马家沟矿59皮带更换电机复核计算书.docx

1、马家沟矿59皮带更换电机复核计算书唐山马家沟矿业有限责任公司59皮带机改造设计说明书唐山开滦勘察设计有限公司二八年十月唐山马家沟矿业有限责任公司59皮带机改造设计说明书编 制：冯树凯 刘桂山审 核：张建军 赵国忠 副经理：赵纯发经 理：边继敏唐山开滦勘察设计有限公司二八年十月目 录1 前 言 12 皮带计算说明书 12.1计算依据参数 12.2输送能力的计算 12.3 输送带与牵引钢丝绳的规格 22.4 牵引钢丝绳张力计算 22.5 驱动机功率计算 42.6满载启动功率验算 42.7启动时驱动轮围包角的验算 52.8拉紧力计算 62.9结论 63.供配电 73.1负荷等级 73.2供电电源 7

2、3.3电力负荷 73.4供电电压 73.5供配电 73.6接地、照明 81 前 言唐山马家沟矿业有限责任公司59皮带机担负井下煤炭的提升任务。该皮带为GD型钢绳牵引胶带皮带机，皮带机长度1364m，宽度1m，提升高度398.8m，倾角17，双直流电动机拖动，电动机功率400kW。59皮带机是上世纪80年代初期安装的，最初为58皮带，后经过改造延长到九水平。马家沟矿为瓦斯高突矿井，按照煤矿安全规程要求井下必须使用防爆型电机。由于原装电机为直流电机不防爆，需要更换为隔爆型鼠笼电机，同时配以防爆变频调速运行方式来进行提升作业。受马家沟矿业有限责任公司的委托，我公司编制了唐山马家沟矿业有限责任公司59

3、皮带机改造设计说明书。通过计算可知，59皮带机的400kW直流电动机可以更换为400kW交流电动机，电压1140V，同步转速429r/min，变频控制。2 皮带计算说明书2.1计算依据参数1.输送物料特性：原煤=20，=0.9t/m3，Xmax=0.3m2.输送长度：L=1364m，皮带机倾角：=173.皮带机带速：运货速度V=2.2m/s；验绳速度V=0.3m/s4.输送带宽度B=1000mm，输送带单位质量25.6kg/m5.牵引钢丝绳型号40.5-619+1，抗拉强度170kg/mm2，重量5.72kg/m，安装长度L=1504m6.钢绳驱动轮直径3.5m，衬垫为牛皮，围包角254，导向

4、轮直径2.8m7.减速机型号ZHJ1700，减速比i=35.648.工作环境与装载点：煤矿井下，工作条件一般，机尾装载，机头卸载。2.2输送能力的计算由带速、带宽计算运煤输送能力=474t/h式中 k1、k2带面上物料流断面系数，取k1=140，k2=120B带宽，mV带速，m/s堆积密度，t/m3C1皮带机倾斜系数，取C1=0.93C2带面上物料不均匀系数，取C2=0.99输送带上单位长度物料的质量kg/m2.3 输送带与牵引钢丝绳的规格输送带的规格：胶带宽度B=1000mm，胶带的单位重量qA=25.6kg/m，安装长度L=1364m胶带中弹簧钢条规格551034，钢条间距40mm牵引钢丝

5、绳的规格：钢丝绳型号40.5-619+1，抗拉强度170kg/mm2，重量5.72kg/m，安装长度L=1504m2.4 牵引钢丝绳张力计算1.各种阻力计算有载段阻力=41380kg式中 q带面上单位长度物料的质量，kg/mqA胶带的单位长度质量，kg/mqk钢丝绳的单位长度质量，kg/mq有载段转动部分质量，kg/mw有载段托轮的阻力系数，w=0.02空载段阻力=-13656kg式中 q空载段转动部分质量，kg/mw空载段托轮的阻力系数，w=0.022.张力计算有载段最小张力在皮带机机尾处，为S5kg式中 C0=0.0150.03，取0.02L0有载段最小张力点处托架间距，m根据逐点计算法计

6、算各点受力：机头驱动滚筒处受力SnSn= S5+W=2315+41380=43695kg机尾滚筒空载段受力S4S4=S5=2315kgS1=S4-W=2315+13656=15971kg2.5 驱动机功率计算1.轴功率2.电动机功率式中 m1电动机功率备用系数，取1.1驱动装置的传动效率，取0.91本系统采用两台电动机驱动，每台电动机的功率为723/2=362kW，选择电动机额定功率为400kW。2.6满载启动功率验算1.皮带机启动时所增加的动张力启动时由物料引起的阻力Pq启动时胶带引起的阻力PA启动时钢绳引起的阻力Pk启动时托轮引起的阻力Pq启动时导绳轮、张紧轮等引起的阻力Pd启动时驱动轮引

7、起的阻力Pt启动时电动机转子、减速器及联轴器等转动部分引起的阻力Ps式中 t皮带机启动时间，按a=0.10.3m/s2计算得t=228s,取最短启动时间t=8s为最不利工况。启动时所增加动张力=2286+1958+875+562+56+278+4119=10134kg2.皮带机启动时所增加功率3.验算满载启动功率因为，所以电动机满足启动功率要求。2.7启动时驱动轮围包角的验算皮带机在启动时，钢丝绳与驱动轮不发生滑动的条件为驱动轮围包角=2.884.19因此，皮带机的围包角符合要求。2.8拉紧力计算1.拉紧重锤质量计算式中Gk拉紧重锤总量，kg3滑轮总效率S4尾部钢丝绳张力，kgu拉紧车轮与轨道

8、摩擦系数G0拉紧车重，kg2.胶带拉紧力计算式中L皮带机胶带头、尾滚筒中心距u0胶带与钢丝绳间附着系数，取0.5Ek钢丝绳弹性模数，Ek=0.375EEA胶带弹性模数，EA=11.5104kg/cm2Fk钢丝绳断面积FA胶带的断面积2.9结论通过以上复核计算可知，59皮带机的400kW直流电动机可以更换为400kW交流电动机，电压1140V，同步转速429r/min，变频控制。3.供配电3.1负荷等级根据煤炭工业矿井设计规范规定，本工程负荷等级为二级。3.2供电电源本工程双回路6kV电源引自原有皮带配电室6kV不同母线段，高压电缆选用MYJV22-6/6-3*70型。3.3电力负荷电力负荷统计

9、如下：皮带机电动机工作容量：2*400kW需用系数：0.82计算负荷：657kW3.4供电电压高压供电采用6kV。皮带机电动机电压采用1140V，其它低压动力采用660 V，照明采用127V。3.5供配电本工程中两台皮带机电动机采用两套ZJT系列隔爆兼本安变频调速装置分别控制，由两台KBSG2-T-630/6/1.2型隔爆干式变压器为变频调速装置提供1140V电源。该变频调速装置采用矢量控制技术，主要器件采用原装进口，保证了长期运行的可靠性，可实现皮带机的软起动、软停止、重载起动、低速验带、自动调速、应急工频等功能。皮带机电动机供电示意图3.6接地、照明本工程中在巷道排水沟内设局部接地极，局部

10、接地极采用面积不小于0.6m2 ,厚度不小于3mm的钢板，平放在巷道排水沟内，具体安装位置现场确定；并用扁钢连接形成接地网，接地干线选用镀锌扁钢-40*4，接地支线选用镀锌扁钢-25*4。高低压配电设备、变压器外壳通过接地干线与接地极连接，用电设备外壳通过电缆芯线与接地网连接，电缆芯线断面不小于25mm2。所有电气设备的金属外壳，电缆的铠装、铅皮、接地芯线、构架及预埋件等，都必须有保护接地，并与主接地极连成一个总接地网。接地网上任意一保护接地点测得的接地电阻值，不得超过2欧。接地干线沿电缆支架敷设。照明灯具沿碹顶吊挂。吊挂电缆的吊钩间距不大于1.5米。接灯具时，应采用L1、L2、L3相间的方式。灯具的外壳用电缆的中性线与总接地网做可靠连接。