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单轨吊斜坡运输下承载小车力学特性分析
1
作者
叶庆春
邓海顺
黄志祥
《煤炭技术》
2025年第2期211-214,共4页
为准确计算承载小车受轨道下翼缘的支撑力,保证在不同斜坡工况下轨道受力合理,考虑斜坡下运输物重心偏距的影响,理论推导液压支架偏载数学模型,得到承载小车支撑力计算公式,并对其进行数值分析。结果表明:液压支架的起始水平重心偏距和...
为准确计算承载小车受轨道下翼缘的支撑力,保证在不同斜坡工况下轨道受力合理,考虑斜坡下运输物重心偏距的影响,理论推导液压支架偏载数学模型,得到承载小车支撑力计算公式,并对其进行数值分析。结果表明:液压支架的起始水平重心偏距和竖直重心偏距均会以不同程度影响支撑力,在斜坡倾角±10°范围内斜坡倾角与支撑力近似呈线性关系,小倾角下采用线性计算支撑力的方法与实际值最大误差为12.200%,证明线性计算方法的有效性。
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关键词
单轨吊
起吊梁
偏载
承载小车
受力分析
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职称材料
气动单轨吊齿轮传动的分析研究与优化设计
2
作者
王小生
《煤炭与化工》
2025年第2期76-79,85,共5页
为加快气动单轨吊的研发进度,充分利用计算机辅助设计高效便捷性,利用solidworks软件对气动单轨吊的齿轮传动部分进行了三维建模、运动仿真、静力学分析和优化设计。根据机械设计原则,对齿轮的外形尺寸进行了计算,在此基础上,建立了齿...
为加快气动单轨吊的研发进度,充分利用计算机辅助设计高效便捷性,利用solidworks软件对气动单轨吊的齿轮传动部分进行了三维建模、运动仿真、静力学分析和优化设计。根据机械设计原则,对齿轮的外形尺寸进行了计算,在此基础上,建立了齿轮的三维模型;在Solidworks/Motion软件中,对大小齿轮进行了运动仿真试验,得出了齿轮啮合齿面的受力曲线;在Solidworks/Simulation软件中对齿轮进行了静力学分析,得出轮对加载后的应力云图,并分析了整个齿轮的应力分布情况;根据齿轮的应力分布情况,对齿轮进行了优化设计,减小了应力集中,并减重41%,达到了较好的轻量化设计效果。
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关键词
煤矿运输
气动单轨吊
驱动轴
优化设计
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职称材料
矿用单轨吊气动道岔的结构设计与研究
被引量：
1
3
作者
阮学云
卢毅
《佳木斯大学学报（自然科学版）》
CAS
2024年第3期58-61,共4页
我国煤炭现代化高速发展,生产规模也日益增大,所需设备的自动化、机械化程度也越来越高,但使用的辅助运输系统却十分落后。为了克服上述困扰,提出了一种带有气动道岔的单轨吊辅助运输设备,能够克服卡轨车运输条件的限制,使得多条巷道能...
我国煤炭现代化高速发展,生产规模也日益增大,所需设备的自动化、机械化程度也越来越高,但使用的辅助运输系统却十分落后。为了克服上述困扰,提出了一种带有气动道岔的单轨吊辅助运输设备,能够克服卡轨车运输条件的限制,使得多条巷道能够连通使用。这种设备在多弯道、多起伏的巷道中具有较高的灵活性和适应性,对于优化运输环境、提升运输效率、确保运输安全具有重大的实际价值。其结构设计包含道岔部分,其中道岔部分主要由道岔直轨、弯轨和气缸构成。首先通过SOLIDWORKS进行三维建模,再通过ANSYS WORKBENCH对轨道部分进行有限元静力学分析,可以直观的呈现出轨道受力变形情况。
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关键词
道岔
单轨吊
结构设计
有限元
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职称材料
基于拉格朗日功能平衡法的单轨吊失速保护器触发理论分析
4
作者
刘登彪
王鹏
+4 位作者
李翠赟
郑子臣
钟佩思
肖傲
闫禹彤
《煤炭技术》
CAS
2024年第4期250-254,共5页
通过假设分步法从机器人学的角度对单轨吊机车失速保护器触发装置进行运动学分析,并对点位进行了详细描述。采用拉格朗日功能平衡法对失速保护器触发机构中的滑动轴位移状况建立了完整的动力学数学模型,通过该模型可以描述在运动过程中...
通过假设分步法从机器人学的角度对单轨吊机车失速保护器触发装置进行运动学分析,并对点位进行了详细描述。采用拉格朗日功能平衡法对失速保护器触发机构中的滑动轴位移状况建立了完整的动力学数学模型,通过该模型可以描述在运动过程中的滑动轴位移与运行速度、各部件参数之间的关系。借助Adams软件构建虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得出所需的速度-位移仿真结果图。分析结果表明,滑动轴的位移与运行速度有关,当运行速度到达所设定临界值2 m/s时,滑动轴能够伸出足够长度以满足失速保护工作要求,符合数学模型的预期计算。
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关键词
单轨吊失速保护器触发装置
触发理论
拉格朗日功能平衡法
动力学
虚拟样机
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职称材料
煤矿井下单轨吊无人驾驶目标识别算法与轨道接缝检测方法
5
作者
王茂森
鲍久圣
+5 位作者
章全利
杨阳
袁晓明
阴妍
张可琨
葛世荣
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期457-471,共15页
单轨吊作为煤矿井下辅助运输的重要设备形式之一,具有运载能力大、爬坡能力强等优点,在煤矿智能化建设背景下无人驾驶是其必然的发展方向。为确保无人驾驶单轨吊在井下巷道内的安全行驶,对轨道接缝和关键目标的可靠检测尤为重要,从提高...
单轨吊作为煤矿井下辅助运输的重要设备形式之一,具有运载能力大、爬坡能力强等优点,在煤矿智能化建设背景下无人驾驶是其必然的发展方向。为确保无人驾驶单轨吊在井下巷道内的安全行驶,对轨道接缝和关键目标的可靠检测尤为重要,从提高单轨吊无人驾驶安全通过性出发,对单轨吊无人驾驶目标识别算法与轨道接缝检测方法两大主要方面展开了研究。首先,对矿井图片数据集进行了增强处理,提高了其多样性;提出了一种加入改进通道注意力机制ECA_s和EIOU回归损失函数的YOLOv5算法,并对改进后的YOLOv5算法进行试验分析,结果表明,采用改进后的YOLOv5算法,识别准确率提高了9.1%,mAP提升了3.6%。其次,建立了基于机器视觉的单轨吊轨道接缝检测方法,采用图像预处理、直方图信息统计、形态学处理等技术,根据标定系数计算轨道接缝距离,结果表明,基于机器视觉的轨道接缝检测算法处理一张接缝图像的检测误差仅为0.3 mm。最后,开展了单轨吊无人驾驶目标检测试验,结果表明,改进后的YOLOv5目标检测算法平均精度达到90.3%,具有更高的检测准确率;单轨吊轨道接缝检测算法处理接缝图像的平均检测误差为0.73 mm、最大检测误差不超过1.1 mm,具有更高的检测精度。为保障煤矿井下单轨吊无人驾驶安全通过性和可靠性,提供了务实可行的检测方案和精确可靠的检测算法。
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关键词
单轨吊
无人驾驶
机器视觉
目标检测
YOLOv5
接缝检测
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职称材料
考虑单轨吊悬吊效应的深部沿空巷道围岩变形特征
6
作者
高川
刘小虎
周钢
《煤炭技术》
CAS
2024年第9期58-62,共5页
为分析单轨吊巷道围岩变形破坏特征,建立巷道单轨吊运输模型,进行相似材料模拟试验。试验结果表明:单轨吊荷载作用下,倾斜煤层巷道上覆岩层主要裂隙带分布于巷道一侧,具有明显的不对称性,并且主要裂隙发育集中在直接顶,说明直接顶岩层...
为分析单轨吊巷道围岩变形破坏特征,建立巷道单轨吊运输模型,进行相似材料模拟试验。试验结果表明:单轨吊荷载作用下,倾斜煤层巷道上覆岩层主要裂隙带分布于巷道一侧,具有明显的不对称性,并且主要裂隙发育集中在直接顶,说明直接顶岩层是单轨吊荷载的主要承载体;单轨吊巷道围岩相互作用体系可分为巷道断面围岩结构、单轨吊悬吊承载体和联接悬吊结构三部分,单轨吊荷载由各部分相互作用,并经传递和转化,由整个体系承担;对于沿空掘巷悬吊单轨吊支护设计,保持巷道断面围岩结构自身的稳定性是控制断面变形的基础,充分利用巷道上覆岩层大结构的稳定,是提高整个支护体系承载能力的关键。
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关键词
倾斜煤层
单轨吊
加卸载
变形破坏
沿空巷道
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职称材料
矿井中单轨吊辅助运输系统驱动单元配置与实践研究
被引量：
1
7
作者
徐嘉康
徐敬民
《煤炭技术》
CAS
2024年第6期255-259,共5页
单轨吊作为矿井中人员、材料、设备的辅助运输设备,其具有安全可靠、爬坡能力强、不跑车掉道、不受底板影响等优势,使得单轨吊在煤矿辅助运输系统中有着较为广阔的应用前景。但我国对于单轨吊的研究时间较短,并且未根据矿井实际地质条...
单轨吊作为矿井中人员、材料、设备的辅助运输设备,其具有安全可靠、爬坡能力强、不跑车掉道、不受底板影响等优势,使得单轨吊在煤矿辅助运输系统中有着较为广阔的应用前景。但我国对于单轨吊的研究时间较短,并且未根据矿井实际地质条件和巷道条件进行具体设计选择,难以保障单轨吊设计的应用价值。据此,以某煤矿为研究案例,结合煤矿地质和巷道条件,合理实施巷道断面锚固、单轨吊选择及吊箱以及单轨吊作业流程优化设计。通过SolidWorks+ANSYS联合仿真方式,确认优化后机架、夹紧装置等单轨吊辅助运输系统驱动单元关键结构件的受力情况,进而快速分析优化设计可行性。另外,将优化配置应用工程实践,确认单轨吊辅助运输系统驱动单元配置设计具有较强的社会效益和经济效益。
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关键词
单轨吊
辅助运输系统
驱动单元配置
仿真分析
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职称材料
郭屯煤矿辅助运输系统优化设计
被引量：
1
8
作者
陈顺
康传山
《现代矿业》
CAS
2024年第1期32-34,39,共4页
郭屯煤矿地质条件复杂,建井周期较长,具有复杂的辅助运输系统。为了优化郭屯矿辅助运输系统,采用单轨吊运输系统与井下智能监控设备相结合的方法,对郭屯矿辅助运输系统进行优化。结果表明,优化后的辅助运输系统实现了单轨吊采区网络化...
郭屯煤矿地质条件复杂,建井周期较长,具有复杂的辅助运输系统。为了优化郭屯矿辅助运输系统,采用单轨吊运输系统与井下智能监控设备相结合的方法,对郭屯矿辅助运输系统进行优化。结果表明,优化后的辅助运输系统实现了单轨吊采区网络化“无地轨运输”,提高了运输效率;通过单轨吊机车全过程点到点无人化驾驶、遥控驾驶、运输车辆精准定位、整车控制系统、电控系统、监控保护系统、智能物流化管理系统,实现智能车辆精准定位、车辆智能调度、车辆信息管理、地面调度视频监视等功能,提高了运输效率、减小劳动强度,取得了减员、提效、保安的效果,为类似矿井提供参考依据。
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关键词
单轨吊
辅助运输
精准定位
智能监控
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职称材料
综采工作面支架快速回撤新工艺的设计与应用
被引量：
1
9
作者
宋凯
《能源与节能》
2024年第3期238-240,257,共4页
永红煤矿综采工作面以往采用的传统支架回撤工艺存在使用绞车多、劳动人数多、工作强度大、工效低、安全性差等问题,严重影响支架回撤效率和安全。针对性设计以液压支架调移装置、单轨吊机车为回撤设备的快速回撤新工艺,在3401综采工作...
永红煤矿综采工作面以往采用的传统支架回撤工艺存在使用绞车多、劳动人数多、工作强度大、工效低、安全性差等问题,严重影响支架回撤效率和安全。针对性设计以液压支架调移装置、单轨吊机车为回撤设备的快速回撤新工艺,在3401综采工作面进行实践应用。结果表明,采用支架快速回撤新工艺仅用20 d安全高效完成138架支架的拆、装、运及收口任务,对比以往支架回撤时间提前6 d,回撤费用节约4.4×10^(5)元,在保障生产安全的前提下提升了经济效益。
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关键词
永红煤矿
支架
回撤
液压支架调移装置
单轨吊机车
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职称材料
单轨吊集散式运行、立体化换装模式的探析
10
作者
张永全
徐希鹏
郭华
《山东煤炭科技》
2024年第5期181-184,193,共5页
协庄煤矿-550 m水平3-3采区和4-2采区共布置三个掘进工作面和一个回采工作面,辅助运输方式为大巷轨道机车加采区单轨吊机车运输,采区之间通过地轨相连,且单轨吊线路未实现网络化运输;单轨吊机车和地轨运输之间,需多次转载、换装后方可...
协庄煤矿-550 m水平3-3采区和4-2采区共布置三个掘进工作面和一个回采工作面,辅助运输方式为大巷轨道机车加采区单轨吊机车运输,采区之间通过地轨相连,且单轨吊线路未实现网络化运输;单轨吊机车和地轨运输之间,需多次转载、换装后方可将物料运送到采掘工作面,运行效率较低,地轨机车和单轨吊机车交叉运行,占用的辅助运输人员较多,存在诸多安全隐患。为提高辅助运输效率,协庄煤矿通过敷设单轨吊重轨代替地轨运输,将采区之间的单轨吊线路进行了联网,实施“大功率单轨吊+小功率单轨吊”集散式运行、立体化换装模式,实现大巷至采区单轨吊机车之间的快速接驳和连续运输,减少了辅助运输环节和人员占用,提高了运输效率,解决了掘进工作面最后100 m的机械运料难题。
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关键词
老区矿井
单轨吊运输
集散式运行
立体化换装
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职称材料
矿用电动单轨吊动力电池监控系统的研究
11
作者
方同辉
周航
+2 位作者
陈永浦
尹可强
邓海顺
《煤矿机电》
2024年第1期15-19,共5页
为了更加高效地对矿用电动单轨吊的动力锂电池进行健康状态实时监控和预警,设计了一种针对锂电池组的监控系统,采用STM32作为主控芯片,系统包括电压、电流、温度以及振动加速度等在内的电池组运行状态信息的监控,当监测到数据发生异常...
为了更加高效地对矿用电动单轨吊的动力锂电池进行健康状态实时监控和预警,设计了一种针对锂电池组的监控系统,采用STM32作为主控芯片,系统包括电压、电流、温度以及振动加速度等在内的电池组运行状态信息的监控,当监测到数据发生异常时会发出预警提示,并采取自动断开电源等操作。试验测试结果表明,能够对电池进行实时监控,并将所测得的数据在上位机实时显示并进行分析处理,具有采集精度高、稳定性好等特点,为动力锂电池安全使用和保障提供参考。
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关键词
单轨吊
动力锂电池
STM32
实时监控
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职称材料
吊式自移临时支护装置在炮掘岩巷的研究
12
作者
姜龙
张军颖
+2 位作者
杨小宁
付友
张海林
《煤矿机械》
2024年第11期130-132,共3页
为了解决现有炮掘岩巷使用简易的前探梁进行临时支护存在的安全系数低、劳动强度大、支护速度慢等问题,研究了一种利用单轨移动的吊式临时支护装置,代替现有前探梁临时支护,实现了炮掘巷道临时支护机械辅助作业移动速度快、支护效率高,...
为了解决现有炮掘岩巷使用简易的前探梁进行临时支护存在的安全系数低、劳动强度大、支护速度慢等问题,研究了一种利用单轨移动的吊式临时支护装置,代替现有前探梁临时支护,实现了炮掘巷道临时支护机械辅助作业移动速度快、支护效率高,避免了空顶作业,改善了支护效果,降低了劳动强度,保障了作业安全。
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关键词
炮掘
岩巷
临时支护
支架
单轨吊
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职称材料
单轨吊道岔的结构设计与分析
13
作者
杨自攀
王杰
《煤矿机械》
2024年第10期123-126,共4页
介绍了单轨吊道岔的应用、结构组成及变道原理。通过数学计算分析了活动轨的摆角、摆动气缸的行程等关键参数,统一了各种不同单轨吊道岔的通用计算公式,为道岔的设计优化提供了理论依据。此外,还介绍了对传统限位装置的改进方案,以提高...
介绍了单轨吊道岔的应用、结构组成及变道原理。通过数学计算分析了活动轨的摆角、摆动气缸的行程等关键参数,统一了各种不同单轨吊道岔的通用计算公式,为道岔的设计优化提供了理论依据。此外,还介绍了对传统限位装置的改进方案,以提高其可靠性和耐用性。利用SolidWorks软件对道岔轨道接头处的搭接块进行了有限元分析,验证了其结构设计的合理性。
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关键词
道岔
单轨吊
结构设计
有限元分析
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职称材料
单轨吊机车旋转起吊梁结构设计及力学分析
14
作者
王玉强
李宁
+1 位作者
李才华
褚乐乐
《煤矿机械》
2024年第6期86-88,共3页
针对单轨吊机车现有起吊梁存在的功能单一且难以满足煤矿巷道多尺寸、多类型、多重量物料吊运任务的问题,根据液压支架等需要旋转吊运物料的特点和吊运需求,设计了单轨吊机车用旋转起吊梁。基于数值仿真技术,开展单轨吊机车用旋转起吊...
针对单轨吊机车现有起吊梁存在的功能单一且难以满足煤矿巷道多尺寸、多类型、多重量物料吊运任务的问题,根据液压支架等需要旋转吊运物料的特点和吊运需求,设计了单轨吊机车用旋转起吊梁。基于数值仿真技术,开展单轨吊机车用旋转起吊梁的力学性能分析。分析结果表明:新设计旋转起吊梁满足设计载荷40 t的要求,安全系数均大于2.5;在危险工况下,其最大等效应力及最大位移变形量均小于许用值,强度和刚度满足工程应用要求。
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关键词
单轨吊机车
旋转起吊梁
结构设计
力学性能分析
承载能力
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职称材料
单轨吊运人车减振承载梁结构设计与力学分析
15
作者
王玉强
孟涛
+1 位作者
陈钦亮
王公印
《煤矿机械》
2024年第7期88-91,共4页
运人车是单轨吊机车实现煤矿巷道运人作业的关键装置。减振承载梁作为运人车厢与机车用承载小车的中间联接装置,其承载性、稳定性和安全性直接决定了机车运载质量。针对现有运人车用承载梁存在的减振性和稳定性不足、作业人员乘坐舒适...
运人车是单轨吊机车实现煤矿巷道运人作业的关键装置。减振承载梁作为运人车厢与机车用承载小车的中间联接装置,其承载性、稳定性和安全性直接决定了机车运载质量。针对现有运人车用承载梁存在的减振性和稳定性不足、作业人员乘坐舒适性差等问题,设计了一种兼顾承载和减振功能的承载梁结构,同时开展减振承载梁的力学性能分析。模拟结果表明:典型工况下,新设计减振承载梁的整体应力水平较低,位移变形主要发生在弹簧上,强度和刚度的安全裕度较大,为后期结构优化和性能提升提供了理论支撑。
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关键词
单轨吊
运人车
减振承载梁
结构设计
力学分析
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职称材料
矿用单轨吊机车新型制动小车设计与分析
16
作者
杨自攀
刘思忠
《煤矿现代化》
2024年第4期27-31,共5页
本文针对传统制动小车的缺陷,提出了一种新型简易的制动小车。本文根据单轨吊车运行的最大牵引力结合杠杆原理得到了制动弹簧力;根据制动弹簧力得到了制动油缸的最大制动力;根据该最大制动力获得油缸的拉力;根据拉力的大小选取了合适的...
本文针对传统制动小车的缺陷,提出了一种新型简易的制动小车。本文根据单轨吊车运行的最大牵引力结合杠杆原理得到了制动弹簧力;根据制动弹簧力得到了制动油缸的最大制动力;根据该最大制动力获得油缸的拉力;根据拉力的大小选取了合适的油缸大小;根据油缸的大小和最大的制动弹簧力以及弹簧在不同制动状态下的伸长量得到了弹簧的设计参数。为实现制动装置的快速泄压,本文还设计了制动小车的快速泄压回路,保证制动小车的快速制动。最后本文通过仿真软件对制动小车的离心限速装置进行仿真分析,获得了其中甩杆甩出的合适速度以及甩出的长度,使其能在设定速度时甩出并触发控制阀动作,从而实现制动。
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关键词
单轨吊
制动小车
制动缸
制动弹簧
离心限速装置
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职称材料
赵固二矿单轨吊车智能运输管理系统技术研究与应用
17
作者
秦志强
王瑞光
《山东煤炭科技》
2024年第6期161-164,169,共5页
赵固二矿单轨吊车运输过程中存在调度与司机联系困难、调度无法掌握单轨吊车位置信息,以及单轨吊车拥堵、运输效率低、单轨吊车碰撞风门和无法对物料的装载、运输、卸车过程进行实时查询调度等难题。为解决赵固二矿单轨吊车集中运输中...
赵固二矿单轨吊车运输过程中存在调度与司机联系困难、调度无法掌握单轨吊车位置信息,以及单轨吊车拥堵、运输效率低、单轨吊车碰撞风门和无法对物料的装载、运输、卸车过程进行实时查询调度等难题。为解决赵固二矿单轨吊车集中运输中存在的难题,研究并实施了单轨吊车智能运输管理系统,通过UWB精确定位系统定位单轨吊车位置信息,建立网络通信系统解决调度-司机、司机-跟车工之间的通信问题,构建物料运输管理系统,实现物料从装到卸的全过程管理,极大地提高了运输效率和安全性,为推进煤矿井下辅助运输智能化提供了宝贵经验。
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关键词
单轨吊车
智能化系统
精确定位
信息共享技术
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职称材料
13902综采工作面单轨吊运输技术应用研究
18
作者
安文勇
《煤炭科技》
2024年第2期156-159,共4页
针对张双楼煤矿13902工作面巷道起伏大,底板隆起程度高,巷道曲折,运输距离远的情况。从设备操作、运输工艺应用效果3方面对单轨吊辅助运输系统的应用展开研究。结果表明,采用单轨吊运输后,各巷道可形成整套单轨吊网络系统,能够完成运输...
针对张双楼煤矿13902工作面巷道起伏大,底板隆起程度高,巷道曲折,运输距离远的情况。从设备操作、运输工艺应用效果3方面对单轨吊辅助运输系统的应用展开研究。结果表明,采用单轨吊运输后,各巷道可形成整套单轨吊网络系统,能够完成运输量较大的运输任务,实现了减人提效和无轨运输,减少了支架运输事故,节省了运输资源,降低了安全风险,为其他矿井应用单轨吊运输系统提供了借鉴和参考。
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关键词
单轨吊机车
运输支架
辅助运输系统
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职称材料
煤矿单轨吊锂电池箱起吊运载梁结构设计与力学分析
19
作者
葛德志
李宁
宋强
《山东煤炭科技》
2024年第6期89-92,97,共5页
锂电池是煤矿锂电池单轨吊机车的动力设备,运载的安全可靠性直接决定着机车的运载作业质量。针对传统锂电池箱起吊运载梁存在功能单一、安装维护复杂、作业人力多等问题,综合考虑单轨吊特点、煤矿巷道条件、锂电池箱结构等,开展锂电池...
锂电池是煤矿锂电池单轨吊机车的动力设备,运载的安全可靠性直接决定着机车的运载作业质量。针对传统锂电池箱起吊运载梁存在功能单一、安装维护复杂、作业人力多等问题,综合考虑单轨吊特点、煤矿巷道条件、锂电池箱结构等,开展锂电池箱起吊运载梁结构设计,实现锂电池的便捷安装、维护与安全稳定运载。开展锂电池箱起吊运载梁的力学性能仿真获得其承载特性和振动特性,为后续结构优化和性能提升奠定基础。仿真结果表明:新设计锂电池箱起吊运载梁在预设工况下,强度和刚度满足设计和工程应用要求,除了应力集中部位,安全系数均大于5,结构优化和轻量化的空间较大;给出锂电池箱起吊运载梁的前4阶振动的频率、振型及振幅等信息,为后续动力学研究奠定了基础。
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关键词
煤矿
锂电池单轨吊机车
锂电池箱起吊运载梁
结构设计
力学分析
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职称材料
煤矿智能单轨吊研究进展与关键技术
被引量：
14
20
作者
马宏伟
段优优
+5 位作者
薛旭升
孙思雅
张烨
王川伟
郭逸风
崔闻达
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第6期57-67,共11页
分析了目前常用的5种矿用单轨吊(即防爆柴油机单轨吊、防爆蓄电池单轨吊、气动单轨吊、绳牵引单轨吊和电缆拖挂单轨吊)的优缺点,指出防爆柴油机单轨吊和防爆蓄电池单轨吊因运输能力强,已广泛应用于煤矿井下设备及物料运输,防爆蓄电池单...
分析了目前常用的5种矿用单轨吊(即防爆柴油机单轨吊、防爆蓄电池单轨吊、气动单轨吊、绳牵引单轨吊和电缆拖挂单轨吊)的优缺点,指出防爆柴油机单轨吊和防爆蓄电池单轨吊因运输能力强,已广泛应用于煤矿井下设备及物料运输,防爆蓄电池单轨吊因其绿色清洁的特点,逐渐成为煤矿井下辅助运输的重点研发装备。从电池驱动、定位、测控、信息传输4个方面分析了矿用单轨吊系统的研究现状,指出目前的矿用单轨吊系统存在自动化、智能化水平低等问题,要实现单轨吊智能化运输,需研究单轨吊锂电池防爆及电池管理、全局与局部融合精确定位、多传感器信息融合智能测控、边缘计算信息传输等关键技术。针对锂电池防爆及电池管理技术,提出了基于变密度法的防爆大容量锂电池结构拓扑优化设计方法,及基于改进麻雀搜索算法/遗传算法的均衡管理方案;针对精确定位技术,提出了惯导+里程计融合的全局定位方法,及基于视觉+UWB组合的局部定位方法;针对智能测控技术,提出了基于递推最小二乘算法/二阶近似扩展卡尔曼滤波的智能检测方法、随动电子围栏实时构建方法和基于模糊规则的矢量控制方法;针对信息传输技术,提出了基于融合5G网络的“本地-近程-地面”通信系统架构,及基于边缘计算的分布式数据计算及传输方法。煤矿智能单轨吊关键技术问题和解决方案的提出,为加快煤矿智能单轨吊发展提供了一种新思路。
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关键词
智能单轨吊
防爆柴油机单轨吊
防爆蓄电池单轨吊
气动单轨吊
绳牵引单轨吊
电缆拖挂单轨吊
电池驱动
精确定位
智能测控
边缘计算信息传输
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职称材料
题名
单轨吊斜坡运输下承载小车力学特性分析
1
作者
叶庆春
邓海顺
黄志祥
机构
安徽理工大学机电工程学院
出处
《煤炭技术》
2025年第2期211-214,共4页
基金
安徽省教育厅科研基金(2022AH010052)。
文摘
为准确计算承载小车受轨道下翼缘的支撑力,保证在不同斜坡工况下轨道受力合理,考虑斜坡下运输物重心偏距的影响,理论推导液压支架偏载数学模型,得到承载小车支撑力计算公式,并对其进行数值分析。结果表明:液压支架的起始水平重心偏距和竖直重心偏距均会以不同程度影响支撑力,在斜坡倾角±10°范围内斜坡倾角与支撑力近似呈线性关系,小倾角下采用线性计算支撑力的方法与实际值最大误差为12.200%,证明线性计算方法的有效性。
关键词
单轨吊
起吊梁
偏载
承载小车
受力分析
Keywords
monorail crane
lifting beam
partial load
load carriage
force analysis
分类号
TD527 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
气动单轨吊齿轮传动的分析研究与优化设计
2
作者
王小生
机构
冀中能源股份有限公司章村矿
出处
《煤炭与化工》
2025年第2期76-79,85,共5页
文摘
为加快气动单轨吊的研发进度,充分利用计算机辅助设计高效便捷性,利用solidworks软件对气动单轨吊的齿轮传动部分进行了三维建模、运动仿真、静力学分析和优化设计。根据机械设计原则,对齿轮的外形尺寸进行了计算,在此基础上,建立了齿轮的三维模型;在Solidworks/Motion软件中,对大小齿轮进行了运动仿真试验,得出了齿轮啮合齿面的受力曲线;在Solidworks/Simulation软件中对齿轮进行了静力学分析,得出轮对加载后的应力云图,并分析了整个齿轮的应力分布情况;根据齿轮的应力分布情况,对齿轮进行了优化设计,减小了应力集中,并减重41%,达到了较好的轻量化设计效果。
关键词
煤矿运输
气动单轨吊
驱动轴
优化设计
Keywords
coal mine transportation
pneumatic
monorail crane
drive shaft
optimized design
分类号
TD527 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿用单轨吊气动道岔的结构设计与研究
被引量：
1
3
作者
阮学云
卢毅
机构
安徽理工大学机械工程学院
出处
《佳木斯大学学报（自然科学版）》
CAS
2024年第3期58-61,共4页
基金
国家重点研发计划资助项目(2020YFB1314204)。
文摘
我国煤炭现代化高速发展,生产规模也日益增大,所需设备的自动化、机械化程度也越来越高,但使用的辅助运输系统却十分落后。为了克服上述困扰,提出了一种带有气动道岔的单轨吊辅助运输设备,能够克服卡轨车运输条件的限制,使得多条巷道能够连通使用。这种设备在多弯道、多起伏的巷道中具有较高的灵活性和适应性,对于优化运输环境、提升运输效率、确保运输安全具有重大的实际价值。其结构设计包含道岔部分,其中道岔部分主要由道岔直轨、弯轨和气缸构成。首先通过SOLIDWORKS进行三维建模,再通过ANSYS WORKBENCH对轨道部分进行有限元静力学分析,可以直观的呈现出轨道受力变形情况。
关键词
道岔
单轨吊
结构设计
有限元
Keywords
turnout
monorail crane
s
structural design
finite elements
分类号
TD527 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
基于拉格朗日功能平衡法的单轨吊失速保护器触发理论分析
4
作者
刘登彪
王鹏
李翠赟
郑子臣
钟佩思
肖傲
闫禹彤
机构
山东科技大学智能装备学院
山东科技大学机械电子工程学院
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第4期250-254,共5页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR202103070107,ZR2022ME040)。
文摘
通过假设分步法从机器人学的角度对单轨吊机车失速保护器触发装置进行运动学分析,并对点位进行了详细描述。采用拉格朗日功能平衡法对失速保护器触发机构中的滑动轴位移状况建立了完整的动力学数学模型,通过该模型可以描述在运动过程中的滑动轴位移与运行速度、各部件参数之间的关系。借助Adams软件构建虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得出所需的速度-位移仿真结果图。分析结果表明,滑动轴的位移与运行速度有关,当运行速度到达所设定临界值2 m/s时,滑动轴能够伸出足够长度以满足失速保护工作要求,符合数学模型的预期计算。
关键词
单轨吊失速保护器触发装置
触发理论
拉格朗日功能平衡法
动力学
虚拟样机
Keywords
monorail crane
stall protector trigger device
theory of triggering
Lagrange functional balance method
dynamics
virtual mockup
分类号
TD524 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
煤矿井下单轨吊无人驾驶目标识别算法与轨道接缝检测方法
5
作者
王茂森
鲍久圣
章全利
杨阳
袁晓明
阴妍
张可琨
葛世荣
机构
中国矿业大学机电工程学院
石家庄煤矿机械有限责任公司
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期457-471,共15页
基金
煤矿采掘机械装备国家工程实验室开放课题资助项目(GCZX-2023-01)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022XSCX27)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
文摘
单轨吊作为煤矿井下辅助运输的重要设备形式之一,具有运载能力大、爬坡能力强等优点,在煤矿智能化建设背景下无人驾驶是其必然的发展方向。为确保无人驾驶单轨吊在井下巷道内的安全行驶,对轨道接缝和关键目标的可靠检测尤为重要,从提高单轨吊无人驾驶安全通过性出发,对单轨吊无人驾驶目标识别算法与轨道接缝检测方法两大主要方面展开了研究。首先,对矿井图片数据集进行了增强处理,提高了其多样性;提出了一种加入改进通道注意力机制ECA_s和EIOU回归损失函数的YOLOv5算法,并对改进后的YOLOv5算法进行试验分析,结果表明,采用改进后的YOLOv5算法,识别准确率提高了9.1%,mAP提升了3.6%。其次,建立了基于机器视觉的单轨吊轨道接缝检测方法,采用图像预处理、直方图信息统计、形态学处理等技术,根据标定系数计算轨道接缝距离,结果表明,基于机器视觉的轨道接缝检测算法处理一张接缝图像的检测误差仅为0.3 mm。最后,开展了单轨吊无人驾驶目标检测试验,结果表明,改进后的YOLOv5目标检测算法平均精度达到90.3%,具有更高的检测准确率;单轨吊轨道接缝检测算法处理接缝图像的平均检测误差为0.73 mm、最大检测误差不超过1.1 mm,具有更高的检测精度。为保障煤矿井下单轨吊无人驾驶安全通过性和可靠性,提供了务实可行的检测方案和精确可靠的检测算法。
关键词
单轨吊
无人驾驶
机器视觉
目标检测
YOLOv5
接缝检测
Keywords
monorail crane
unmanned driving
machine vision
object detection
YOLOv5
seam detection
分类号
TD527 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
考虑单轨吊悬吊效应的深部沿空巷道围岩变形特征
6
作者
高川
刘小虎
周钢
机构
大屯煤电(集团)有限责任公司姚桥煤矿
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第9期58-62,共5页
文摘
为分析单轨吊巷道围岩变形破坏特征,建立巷道单轨吊运输模型,进行相似材料模拟试验。试验结果表明:单轨吊荷载作用下,倾斜煤层巷道上覆岩层主要裂隙带分布于巷道一侧,具有明显的不对称性,并且主要裂隙发育集中在直接顶,说明直接顶岩层是单轨吊荷载的主要承载体;单轨吊巷道围岩相互作用体系可分为巷道断面围岩结构、单轨吊悬吊承载体和联接悬吊结构三部分,单轨吊荷载由各部分相互作用,并经传递和转化,由整个体系承担;对于沿空掘巷悬吊单轨吊支护设计,保持巷道断面围岩结构自身的稳定性是控制断面变形的基础,充分利用巷道上覆岩层大结构的稳定,是提高整个支护体系承载能力的关键。
关键词
倾斜煤层
单轨吊
加卸载
变形破坏
沿空巷道
Keywords
inclined coal seam
monorail crane
loading and unloading
deformation failure
gob side roadway
分类号
TD32 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
矿井中单轨吊辅助运输系统驱动单元配置与实践研究
被引量：
1
7
作者
徐嘉康
徐敬民
机构
中国石油大学(北京)地球科学学院
义马煤业集团孟津煤矿有限责任公司
出处
《煤炭技术》
CAS
2024年第6期255-259,共5页
文摘
单轨吊作为矿井中人员、材料、设备的辅助运输设备,其具有安全可靠、爬坡能力强、不跑车掉道、不受底板影响等优势,使得单轨吊在煤矿辅助运输系统中有着较为广阔的应用前景。但我国对于单轨吊的研究时间较短,并且未根据矿井实际地质条件和巷道条件进行具体设计选择,难以保障单轨吊设计的应用价值。据此,以某煤矿为研究案例,结合煤矿地质和巷道条件,合理实施巷道断面锚固、单轨吊选择及吊箱以及单轨吊作业流程优化设计。通过SolidWorks+ANSYS联合仿真方式,确认优化后机架、夹紧装置等单轨吊辅助运输系统驱动单元关键结构件的受力情况,进而快速分析优化设计可行性。另外,将优化配置应用工程实践,确认单轨吊辅助运输系统驱动单元配置设计具有较强的社会效益和经济效益。
关键词
单轨吊
辅助运输系统
驱动单元配置
仿真分析
Keywords
monorail crane
auxiliary transportation systems
drive unit configuration
simulation analysis
分类号
TD524 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
郭屯煤矿辅助运输系统优化设计
被引量：
1
8
作者
陈顺
康传山
机构
山东能源集团鲁西矿业有限公司
出处
《现代矿业》
CAS
2024年第1期32-34,39,共4页
文摘
郭屯煤矿地质条件复杂,建井周期较长,具有复杂的辅助运输系统。为了优化郭屯矿辅助运输系统,采用单轨吊运输系统与井下智能监控设备相结合的方法,对郭屯矿辅助运输系统进行优化。结果表明,优化后的辅助运输系统实现了单轨吊采区网络化“无地轨运输”,提高了运输效率;通过单轨吊机车全过程点到点无人化驾驶、遥控驾驶、运输车辆精准定位、整车控制系统、电控系统、监控保护系统、智能物流化管理系统,实现智能车辆精准定位、车辆智能调度、车辆信息管理、地面调度视频监视等功能,提高了运输效率、减小劳动强度,取得了减员、提效、保安的效果,为类似矿井提供参考依据。
关键词
单轨吊
辅助运输
精准定位
智能监控
Keywords
monorail crane
auxiliary transportation
precise positioning
intelligent monitoring
分类号
TD52 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
综采工作面支架快速回撤新工艺的设计与应用
被引量：
1
9
作者
宋凯
机构
沁和能源集团有限公司永红煤矿
出处
《能源与节能》
2024年第3期238-240,257,共4页
文摘
永红煤矿综采工作面以往采用的传统支架回撤工艺存在使用绞车多、劳动人数多、工作强度大、工效低、安全性差等问题,严重影响支架回撤效率和安全。针对性设计以液压支架调移装置、单轨吊机车为回撤设备的快速回撤新工艺,在3401综采工作面进行实践应用。结果表明,采用支架快速回撤新工艺仅用20 d安全高效完成138架支架的拆、装、运及收口任务,对比以往支架回撤时间提前6 d,回撤费用节约4.4×10^(5)元,在保障生产安全的前提下提升了经济效益。
关键词
永红煤矿
支架
回撤
液压支架调移装置
单轨吊机车
Keywords
Yonghong Coal Mine
support
withdrawal
hydraulic support transfer device
monorail crane
分类号
TD355.4 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
单轨吊集散式运行、立体化换装模式的探析
10
作者
张永全
徐希鹏
郭华
机构
新汶矿业集团有限责任公司协庄煤矿
出处
《山东煤炭科技》
2024年第5期181-184,193,共5页
文摘
协庄煤矿-550 m水平3-3采区和4-2采区共布置三个掘进工作面和一个回采工作面,辅助运输方式为大巷轨道机车加采区单轨吊机车运输,采区之间通过地轨相连,且单轨吊线路未实现网络化运输;单轨吊机车和地轨运输之间,需多次转载、换装后方可将物料运送到采掘工作面,运行效率较低,地轨机车和单轨吊机车交叉运行,占用的辅助运输人员较多,存在诸多安全隐患。为提高辅助运输效率,协庄煤矿通过敷设单轨吊重轨代替地轨运输,将采区之间的单轨吊线路进行了联网,实施“大功率单轨吊+小功率单轨吊”集散式运行、立体化换装模式,实现大巷至采区单轨吊机车之间的快速接驳和连续运输,减少了辅助运输环节和人员占用,提高了运输效率,解决了掘进工作面最后100 m的机械运料难题。
关键词
老区矿井
单轨吊运输
集散式运行
立体化换装
Keywords
old area mine
monorail crane
transportation
distributed type operation
3D replacement
分类号
TD527 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿用电动单轨吊动力电池监控系统的研究
11
作者
方同辉
周航
陈永浦
尹可强
邓海顺
机构
安徽理工大学机电工程学院
出处
《煤矿机电》
2024年第1期15-19,共5页
基金
安徽高校协同创新项目资助(GXXT-2020-061)。
文摘
为了更加高效地对矿用电动单轨吊的动力锂电池进行健康状态实时监控和预警,设计了一种针对锂电池组的监控系统,采用STM32作为主控芯片,系统包括电压、电流、温度以及振动加速度等在内的电池组运行状态信息的监控,当监测到数据发生异常时会发出预警提示,并采取自动断开电源等操作。试验测试结果表明,能够对电池进行实时监控,并将所测得的数据在上位机实时显示并进行分析处理,具有采集精度高、稳定性好等特点,为动力锂电池安全使用和保障提供参考。
关键词
单轨吊
动力锂电池
STM32
实时监控
Keywords
monorail crane
power lithium battery
STM32
real-time monitoring
分类号
TD64 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
吊式自移临时支护装置在炮掘岩巷的研究
12
作者
姜龙
张军颖
杨小宁
付友
张海林
机构
国家能源集团宁夏煤业有限责任公司汝箕沟无烟煤分公司
中煤科工集团南京设计研究院有限公司
出处
《煤矿机械》
2024年第11期130-132,共3页
文摘
为了解决现有炮掘岩巷使用简易的前探梁进行临时支护存在的安全系数低、劳动强度大、支护速度慢等问题,研究了一种利用单轨移动的吊式临时支护装置,代替现有前探梁临时支护,实现了炮掘巷道临时支护机械辅助作业移动速度快、支护效率高,避免了空顶作业,改善了支护效果,降低了劳动强度,保障了作业安全。
关键词
炮掘
岩巷
临时支护
支架
单轨吊
Keywords
blasting excavation
rock roadway
temporary support
support
monorail crane
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
单轨吊道岔的结构设计与分析
13
作者
杨自攀
王杰
机构
湘潭恒欣实业股份有限公司
出处
《煤矿机械》
2024年第10期123-126,共4页
文摘
介绍了单轨吊道岔的应用、结构组成及变道原理。通过数学计算分析了活动轨的摆角、摆动气缸的行程等关键参数,统一了各种不同单轨吊道岔的通用计算公式,为道岔的设计优化提供了理论依据。此外,还介绍了对传统限位装置的改进方案,以提高其可靠性和耐用性。利用SolidWorks软件对道岔轨道接头处的搭接块进行了有限元分析,验证了其结构设计的合理性。
关键词
道岔
单轨吊
结构设计
有限元分析
Keywords
switch
monorail crane
structural design
finite element analysis
分类号
TD52 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
单轨吊机车旋转起吊梁结构设计及力学分析
14
作者
王玉强
李宁
李才华
褚乐乐
机构
山东能源集团鲁西矿业有限公司
枣庄新远大装备制造有限公司
出处
《煤矿机械》
2024年第6期86-88,共3页
基金
山东省自然科学基金(ZR2022QE086)。
文摘
针对单轨吊机车现有起吊梁存在的功能单一且难以满足煤矿巷道多尺寸、多类型、多重量物料吊运任务的问题,根据液压支架等需要旋转吊运物料的特点和吊运需求,设计了单轨吊机车用旋转起吊梁。基于数值仿真技术,开展单轨吊机车用旋转起吊梁的力学性能分析。分析结果表明:新设计旋转起吊梁满足设计载荷40 t的要求,安全系数均大于2.5;在危险工况下,其最大等效应力及最大位移变形量均小于许用值,强度和刚度满足工程应用要求。
关键词
单轨吊机车
旋转起吊梁
结构设计
力学性能分析
承载能力
Keywords
monorail crane
rotating lifting beam
structural design
mechanical performance analysis
carrying capacity
分类号
TD527 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
单轨吊运人车减振承载梁结构设计与力学分析
15
作者
王玉强
孟涛
陈钦亮
王公印
机构
山东能源集团鲁西矿业有限公司
枣庄新远大装备制造有限公司
出处
《煤矿机械》
2024年第7期88-91,共4页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2022QE086)。
文摘
运人车是单轨吊机车实现煤矿巷道运人作业的关键装置。减振承载梁作为运人车厢与机车用承载小车的中间联接装置,其承载性、稳定性和安全性直接决定了机车运载质量。针对现有运人车用承载梁存在的减振性和稳定性不足、作业人员乘坐舒适性差等问题,设计了一种兼顾承载和减振功能的承载梁结构,同时开展减振承载梁的力学性能分析。模拟结果表明:典型工况下,新设计减振承载梁的整体应力水平较低,位移变形主要发生在弹簧上,强度和刚度的安全裕度较大,为后期结构优化和性能提升提供了理论支撑。
关键词
单轨吊
运人车
减振承载梁
结构设计
力学分析
Keywords
monorail crane
man transport car
vibration-reduction bearing beam
structural design
mechanical analysis
分类号
TD5277 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
矿用单轨吊机车新型制动小车设计与分析
16
作者
杨自攀
刘思忠
机构
湘潭恒欣实业股份有限公司
出处
《煤矿现代化》
2024年第4期27-31,共5页
文摘
本文针对传统制动小车的缺陷,提出了一种新型简易的制动小车。本文根据单轨吊车运行的最大牵引力结合杠杆原理得到了制动弹簧力;根据制动弹簧力得到了制动油缸的最大制动力;根据该最大制动力获得油缸的拉力;根据拉力的大小选取了合适的油缸大小;根据油缸的大小和最大的制动弹簧力以及弹簧在不同制动状态下的伸长量得到了弹簧的设计参数。为实现制动装置的快速泄压,本文还设计了制动小车的快速泄压回路,保证制动小车的快速制动。最后本文通过仿真软件对制动小车的离心限速装置进行仿真分析,获得了其中甩杆甩出的合适速度以及甩出的长度,使其能在设定速度时甩出并触发控制阀动作,从而实现制动。
关键词
单轨吊
制动小车
制动缸
制动弹簧
离心限速装置
Keywords
monorail crane
brake trolley
brake cylinder
brake spring
centrifugal speed limiter
分类号
TD524 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
赵固二矿单轨吊车智能运输管理系统技术研究与应用
17
作者
秦志强
王瑞光
机构
焦作煤业(集团)有限责任公司
出处
《山东煤炭科技》
2024年第6期161-164,169,共5页
文摘
赵固二矿单轨吊车运输过程中存在调度与司机联系困难、调度无法掌握单轨吊车位置信息,以及单轨吊车拥堵、运输效率低、单轨吊车碰撞风门和无法对物料的装载、运输、卸车过程进行实时查询调度等难题。为解决赵固二矿单轨吊车集中运输中存在的难题,研究并实施了单轨吊车智能运输管理系统,通过UWB精确定位系统定位单轨吊车位置信息,建立网络通信系统解决调度-司机、司机-跟车工之间的通信问题,构建物料运输管理系统,实现物料从装到卸的全过程管理,极大地提高了运输效率和安全性,为推进煤矿井下辅助运输智能化提供了宝贵经验。
关键词
单轨吊车
智能化系统
精确定位
信息共享技术
Keywords
monorail crane
intelligent system
accurate positioning
information sharing technology
分类号
TD634 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
13902综采工作面单轨吊运输技术应用研究
18
作者
安文勇
机构
江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿
出处
《煤炭科技》
2024年第2期156-159,共4页
文摘
针对张双楼煤矿13902工作面巷道起伏大,底板隆起程度高,巷道曲折,运输距离远的情况。从设备操作、运输工艺应用效果3方面对单轨吊辅助运输系统的应用展开研究。结果表明,采用单轨吊运输后,各巷道可形成整套单轨吊网络系统,能够完成运输量较大的运输任务,实现了减人提效和无轨运输,减少了支架运输事故,节省了运输资源,降低了安全风险,为其他矿井应用单轨吊运输系统提供了借鉴和参考。
关键词
单轨吊机车
运输支架
辅助运输系统
Keywords
monorail crane
transportation support
auxiliary transportation system
分类号
TD524 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
煤矿单轨吊锂电池箱起吊运载梁结构设计与力学分析
19
作者
葛德志
李宁
宋强
机构
山东唐口煤业有限公司
枣庄新远大装备制造有限公司
出处
《山东煤炭科技》
2024年第6期89-92,97,共5页
文摘
锂电池是煤矿锂电池单轨吊机车的动力设备,运载的安全可靠性直接决定着机车的运载作业质量。针对传统锂电池箱起吊运载梁存在功能单一、安装维护复杂、作业人力多等问题,综合考虑单轨吊特点、煤矿巷道条件、锂电池箱结构等,开展锂电池箱起吊运载梁结构设计,实现锂电池的便捷安装、维护与安全稳定运载。开展锂电池箱起吊运载梁的力学性能仿真获得其承载特性和振动特性,为后续结构优化和性能提升奠定基础。仿真结果表明:新设计锂电池箱起吊运载梁在预设工况下,强度和刚度满足设计和工程应用要求,除了应力集中部位,安全系数均大于5,结构优化和轻量化的空间较大;给出锂电池箱起吊运载梁的前4阶振动的频率、振型及振幅等信息,为后续动力学研究奠定了基础。
关键词
煤矿
锂电池单轨吊机车
锂电池箱起吊运载梁
结构设计
力学分析
Keywords
coal mine
lithium battery
monorail crane
locomotive
lithium battery boxes lifting and transportation beam
structural design
mechanical analysis
分类号
TD407 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
煤矿智能单轨吊研究进展与关键技术
被引量：
14
20
作者
马宏伟
段优优
薛旭升
孙思雅
张烨
王川伟
郭逸风
崔闻达
机构
西安科技大学机械工程学院
陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第6期57-67,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目(51975468,52174150)
国家重点研发计划项目(2022YFF0605300)
西安市科技计划项目(22GXFW0067)。
文摘
分析了目前常用的5种矿用单轨吊(即防爆柴油机单轨吊、防爆蓄电池单轨吊、气动单轨吊、绳牵引单轨吊和电缆拖挂单轨吊)的优缺点,指出防爆柴油机单轨吊和防爆蓄电池单轨吊因运输能力强,已广泛应用于煤矿井下设备及物料运输,防爆蓄电池单轨吊因其绿色清洁的特点,逐渐成为煤矿井下辅助运输的重点研发装备。从电池驱动、定位、测控、信息传输4个方面分析了矿用单轨吊系统的研究现状,指出目前的矿用单轨吊系统存在自动化、智能化水平低等问题,要实现单轨吊智能化运输,需研究单轨吊锂电池防爆及电池管理、全局与局部融合精确定位、多传感器信息融合智能测控、边缘计算信息传输等关键技术。针对锂电池防爆及电池管理技术,提出了基于变密度法的防爆大容量锂电池结构拓扑优化设计方法,及基于改进麻雀搜索算法/遗传算法的均衡管理方案;针对精确定位技术,提出了惯导+里程计融合的全局定位方法,及基于视觉+UWB组合的局部定位方法;针对智能测控技术,提出了基于递推最小二乘算法/二阶近似扩展卡尔曼滤波的智能检测方法、随动电子围栏实时构建方法和基于模糊规则的矢量控制方法;针对信息传输技术,提出了基于融合5G网络的“本地-近程-地面”通信系统架构,及基于边缘计算的分布式数据计算及传输方法。煤矿智能单轨吊关键技术问题和解决方案的提出,为加快煤矿智能单轨吊发展提供了一种新思路。
关键词
智能单轨吊
防爆柴油机单轨吊
防爆蓄电池单轨吊
气动单轨吊
绳牵引单轨吊
电缆拖挂单轨吊
电池驱动
精确定位
智能测控
边缘计算信息传输
Keywords
intelligent
monorail crane
explosion-proof diesel engine
monorail crane
explosion-proof battery
monorail crane
pneumatic
monorail crane
rope traction
monorail crane
cable dragging
monorail crane
battery driven
precise positioning
intelligent measurement and control
edge computing information transmission
分类号
TD634 [矿业工程—矿山机电]
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题名
作者
出处
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被引量
操作
1
单轨吊斜坡运输下承载小车力学特性分析
叶庆春
邓海顺
黄志祥
《煤炭技术》
2025
0
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2
气动单轨吊齿轮传动的分析研究与优化设计
王小生
《煤炭与化工》
2025
0
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3
矿用单轨吊气动道岔的结构设计与研究
阮学云
卢毅
《佳木斯大学学报（自然科学版）》
CAS
2024
1
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4
基于拉格朗日功能平衡法的单轨吊失速保护器触发理论分析
刘登彪
王鹏
李翠赟
郑子臣
钟佩思
肖傲
闫禹彤
《煤炭技术》
CAS
2024
0
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5
煤矿井下单轨吊无人驾驶目标识别算法与轨道接缝检测方法
王茂森
鲍久圣
章全利
杨阳
袁晓明
阴妍
张可琨
葛世荣
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
6
考虑单轨吊悬吊效应的深部沿空巷道围岩变形特征
高川
刘小虎
周钢
《煤炭技术》
CAS
2024
0
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7
矿井中单轨吊辅助运输系统驱动单元配置与实践研究
徐嘉康
徐敬民
《煤炭技术》
CAS
2024
1
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8
郭屯煤矿辅助运输系统优化设计
陈顺
康传山
《现代矿业》
CAS
2024
1
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9
综采工作面支架快速回撤新工艺的设计与应用
宋凯
《能源与节能》
2024
1
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10
单轨吊集散式运行、立体化换装模式的探析
张永全
徐希鹏
郭华
《山东煤炭科技》
2024
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11
矿用电动单轨吊动力电池监控系统的研究
方同辉
周航
陈永浦
尹可强
邓海顺
《煤矿机电》
2024
0
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12
吊式自移临时支护装置在炮掘岩巷的研究
姜龙
张军颖
杨小宁
付友
张海林
《煤矿机械》
2024
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13
单轨吊道岔的结构设计与分析
杨自攀
王杰
《煤矿机械》
2024
0
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14
单轨吊机车旋转起吊梁结构设计及力学分析
王玉强
李宁
李才华
褚乐乐
《煤矿机械》
2024
0
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15
单轨吊运人车减振承载梁结构设计与力学分析
王玉强
孟涛
陈钦亮
王公印
《煤矿机械》
2024
0
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职称材料
16
矿用单轨吊机车新型制动小车设计与分析
杨自攀
刘思忠
《煤矿现代化》
2024
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职称材料
17
赵固二矿单轨吊车智能运输管理系统技术研究与应用
秦志强
王瑞光
《山东煤炭科技》
2024
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18
13902综采工作面单轨吊运输技术应用研究
安文勇
《煤炭科技》
2024
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19
煤矿单轨吊锂电池箱起吊运载梁结构设计与力学分析
葛德志
李宁
宋强
《山东煤炭科技》
2024
0
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20
煤矿智能单轨吊研究进展与关键技术
马宏伟
段优优
薛旭升
孙思雅
张烨
王川伟
郭逸风
崔闻达
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023
14
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