中国矿业大学成人教育学院2012届毕业设计（论文）
发生。一但发生电气事故，保护装置应迅速切断故障部分的电源，防止事故得扩大和恶化，这样才能确保人员、矿井和设备得安全。安全用电是保证矿井安全生产得关键之一。井下环境条件恶劣，容易发生各种电器事故，需要采取各种预防措施和设置必要得保护装置，才能提高矿井生产得安全水平；矿井下最重要的电气保护是漏电保护、保护接地和过流保护，即井下三大保护。
立井使用罐笼提升时，井口、井底和中间运输巷的安全门必须与罐位和提升信号联锁；罐笼到位并发出停车信号后安全门才能打开；安全门未关闭，只能发出调平和换层信号，但发不出开车信号；安全门关闭后才能发出开车信号；发出开车信号，安全门打不开。井、井底和中间运输巷都应设置摇台，并与罐笼停止位置、阻车器和提升信号系统联锁；罐笼未到位，放不下摇台，打不开阻车器；摇台未抬起，阻车器未关闭，发不出开车信号。立井井口和井底使用罐座时，必须对罐座设置闭锁装置，罐座未打开，发不出开车信号。升降人员时，严禁使用罐座。
在煤矿立井提升过程中环境的复杂性。考虑如下:竖井罐道中所用的电动机必须要考虑防爆；在罐道中空气相对湿度大，要考虑电动机控制系统的密封抗湿度能力；在罐道口来自各方面的干扰非常多，要考虑控制系统的抗干扰能力；在矿井生产过程考虑到矿工的素质的原因，尽量避免罐帘门的传动和控制机构暴露在外面；不要占用罐笼内较大的有效空间，且下大设备时不需拆卸的帘门机构。
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2 自动罐帘门门型部分的分析及初步设计
立井罐笼的罐门结构形式多种多样，但使用效果普遍不够理想，以目前使用最多、向上开启的帘式罐门为例，其结构虽简单，但比较笨重，横杆易变形，罐久开启也不灵活，“卡死”现象时有发生。尤其是宽罐笼，罐笼宽度大，罐门横扦长，稍有变形罐门就难以打开，所以有些矿井将帘式罐门的立柱改为柔性钢丝绳立柱．但安全性、可靠性又降低了。另外，罐笼下大设备时还需将罐门拆掉，影响了生产效率。
因此通过综合考虑煤矿现场操作的一些成熟的经验，经过自己这些天来的对煤矿现场工作情况了解以及多种罐帘门型的深入研究，自行设计了一种门型和传动部分，在门型、机械传动的设计参考了早期一些门型设计，并把把其中的一些成熟的机构保留了下来，在此基础上又增加了自己的创新想法。在门型的设计中增加了许多零部件，详细情况如表2-1所示，新型罐笼门的门型如图1—1所示；
表2-1 门的零件及控制元件组成： 安装零件、部件 滑轮 从动调整滑轮 左右螺旋扣 轴承、弹簧、螺栓 角钢、螺栓 新型MC尼龙棒 不锈钢绳 电动机 蓄电池 滑道 作 用 传递动力、 改变力的传递方向 张紧无极绳 1.杆的左右端平； 2.无极绳的松紧度； 使主动杆更好的动作 使从动杆更好的动作 作罐帘门横杠 悬挂罐帘门、 传递动力 驱动传动系统 为整个系统提供电源 倒向、承受门力
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备 注 六个从动定滑轮； 一个主动滑轮； 安装在防水棚上； 装在无极绳上； 装在主动长棒上； 装在主动短棒上； 四个从动短棒； 一个主动长棒； 1.悬挂绳； 2.无极绳传动； 安装在防水棚上 安装在防水棚上 安装在罐笼门两侧的门框上 中国矿业大学成人教育学院2012届毕业设计（论文）
图2-1 自动罐帘门的门型
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3 对帘门机械传动部分的设计与计算及强度校核
这部分是罐帘门的传动部分和整个门承受力的主要部分，该结构包括滑轮、滑道、钢丝绳、主动杆、从动杆、滑道固定螺栓、轴承、导向角钢、螺钉。罐帘门的上升和下降是由电动机带动减速器，通过主动滑轮由钢丝绳把力传递到主动杆上，使罐帘门进行上升及下降。在此传动系统中滑轮是改变力的传递方向的。
3.1杆的强度校核：
3.1.1主动杆的强度校核
罐帘门的主动横杆采用新型MC尼龙棒，它的优点罐帘横杆采用密度小、抗弯曲性能好且弹性大。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杂，与尺寸、强度相同的钢制栅栏门相比较大，造价较高。从主动杆的形状看截面是椭圆形，一是为了美观，二是因为它是椭圆形没有太大的棱角不会伤到工人。当有巨大的力冲击时是横杆先弯曲再，因为强度不如滑道的大不会对滑到造成太大的影响。罐帘门主动杆的形状如图3—1所示：
图3-1 罐帘门主动杆
当有人撞击门帘时对横杆的校核：假定撞击力为2kN，撞击力作用在杆的中心位置，因为作用在中心位置时比其他位置弯矩较大。 主动横杆的受力如下图所示：
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由于横杆上的载荷和支反力对跨度中心点对称，RA?RB?P?1kN在截2面C左侧的外力只有RA，且RA在截面C上引起的剪力是正的，故截面C上的剪力为Q?RA?1kN。在跨度中点截面C左侧的外力有RA，且RA引起的弯矩为正，数值为RA?0.6，故截面C上的弯矩为：
MA?RA?0.6?1000?0.6?600N?m
在有人撞击帘门情况下的弯矩近似图为：
最大弯矩在跨度中点，且MA?600N?m。
主动横杆的截面是一个椭圆形，在计算时为了方便计算把它看成是长方形，因为它它只是一个帘门杆，它的尺寸大小对整个系统的精度影响不大只要有足够的强度就可以了，基本的尺寸为长轴长为d=60mm，短轴长为a=40mm， 那么由于是按照长方形的形状计算抗弯截面系数，选取椭圆截面的最大长方形实体尺寸，长为c=45mm，宽为d=30mm； 主动横杆的抗弯截面系数为：
bh230?10?3?452?10?6W???0.01?10?3
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