统自动化起到了极大促进作用。

遵义长沟锰矿井下运输设备安全隐患分析与锂电池电机车的应用

针对遵义长沟锰矿井下运输设备存在的安全隐患进行了深入分析,并提出了改进措施。通过对遵义长沟锰矿的基本情况和开采现状进行概述,指出了矿井下架线式电机车运输存在的安全隐患,包括巷道内光线不足、架空工字梁安装不规范以及夜间作业风险等问题。在此基础上,对比了架线式电机车与锂电池电机车的技术参数,强调了锂电池电机车在安全性、经济性、环保性等方面的优势,建议在现有轨距和巷道条件下,选用CTY12/7GP型KA矿安标志的锂电池电机车,以实现矿山运输设备的更新换代,提高矿山安全生产水平。

井下有轨运输远程放矿监控系统的设计与应用

有轨运输电机车是有色金属矿山井下矿石转运的主要设备,受井下巷道结构复杂、网络基础设施薄弱等因素影响,需要投入大量人力在现场配合电机车司机完成相关运输任务,实际作业过程中存在操作人员劳动强度大、易发生机械伤害等诸多问题。金川集团信息与自动化工程公司通过对放矿及道岔控制进行自动化改造,并将视频监控、漏泄通讯、红区管控等系统有机结合,实现井下有轨电机车的远程放矿及无人值守,在有色矿山具有推广应用和借鉴价值。

基于ConvNext的无人驾驶机车运行中的障碍物检测

矿用电机车是矿山运输的主要设备,由于井下运行环境复杂,照明条件有限,无人驾驶的电机车容易与前进方向上的障碍物碰撞导致脱轨,从而影响电机车的运行效率和矿山的正常生产。因此,能够精准地识别出机车前进方向上威胁机车正常行驶的障碍物,对提高电机车的运行效率、保障作业人员的人身安全具有重要意义。ConvNext模型特征提取效果好,模型的训练速度较快,目标检测的检出率高,能达到预期效果。故本文尝试采用ConvNext来对电机车行驶过程中的障碍物进行检测实验。实验结果与预期效果相同,ConvNext算法的检测精度符合要求,可精准检测机车运行各种复杂环境下的障碍物,mAP可达到87.5%。

煤矿单轨吊运人车辆结构安全分析及优化研究

以DC260/160Y单轨吊为研究对象,介绍一种基于有限元分析的煤矿单轨吊运人车辆结构安全分析及优化方法。首先,以运人车辆形状、规格尺寸、材料特性等参数为依据,利用Solidworks软件构建出相应的有限元模型,将该模型导入到ANSYS软件内后,自动对运人车辆结构静力学特性予以分析,以此寻找出原运人车辆结构中的薄弱点,进而以此为基础对运人车辆结构进行优化。通过优化后运人车辆应用情况的观察可以发现,优化后运人车辆出现损伤的概率明显下降,应将有限元分析推广到单轨吊运人车辆结构设计与优化当中。

煤矿井下轨道运输设施中气动控制装置的应用

主要研究了煤矿井下轨道运输安全设施中气动控制装置的应用。通过对煤矿井下轨道运输安全设施现状进行分析,提出了一种新型气动控制装置,旨在提高煤矿井下轨道运输的安全性能。详细介绍了气动控制装置的设计、工作原理以及在实际运输过程中的应用效果等。

煤矿井下轨道运输监控系统研究

煤炭行业是中国能源工业的重要组成部分。为实现煤矿高效生产,生产现代化、信息化是发展的必然趋势。采用轨道运输监控系统可以提高矿井轨道运输能力,对于提高煤矿的安全生产水平、减少事故损失、提高产能具有重要意义。介绍了煤矿井下轨道运输的基本情况,分析了煤矿井下轨道运输监控系统的构成及功能,探讨了煤矿井下轨道运输监控系统的应用,指出了井下轨道运输监控系统的技术难度与发展前景。

煤矿井下车辆智能调度系统优化研究

针对采用无轨胶轮车运输方式的矿井存在用车需求与供给之间信息不对称,车辆调度流程较复杂、调度效率较低、井巷中同一地点同一时间段内出现多车运行,大量尾气排放对井巷中空气的污染,导致有毒有害气体浓度超限的问题。通过在现有车辆调度系统功能模块基础上进行优化,增加固定派车、提前约车、智能拼车、自主派车以及查询打印等功能模块、开发手机端APP软件。实现用车人在线车辆申请,车辆智能调度一体化管控和“零”车辆等候时间,达到“智能拼车、自助约车、自主派车”的目的,促进矿井车辆安全高效智能调度,解决有毒有害气体浓度超限的问题,具有重要的现实意义和推广应用价值。

煤矿轨道运输绞车固定关键技术研究

为了提高煤矿轨道运输绞车固定质量,保证绞车稳定运行,本文简述了轨道运输绞车固定规范,以某煤矿为例,对绞车安装及其受力予以分析,提出了绞车固定技术及应用策略。由应用效果可知,采取恰当单体支柱固定、专用锚杆固定及基础螺栓浇砌固定、“地锚+”固定技术,可确保煤矿轨道运输的安全性。

单轨吊与快速掘进系统融合技术研究

随着快速掘进系统装备在矿井下应用,掘进工作面工作强度不断增大,为了满足快速掘进系统的物料供给,结合单轨吊辅助运输系统在巷道运输方面的优势,以铜川矿业公司玉华煤矿为研究对象,开展了单轨吊和快速掘进系统的融合技术研究,解决了快速掘进系统工作面物料运输难、工作强度大等工程难题,实现高效、安全、快速巷道掘进作业。

龙山煤业齿轨卡轨车技术设计及应用实践

龙山煤业二水平设计使用防爆柴油机齿轨卡轨车作为井下辅助运输设备,服务二采区掘进及回采设备、物料的运输任务,该设备具有安全系数高、灵活性高、操作简便的特点,系统运行后可提高工作效率、增加产能,为矿井安全高效生产提供保障。

煤矿井下接触网除锈装置的研制

为了有效解决煤矿井下钢轨式接触网的锈蚀,分析了物理除锈、激光除锈、化学除锈的优缺点,选择了更适合的物理除锈,同时研究了除锈装置的设计需求及功能要求,研制了具备自动升降、左右偏移补偿、压力可调的除锈装置。经过现场工业性试验使用,顺利完成了接触网的除锈工作,验证了该装置的可行性,提高了煤矿井下接触网除锈工作效率,降低了工作劳动强度。

斜井自动道岔的优化研究

在斜井提升矿井中道岔作为有轨运输的关键设施,其运行的可靠性、稳定性直接关系到矿企的生产安全和生产效率。本文结合斜井道岔的现实情况提出了道岔运行及控制的优化设计,从硬件选择、监控系统、程序联锁控制等方面进行了研究及优化,同时与提升机控制系统紧密联系,从而能够实现道岔运行更可靠,斜井运输更安全高效的愿景。

矿用单轨吊机车新型制动小车设计与分析

本文针对传统制动小车的缺陷,提出了一种新型简易的制动小车。本文根据单轨吊车运行的最大牵引力结合杠杆原理得到了制动弹簧力;根据制动弹簧力得到了制动油缸的最大制动力;根据该最大制动力获得油缸的拉力;根据拉力的大小选取了合适的油缸大小;根据油缸的大小和最大的制动弹簧力以及弹簧在不同制动状态下的伸长量得到了弹簧的设计参数。为实现制动装置的快速泄压,本文还设计了制动小车的快速泄压回路,保证制动小车的快速制动。最后本文通过仿真软件对制动小车的离心限速装置进行仿真分析,获得了其中甩杆甩出的合适速度以及甩出的长度,使其能在设定速度时甩出并触发控制阀动作,从而实现制动。