一、項(xiàng)目背景
《煤礦安全規(guī)程》第三百八十一條規(guī)定:“專(zhuān)為升降人員與物料的罐籠（包括有乘人間的箕斗）應(yīng)符合下列要求：
進(jìn)出口必須裝設(shè)罐門(mén)或罐簾，高度不得小于1.2m。罐門(mén)或罐簾下部邊緣至罐底的距離不得超過(guò)250mm，罐簾橫桿的間距不得大于200mm。罐門(mén)不得向外開(kāi)，門(mén)軸必須防脫。
某煤業(yè)副立井罐籠分為上、下兩層結(jié)構(gòu)，主要擔(dān)負(fù)人員的提升任務(wù)，原來(lái)使用的掛簾式罐簾，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣，由把鉤工人工托起或放下，然后用掛鉤掛起的罐簾門(mén)。其不足是，主要依靠人工托舉，打開(kāi)罐簾時(shí)橫桿要平行上移，由于受力不平衡，安全簾橫桿容易傾斜卡住，造成橫桿和導(dǎo)向桿變形，更增加了開(kāi)啟的難度。而且由于罐簾在摘放時(shí)自由落體，容易造成連接環(huán)斷裂，須經(jīng)常維修更換。其次，不能實(shí)現(xiàn)罐簾和信號(hào)閉鎖，罐簾狀態(tài)主要靠把鉤工觀(guān)察，信號(hào)工無(wú)法看清，操作時(shí)若兩者配合不好，容易出現(xiàn)安全事故，存在不安全因素。
因此，針對(duì)專(zhuān)為升降人員的罐籠需要開(kāi)發(fā)一種安全系數(shù)高，不占用罐籠有效空間，操作靈活方便，故障率低，維修方便的新型罐簾，以滿(mǎn)足現(xiàn)代化礦井需求。
二、研究?jī)?nèi)容
1.設(shè)計(jì)需要的部件、材料
（1）液壓馬達(dá)：用于驅(qū)動(dòng)鏈條帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)行；
（2）鏈條：連接液壓馬達(dá)與運(yùn)行小車(chē)；
（3）小車(chē)兩個(gè)：通過(guò)鋼絲繩驅(qū)動(dòng)罐簾升降；
（4）鋼絲繩：連接罐籠側(cè)軌道內(nèi)小車(chē)與罐簾；
（5）曲軌：固定馬達(dá)、運(yùn)行小車(chē)；
（6）液壓系統(tǒng)：油泵、油管、電磁閥；
（7）電控系統(tǒng)：包括PLC、電磁閥、操作按鈕等。
2.結(jié)構(gòu)組成
自動(dòng)罐簾主要由罐簾門(mén)、滑輪組、運(yùn)行小車(chē)、小車(chē)導(dǎo)軌、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲軌、液壓馬達(dá)和上、下限位傳感器等組成。
（1）罐簾門(mén)：由簾門(mén)橫桿、掛鏈、導(dǎo)柱等組成；
（2）滑輪組：對(duì)鋼絲繩起改向、導(dǎo)向作用；
（3）運(yùn)行小車(chē)：相互作用，帶動(dòng)安全簾的起降；
（曲軌中小車(chē)）
（罐籠側(cè)導(dǎo)軌內(nèi)小車(chē)）
（4）鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：依靠液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)固定在鏈條一頭的運(yùn)行小車(chē)在曲軌中運(yùn)行；
（5）液壓馬達(dá)：驅(qū)動(dòng)鏈條運(yùn)行。
3.工作原理
（1）機(jī)械原理
自動(dòng)罐簾門(mén)的原理主要是利用了液壓馬達(dá)通過(guò)鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)曲軌中的小車(chē)，使其上下來(lái)回運(yùn)行。同時(shí)按壓固定在罐籠側(cè)導(dǎo)軌內(nèi)的小車(chē)，通過(guò)導(dǎo)向輪，連接鋼絲繩來(lái)驅(qū)動(dòng)罐簾，實(shí)現(xiàn)罐簾的升降。
在井口、井底主、中間井架杠梁上固定液壓馬達(dá)，曲軌跑道，在曲軌跑道內(nèi)安設(shè)滑動(dòng)小車(chē)，小車(chē)與液壓馬達(dá)鏈傳動(dòng)連接，另一小車(chē)上綁定一驅(qū)動(dòng)鋼絲繩依靠導(dǎo)向滑輪組與罐簾連接。
并在曲軌小車(chē)上到位、下到位點(diǎn)分別設(shè)置限位傳感器，與信號(hào)操作臺(tái)信號(hào)進(jìn)行閉鎖。實(shí)現(xiàn)罐到位才可以開(kāi)啟罐簾。
自動(dòng)罐簾結(jié)構(gòu)示意圖
（2）電控原理
當(dāng)罐籠到位，罐位傳感器發(fā)出罐籠到位信號(hào)，信號(hào)操作臺(tái)顯示罐籠到位，發(fā)出停止信號(hào)。啟動(dòng)液壓站，按下罐簾升起按鈕，電磁閥得電，在液壓力作用下驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行，馬達(dá)依靠鏈傳動(dòng)帶動(dòng)曲軌內(nèi)小車(chē)在有效距離內(nèi)向下運(yùn)行。運(yùn)行中的小車(chē)按壓罐籠側(cè)軌道槽內(nèi)的小車(chē)。通過(guò)此小車(chē)的向下運(yùn)行，通過(guò)滑輪組帶動(dòng)罐簾打開(kāi)。當(dāng)下限位傳感器感應(yīng)到曲軌內(nèi)小車(chē)時(shí)，罐簾打開(kāi)到位，罐簾打開(kāi)電磁閥失電。
當(dāng)罐簾門(mén)需要關(guān)閉時(shí)，按下罐簾降落按鈕，電磁閥得電，在液壓力作用下驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行，罐簾門(mén)在自重作用下關(guān)閉。當(dāng)上限位傳感器感應(yīng)到曲軌內(nèi)小車(chē)時(shí)，罐簾關(guān)閉到位，罐簾關(guān)閉到位電磁閥失電。
（3）閉鎖要求
罐籠不到位，未收到罐籠到位信號(hào)，罐簾門(mén)不許打開(kāi)。罐簾門(mén)沒(méi)有發(fā)出罐簾門(mén)關(guān)閉到位信號(hào)，不允許發(fā)出提升信號(hào)。
信號(hào)操作臺(tái)
三、技術(shù)特點(diǎn)
1.采用了電器閉鎖，因此在罐籠運(yùn)行時(shí)通過(guò)開(kāi)門(mén)或關(guān)門(mén)按鈕操作不了罐簾門(mén)，只有罐籠到位后才可操作，確保罐籠運(yùn)行中升降人員的安全。
2.罐簾門(mén)由液壓馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，只需人工按動(dòng)相應(yīng)按鈕即可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)操作，與以往相比極大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.開(kāi)、關(guān)門(mén)采用了到位閉鎖，防止罐簾門(mén)的過(guò)卷或過(guò)放。
4.不影響人員正常升降，且不改變罐籠的原有結(jié)構(gòu)和參數(shù)。
四、應(yīng)用效果
自動(dòng)罐簾只需在原有操車(chē)系統(tǒng)液壓站增加罐簾門(mén)的電磁閥組，并借用原有操車(chē)系統(tǒng)的PLC即可，既節(jié)省成本，又不占用罐籠有效空間。通過(guò)對(duì)副井罐簾門(mén)進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了罐籠罐簾門(mén)自動(dòng)化控制，罐簾與信號(hào)閉鎖。該系統(tǒng)與原有罐簾相比系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外型美觀(guān)，不改變罐籠原有構(gòu)造；操作快捷、靈教、可靠，而且，由于采用了信號(hào)閉鎖，只有罐籠到位后才能操作，確保了人員運(yùn)送安全，不僅推進(jìn)了副立井提升自動(dòng)化程度，還減輕了井口把鉤工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了副立井提升運(yùn)輸效率。該系統(tǒng)適合在煤炭礦山企業(yè)，人員升降罐籠中推廣應(yīng)用。
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