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文檔簡介
太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院 畢畢業(yè)業(yè)設設計計說說明明書書 畢業(yè)畢業(yè)生姓名生姓名 : 李李 冬冬 專業(yè)專業(yè) : 機械機械設計設計制造及其自制造及其自動動化化 學號學號 : 0505111126 指指導導教教師師馬樹煥馬樹煥 所屬系(部)所屬系(部) : 機機電電系系 二二九年五月九年五月 i 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計評閱書畢業(yè)設計評閱書 題目:題目: 寺家莊寺家莊礦礦副立井提升副立井提升設備選設備選型及型及維護維護 機機電電 系系 機械機械設計設計制造及其自制造及其自動動化化 專業(yè)專業(yè) 姓名姓名 李冬 設計時間:設計時間:2009 年年 3 月月 16 日日2009 年年 5 月月 31 日日 評閱意見:評閱意見: 成績:成績: 指導教師:指導教師: (簽字)(簽字) 職職 務:務: 200 年年 月月 日日 ii 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院 畢業(yè)設計答辯記錄卡畢業(yè)設計答辯記錄卡 機電 系系 機械機械設計設計制造及其自制造及其自動動化化 專業(yè)專業(yè) 姓名姓名 李冬李冬 答答 辯辯 內(nèi)內(nèi) 容容 問問 題題 摘摘 要要評評 議議 情情 況況 記錄員:記錄員: (簽(簽 名)名) 成成 績績 評評 定定 指導教師評定成績指導教師評定成績答辯組評定成績答辯組評定成績綜合成績綜合成績 注:評定成績?yōu)樽ⅲ涸u定成績?yōu)?100 分制,指導教師為分制,指導教師為 30%,答辯組為,答辯組為 70%。 專業(yè)答辯組組長:專業(yè)答辯組組長: (簽名)(簽名) 200 年年 月月 日日 i 前前 言言 本次畢業(yè)設計可能是我學生生涯最后的一次學習機會,在 此首先感謝學院和指導老師馬樹煥對我設計的支持和幫助,為我 以后的工作打下了一個有益的基礎。 本設計針對寺家莊礦副立井提升設備選型設計,設計時間 較長,是一個設計的過程,更是一個學習的過程。通過前面的實 地實習,在老師的努力下收集到了較為齊全和準確的相關資料, 為本次設計打下了一個良好的基礎。同時涉及的參考文獻較多, 多數(shù)為十幾年前的老版本,難免存在一些錯誤,還望大家見諒。 根據(jù)設計大綱所要求內(nèi)容,將設計分為三大部分。第一部分為雙 罐籠提升,主要擔任煤礦矸石的運輸工作和井下材料的運輸,另 外,還有工人的提升工作;第二部分為交通罐提升設備,作為雙 罐籠提升設備的輔助,主要擔任零星人員和部分長材的提升。第 三部分為提升機的維護,簡單介紹了一下提升機在使用過程中應 該注意的一些問題。整個設計內(nèi)容可靠、數(shù)據(jù)可信。其中也很難 避免存在些許問題,希望各位評審老師批評指正。 ii 目目 錄錄 摘 要 1 abstract 2 第一章 雙罐籠提升 .3 第一節(jié) 鋼絲繩的選擇3 第二節(jié) 多繩摩擦提升機的選擇5 第三節(jié) 確定井塔高9 第四節(jié) 預選電動機9 第五節(jié) 計算提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量.10 第六節(jié) 確定提升加、減速度.11 第七節(jié) 提升運動學參數(shù).12 第八節(jié) 提升運動學參數(shù)計算.13 第九節(jié) 電動機功率校驗.13 第十節(jié) 防滑驗算.14 第十一節(jié) 副井作業(yè)平衡時間表.20 第十二節(jié) 其他主要設備的選擇.22 第二章 交通罐提升 .24 第一節(jié) 選擇提升鋼絲繩和尾繩.24 第二節(jié) 多繩摩擦提升機的選擇.26 第三節(jié) 確定井塔高.27 第四節(jié) 電動機的選取.28 第五節(jié) 計算提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量.29 第六節(jié) 確定提升加、減速度.29 第七節(jié) 提升運動學參數(shù).30 第八節(jié) 提升運動學參數(shù)計算.31 第九節(jié) 電動機功率校驗.32 第十節(jié) 防滑驗算.32 第十一節(jié) 其他主要設備的選擇.39 第三章 提升機的維護 .40 第一節(jié) 提升機設備的日常維護.40 第二節(jié) 提升機設備的定期檢查.40 第三節(jié) 提升機設備的計劃維修.42 第四節(jié) 提升機的潤滑.43 第五節(jié) 提升機操作工自檢自修的具體內(nèi)容.44 第六節(jié) 常見的故障類型及處理方法.45 結(jié)束語 .50 iii 參考文獻 .51 外文文獻 .52 中文翻譯 .58 致 謝 .61 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 1 摘摘 要要 本次畢業(yè)設計是以寺家莊礦副立井提升設備為設計對象。 副立井裝備兩套提升設備:一套為一對一寬一窄雙層四車罐籠提升設備,擔負 人員,矸石,材料及設備等礦井輔助提升任務;另一套為交通罐帶平衡錘提升設備, 擔負零星人員和長材的提升任務。井筒采用鋼罐道。 在設計過程中,對提升設備型號的選取,從提升容器、鋼絲繩到提升機、減速 器等完全按照相關手冊,計算數(shù)據(jù)真實可信。 在設計的第三部分,對提升機如何維護進行了簡單的介紹。 關鍵詞:提升,雙罐籠,交通罐,維護 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 2 abstractabstract the design is based on graduation xinjiazhuang temple shaft mine, deputy target for the design of lifting equipment. vice-shaft equipment to upgrade the two sets of equipment: a set of a narrow width for one-on-one four-car double-deck cage upgrade equipment, responsible for personnel, waste, materials and equipment to upgrade the mine auxiliary tasks; another set of traffic can bring balance to upgrade equipment hammer responsible for sporadic and enhance the mission of long products. bunton steel shaft. in the design process, select the type of lifting equipment, containers from the upgrade, the wire rope hoist, reducer and so completely in accordance with the relevant manual calculations true. the third part in the design of the hoist how to maintain a simple introduction. key words: hoisting,two cage hoisting,transportation cage, maintenance 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 3 第一章第一章 雙罐籠提升雙罐籠提升 已知數(shù)據(jù): 提升容器:采用標準多繩 1.5t 雙層四車罐籠 礦 車:采用標準 1.5t 礦車 具體規(guī)格分別為: 礦車:mg 1.7-6a ,自重 720kg,額定載重 1.5t,最大載重 2.7t 罐籠:自重(包括懸掛及配重)25t,最大乘人數(shù) 98 人(寬罐) ,72 人(窄罐) 第一節(jié)第一節(jié) 鋼絲繩的選擇鋼絲繩的選擇 鋼絲繩是礦井提升設備的主要組成部分,它關系到提升設備的安全可靠地運行; 也是礦山鋼材消耗量較大的項目之一。正確的選擇鋼絲繩,不僅有助于礦井的安全 生產(chǎn),而且將可以節(jié)約大量的優(yōu)質(zhì)鋼材。生產(chǎn)礦井幾十年來的實踐經(jīng)驗以及國外的 經(jīng)驗證明,必須根據(jù)不同的工作條件,相應選用不同結(jié)構(gòu)的鋼絲繩,才能取得較好 的經(jīng)濟效果。 提升鋼絲繩的有關規(guī)定: 1) 規(guī)程規(guī)定:立井提升宜采用同向捻的提升鋼絲繩,平衡尾繩采用圓股鋼 絲繩時,其與提升容器的連接裝置應為轉(zhuǎn)環(huán)式。 2) 規(guī)程規(guī)定:專為升降人員以及升降人員和物料用的提升鋼絲繩,鋼絲繩 的韌性不低于特號鋼絲的韌性標準,專為升降物料和平衡用的,不得低于號鋼絲 的韌性標準。 提升鋼絲繩的一些實踐經(jīng)驗: 為了合理地選擇提升鋼絲繩的品種結(jié)構(gòu),對一些生產(chǎn)礦井實踐經(jīng)驗總結(jié)個對比 的經(jīng)驗介紹如下: 1)當井筒中淋水較大或淋水的酸堿度較高,在作為回風井的井筒中提升時,應 該選用鍍鋅鋼絲繩,這對于防銹防腐有很好的效果。 2)立井中使用圓股鋼絲繩時,從鋼絲繩的受力狀態(tài)分析并為生產(chǎn)實踐證實,同 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 4 向捻鋼絲繩較交互捻鋼絲繩具有較長的壽命。 3)立井提升鋼絲繩的強度損失,主要是由于疲勞產(chǎn)生的斷絲,造成鋼絲繩報廢。 在這種條件下,異形股鋼絲繩和線接觸鋼絲繩和圓股鋼絲繩相比具有較長的壽命。 副井提升作業(yè)多種多樣,應以最大的終端重力計算和選擇鋼絲繩。對提矸,運 人和下料三種最經(jīng)常的情況進行比較。對提矸時以終端重力最大,故以此選擇鋼絲 繩,但需對提人時的安全系數(shù)進行校驗。對于下放大件設備,也需對照具體情況進 行核算,必要時采取相應措施以保證提升的安全。 一車矸石為礦車的額定載重 1.5t,因此提矸時的一次提升重量為: q=41.5t=6t 提人時,每人重量按 70kg 計算,其終端有效質(zhì)量為: q人 =(98+72)70kg=11900kg 提升高度 h=415m 尾繩環(huán)高度 hh=15m 初估井塔高 hj=22m 鋼絲繩最大懸垂長度 hc= hj+hh+h=15+22+415=452m 主鋼絲繩安全系數(shù): 升降物料時: ma8.2-0.0005hc=8.2-0.0005452=7.97 升降人員時: ma9.2-0.0005hc=9.2-0.0005452=8.97 擬用四繩摩擦提升機,n1=4,因為副井用于升降人員,取鋼絲繩抗拉強度 b=1850n/mm2 主繩每根每米重 4 825000 6000025000047200442222 94.36(41515) am 選用三角股鋼絲繩作主繩,繩 637 股-1850-34.5-特-鍍鋅-順捻,左捻和右捻 各兩根,單根每米重=42n/m,直徑 d=34.5mm,繩中最粗鋼絲繩直徑 =1.6mm,全部 鋼絲拉斷力之和 qd=825000n 尾繩多采用等重尾繩或重尾繩,設尾繩根數(shù) n2=2,則每根尾繩每米重: 1 2 4 4284/ 2 qp n mmnm n 考慮到扁鋼絲繩造價高,盡量選用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,由于貨源問題,可暫選用普 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 5 通圓股鋼絲繩充當尾繩,加強日常維護。暫選繩 637-1550-52-鍍鋅,左右捻 各一根,每根每米重=94.36n/m,直徑 d=52mm,由于兩根尾繩的每米重力大于四根 主繩每米重,因此該提升系統(tǒng)為重尾繩提升系統(tǒng),尾繩和主繩每米重力差為: =2q-4p=294.36-442=20.72n/m 對于重尾繩提升系統(tǒng),由于重罐位于井口時主繩中的靜張力最大,故以此驗算 主繩的安全系數(shù) 提矸時, 4 442 () d a zcjh q m qqqphq hh = 4 825000 6000025000047200442222 94.36(41515) = 7.79 7.97 提人時, ma=108.97 主繩的實際安全系數(shù)均大于允許最小值,所選鋼絲繩可用。 第二第二節(jié)節(jié) 多繩摩擦提升機的選擇多繩摩擦提升機的選擇 多繩摩擦式提升機的主要部件有主軸、主導輪、主軸承、車槽裝置、減速器、 深度指示器、制動裝置及導向輪等。 多繩摩擦提升機提升系統(tǒng)示意圖如下: 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 6 多繩摩擦提升機的優(yōu)點: 在國內(nèi)外,多繩摩擦提升機飛躍發(fā)展,其發(fā)展速度遠遠超過單繩纏繞式提升機, 這是由于它具有以下的優(yōu)點: 1、提升容器及靜載荷由多根鋼絲繩共同承擔,提升鋼絲繩直徑較小,主導輪直 徑及整個機器尺寸都相應縮小,設備重量也減輕了。 2、由于提升容器是同時懸吊在多根鋼絲繩上,這些鋼絲繩一般不會同時拉斷, 故可以不設防墜器。 3、主導輪直徑的縮小,系統(tǒng)的慣量和主軸上的扭力矩也隨之減小,因而可以使 用高速電動機和重量較輕的減速器,電動機功率和電能消耗也都相應降低。 4、提升鋼絲繩的根數(shù)是偶數(shù),且由左向捻和右向捻各一半組成,可以相互抵消 鋼絲繩運行中松捻的扭力,減輕了提升容器對罐道的運行阻力的,因而延長了罐道 及罐耳的使用壽命。 5、當多繩摩擦輪提升機安裝在井塔上時,減少了工業(yè)廣場的占地面積,并為地 面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置創(chuàng)造了有利條件。 多繩摩擦提升機最大的優(yōu)點是適用于深井,完成單繩纏繞式提升機不能承擔的 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 7 提升任務。 按照煤礦安全規(guī)程第 365 條的規(guī)定,摩擦輪的直徑按鋼絲繩直徑的 90 倍計 算,并保證摩擦輪直徑大于 1200 倍的最粗鋼絲直徑。 d90d=9043mm=3870mm d1200=12002mm=2400mm 根據(jù)上訴計算,選用 jkmd-44()型多繩摩擦提升機,其主要技術參數(shù)如下: 摩擦輪直徑 4m 天輪直徑 4m 繩數(shù) 4 根 繩間距 350mm 最大靜張力 740kn 最大靜張力差 180kn 最大提升速度 14m/s 其配用減速器型號為 zhd2r-180,減速器傳動比為 i=11.5,傳動效率 =0.92, 減速器最大輸出扭矩為 mmax =680000nm,提升機(包括減速器)變位質(zhì)量 m=22.1t,導向輪變位質(zhì)量為 m=2.01t 落地式摩擦輪提升機的優(yōu)點: 1、建設期間占用井口時間較短,可縮短工期。 根據(jù)一些礦井的實際統(tǒng)計資料表明:塔式提升機包括建井塔及安裝設備及調(diào)試, 占用井口時間約一年左右。對于特大型礦井,一個井塔上安裝兩臺提升機時賭東道 賭東道賭東道的,占用的時間還會更長一些。而落地式提升機只是在豎立井架時, 才需要占用井口,提升機的安裝和調(diào)試工作,可以和井口豎立井架的工作同時進行, 或者利用施工設備工作,調(diào)試和安裝提升機,既可以減少對井口提升工作的影響時 間,一般對井口的影響不超過半年。因而有利于加快礦井的建設速度。 2、與預建整移式井塔相比,在經(jīng)濟上花費較少。 當采用井塔預建整移的方案時,除了較一般在井口建的井塔要增加費用外,還 要增加平移費用,其中:包括平移設備費,井塔臨時基礎費,滑道及承臺的土建費 用。 一些礦井的經(jīng)濟方案表明:落地式采用鋼井架時,比井塔式的建筑費用一般約 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 8 減少 410 萬元。 3、安裝,使用的觀點,落地式優(yōu)于井塔式。提升機的安裝,落地式在地面搬運, 安裝和調(diào)整,這與井塔式比較,省略了大型設備向井塔上吊運的工序,工作人員也 無需向井塔上往返,是較為方便的。運行值班人員也有這個便利條件。 設備的維修較為及時的,設備的改造或更換,對生產(chǎn)的影響落地式也較小。 4、對抗震較有利。 以提矸作業(yè)驗算提升機的強度 鋼絲繩的最大靜張力 fjm: fjm =q + qz + 4qc + 4phj + 2q(h+hh) =60000+250000+47200+465.522+2147(415+15) =470984n=471kn8.97 主繩的實際安全系數(shù)均大于允許最小值,所選鋼絲繩可用。 第二節(jié)第二節(jié) 多繩摩擦提升機的選擇多繩摩擦提升機的選擇 考慮落地式井架,不設導向輪。按照煤礦安全規(guī)程第 365 條的規(guī)定,摩擦 輪的直徑按鋼絲繩直徑的 90 倍計算,并保證摩擦輪直徑大于 1200 倍的最粗鋼絲直 徑。 d90d=9036.5mm=3285mm d1200=12001.7mm=2040mm 根據(jù)上訴計算,選用 jkmd-3.54()型多繩摩擦提升機,其主要技術參數(shù)如 下: 摩擦輪直徑 3.5m 天輪直徑 3m 繩數(shù) 4 根 繩間距 300mm 最大靜張力 575kn 最大靜張力差 140kn 最大提升速度 13m/s 其配用減速器型號為 zhd2r-180,減速器傳動比為 i=11.5,傳動效率 =0.92, 減速器最大輸出扭矩為 mmax =680000nm,提升機(包括減速器)變位質(zhì)量 m=17.9t,導向輪變位質(zhì)量為 m=3.06t 以提材作業(yè)驗算提升機的強度 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 27 鋼絲繩的最大靜張力 fjm: fjm =q + qz + qp + 4phj + 2q(h+hh) =30000+123000+138000+447.3422+2110.74(415+15) =390402.32n=390kn575kn 鋼絲繩實際最大靜張力差 fcm: fcm =q+h=30000+32.12415=43329.8n=43.3kn140kn 上述鋼絲繩最大靜張力和最大靜張力差均小于提升機的設計值 摩擦輪襯墊比壓驗算 pb: 式中:fs提材時上升繩股的靜張力 fs = q + qz + qp + 4p(h+hj) + 2qhh =30000+123000+138000+447.34(415+22)+2110.7415 =377072.52n fx提材時下降繩股的靜張力 fx = qz + qp + 4phj + 2q(h+hh) = 123000+138000+447.3422+2110.74(415+15) =360402.32n 所以 2 377072.52360402.32 144.3/ 4 350 3.65 bpn cm 對于目前使用的襯墊,允許比壓為,上述比壓可用。以上計算說 明選用 jkmd-3.54()時合理的。 第三節(jié)第三節(jié) 確定井塔高確定井塔高 hj = hr + hg + 0.75 2 d 式中:hr提升容器的全高, m hg過卷高度, m 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 28 罐籠全高近似取值 hr=10800mm 煤礦安全規(guī)程規(guī)定,摩擦輪式提升裝置,提升速度小于每秒 100m 時,過卷 高度不小于速度值,該提升系統(tǒng)最大提升速度 vm=7.8m/s,故選過卷高度 hg=10m。 所以 3.5 10.8 100.7522.1 2 jhm 取整數(shù) hj =22m,與估計值一致。 第四節(jié)第四節(jié) 電動機的選取電動機的選取 計算最大經(jīng)濟提升速度 vj: vj=0.4=0.4=8.15m/sh415 對于 jkmd-3.54()型多繩摩擦提升機,配用減速器的速比為 i=11.5,因此 電動機額定轉(zhuǎn)速為: 6060 11.5 8.15 511.7 / min 3.14 3.5 j e iv nr d 取電機的同步轉(zhuǎn)速為 nt=500r/min,則額定轉(zhuǎn)速為 ne=490r/min,此時對應的 最大提升速度為: 3.14 3.5 490 7.8/ 6060 11.5 e m dn vm s i 根據(jù)提材作業(yè),預選電動機功率 pe: 1.2 30000 7.8 1.4427.3 10001000 0.92 m e k q v pkw 式中: k礦井阻力系數(shù),對于罐籠提升取 k=1.2; 動力系數(shù),對于罐籠取 =1.4; 減速器效率,一級減速取=0.92; 根據(jù) pe 和 ne預選 jr500-12/1180 三相交流繞線型異步電動機,其技術指標如 下: 電機額定功率 pe=500kw 電機額定轉(zhuǎn)速 ne=492r/min 電機效率 =0.91 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 29 電機飛輪轉(zhuǎn)矩 22 6620gdnm 第五節(jié)第五節(jié) 計算提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量計算提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量 除電機轉(zhuǎn)子外,其運動部分的變位重力均已知。下面先計算電機轉(zhuǎn)子的變位質(zhì) 量和變位重量,分別以 gd 和 md 表示 222 11.5 ()6620 ()71469 3.5 71469 7285.3 9.81 d d d i ggdn d g mkg g 提升矸石時,提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量 1 4 (2)2 (2)179002 3060 79932.6 zpjhdmqqqp hhq hhg g kg 提升人員時,提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量 1 4 (2)2 ()179002 3060 72150 rzjhmqqp hhq hh g kg 第六節(jié)第六節(jié) 確定提升加、減速度確定提升加、減速度 1、升降人員:煤礦安全規(guī)程規(guī)定,立井中用罐籠升降人員的加速度和減速 度不得超過 0.75 2 /m s 2、升降矸石:提升矸石的加速度受三個條件的限制,即 按減速器最大輸出扭矩計算的加速度 a1 max 1 2 22 680000 (1.2 3000032.12 415)() 3.5 79932.67285.3 5/ d m kqh d a mm m s 按充分利用電機能力計算加速度 a1 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 30 1 0.75()0.75 2.7(1.2 3000032.12 415) 79932.6 eefkqhf a m 其中:fe電動機的額定出力,n; 10001000 500 0.91 58333.3 7.8 ej e m p fn v 電動機的過負荷系數(shù),即為最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比 所以 a11.19 2 /m s 煤礦安全規(guī)程規(guī)定,豎井中對升降為物料的加速度最大不超過 1.2 2 /m s 為了簡化提升機的控制和操縱,取提矸與提人的加速度為相同值,即 a1=0.75 2 /m s 3、提升矸石的減速度 a3 為了簡化提升機的操作和控制,取提矸和提人時的減速度均為 0.75,但 2 /m s 由于提矸時靜不平衡力矩較大,而提人時靜不平衡力較小且為變化值(由于提升人 數(shù)不總是滿罐),因此為了得到 0.75的減速度值,提矸時常用電動機減速方 2 /m s 式,而提人時可能要采用機械閘減速方式,此外在下方重載情況為保證 a1=0.75 和 a3=0.75,需要用電氣制動方式,所有這些要電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。 2 /m s 2 /m s 第七節(jié)第七節(jié)提升運動學參數(shù)提升運動學參數(shù) 提升運動學參數(shù)除了提升休止時間 以外,由于所選加,減速度及最大提示速 度相同,因此對提人,提矸,下料運動參數(shù)都是一致的。 對于 1.5t 雙層四車異側(cè) 進出車標準罐籠,提人和下料取 1=18s,下放人員按 5 人以下為 20s,每增加一人 增加 1 秒,故取 2=20 + 31 +2 =53s,其中 2s 為雙層罐籠比單層罐籠多出來的時 間。 為了準確停車,才用五階段速度圖,取爬行距離 h4=2.5m,爬行速度 v4=0.5m/s,則運動學參數(shù)計算結(jié)果如下: 加速階段: a1=0.75 2 /m s 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 31 1 1 11 10.4 40.56 2 m m v ts a v htm 等速階段: 2 2 2134 42.5 41540.5640.42.5331.54 m h ts v hhhhhm 減速階段: 2 30.75/am s 4 3 3 4 33 9.73 40.4 2 m m vv ts a vv htm 爬行階段: 4 4 4 4 2.5 5 0.5 2.5 h ts v hm 則一次提升循環(huán)時間: 提矸: tg= 85.63s 提人: tr= 120.63s 第八節(jié)第八節(jié) 提升運動學參數(shù)計算提升運動學參數(shù)計算 對電動機負荷而言,通常副井以提材作業(yè)為大 副井提升采用摩擦提升,力圖為阻力平衡系統(tǒng),每一階段初始和終了時的力是 相等的 加速階段: 1111.2 3000079932.6 0.7595949.45ffkqman 等速階段: 221.2 3000036000ffkqn 減速階段: 3331.2 3000079932.6 0.7523949.46ffkqman 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 32 爬行階段 : 441.2 3000036000ffkqn 第九節(jié)第九節(jié)電動機功率校驗電動機功率校驗 以提材作業(yè)驗算電動機功率,減速階段按電動機減速方式運行 1、計算等效時間 1342() 11 (10.49.735)42.518 23 61.1 dttttt s 式中:低速時電機散熱不良系數(shù) 1 2 停機時電機散熱不良系數(shù) 1 3 2、計算等效力 22222222 1122223344 2 1234 0 102 2322 15.64 10 t ffff ffffff f dttttt ns 其中,爬行階段采用微機拖動,不計入計算結(jié)果中 所以 等效力 fd=1600n 3、等效功率 1600 7.8 137500 10001000 0.91 dm d fv pkwkw 4、正常過負荷校驗 提材時最大拖動力 fm=95949.45n,電動機額定力 fe=58333.3n 95949.45 1.640.750.75 2.72.025 58333.3 m e f f 摩擦提升不允許采用罐座,故不進行特殊過負荷校驗。 第十節(jié)第十節(jié) 防滑驗算防滑驗算 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 33 多繩摩擦提升的防滑驗算包括三方面的內(nèi)容,即靜防滑安全系數(shù)驗算,動防滑 安全系數(shù)驗算和緊急制動防滑驗算,其中每種又有提升載荷和下放載荷兩種情況, 提升又分提矸和提人兩種載荷。 1、靜防滑驗算,要求靜防滑安全系數(shù)1.75j 提升重載:重尾繩提升系統(tǒng),以提升終了時的靜防滑安全系數(shù)最小,只要提矸 終了時可滿足要求,其他情況就不必驗算。為了比較,把提人時的也計算出來j 式中:fs提升終了時上升繩股靜張力 提材時 4 ()2 30000 123000 1380004 47.34 (41522)2 110.74 15 377072.52 szpjhfqqqp hhqh n 提人時 4 ()2 25200 123000 1380004 47.34 (41522)2 110.74 15 372272.52 srzpjhfqqqp hhqh n fx提升終了時下降繩股靜張力 提材時 )42 ( 123000 1380004 47.34 222 110.74 (415 15) 360402.32 xzpjhfqqphq hh n 提人時 )42 ( 123000 1380004 47.34 222 110.74 (415 15) 360402.32 xzpjhfqqphq hh n 提材 : 360402.32 (1.87 1) 18.81.75 377072.52360402.32 j 提人 : 360402.32 (1.87 1) 26.41.75 372272.52360402.32 j 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 34 下放重載: 重尾繩提升系統(tǒng),以加速開始時最小j (1)s j xs f e ff 式中:fx下放開始時上升繩股靜張力 下放長材: 4 ()2 123000 1380004 47.34 (41522)2 110.74 15 347072.52 szpjhfqqp hhqh n 下放人員: 4 ()2 123000 1380004 47.34 (41522)2 110.74 15 347072.52 szpjhfqqp hhqh n fs下放開始時下降繩股靜張力 下放長材: )42 ( 30000 123000 1380004 47.34 222 110.74 (415 15) 390402.32 xzpjhfqqqphq hh n 下放人員: )42 ( 25200 123000 1380004 47.34 222 110.74 (415 15) 385602.32 xrzpjhfqqqphq hh n 下放長材: 347072.52 (1.87 1) 6.971.75 390402.32347072.52 j 下放人員: 347072.52 (1.87 1) 7.841.75 385602.32347072.52 j 2、動防滑驗算 要求動防滑系數(shù) d1.25 提升重載:正常提升時,加速終了時的動防滑安全系數(shù) d 最小,此以加速終 了時來計算 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 35 式中:fs加速終了時上升繩股的靜張力 提材時 11)42 ( 30000 123000 1380004 47.34 40.562 110.74 (1540.56) 310985.87 szphfqqqphq hh n 提人時 11)42 ( 25200 123000 1380004 47.34 40.562 110.74 (1540.56) 306185.87 srzphfqqqphq hh n fx加速終了時下降繩股靜張力 提矸時 114 ()2 () 123000 1380004 47.34 (41540.5622)2 110.74 (415 15) 419000.85 xzpjfqqp hhhq hh n 提人時 114 ()2 () 123000 1380004 47.34 (41540.5622)2 110.74 (415 15) 419000.85 xzpjfqqp hhhq hh n ms上升繩股運動部分變位質(zhì)量 提材時 11 1 4222()179002 3060 83165.4 szpdmqqqphqhhg g kg 提人時 11 1 4222()179002 3060 75382.8 srzpmqqqphqhh g kg mx下降繩股運動部分變位質(zhì)量 提材時 11 1 42()22()179002 3060 90190.48 szpjdmqqphhhqhhg g kg 提人時 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 36 11 1 42()22()179002 3060 90190.48 szpjdmqqphhhqhhg g kg 計算得,動防滑安全系數(shù)為: 提材: (419000.8590190.48 0.75) (1.87 1) 1.281.25 (419000.85310985.87)(83165.490190.48) 0.75 d 提人: (419000.8590190.48 0.75) (1.87 1) 1.301.25 (419000.85306185.87)(75382.890190.48) 0.75 d 下放重載,重尾繩提升系統(tǒng),減速開始時的動防滑安全系數(shù)最小,故以減速開 始時來計算。同理,計算出相應得數(shù)值為: 下放長材: 12124 ()2 () 123000 1380004 47.34 (40.56331.54)2 110.74 387.1 417195.7 szphfqqp hhq hhh n 12124 ()2 () 30000 123000 1380004 47.34 (2240.56331.54)2 110.74 (40.56331.54) 448039.5 xzpjfqqqp hhhq hh n 1212 1 42()22()179002 3060 89822.1 szphdmqqphhqhhhg g kg 1212 1 42()22()179002 3060 93055.5 xzpjdmqqqphhhqhhg g kg 下放人員: 12124 ()2 () 123000 1380004 47.34 (40.56331.54)2 110.74 387.1 417195.7 szphfqqp hhq hhh n 12124 ()2 () 25200 123000 1380004 47.34 (2240.56331.54)2 110.74 (40.56331.54) 443239.5 xrzpjfqqqp hhhq hh n 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 37 1212 1 42()22()179002 3060 82529.3 szphmqqphhqhhh g kg 1212 1 42()22()179002 3060 85272.96 xrzpjmqqqphhhqhh g kg 計算得 下放長材: (448039.589822.1 0.75) (1.87 1) 1.971.25 (448039.5417185.7)(89822.1 93055.5) 0.75 d 下放人員: (443239.582529.3 0.75) (1.87 1) 2.181.25 (443239.5417195.7)(82529.385272.96) 0.75 d 3、緊急制動防滑驗算 最不利情況是下放重載(長材或人員)時發(fā)生了緊急制動,煤礦安全規(guī)程 規(guī)定,任何情況不得超過滑動極限。因此,將動防滑安全系數(shù)放寬到 1,提升矸石 及人員得情況,不會造成危險滑動,所以主要對下放長材及人員進行驗算。 提升機得制動力矩,副井一般均按提矸作業(yè)時來設計及配置,按煤礦安全規(guī) 程規(guī)定,應不小于提矸時最大靜張力矩得 3 倍 即 3.5 3()3 (3000032.12 415)227481.45 22 z d mqhnm 按此值調(diào)整好的制動器,在下放料石或人員時產(chǎn)生得緊急制動,減速度 az 分別是 2 0.8 z z m q d a m 將相應得數(shù)據(jù)代入上式,結(jié)果為: 下放長材: 2 1.3/zam s 下放人員: 2 1.47/zam s 式中:系統(tǒng)總變位質(zhì)量m 下放長材: =79932.6kg m 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 38 下放人員: =72150kgm 因此可知下放長材及人員時,動防滑安全系數(shù)的數(shù)值 ()(1) ()() ssz d sxzxs fm ae mm aff 下放長材: 42 () 123000 1380004 47.34 4152 110.74 (415 15) 434820.8 szphfqqphq hh n 4 ()2 30000 123000 1380004 47.34 (41522)2 110.74 415 465664.52 xzpjfqqqp hhqh n 1 4222()179002 3060 93419 szphdmqqphqhhg g kg 1 42()22179002 3060 96652.45 xzpjdmqqqphhqhg g kg 2 (434820.893419 1.3)(1.87 1) (9341996652.45) 1.3(465664.52434820.8) 0.98/ d m s 下放人員: 4 ()2 123000 1380004 47.34 (41522)2 110.74 415 435664.52 szpjfqqp hhqh n 42 () 25200 123000 1380004 47.34 4152 110.74 (415 15) 460020.8 xrzphfqqqphq hh n 1 42()22179002 3060 86298.5 szpjmqqphhqh g kg 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 39 1 4222()179002 3060 88697.7 xrzphmqqqphqhh g kg 2 (435664.5286298.5 1.47)(1.87 1) (86298.588697.7) 1.47(460020.8435664.52) 0.95/ d m s 動防滑系數(shù)均符合規(guī)定要求。在下放長材及人員時,緊急制動安全防滑安全系 數(shù)雖不大于 1,但過于逼近滑動極限。因此,仍應考慮采用二級制動,以確保防滑 安全性。 第十一節(jié)第十一節(jié) 其他主要設備的選擇其他主要設備的選擇 交通罐提升設備,和雙罐籠提升系統(tǒng)一樣,也得選取其他較重要的設備。在此, 只選取聯(lián)軸器和制動器。 1、聯(lián)軸器 1)低速端 tc=tkkwkzkt =66201.51.01.01.0=9930nm 由此選取 gcl 8 型鼓形齒式聯(lián)軸器 2)高速端 tc=tkkwkzkt =6800001.51.01.01.0 =1020000nm 由此選取 jmj 35 型膜片聯(lián)軸器 2、制動器 t=ttsp 式中:sp制動安全系數(shù) 此取 sp=3 t= ttsp=66203=19860nm 可選制動器型號為 qpbz 11,其額定轉(zhuǎn)矩為 25000nm,鉗盤式制動器的優(yōu)點 是體積小,重量輕,動作靈敏,調(diào)節(jié)油壓可改變制動力矩。 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 40 第三章第三章 提升機的維護提升機的維護 為保證礦井提升設備做到持續(xù)、安全運轉(zhuǎn),必須搞好設備的預防性計劃維護和 檢修,及時發(fā)現(xiàn)和消除事故隱患。預防性計劃維修是針對提升設備的特點而制定的 以預防為主的檢查、維護和修理制度,包括各類檢修的周期、內(nèi)容、質(zhì)量標準等。 主提升機操作工在搞好設備的日常維護和保養(yǎng)以外,還應參與礦井提升機的計劃性 維護和檢修工作。 第一節(jié)第一節(jié) 提升機設備的日常維護提升機設備的日常維護 設備的日常維護保養(yǎng),是指有計劃地做好設備的潤滑、日檢及清潔工作。做好 設備的日常維護,及時檢查和有計劃的修理工作,是減少機械零部件磨損、延長提 升機使用壽命非常有效的方法,也可為提升機的維修打下良好基礎,大大減少維修 次數(shù)。 第二節(jié)第二節(jié) 提升機設備的定期檢查提升機設備的定期檢查 提升機的檢查工作分為日檢、周檢和月檢,應針對各提升機的性能、結(jié)構(gòu)特點、 工作條件以及維修經(jīng)驗來制定檢修的具體內(nèi)容。檢查結(jié)果和修理內(nèi)容均應記入檢修 記錄簿,并由檢修負責人簽字。 1、日檢的基本內(nèi)容 (1)用檢查手錘檢查各部分的連接零件(如螺栓、鉚釘、銷軸等)是否松動, 由檢查孔觀察減速器齒輪的嚙合情況。 (2)檢查潤滑系統(tǒng)的供油情況及制動系統(tǒng)的工作狀況。 (3)檢查深度指示器的絲杠螺母曠動情況,以及保護裝置和儀表等動作是否正 常。 (4)檢查各轉(zhuǎn)動部分的穩(wěn)定性,如軸承是否振動,各部機座和基礎螺栓(螺釘) 太原理工大學陽泉學院太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計說明書 41 是否松動。 (5)試驗過卷保護裝置。 (6)手試一次松繩信號裝置,試驗各種信號(包括滿倉、開機、停機、緊急信號 等)。 (7)檢查各接觸器(信號盤、轉(zhuǎn)子控制盤、換相器等)觸點磨損情況,對燒損者 要進行修理(用砂布和小銼刀)或更換,以保持其接觸良好。 (8)檢查調(diào)繩離合器及天輪的轉(zhuǎn)動情況,如襯墊、軸承等。 (9)檢查提升容器及其附屬機構(gòu)(如阻車器、連接裝置、罐耳等)的結(jié)構(gòu)情況是 否正常。 (10)檢查防墜器系統(tǒng)的彈簧、抓捕器、聯(lián)動桿等的連接和潤滑情況。 (11)檢查井口裝載設備(如推車機、爬車機、翻車機、阻車器、搖臺或罐座、 安全門等)的工作情況。 (12)按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定,檢查提升機鋼絲繩的工作狀況及鋼絲繩 在滾筒上的排列情況。 2、周檢的基本內(nèi)容 周檢的內(nèi)容除包括日檢的內(nèi)容外,還要進行下列各項工作: (1)檢查制動系統(tǒng)(盤式閘及塊閘),尤其是液壓站和制動器的動作情況,調(diào)整閘瓦 間隙,緊固連接機構(gòu)。 (2)檢查各種安全保護(如過卷、過速、限速等)裝置的動作情況;檢查滾筒的 鉚釘是否松動,焊縫是否開裂;檢查鋼絲繩在滾筒上的排列情況,以及繩頭固定得 是否牢靠。 (3
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