KJD10定重装载装置的研制与应用

一、          北主井装载概况

旗山井北主井井筒的直径为φ6.5m，采用KJ2×4×1.8双滚筒提升机，箕斗为8.8t，装载重量为8.9吨，底卸式箕斗，井筒内装载为箕斗压滑车带动老虎咀自动旋转式装载，井筒中由底梁限位，箕斗上提重锤自动复位，设计紧凑，便于自动，没有安装定量斗的空间。

二、KJD10定重装载装置的构成

利用我矿限位梁承载：

1、      承载梁为四根，45ｂ工字钢；

2、      高粘度液压千斤顶，φ125，每箕斗两个千斤顶；

3、      电桥式液压模拟传感器，工作压力为0～100Mpa，精度＜0.2%；

4、      井下PLC控制柜和操作台；

5、      气动控制柜和闸门装置；

6、      20芯传输信号电缆；

7、      地面PLC控制柜和计算机编程显示系统；

8、      通讯系统（电话和打点信号）。

三、液压传感装置设计：

1、原始数据

①低频爬行停车速度为0.6ｍ/ｓ；

②箕斗重量空载为4t，重载为12.9t；

③45b抗弯模量1500㎝³；

④缓冲皮带与木料，弹性系数ｃ₂＝0.00001㎝/kg；

⑤45b工字钢的弹性模量E=200Gpa

⑥45b工字钢惯性力矩I=33760㎝⁴

2、冲击载荷计算：

根据△变形量大小取△最小量的点，1^#、2^#千斤顶支撑点以2^#点为例计算：（△最小量的点）

Kd=1 + √1+V²/ｇ△

式中Kd为冲击载荷系数，V为低频速度，其值为0.6ｍ/ｓ。△为冲击载荷材料弹性变形量。

重载低频停车： P₁+P₂=12.9t     当P₁=0时最差情况，P₁=12.9t计算：

N₁=12.9×4.1/5＝10.3t

M₂=10.3×1＝10.3 tｍ

△    ₂＇＝ｙ₂＝P₁ a²b²/3ＥIL

式中a＝4ｍ， b＝1ｍ， L＝5ｍ， Ｅ＝200Gpa，  I=33760㎝⁴

代入计算得：

△ ₂＇＝0.203㎝

以2根计算，△₂＝1/2×△ ₂＇＝0.102㎝

△    ＝△₂＋Ｃ₂Ｐ

＝0.102＋0.00001×12.9×10³＝0.23㎝

Kd ＝1 + √1+V²/ｇ△

＝ 1 + √1+0.6²/(ｇ×2.3×10^-3)

＝5.08

F_冲＝K_d×P₂

F_冲＝5.08×12.9＝65.5t

空载Ｐ₂取4×10⁴N

            3ＥIL

＝0.07㎝

以2根计算，△₂＝△ ₂＇×1/2＝0.035㎝

△    ＝△₂ ＋0.00001×4×10³

＝0.075㎝

K_d ＝1 + √1+V²/ｇ△

＝1 + √1+0.6²/(ｇ×7.5×10^-4)

        ＝8

F_冲＝K_d×P₂

Ｆ_冲＝4×8＝32ｔ

1、    压强计算

P=Ｆ_冲/Ａ

式中Ａ为油缸面积

Ａ＝π×12.5²/4＝122.6㎝²＝122.6×10^－4 m²

  P=(65.5×10⁴)/（122.4×10^－4）＝53.4MPａ

2、  选用电桥式液压模拟传感器

工作压力P_e＝2/3P_max＝2/3×100＝66.67 MPａ

P＝53.4 MPａ< P_e＝66.67 MPａ

故选用0～100 MPａ传感器满足要求。

3、    正常工作压强

去掉坠锤重量2.2＋8.9＝10.8ｔ

P＝(10.8×10⁴)/（122.4×10^－4）＝8MPａ

四、计算机系统参数及画面

1、           ①南北钩系数均为：100±10之间选定；

②打点重量为：9.5ｔ

③延时时间0.1ｓ。

2、           F1为主画面，F2为装卸载画面，F3为测重设定；F4为产量查询。

3、           梯形图略

五、称重说明：

1、  本系统为自动装煤直接反映重量测定装置；考虑到煤的惯性与重量为9.5T发出信号,延时1s司机起勾，闸板阻止煤流动。

2、      传感器所受外力＝箕斗自重＋煤的重量－老虎咀配重锤。

3、      此定重装载系统要求钢丝绳装载时不张紧。

4、      放煤的重量可由计算设定，到达设定值后关闭老虎咀上方闸门，为了保证测重稳定性，必须把老虎咀煤放空。

六、优缺点

1、本系统为直读式液压模拟技术，反映实际箕斗装载重量，消除定量斗致箕斗致有余煤过载问题。

2、KJD10定重装载装置适用于70～80年代设计投产的矿井，设备简单，资金投入少，起到定重装载效果。

3、能够有效保护钢丝绳不过载。

4、提高装载均匀性，缩短装载时间。

5、本系统要求比较多，受条件限制，经常校核比较重量，消除影响因素。