煤矿可摘挂抱索器架空乘人装置设计计算综述.docx

1、煤矿可摘挂抱索器架空乘人装置设计计算综述 煤矿可摘挂抱索器架空乘人装置（RJKY37-11/556）设计计算书根据提供的巷道技术参数,经双方商定,选择可摘挂抱索器架空乘人装置,具体设计方案见总图,设计依据和计算如下:一、 已知参数坡 度： 11 斜 长: 476(m) 吊椅间距: 1=15(m)电动机:YB2型,e980(rmin) 每米钢丝绳重量：q0=1.47(kg/m)钢丝绳抗拉强度：1670(MPa)钢丝绳直径：d20(mm)二、 主要参数的确定、按实际巷道条件，所以选取直径为1200mm的驱动轮和尾轮。2、 选配减速器速比：根据实际情况和业主要求，常用的速比i=63，核算实际运行速度

2、：V= K（D60）Nei=0.98(3.141.2/60) 980/63=0.96(m/s)符合煤矿安全法规要求（V1.2m/s）3、实际运输能力Q实3600V/36000.96/15230（人h）4、托轮间距： 0.85 0.851512.75(m) 取8(m)5、托绳轮直径D3的确定D3=(712)d 取D38d 则D3820160(mm)选取直径为180mm的托绳轮.三、按GB50127-2007架空索道工程技术规范标准中7.3.4的规定, 计算钢丝绳的牵引力1、运载索(即牵引钢丝绳)的最小拉力,不宜小于重车重力的20倍。重车重力计(每位乘员950N.吊椅(含抱索器)取150N)最小点

3、张力的计算: minq0g式中 min最小张力点的张力，； 钢丝绳的挠度系数，取1000； q0预选牵引钢丝绳的每米质量，1.47kg/m； g重力加速度，g9.8m。min10001.479.814406（）乘人装置的运动简图如下：人员及载物重量, 取95 kg(人均体重取75kg、载物20 kg) 每把吊椅重量.取15kg牵引钢丝绳运行阻力系数，取0.02井筒斜长Tmin运载索(即牵引钢丝绳)的最小拉力G重车力2、驱动轮各点张力的计算当重车上行，空车下行时：（动力运行状态）线路运行阻力（41）：下式中：q0每米钢丝绳质量人员及载物重量, 取95 kg(人均体重取75kg、载物20 kg)

4、每把吊椅重量.取15kg牵引钢丝绳运行阻力系数，动力运行时.取0.02;制动运行时.取0.015井筒斜长斜巷上的阻力为（41）:41q0+（Q+Q）（cos+sin）g(1.47+110/15)（0.02xcos110+sin110）4769.88642（N）23q0+Q（cos-sin）g(1.47+15/15)（0.02xcos110-sin110）4769.8-1972（N）所以各点张力：min14406(N) 1.0114550(N)14550864223192(N)14406197216378(N)当空车上行，重车下行时：（制动运行状态）线路运行阻力：41q0+Q（cos+sin）g

5、(1.47+15/15)（0.015xcos110+sin110）4769.82368（N）23q0+（Q+Q）（cos-sin）g(1.47+110/15)（0.015xcos110-sin110）4769.8-7231（N）各点张力：min14406(N) 1.0114550(N)14550236816918(N)14406723121637(N)当重车上行，重车下行时：（动力运行状态）41q0+（Q+Q）（cos+sin）g(1.47+110/15)（0.02xcos110+sin110）4769.88642（N）23q0+（Q+Q）（cos-sin）g(1.47+110/15)（0.0

6、2xcos110-sin110）4769.8-7029（N）所以各点张力：min14406(N) 1.0114550(N)14550864223192(N)14406702921435(N)当空车上行，空车下行时：（动力运行状态）线路运行阻力：41q0（cos+sin）g1.47（0.02xcos110+sin110）4769.81443（N）23q0（cos-sin）g 1.47（0.02xcos110-sin110）4769.8-1174（N）各点张力：min14406(N) 1.0114550(N)14550144315993(N)14406117415580(N)3、摩擦式驱动轮防滑校

7、验(GB12141-2008)防滑安全系数在正常运行时不应小于是1.5;在最不利载荷情况下启动或制动时不应小于1.25,按如下公式计算: 式中:0.25是驱动轮绳槽与牵引钢丝绳间的摩擦系数 S2最不利载荷情况下,正常(启.制)动时驱动轮出侧或入侧 运载索的最小张力,单位为牛(N)S1最不利载荷情况下,正常(启.制)动时驱动轮出侧或入侧 运载索的最大张力,单位为牛(N) e自然对数的底 牵引钢丝绳在驱动轮上的包角, 单位为弧度(rad)当重车上行，空车下行时符合上述要求: 符合要求4、驱动轮衬垫的比压(GB12141-2008)应按以下公式校核: 式中: S1驱动轮入侧运载索张力,单位为牛(N)

8、 S2驱动轮出侧运载索张力,单位为牛(N)D驱动轮直径,单位为毫米(mm)d运载索直径,单位为毫米(mm)驱动轮衬垫的允许比压,单位为兆帕(Map),本公司选用的允许比压:4(Map) 符合要求四、电动机功率的计算、 动力运行时：（）1000式中：电动机功率备用系数.一般取1.151.5 传动功率.取0.70,14.0(kw)、 阻力运行时：（21）1000式中：电动机功率备用系数.一般取1.151.5 传动功率.取0.709.7(kw)根据用户发展要求,选取电动机功率为37kw五、选择减速器查阅减速器选取表,选用减速器的型号为:3SV09-63-C。六、减速器主轴强度校核1. 最小直径:dm

9、in=A(P/n)1/3=107*(14.0/15.6)1/3=103(mm )因轴上开有键槽,增加轴的直径5%,所以 dmin=130(mm) 2. 输出主轴转矩TW2:TW2= (Smax1- Smax2)*D/2=6814*0.6=4088.4(Nm)3. 输出主轴轴伸悬臂负荷FRC: FRC=2TW2f1f7/DFRC=2*4088.4*1*2/1.2=13628 (N)FR=40000式中：f1-使用系数 取f1=1.0 F7-悬臂负荷系数 取F7=2.0 经校核所选用的减速器符合设计要求.七、牵引钢丝绳校核计算mmax 式中：钢丝绳破断拉力总和.m钢丝绳的最低安全系数.取mmax最

10、大张力点张力623192=139152() 小于钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和：267000（N）因此，选择钢丝绳619S-FC-20-1670型钢丝绳八、最大张紧重锤力Si的确定Si3+414406+1455028956(N)考虑四滑轮四绳牵引张紧重锤，拉紧重锤量为8000(N)九、尾轮轮轴的强度校核因尾轮轮轴最终热处理为调质状态而且只受到钢丝绳的拉力, 不承受扭转应力所以：如下图所示：在截面A、B、C中，B截面为受弯矩的危险截面，所以只对其进行抗弯强度的校核：B截面的抗弯截面系数：W=0.1d3=0.1x1103=133100(mm3 ) B截面上的弯矩M为: M=(3 +)X133=385

11、1148(N.mm)B截面上的弯曲应力: =M/W=29(MPa) 由机械手册查得许用弯曲应力-1=55(MPa)符合设计要求。 十、尾轮小车行程的确定L10.005LX2=0.005536X2=5.36 (m),考虑巷道的现场情况：取尾轮导轨长度L1=7(m)。十一、制动器选型：(1) 工作制动器根据电机功率计算制动器扭矩为：TC=KT=K 9550 （Pw/n）= 29550（14.0/980）= 273N.m式中: T额定扭矩,N.m TC计算扭矩,N.m Pw 实际驱动功率,kw n 工作转速，r/min K工作情况系数,取K=2 Ta= TaKa = 2731.5 =409.5N.m Ta安全扭矩,N.m Ka安全系数,取K=1.5选定推动器为BYT1-45Z/6,制动力矩为1000 N.m,所选制动力矩/额定扭矩1.51000/273=3.71.5 符合设计要求。(2) 安全制动器(失效安全型)安全制动器在最不利载荷情况下启动,此时驱动轮出入侧的负载为: =6814(N) 安全制动器的制动力=68141.5 =10221 (N)选定电液推动器BYT1-45Z/6,经过斜块机构放大制动力为60KN,满足要求.XXX煤矿 2013年05月30日