煤礦井下運輸平巷車組選型設計【3張cad圖紙+文檔全套資料】
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湖南科技大學 11 屆畢業(yè)設計(論文)開題報告
題 目
周源山煤礦井下運輸平巷車組選型設計
作者姓名
蘇家輝
學號
1103010510
所學專業(yè)
機械設計制造及自動化
1、 研究的意義,同類研究工作國內(nèi)外現(xiàn)狀、存在問題
研究的意義:
礦井井下運輸是礦井生產(chǎn)的重要組成部分,其合理性直接關(guān)系到礦井的穩(wěn)定高產(chǎn)和技術(shù)經(jīng)濟效益。井下運輸設計,應對井下煤炭、礦石、材料、設備及人員等的運輸作統(tǒng)籌安排。運輸方式與設備的選型,應根據(jù)礦井設計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、瓦斯情況、采煤方法等因素確定。井下運輸主要有采區(qū)運輸、大巷運輸?shù)取?
采區(qū)運輸:對于大型礦井采區(qū),要積極采用連續(xù)化運輸,發(fā)展重載下遠程式輸送機。輔助運輸要采用高效能、適應性能強、單機服務范圍廣的設備,減少環(huán)節(jié)逐步發(fā)展發(fā)展集裝箱運輸,要根據(jù)條件采用單軌吊車、卡軌車、膠套輪機車、齒輪機車、無軌膠輪車或其他運輸設備,逐步實現(xiàn)全礦井輔助運輸?shù)臋C械化、連續(xù)化。
大巷運輸:主要運輸大巷的輸送方式應根據(jù)運量、運距和技術(shù)經(jīng)濟效果優(yōu)化確定。凡井型較大、采區(qū)生產(chǎn)集中、條件合適的礦井、可采用常式輸送機、實現(xiàn)全礦井的連續(xù)運輸。采用軌道運輸?shù)牡V井,要發(fā)展底卸式或側(cè)卸式礦車。
國內(nèi)外現(xiàn)狀:
20世紀初礦井機車運輸逐步代替有極繩、無極繩運輸。因設備簡單,能運送各種貨載,機動靈活,得到廣泛應用。機車運輸適用于平均坡度3-5‰的水平巷道;局部最大坡度不超過30‰。
礦井機車運輸設備包括機車、礦車和軌道。牽引成列礦車的動力車輛。按動力不同分電機車、柴油機車和壓氣機車三類。前者應用最廣。
電機車:動力為直流電,有架線式和蓄電池式兩種。前者維護管理簡便,運輸費用低,但因電弓與裸導線接觸要產(chǎn)生火花,不能用于瓦斯含量大的礦井。國外有一種交流高頻無接觸架線式電機車,由牽引電網(wǎng)感應受電,可用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井。后者由裝在車上的蓄電池組供電,有防爆型,可用于瓦斯含量大的礦井。選用電機車應符合安全規(guī)程規(guī)定。機車粘著重量因礦井大小和使用地點不同而異,一般為1.5-20t。
柴油機車:不需要附屬設備、投資較低、機動靈活;可以做成防爆型,用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所。但廢氣污染井下空氣,須經(jīng)特殊凈化處理。在歐洲一些國家使用較多。
壓氣機車:動力為壓縮空氣。工作時不產(chǎn)生火花,適用于有瓦斯、煤塵爆炸嚴重危險的平巷。但車上須裝貯氣罐,要經(jīng)常充氣。壓縮空氣費用高,只有少數(shù)國家使用。
礦車:機車牽引的車組由礦車組成。為適應井下巷道狹小的條件,礦車外形尺寸緊湊。礦車有運礦物、運人員(人車)和其他專用礦車三種。一般以運礦物礦車數(shù)量最多,其容量按載重噸數(shù)或立方米數(shù)計算。按卸載方式分為:1、固定車箱式,礦車的車箱與車架固定,須用翻車機將礦車翻轉(zhuǎn)卸載,一般中、小型礦井使用較多。2、側(cè)卸式,礦車用卸載曲軌或固定氣缸卸載,中、小型金屬礦使用較多。3、底卸式,又分縱向底卸式和底側(cè)卸式。前者車箱底部可繞橫向軸轉(zhuǎn)動,礦車經(jīng)卸載站時靠卸載曲軌打開車箱底部卸載;卸載時的水平分力使列車向前行駛,連續(xù)卸載。這種礦車的優(yōu)點是卸載時間短,不需其他動力設備,操作簡單,減輕工人勞動;但車箱底部回轉(zhuǎn)半徑大,使卸載站下部結(jié)構(gòu)增大,投資較多;礦車容量較大時水平分力過大,使礦車運動速度過高。底側(cè)卸式礦車的車箱底部繞縱向軸轉(zhuǎn)動,克服了上述缺點,其轉(zhuǎn)動部分回轉(zhuǎn)半徑小,卸載水平分力減小,卸出礦物不接觸卸載曲軌,減少了對曲軌的磨損和沖擊。礦車容量超過3-5t時,多采用底側(cè)卸式礦車。4、翻斗式,只作輔助運輸或在建井期使用。煤礦礦車容量一般為1-5t,大型礦車有20-30t;金屬礦一般為0.5-6m,最大有10m。
倉式列車:將單個礦車連成整體,縱向成槽狀,車箱底部為一刮板輸送機。用于掘進工作面,礦石從一端向列車裝載,利用輸送機可將礦石布滿整個列車車箱,然后用機車牽引運行,可提高掘進工作面的運輸效率。近年來掘進巷道開始采用無軌運輸設備。
礦井軌道:軌距不一,中國有600、762和900mm三種。軌型一般為15、18、24、33kg/m。
近年來有些國家發(fā)展和生產(chǎn)遙控機車,采用全液壓傳動和無線電遙控。有數(shù)百米距離內(nèi),可由司機離車遙控或一人控制多臺列車,并用電子計算機監(jiān)控機車的運行過程。
2、 研究目標、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題
研究目標:
通過學習井下運輸?shù)南嚓P(guān)知識,閱讀大量文獻,掌握井下運輸設計的基本步驟和要求,并在指導老師的幫助下,按照設計內(nèi)容一步一步地完成;明確相關(guān)設計方法,和井下運輸車組設計的基本知識;熟練掌握CAD、Pro-e等計算機繪圖軟件幫助我們將具體的設計結(jié)果呈現(xiàn)出來;在有限的時間內(nèi),爭取將初步完成的設計進一步優(yōu)化。在設計過程中,填補相關(guān)知識的漏洞,豐富自己的設計經(jīng)歷,提高對具體問題的思考、分析能力。
研究內(nèi)容:
1、 井下運輸方案的比較和確定;
2、 牽引機車的型號和全礦臺數(shù)確定、列車組成計算;
3、 牽引電機調(diào)速特性和牽引機車制動特性分析;
4、 卸載設備的選擇;
5、 電機車結(jié)構(gòu)圖或翻車設備結(jié)構(gòu)圖;
6、 編寫設計說明書。
關(guān)鍵問題:
1、電機車的機械結(jié)構(gòu)確定和布置;
2、牽引電動機的分析和選擇;
3、電機車運輸計算;
4、根據(jù)井下情況選擇卸載設備。
3、 特色與創(chuàng)新之處
翻車機的設計:將有軌車輛翻轉(zhuǎn)或傾斜使之機械化卸料。
4、 擬采取的研究方法、步驟、技術(shù)路線
研究方法:
文獻研究法,根據(jù)研究目的和課題,通過調(diào)查文獻獲得資料,全面地、正確地了解掌握研究問題。1、了解有關(guān)問題的歷史和現(xiàn)狀,幫助確定研究課題。2、形成關(guān)于研究對象的一般印象,觀察。3、得到現(xiàn)實資料的比較資料。4、了解事物的全貌。
步驟:
一、3月份:設計準備,開題報告;收集與設計課題相關(guān)資料,圖書館和網(wǎng)上查閱有關(guān)參考書籍及資料,為畢業(yè)設計做好前期工作。
二、3月底-4月初:專題學習;根據(jù)礦井特征及原始資料,分析大巷運輸系統(tǒng)選擇方案,進行可行性研究,初步確定方案。
三、4月份:設計計算;完成設計內(nèi)容要求的工作和繪制牽引電動機特性曲線圖。
四、5月上旬:繪制電機車結(jié)構(gòu)圖和翻車機結(jié)構(gòu)圖;整理設計結(jié)果。
五、5月下旬:編寫設計計算說明書;圖紙的最終修訂和打印,完成英譯漢文章;完成全部設計任務。
六、6月:準備畢業(yè)答辯,畢業(yè)答辯。
技術(shù)路線:
了解本論題的研究狀況,明確研究目的,確定研究方向;進一步搜集閱讀資料并研讀文獻,做好相關(guān)的記錄,形成論題提綱,確定研究方案;實施研究計劃,完成相應計算,建立模型,完成結(jié)構(gòu)圖裝配圖的繪制。最后,完成預期成果,編寫設計說明書,反復修改,完成設計。
5、 擬使用的主要設計、分析軟件及儀器設備
結(jié)構(gòu)設計,CAD應用軟件繪圖。
6、參考文獻
B:[1]陳維健,齊秀麗,肖林京.《礦山運輸與提升設備》.中國礦業(yè)大學出版社
B:[2]陳澤洪,張國柱.《礦山運輸機械》.煤炭工業(yè)出版社
B:[3]王喜富,王玉順.《礦區(qū)鐵路運輸》.中國礦業(yè)大學出版社
B:[4]鐘春暉,丁元春.《礦井運輸與提升》.化學工業(yè)出版社
B:[5]李樹森.《礦井軌道運輸》.煤炭工業(yè)出版社
注:
1、開題報告是本科生畢業(yè)設計(論文)的一個重要組成部分。學生應根據(jù)畢業(yè)設計(論文)任務書的要求和文獻調(diào)研結(jié)果,在開始撰寫論文之前寫出開題報告。
2、參考文獻按下列格式(A為期刊,B為專著)
A:[序號]、作者(外文姓前名后,名縮寫,不加縮寫點,3人以上作者只寫前3人,后用“等”代替。)、題名、期刊名(外文可縮寫,不加縮寫點)年份、卷號(期號):起止頁碼。
B:[序號]、作者、書名、版次、(初版不寫)、出版地、出版單位、出版時間、頁碼。
3、表中各項可加附頁。
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