主题升机.docx
《主题升机.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《主题升机.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
主题升机
Hj——井架高度，Hj=16m。
③钢丝绳每米质量
提矸：
Pk=
提人：
Pk=
提最大件：
Pk=
式中：
σB——钢丝绳的公称抗拉强度1670Mpa；
ma——钢丝绳的安全系数，《煤矿安全规程》规定：
用于升降人员和物料的钢丝绳，升降人员时，m≥9；升降物料时，m≥7.5；
Hc——钢丝绳的悬垂垂深，Hc=259.465m。
选用40NAT6V×37+FC1670ZZ—962—635型钢丝绳，其直径d=40mm，抗拉强度σB=1670MPa，单位重量mp=6.35kg/m，全部钢丝的破断力总和Qp=962kN。
最小钢丝破断拉力总和Qp=1.177×962kN=1132.3kN（1.177为最小钢丝破断力总和与钢丝绳最小破断力的换算系数，根据GB8918-2006）。
④钢丝绳安全系数验算
提矸时：
m＝
=15.55＞7.5
提人时：
m＝
=14.43＞9
提最大件时：
m＝
=8.46＞7.5
钢丝绳满足要求。
4.提升机选型
（1）滚筒直径：
Dg≥80d=3200mm
式中：
d——钢丝绳直径，40mm。
矿井兼并重组整合前已有1台2JK-2/20型双滚筒提升机不能满足矿井兼并重组整合后提升要求。
重新选用2JK-3.5×1.7/20型矿用提升机，其滚筒直径D=3500mm，滚筒宽度B=1700mm，最大提升速度v＝4.4m/s，最大静张力Fj=170kN，最大静张力差Fc=115kN，减速机的传动比i=20，变位重量Gj=24930kg。
（2）卷筒宽度验算：
=1.19m<1.7m
式中：
——钢丝绳在滚筒上缠绕间隙，取3mm；
H——提升高度，259.465m；
Dc——平均缠绕直径，
；
——《煤矿安全规程》第四百一十九条规定：
各种提升装置的滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定：
立井中升降人员或升降人员和物料的，1层，取
=1层。
采用单层缠绕，滚筒宽度符合要求。
（3）钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力及最大静张力差：
=134.7kN＜170kN
=89.74kN＜115kN
提升机最大静张力及最大静张力差满足要求。
（4）天轮选型：
Dt≥80d=3200mm
选用TSH-3500/23.5型固定天轮，直径3500mm，适用绳径范围为37～43mm，变位重量Gt=1133kg。
5.电动机的选型
（1）估算电动机功率
根据张力差法，估算电动机的功率N：
式中：
1.2——考虑到矿井阻力系数及加速过程影响的附加系数；
ηc——减速机的传动效率，ηc=0.92；
Fjmax——提升机最大静张力，Fjmax=9147.6kg；
Vm——最大提升速度，
=4.4m/s；
ρ——动负荷的影响系数，取1.2。
（2）根据最大提升速度，估算电动机的转速n：
式中：
i——提升机传动比，i=20；
D——滚筒直径，D=3.5m。
（3）选择电动机
根据上述估算的电动机功率、最大提升速度Vm所对应的电机转速、以及地面供电的电压等级，选用Z560-3A型直流电动机，功率Ne=630kW，效率ηd＝0.929，功率因数cosφ＝0.75，最大过负荷能力λm＝2.0，ne=480r/min，转子的转动惯量GD2=187kg-m2。
（4）计算提升机实际速度：
4.4m/s
式中：
i——提升机传动比，i=20；
D——滚筒直径，D=3.5m。
符合«煤矿安全规程»对最大速度的提升要求。
6.提升机相对位置计算
（1）井架高度的确定：
Hj=Hr+Hg+0.75Rg=13.6m。
取井架高度Hj=16m
（2）滚筒中心至提升容器中心的距离：
Ls=0.6Hj+3.5+Dg=16.6m
根据煤矿地形实际情况取Ls=25m
（3）提升钢丝绳的弦长为：
式中：
Co——滚筒中心线至井口水平的高差，Co=0.65m。
（4）钢丝绳在滚筒上的偏角：
天轮间距S=2000mm；滚筒之间距离a=300mm
外偏角α1：
<1°30'
内偏角α1：
<1°30'
（5）钢丝绳仰角β：
下出绳角β：
由以上计算可知：
钢丝绳偏角符合《煤矿安全规程》的要求。
副井提升系统图见图9-1-2。
图9-1-2副井提升系统图
7.计算提升系统的变位质量
（1）提升系统各运动部分转换到滚筒边缘的变位质量之和ΣM
提矸：
ΣM＝2Qc+Q矸+2mpLp+2Gt′+Gj＋Gd′＝47026.1kg
提人：
ΣM＝2Qc+Q人+2mpLp+2Gt′+Gj＋Gd′＝47601.1kg
提最大件：
ΣM＝2Qc+Q大+2mpLp+2Gt′+Gj＋Gd′＝53243.1kg
式中：
Lp——钢丝绳的总长度
Lp=Hc+Lx+30+3πD=350.31m；
30——钢丝绳的试验长度，一般取30m；
Gd'——电动机转子的变位重量。
6106.1kg
（2）提升系统的变位质量m
提矸：
4793.7kg-s2/m
提人：
4852.3kg-s2/m
提最大件：
5427.4kg-s2/m
（3）各阶段力值计算（按提大件计算）
提升开始：
加速终了：
等速开始：
等速终了：
减速开始：
减速终了：
爬行开始：
提升终了：
其中：
K—为矿井阻力系数取1.2
副井提升系统的力图及速度图见图10-1-3。
8.提升运动学与动力学计算
（1）速度和加速度确定
《煤矿安全规程》规定：
立井中用罐笼升降人员时的加速度和减速度，都不得超过0.75m/s2，其最大速度，不得超过用下列公式所求得的数值，且最大不得超过12m/s。
式中：
v——最大提升速度，m/s；
H——提升高度，m。
根据减速器输出轴允许最大扭矩、充分利用电动机过负荷能力计算确定：
取a1=a3=0.5m/s2V4=0.5m/sh4=3mVmax=4.4m/s。
提升过程中各阶段的行程和时间，见表10-1-1
表10-1-4提升过程中各阶段的行程和时间表
内容
行程（m）
时间（s）
加速段
20.07
8.96
等速段
200.05
44.76
减速段
19.87
7.98
爬行段
3
6
停车段
0.25
1
一次提升净提升时间：
T0=68.7s
一次提升循环时间：
T=T0+θ=68.7+θs
提矸休止时间：
θ矸=12s；提人休止时间：
θ人=53s；下材料车、设备车、保健车休止时间：
θm=40s。
最大班辅助作业提升时间平衡表见表10-1-5。
表10-1-5最大班辅助作业提升时间平衡表
项目
单位
每班
数量
每次
提升量
每班
提升次数
每次净提升
时间（s）
每次休止
时间（s）
每次提升循环
时间（s）
每班提升
时间（min）
下降人员
人
90
38
3
68.7
53
121.7
6.1
提升人员
人
3.05
其他人员
人
1.525
矸石
车/班
20
1
20
68.7
12
80.7
26.9
设备
车/班
10
1
10
68.7
40
108.7
18.12
材料
车/班
10
1
10
68.7
40
108.7
18.12
保健车
车/班
2
1
2
68.7
40
108.7
3.62
其它
车/班
15
1
15
68.7
40
108.7
27.18
雷管、炸药
车/班
1
1
1
312.7（1m/s）
40
392.7
13.09
合计
h
由表可知，最大班作业时间为1.96h，小于6h，符合《煤炭工业矿井设计规范》8.1.10的有关规定，该提升设备能满足要求。
9.电机容量校验（按提大件计算）
（1）等值力Fd：
7273580750kg2-s
等值时间Td=0.5（t0+t1+t3+t4）+t2+θ/3=73.9s
9921.1kg
（2）等值功率Nd：
569.6kW<630kW
式中：
ηc——减速机的传动效率，ηc=0.92；
1.2——备用系数。
电机容量能满足要求。
（3）正常运行电机的过负荷能力λ：
力图上的最大力Fm=14450kg
电机的额定出力
13196.25kg
电机的过负荷能力
1.095<0.75λm=1.5
式中：
λm——电机的最大转矩倍数，λm=2.0。
（4）特殊过负荷验算
①采用罐座的罐笼提升设备，当空罐位于井底罐座上，而把重罐从井口稍稍提起时：
=0.76≤0.9λm=1.71
②在更换水平、或调节绳长打开离合器，作单钩提升时：
=0.39≤0.9λm=1.71
满足要求。
10.配电及控制
副井提升机房设高压配电室，两回10kV电源引自工业场地35kV变电站10kV母线侧不同母线段，一用一备，一回电源停止供电时，另一回电源线路能保证提升机房的全部高压负荷运行；两回380/220V电源，一回引自矿井工业场地10kV变电所，一回引自提升机电控系统辅助变压器。
本次设计选用直流调速电控系统，由提升机电控厂家成套供货。
副立井辅助提升操车信号选用KXT-7型数字提升信号系统。
提升信号与提升机控制系统有闭锁关系。
11.副立井提升机安全制动
1）副立井提升绞车采用液压盘形制动装置，盘型制动器对数的配置按提升绞车的最大静张力差配置，本提升系统最大静张力差小于绞车最大静张力差，盘型制动器对数的配置产生的制动力矩满足不小于最大静荷重旋转力矩的3倍。
液压盘型制动装置采用液压松闸弹簧制动确保制动的安全可靠，调整液压油压力使制动力矩不小于最大静荷重旋转力矩的3倍，同时上提重载安全制动减速度不大于5m/s2；下放重载安全制动减速度不小于1.5m/s2。
投入运行后的矿井主要提升装置，必须每年进行1次检查,每3年必须经有资格的有关部门进行1次测试，测试结果应符合《煤矿安全规程》第432条之规定：
提升机常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。
2）提升信号系统
副立井提升信号装置KXT-7提升信号与操车设备控制一体化系统，该系统采用PLC控制，具有声光兼备，数字显示，信号记忆功能；具有告警信号对绞车安全控制回路的闭锁功能；有告警信号显示的自动保持，事故解除，复位功能；有提升信号指令显示和对绞车开车回路的控制闭锁功能；具有与安全门、摇台、阻车器等闭锁功能；具有双工选号直拨、电话；具有操车设备设施的相互闭锁功能；各传感器故障自动监测功能等。
副立井提升信号及转发式系统井底信号必须经由井口信号工转发，不得越过井口信号工直接向提升司机发开车信号。
只有在井口信号工发出信号后，提升机才能启动。
井底与井口之间，井口与提升机司机之间装设有直通电话。
信号闭锁如下：
（1）井底和井口闭锁。
（2）信号和提升机闭锁。
（3）提升信号与副立井操车设备间闭锁。
12．连接、操车等安全设备
副立井井筒直径φ6.5m，井深265m，提升容器采用一对1t单层单车一宽一窄罐笼。
人员由一对罐笼交替提升、下放。
在井口过卷段设有缓冲装置和防撞梁，在井底过放段设防墩罐装置。
为防止落物伤人及防水，井底进出车场设望板，并加装淋雨棚。
井上、下均配有液压承接装置，保证人员进出罐笼的安全。
在进、出车侧都设有安全门，井口、井底所有设备均闭锁联动，为防止钢丝绳或连接装置断裂，装设有BF111型防坠器，以确人员安全。
罐笼应满足下列要求：
（1）罐顶部设置可以打开的铁盖或铁门，两侧装设扶手；
（2）罐底满铺钢板，如果需要设孔时，必须设置牢固可靠的门，两侧用钢板挡严，并不得有孔；（3）进出口装设有罐门或罐帘，高度不得小于1.2m。
罐门或罐帘下部边缘至罐底的距离不得超过250m，罐帘横杆的间距不得大于200m。
罐门不得向外开，门轴必须防脱。
（4）罐笼内装有阻车器。
（5）罐笼净高大于1.9m，带弹簧的主拉杆设有保护套筒。
（6）罐笼内每人占有的有效面积大于0.18㎡。
（7）罐笼1次能容纳的人数应明确规定。
超过规定的人数，把钩工必须制止。
立井操车工艺流程应注意：
在罐笼提升时，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；发出开车信号后，安全门打不开。
井口、井底和中间运输巷都应液压承接装置，并与罐笼停止位置和提升信号系统联锁；罐笼未到位，放不下液压承接装置；液压承接装置未抬起，发不出开车信号。
井口和井底车场必须有把钩工。
人员上下井时，必须遵守乘罐制度，听从把钩工指挥。
开车信号发出后严禁进出罐笼。
严禁在同一层罐笼内人员和物料混合提升。
在井口和井底设置防撞梁和托灌装置，防撞梁不能兼做他用。
防撞梁必须能够挡住过卷上升后的容器；托灌装置必须能够将撞击防撞梁后再下落的容器托住，并保持其下落的距离不超过0.5m.
对金属井架、井筒罐道梁和其他装备的固定和锈蚀情况，应每年检查1次，发现松动，应采取加固或其他措施；发现防腐层脱落，应补刷防腐剂，检查和处理结果应留有记录。
建井用金属架，每次移设后都应涂防腐剂。
升级会员 