斜井提升绞车设计选型Word文件下载.docx

1、5.6 sa10.5主加速行程L1 t1（vmv0 ） 5.6（3.8 1.0） 13.44（3） 等速度运行阶段：等速度行程L2L（ LD31） 860（30+213.44）=803.12 m（式中31）+L +LL =L式中 L 提升斜长， L=L D+L T +LK =30+800+30 m=860 mLT 井筒斜长， 800m。t2L2803.72170.9s4.7（4）接下来的减速，匀速、再减速的阶段与重车启动到匀速的情况一致，即t3=t1=5.6stk = t D =31.66sL3=L 1L4=L 02L5=L 01（5）摘勾时间为摘=25 s（5）一次提升循环时间：T td t

2、1 t2 t3tk 31.66+5.6+170.9+5.6+31.66+25=270.42s式中 LD 井底平车场道长，即井底至井底尾车停车点间距离，按一次所拉串车数而定，一般可取 2535，本例中选 LD=30m；3Lk 井口平车场道长，即从道岔至重串车尾车停车点间距离，一般可取 2530本例中取 Lk =30m；摘挂钩时间，一般取 2025 s 本例取 =25 s。4.2 斜井提升设备选型计算的原始资料4.2.1 斜井提升设备选型计算的原始资料如下：a） 主斜井垂高 H=235.5m，倾角 =17,井上下车场内倾角度 3，斜长LT 800m ；b）矿井设计年生产能力 A n=10 万 t/

3、a；c）散煤容重： 1.4t/m3，散矸石容重： 1.7t/m3。d）矸石量为原煤产量的 30计算；e）年工作日 A=330 天，每天 3 班，每日净提升时间 t=10h；f）提升方式为平车场双钩串车提升。g）矿车形式：式选 MGC1.1-6 型固定车箱式矿车，单个矿车自身质量：592kg ；单个矿车载货量： 11.8t；单个矿车的长度： 2000mm。矿车容积 1.1m34.3 选择计算一次提升量和车组中矿车数的确定1）根据矿井年产量要求计算矿车数（1）小时提升量ca f Anmshbr t1.25 1.2 100000330 10=45.5 t/h式中4An 矿井年产量（ t/a）；c 提

4、升工作不均匀系数， 有井底煤仓时 c=1.1 1.15，无井底煤仓时 .2；矿井有两套提升设备时 c=1.15，只有一套提升设备时 c=1.25; af 提升设备富裕系数，主提升设备对第一水平为 1.2；br 年工作日数；t 日提升小时数；（ 2）一次提升量mTmsh360045.5 270.42=3.42t（ 3）一次提升矿车数n1m1= 3.42 =3.42t取 n1=4 个 装载系数，当倾角为 20以下时，=1；当倾角为 2125时，=0.950.9；当倾角为 2 530时， =0.850.8； 煤的松散密度， t/m 3；V 矿车的有效容积， m 。2）根据矿车连接器强度验算矿车数n2

5、60 103g （m1 mz1 ）（sin f1 cos ）=10 1000 592 sin 17 0.015cos17=12.3圆整为 n2=12，因为 n1n2，说明能保证连接器的强度， 所以确定矿车数为 n=n1 =4。54.4 斜井提升钢丝绳的选择计算4.4.1 钢丝绳的端部荷重mdn n（m mz ）（sin f1 cos ） = 4 （1000 592）（sin 17 0.015cos17 ） =1953.2kg式中： 井筒的倾角；f1 提升容器在斜坡运输道上运动的阻力系数，可按具体情况选取，矿车串车提升：矿车为滚动轴承时取 0.01，矿车为滑动轴承时取 0.0150.02：箕斗提

6、升通常取 0.01；m 单个矿车载货量， kg；mz 矿车组重量， kg；4.4.2 斜井井架高度的确定1、井架高度 H j根据斜井双钩平车场的井架高度要求能保证：（1） 摘钩后的矿车通过下放串车的钢丝绳的底部时，绳距地面的高度不得小于 2.5。这点距摘挂钩点的距离为 Ln ，一般取 4（如图 4-3），按比例关系可得：H j Rt 2.5（LBLTLA）=2.5（9 1260） 8.1（1-1）LBLn9 12式中 LB 井口至阻车器的距离，取 79；LT 阻车器至摘挂钩点距离， 为 1.5nLc，即 L T =1.5 42=12 m， Lc 为一辆矿车的长度；LA 摘挂钩点到井架中心的水平

7、距离 LA 一般取（ 2.54） Ls ，式选Ls =40m。6图 4-3 双钩斜井平车场（ 2） 为了防止矿车在井口出轨掉道，井口处的钢丝绳牵引角 b 要小于 9，b tgH jRt tg8.15.7LA912 60则 b5.7 9，合符要求。2.井口到井架钢丝绳的弦长 L计算L（LB LT LA）2（ H j Rt ）2 = 8128.12 =81.4m4.4.3 钢丝绳的单位质量斜井提升钢丝绳的选择计算与立井基本相同， 不同之处只是因斜井井筒倾角小于 90，作用于钢丝绳 A 点的（如图 1-4）分力由串车及货车的重力分力为n（m1 mz1 ） g sin ，串车及货车的摩擦力为 f1n（

8、m1 mz1 ）g cos ，钢丝绳的重力分力为 mp gL0 sin 和钢丝绳的摩擦力为 f 2 mp gL0 cos 组成。7图 4-4 斜井钢丝绳计算图每米钢丝绳的质量： pn（m1mz1 ）（sinf1 cos）B1110L0（sinf2 cos ）ma1000592sin17 00.015 cos17010 61550106911.40.4 cos1707.5=1.178 /式中L0钢丝绳由天轮架到串车尾车在井下停车点之间的斜长（）L 0L D L T+L 30+800+81.4=911.4m。f 2 矿车运行摩擦阻力系数，此数值与矿井中托辊支承情况有关，钢丝绳局部支承在托辊上取 f

9、 2 0.25 0.4；f 1 矿车运行摩擦阻力系数， 矿车为滚动轴承取 f10.015，滑动轴承取 f1 0.02B钢丝绳公称抗拉强度；a安全系数，与立井要求相同，即混合提升时升降物料不得小于7.5；8选用绳 6T7+FC 面接触钢丝绳，其直径 d20 ，其每 100钢丝绳质量为 156 ，公称抗拉强度为 1550MPa，钢丝绳破断拉力总和 Qp 236kn；验算钢丝绳安全系数：Q pn（ m1mz1） g（sinf1 cos ） mp gL0 （sin236000592 10sin 1700.015cos1701.5610 911.4 sin17 0= 8.16.5根据上式计算的数值，以上

10、所选钢丝绳可以使用。4.5 提升机的最大静张力和最大静张力差的计算提升机是按提升机系列规定的许用最大静张力 Fj max 和许用最大静张力差 Fcmax 设计出的。选用时，应使实际负荷所造成的最大静张力和最大静张力差小于或等于许用 F j max 和 Fc max ，以保证提升机能正常工作，对于斜井提升有：最大静张力Fj max n（m1mz1 ） g（sin） mp gL （sinf 2 cos ）sin1701.56 10860=28586N双钩提升最大大静张力差Fcmaxn m1mz1g sinmp gL sinf 2 cosngmz1sin1000 59210 860=21322.9N

11、4.6 提升机的选择井架提升机的滚筒直径为： D 80d8020 1600 ，按安全规程规定，滚筒直径可选为 2.0；选用 GKT 2 2 1.25 20 提升机，其主要技术数据：滚筒数量： 2 个；滚筒直径 D： 2；滚筒宽度 B： 1.25；钢丝绳最大静张力 F j max ： 60000 N（满足要求）；钢丝绳最大静张力差 Fcmax ：40000N（满足要求）；钢丝绳最大速度 V M ：5/s；变位质量 j：8400 ；电动机最大近似功率： 215kw；减速器传动比： 20。两滚筒中心距 B+a： 1310mm。提升机滚筒宽度的验算：B L30（43）D （d ）K DP30（4 3）

12、 2 （ 20 2） =1072mm2.033式中 L LD +L T+L K=30+800+30 m=860 m；K 滚筒缠绕的层数， 3（层 ）；DP平均缠绕钢丝绳直径， 2.033；DP D K 1 4d2 （d）22000 3 1 4 202（20 2） 2 2033.4mmd 钢丝绳直径，；缠绕在滚筒圆周表面上相邻两绳之间的间隙，通常滚筒直径为 3m及以上时，取 =3mm，其余取 =2mm。对于缠绕层数，煤矿安全规程规定：竖井中升降人员或升降人员和物料的，只准缠绕 1 层；专为升降物料的，准许缠绕 2 层；倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的， 准许缠绕 2 层；升降物料的，准许缠绕

13、 3 层；在建井期间，无论在竖井或倾斜井巷中，升降人员和物料的，准许缠绕 2 层。煤矿安全规程还规定，滚筒上缠绕 2 层或 2 层以上钢丝绳时，滚筒的边缘应高出最外一层钢丝绳的高度，至少应为钢丝绳直径的 2.5 倍。对于 2 层以上缠绕的滚筒，必须设有带绳槽的衬垫。按照提升机滚筒实际缠绕钢丝绳计算出的滚筒宽度 B 应等于或稍小于提升机滚筒宽度 B。若 B 稍大于 B，可适当减小 值，或设法将长出的几米钢丝绳（试验绳长）储存在滚筒内； 若 B 小于 B,可适当增大 值，使钢丝绳在滚筒上均匀分布，而不致集中于一侧，恶化滚筒工作状态。4.7 提升机与井筒的相对位置4.7.1 天轮的选择计算固定天轮工

14、作可靠维护量小， 但由于钢丝绳偏角的要求， 使提升机至天轮的距离较远。煤矿安全规程规定：地面天轮 90时 DT80d=8020=1600mm，选择天轮为：TSG1600/10型，名义直径 Dt1600，变位质量 t222 。1井架高度 Hj（ 1） 摘钩后的矿车通过下放串车的钢丝绳的底部时，绳距地面的高度不得这点距摘挂钩点的距离为 L n，一般取 4（如图 9-5），由式（ 1-1）Hj 8.1 Rt8.1-0.87.32钢丝绳弦长 L x：根据煤矿安全规程规定 “天轮到滚筒的钢丝绳，最大内外偏角不得超过1 30。”由于偏角的限制，可以计算出最小弦长 Lxmin 。（1） 固定天轮双钩提升最小

15、弦长按外偏角2B as2B a s19.（12Ba s）LX min2tan1 302tan=19.1 （ 21.25+0.06-1）=29.8m按内偏角X minas a19 .（1 sa）（1-0.06）=18m=19.1s两天轮之间的距离， 即井筒中轨道中心距： sbc0.2（ ），其中为矿车最突出部分宽度矿车技术参数表可得 bc=0.8m；a两滚筒内侧间隙，；B滚筒宽度；（ 2）提升机滚筒中心至天轮中心水平距离 L s：LS（ H j C 0 ） 229.82 （7.3 0.75） 2 29.1 式中C0提升机滚筒中心至井口水平高度，其数值的组成是C0=e+h+h0=0.65+0.3-

16、0.2=0.75 m。e 为提升机卷筒中心线高出室内地面的高度， m，数值可以从提升机技术规格表中查到。 h 为提升机房室内外的标高差， m；当提升机房为单层建筑时， h 可取 0.20.3m；当提升机为半地下式或两层建筑时， h可分别取 2.0 和 3.7m。h0 为提升机房室外地坪与井口的标高差， 数值可以结合地形条件与工业场地布置的有关专业人员商定，这里取 h0=-0.2m。将 Ls 取为接近计算值较大的整数 29，得出实际弦长：Lx Ls2（H jC0 ）2 292（7.30.75） 229.8124.7.2 计算钢丝绳实际的外偏角 1 和内偏角 2arctan 2Barctan 21

17、.250.06 1 =1.5 2LX29.8arctan sarctan 10.060.92L X4.7.3 求钢丝绳的下出绳角本矿设计中滚筒直径与天轮直径不相同下出绳角X arctan H j C0 arcsin D DtLs 2LX=arctan 7.3 0.75 arcsin 2 1.629 2 29.8=16.2 15根据上述计算，画出提升机与井口相对位置图，如图 4 3 所示。4.8 提升电动机的初选计算4.8.1 电动机的估算功率KFc maxvmaxN s=1.1 21322.9 3.71000 0.85=102 kw式中 Ns 所需电动机功率， kw；vmax 提升机选定的标准

18、速度， 3.7m/s；K 备用系数，单钩提升时取 1.11.4，双钩提升时取 1.051.1； 减速器的传动小路，煤炭工业矿井设计规范规定，提升机与电动机连接装置传动效率的选择在无厂家给定值是， 直联可取 0.98，行星轮减速器可13取 0.92，平行轴减速器可取 0.850.90，本设计中选择的提升机的减速器属于平行轴减速器，取 =0.85Fcmax 钢丝绳作用在卷筒上的最大静张力差4.8.2 电动机的估算转数n60vmax i D=60 3.7 202=706 r/min式中 n 电动机的估算转数， r/min;i 减速器的传动比，查提升机技术参数表可得 i =20;D 提升机滚筒直径，

19、m。4.8.3 初选电动机按上面计算出来的 NS 与 n 在电动机技术数据表中选用合适的电动机， 所选提升电动机的转数应与上式中计算出来的数值相当，但不一定与算出值完全相同，这是因为同步转数相同的交流电动机的额定转数并不完全相同。 此外，应选用过负荷系数较大者， 以满足对电动机的过负荷能力要求。 依据以上要求， 最后选 JRQ-1478 型电动机：额定功率 Pe 200kW；额定电压： 6000 V；转数： 735 r/min；过负荷系数 l ：2.3；飞轮转矩 （GD2 ）P 1250 N2；电机效率： 89.5%；同步转速： 750 r/min。4.8.4 确定提升机的实际最大提升速度 D

20、n evmax60i14 2 73560 20=3.85m/s式中 vmax 提升机实际最大提升速度， m/s;ne 已选出电动机的额定转数， r/min 。用矿车升降物料时，最大允许速度 v5/s，而vmax =3.85m/s5m/s，符合要求。4.9 提升系统的变位质量计算货载质量 n 1 410004000 ；串车自身质量 Znz14592 2368 ；钢丝绳质量 PLp P（L Lx2D+30+n D）1.56 （860 29.82 2+30+3 2）1483 ；式中 P 提升钢丝绳每米质量， kg/m；L 提升钢丝绳斜长， m；Lx 钢丝绳弦长， m；n D多层缠绕的错绳长， m； n =2圈天轮变位质量 t 222 ；提升机变位质量 j 7800 ；电动机变位质量 md = GD 2igD1250 20102=12500kg式中 GD 2 飞轮转矩，可由所选电动机技术参数表中查得；15对单绳缠绕式提升系统（无尾绳提升系统） ，器总变位质量 m 为m m 2mz 2mp L p 2mt mj md=4000+2 2368+21483+2222+ 7800+12500 =32446kg4.10 斜井提升动力学计算