煤矿无轨胶轮车用防爆换热装置设计

以防爆柴油机作为动力源的无轨胶轮车经常遇到低温或者高温的现象,造成设备启动困难、磨损加大、功耗增加等问题。通过对无轨胶轮车动力传动系统热源的分析研究,分析计算不同子系统工作状态对温度的要求,设计出一种基于传动油、冷却液、防爆柴油机尾气三者之间热能切换的换热装置。在换热装置内,3种介质由温度差形成热对流、热传导,调节3种介质参与度,实现不同系统对热能的需求,解决无轨胶轮车因低温或高温引发的多种问题。该换热装置可以提高装备的功能性、经济性、可靠性,具有现实的工程应用价值。

防爆柴油机机油保护液压启动系统设计

防爆柴油机是煤矿辅助运输装备的主要动力源之一,安全保护与启动系统是防爆柴油机必备系统,小型辅助运输装备的高度集成化给防爆柴油机提出了新要求。通过对无轨胶轮车防爆柴油机保护及启动系统进行研究,设计了一种基于机油保护、液压马达启动的防爆柴油机机油保护液压启动系统。通过采用机油保护液压启动,综合运用装备本身自带资源,实现防爆柴油机的正常启动与保护,满足小型低矮紧凑装备在性能及空间布置的需求,提高装备的功能性、经济性、可靠性,提升装备的应用价值。

基于UWB技术的煤矿无轨胶轮车定位系统设计及应用

煤矿无轨胶轮车精确定位是实现车辆调度的重要基础。基于UWB超宽带定位技术设计了无轨胶轮车定位系统,并将其应用到工程实践中。首先对UWB超宽带定位技术进行概述,介绍了定位的基本原理。对定位系统整体方案及系统主要功能进行设计,系统整体分为井上和井下两大部分,上下部分之间基于光纤环网进行数据传输。对车载终端和读卡器的硬件选型进行设计,以上2个装置使用的控制器均为STM32F407芯片。对定位系统的初始化程序,软件程序主要流程,定位服务程序进行了分析。通过工程应用发现系统具有很高的定位精度,应用系统后煤矿无轨胶轮车工作效率大幅度提升,在应用的1 a时间内没有出现安全事故。

矿用防爆无轨胶轮车用AMT技术探讨

介绍了矿用防爆无轨胶轮车用变速箱的使用现状及需求,结合工程机械常用的自动变速箱系统的特点,对其性能进行比较。根据比较结果,着重分析了机械式自动变速箱(AMT)的优缺点和国内外发展现状。根据防爆无轨胶轮车的发展趋势和煤炭市场的使用需求,综合论述了AMT在矿用防爆无轨胶轮车上推广使用的可行性及重要意义;并分析了AMT在矿用防爆无轨胶轮车上的应用前景及市场需求。

基于CAN通信的矿用纯电动无轨胶轮车故障诊断技术研究

以WLL5型矿用防爆纯电动无轨胶轮车为例,在分析胶轮车故障监测对象的基础上,深入研究了相关的故障诊断技术和方法,通过对整车局域网架构的解析,设计了集仪表盘和故障诊断仪功能于一体的车载复用显示器。经车辆运行试验,车辆的在线故障诊断和监测效果良好,具有一定的借鉴意义。

基于矿用防爆纯电动无轨胶轮车的高压互锁技术研究

矿用防爆纯电动无轨胶轮车在发生碰撞或意外时,存在高压连接松脱的安全隐患,会危及驾乘人员和车辆的安全。针对这一问题,在分析胶轮车高压互锁功能和防爆连接器构造的基础上,以某矿用纯电动材料运输车为例,设计了2种高压互锁技术方案。结合胶轮车车身的结构特点,进行比对后选取最优的设计方案。该高压互锁检测技术具有故障定位准确、易于实现、扩展性和通用性强等特点,并通过了台架和实车验证,配合相应的安全控制策略,能有效地保障驾乘人员和车辆运行的安全,具有一定的推广和应用价值。

矿用防爆胶轮车制动能效响应优化设计

针对某型防爆胶轮车前、后制动系统制动能效响应不一致造成前桥制动器优先制动,导致前桥高温密封圈损坏、制动器窜液、制动失效,经过技术分析,对整车制动系统进行优化,改善了前、后制动系统响应一致性,避免了此类故障的发生,提高了车辆行驶安全性,降低了车辆运行维护成本。

WCJ12E矿用无轨胶轮车车架在碎石路面工况下的模态分析

为探究矿用无轨胶轮车在碎石路面工况下的实际运行情况,以典型的WCJ12E型铰接式矿用无轨胶轮车车架为研究对象,在建立其有限元分析模型后,对该车架在碎石路面工况下的自由模态和约束模态基本数据进行计算。而后在此基础上,将路面激励频率与车辆自身运行频率与车架固有频率进行对比,判断胶轮车是否可能存在共振现象,并根据判断结果简要提出了后续的车架结构优化措施,以供参考。

虚拟轨道列车空气互联平衡悬架的动力学性能研究

针对数字轨道电车前双轴悬架的超静定问题,提出了互联平衡悬架的解决方案。在建立空气弹簧的热力学模型和连接管路热力学模型的基础上,通过与动力学模型联合仿真,验证该优化方案的效果。互联空气悬架可以优化车辆的行驶平顺性,改善车辆动态轴荷分配。分析了互联管路直径对动力学性能的影响。结果表明:该方案改善了数字轨道电车端车的平顺性和载荷均衡性;当连接管路直径取10~20 mm、以车速20 km/h通过减速带的行驶工况下,互联空气平衡悬架的平顺性较原有结构提升了2%~6%,一、二轴的动载荷的峰值相比原有结构降低2%~16%;随着联通管路直径的增加,车辆行驶的平顺性有提高的趋势,一二轴动载荷的平衡效果也越明显;15 mm的管径能较好地平衡减速带和边坡点2种工况下的动力学性能。

胶轮地铁车辆安全轮结构设计与仿真分析

国内暂无胶轮地铁车辆安全轮的相关计算标准及方法。针对该研究需求,文章首先介绍了安全轮的结构设计,然后通过分析不同运行工况下安全轮的承载特性,参考传统车轮的载荷计算标准,提出了安全轮的载荷计算方法,最后以12.5 t轴重胶轮地铁车辆的安全轮为例,对其结构强度及制动工况下的温度进行仿真分析,结果表明,安全轮的结构设计满足相关标准要求。

无轨胶轮车视频辅助监测系统的设计及调试

为及时掌握无轨胶轮车现场运行情况,提升车辆调度效率,设计基于视频辅助的无轨胶轮车监测系统,将视频辅助监控系统融入原有系统,并通过Wi Fi和有线工业以太网相结合的方式,将视频图像传输到调度中心,并对视频采集系统、数据传输网络及辅助识别软件进行设计。经调试验证,该监测系统能实时掌握胶轮车的运行工况,达到预期效果。

无轨胶轮车关键尺寸的设计及车架的有限元分析

为进一步提升无轨胶轮车在煤矿综采工作面巷道的生产效率和安全性,结合实践生产提出了无轨胶轮车的设计目标与相关要求,重点设计其通过性参数。基于相关参数,采用ANSYS软件对车架进行有限元仿真分析,重点验证了与其配套车架在转弯工况下的最大应力和应变,验证了通过性参数与车架的匹配性。

矿井无人驾驶环境感知技术研究现状及展望

矿井辅助运输系统是煤矿企业运输人员和重要物料、装备的必备系统,实现矿井无人驾驶是提高运输效率、保障运输安全的必然要求,也是落实国家煤矿智能化建设部署的必由之路。矿井无人驾驶依赖于准确实时的环境感知,即利用激光雷达、毫米波雷达等车载感知器件和车联网支持下的协同感知,实现车辆局部甚至矿井全局的精确详尽感知。对矿井无人驾驶环境感知技术的研究现状进行了系统梳理,指出巷道特殊环境使得矿井车载感知设备的性能都将出现不同程度的下降,并对各种车载感知设备的优劣进行了总结归纳;详细阐述了矿井无人驾驶环境感知的关键技术,包括基于可见光图像或激光点云的单传感器障碍物识别方法,多传感器融合感知的分类及可见光图像+激光点云、可见光图像+毫米波点云、可见光图像+激光点云+毫米波点云、4D毫米波雷达+其他感知器件等多传感器融合方式,智能网联协同感知的实现方式、数据处理方法及其对无人驾驶的促进作用,井下巷道交通标志检测与识别方法,井下无轨胶轮车和有轨机车的巷道可行驶区域分割方法等;对矿井无人驾驶环境感知技术的发展方向进行了展望,建议提高矿井多传感器融合性能、研究矿井自适应感知算法并突破矿井智能网联协同感知技术。

无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用研究

在煤矿实际开采的过程中,辅助运输起着非常重要的作用,将无轨胶轮车应用在煤矿辅助运输中,不仅可以提高运输效率,还可以降低安全风险系数,相较于传统的运输方式,无轨胶轮车运输具有很明显的优势。主要介绍了无轨胶轮车在煤矿辅助运输中应用的重要作用和优点,阐述了无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的适用条件及在材料、设备、人员方面运输的应用要点。

澳门地区轻轨东线工程跨海段隧道通风方案研究

以澳门地区轻轨东线工程跨海段的隧道通风方案为研究对象,通过在盾构隧道顶部设置单轨顶风道并在隧道中部设置轨顶风口,将隧道划分为2个通风区段。该项目利用车站风井和轨顶风道取代区间风井,并合理地布置风机、风井及配套设施;利用模式切换实现风机备用并减小土建规模。既满足了澳门地区特殊的设备备用要求和隧道通风效果,也极大限度地降低了投资。利用SES软件模拟验证了各参数配置的合理性和计算结果的可行性,为类似的跨海(江)隧道项目隧道通风设计方案提供了参考。

矿用无轨胶轮车作业时监控系统应用研究

针对当前矿用无轨胶轮车运行状态及作业状态智能化程度相对较低问题,开展了基于智能化监控系统的无轨胶轮车监控系统总体设计及关键模块系统的设计研究。通过对该监控系统进行实际应用测试,得出该系统运行良好,能较好地实现对无轨胶轮车运行状态的实时监控及故障诊断,大大减少了整车故障率,缩短了故障处理效率,提高了无轨胶轮车整体的综合性能。

营盘壕煤矿无轨胶轮车智能调度系统的设计研究

营盘壕煤矿采用无轨胶轮车辅助运输方式有效提高辅助运输效率,无轨胶轮车辆运输存在高能耗、车辆有效作业时间短、尾气排放多、闲置车辆多等问题。对无轨胶轮车运输与调度控制系统进行整合基础上,设计智能调度系统进行实践应用,结果表明:车辆调配合理、运行有序,运输效率提高51.5%,无一起无轨胶轮车追尾、碰撞等事故发生。

煤矿井下无轨胶轮车巷道感知技术实验研究

为实现煤矿井下无轨胶轮车的巷道成像以及信号灯识别技术,提出了一种基于激光雷达与毫米波雷达融合成像技术,以郭家湾煤矿辅运巷道为背景,将传感器布置于德塔WLR-5BA型无轨胶轮车上,并考虑到巷道路面的恶劣情况,采用地面坡度阈值法对地面进行局部分割,提高传感器检测精度,最后进行了煤矿井下的工业性实验。实验结果表明:该传感器布置方案有效识别了红绿信号灯,较好地成像出煤矿巷道及其岔路口和工人乘车站的实际情况,为煤矿智能化发展提供了技术支撑。

矿井辅助运输系统升级及其效益分析

为提高矿井辅助运输效率,以武甲矿3号煤层辅助运输系统为研究对象,对矿井无轨辅助运输系统进行升级改造。基于现有的矿井辅助运输系统,通过对比分析,初步确定了无轨辅助运输方案。对矿井物料运输系统、人员运输系统及无轨运输装备进行研究,确定了无轨胶轮车选用情况,可为后期矿井无轨辅助运输系统的优化提供参考。

立井用铰接式防爆无轨运输车关键技术研究

为解决立井煤矿人员、物料及设备无轨化运输难题,针对立井罐笼空间受限和井下多样化运输需求,以及井下通风差、巷道坡度大等特殊工况,提出采用平台化研发模式,首先开发一种铰接式清洁动力传动平台,并基于平台拓展研发系列无轨胶轮车的技术方案。阐述了整车总体设计、主参数确定、平台开发、驾驶单元多模式设计、工作装置拓展设计及清洁排放和安全保障等关键技术。应用以上关键技术的无轨胶轮车在晋能集团王村煤矿和山西三元煤业完成了使用验证,试验表明整车技术性能完全满足生产现场需求,且产品功能覆盖全,通用性强。上述关键技术、设计思路及方法的研究,可解决无轨车辆直接进出立井罐笼、运输需求多样及井下清洁与安全保障等难题,加快无轨化运输在立井煤矿的推广应用。