礦井提升機(jī)械設(shè)備選型

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 1 摘 要 本設(shè)計(jì)主要對(duì)礦井生產(chǎn)所用的提升機(jī)械設(shè)備選型進(jìn)行的一次合理選擇。 礦井提升設(shè)備的任務(wù)是沿井筒提煤、礦石、矸石，下放材料，升降人員和設(shè)備。本設(shè)計(jì)通過(guò)選人車(chē)、鋼絲繩、提升機(jī)、天輪、井架、電動(dòng)機(jī)等來(lái)敘述提升機(jī)的設(shè)備選型。 在礦井提升中，應(yīng)根據(jù)不同的用途，選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮它們的效能為此必須對(duì)其結(jié)構(gòu)、性能及選擇計(jì)算方法予以了解。 斜井串車(chē)提升具有基建投資少和建設(shè)速度快的優(yōu)點(diǎn)，并且可以直接用礦車(chē)不需轉(zhuǎn)載。 為此，必須掌握礦井提升設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點(diǎn)、選擇設(shè)計(jì)、運(yùn)轉(zhuǎn)理論等方面的知識(shí) ，以做到選型合理，正確使用與維護(hù)，使之安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)。 關(guān)鍵詞 提升機(jī) ； 鋼絲繩 ； 電動(dòng)機(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 2 Abstract The design of the main shaft used in the production of machinery and equipment to upgrade Selection of a reasonable choice Mine Hoist equipment is raised along the shaft coal, ores, coal, decentralization material, personnel and equipment movements. The selection of the design of vehicles, the rope, elevator, and space launches, Derrick, motors, etc. to describe the Hoist Equipment Selection In the mine upgrade, according to the different uses, to choose an appropriate rope, exceed and give full play to their effectiveness that its structure, performance and choice of method to be understanding Incline Series cars upgrade the infrastructure less investment and construction speed advantages, and can be directly used without reproduced tub Therefore, we must master the mine hoisting equipment structure, working principles, characteristics, select the design, operation theory of knowledge, Selection reasonable to do, the proper use and maintenance to make it safe, reliable and economic operation. Keywords： Elevator； wire rope； motor 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 3 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培訓(xùn)學(xué)生綜合運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)所學(xué)的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)分析 ,解決實(shí)際問(wèn)題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié) ,是對(duì)三年所學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)與鞏固。同樣，也促使了同學(xué)們之間的互相探討，互相學(xué)習(xí)。因此，我們必須認(rèn)真、謹(jǐn)慎、塌實(shí)、一步一步的完成設(shè)計(jì)。給我們?nèi)甑膶W(xué)習(xí)生涯 畫(huà)上一個(gè)圓滿的句號(hào)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)使我們了解到一些實(shí)際與理論之間的差異。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅可以鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí) ,為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) ,而且還可以培養(yǎng)和熟練使用資料 ,運(yùn)用工具書(shū)的能力 .在各位老師及有關(guān)技術(shù)人員的指導(dǎo)下鍛煉自己獨(dú)立思考、分析、解決的能力，把我們所學(xué)的課本知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，起到溫故而知新的作用。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們要較系統(tǒng)的了解礦運(yùn)及提升的設(shè)計(jì)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，包括從總體設(shè)計(jì)原則，本次設(shè)計(jì)綜合三年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課程，以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的指導(dǎo)思想為中心，參照有關(guān)資料， 有計(jì)劃、有頭緒、有邏輯地把這次設(shè)計(jì)搞好！ 該設(shè)計(jì)力求內(nèi)容精練，重點(diǎn)突出。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，輔導(dǎo)老師員創(chuàng)治老師給予我許多指導(dǎo)與幫助，在此，我們表示深深的感激。 由于時(shí)間倉(cāng)促，再加上所學(xué)知識(shí)有限，設(shè)計(jì)中，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不當(dāng)之處，懇請(qǐng)各位教師給予一定的批評(píng)建議，我們非常感激，并誠(chéng)懇地接受，以便將來(lái)在不斷的商討和探索中，有更好的改進(jìn)！以便在今后的人生道路上，不斷完善，不斷成熟！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 4 目 錄 摘要 1 Abstract 2 前言 3 緒論 5 第一章 計(jì)算條件 7 第二章 一次提升量的計(jì)算 7 第三章 鋼絲繩的選擇 11 第四章 提升機(jī)的選擇 15 第五章 提升系統(tǒng) 18 一、天輪的選擇 18 二、井架高度 19 第六章 電動(dòng)機(jī)的預(yù)選 21 第七章 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計(jì)算 22 第八章 提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué) 24 第九章 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 25 第十章 電動(dòng)機(jī)容量 校驗(yàn) 30 第十一章 設(shè)備選型的時(shí)間 校驗(yàn) 32 第十二章 電耗計(jì)算 35 小結(jié) 36 參考文獻(xiàn) 38 致謝 39 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 5 緒 論 提升機(jī)械設(shè)備 是沿井筒（包括斜井及盲井）升降人員，提升煤炭，礦石，器材的機(jī)械設(shè)備。 是礦山的大型固定設(shè)備之一，是聯(lián)系井下與地面的主要運(yùn)輸工具。礦井提升工作是整個(gè)采礦過(guò)程中的重要 環(huán)節(jié)。 礦井提升設(shè)備的主要組成部分是：提升容器，提升鋼絲繩，提升機(jī)（包括機(jī)械及拖動(dòng)控制系統(tǒng)），井架（或井塔）及安裝，卸載設(shè)備等。 對(duì)于煤層儲(chǔ)存較淺，表土層不厚以及水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單的傾斜以及傾斜煤層一般采用斜井開(kāi)采。有時(shí)，在開(kāi)峒或豎井開(kāi)拓的井中，深部水平延伸也采用斜井開(kāi)拓。 斜井平車(chē)場(chǎng)串車(chē)提升，具有投資少，出煤快的優(yōu)點(diǎn)，斜井串車(chē)一般適用于中小型礦井，井筒傾角不大于 25 度。 中型礦井用雙鉤提升，雙鉤提出升量大。電耗小，但不能用水平提升。 礦井提升設(shè)備選型是否合理，直接影響到礦井的安全生產(chǎn)、基建投資 、生產(chǎn)能力和噸煤成本。 對(duì)于斜井提升方式主要有串車(chē)、箕斗和帶式輸送機(jī)三種。串車(chē)提升一般用 于井筒傾角小于 25。 的礦井，對(duì)于年產(chǎn)量在 21 萬(wàn)噸及其以下的礦井，一般采用單鉤串車(chē)提升；當(dāng)年產(chǎn)量達(dá) 30 萬(wàn)噸，而提升距離較短時(shí)，一般采用雙鉤串車(chē)提升?；诽嵘话阌糜谀戤a(chǎn)量 45 萬(wàn)噸以上，井筒傾角大于 25。 的礦井，箕斗一般采用后卸式箕斗。 本設(shè)計(jì)是采用串車(chē)提升 斜井串車(chē)提升的介紹 : 斜井串車(chē)提升具有基建投資少和建設(shè)速度快的優(yōu)點(diǎn) ,并且可直接使用礦車(chē)不需要轉(zhuǎn)載 .因?yàn)樗侵行⌒偷V井 ,因而在小型礦井中使用較多 .但是單鉤提升的生產(chǎn)能力低 ,同時(shí)由于甩車(chē)場(chǎng)開(kāi)括工程和軌道線路不止均較復(fù)雜 ,而且運(yùn)行操作難度較大 ,故年產(chǎn)量較大的礦井 (大于 21 萬(wàn)噸 )多采用雙鉤平車(chē)場(chǎng)提升方式 . 雙鉤平車(chē)場(chǎng)串車(chē)提升 (圖 1),在雙鉤平車(chē)場(chǎng)上串車(chē)開(kāi)始提升時(shí) ,空串車(chē)由井口平車(chē)場(chǎng)推車(chē)器推向斜井 ,此時(shí)井底重穿車(chē)也已相應(yīng)速度拉向井筒 .這一階段串車(chē)運(yùn)動(dòng)的初速度 a0 0.3m/s2,vpc 1.0m/s.當(dāng)空重串車(chē)均進(jìn)入井筒以后 ,加速至最大運(yùn)行速度 vm并等速運(yùn)行 .當(dāng)重串車(chē)上行到接近井口時(shí) ,減速至 vpc,當(dāng)重空車(chē)分別進(jìn)入井上下平車(chē)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行摘掛鉤操作 ,一次提升循環(huán)完成 . 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 6 平車(chē)場(chǎng)的雙鉤串車(chē)提升示意圖和速度圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 7 第一章 計(jì)算條件 礦井年產(chǎn)量： =45(萬(wàn)噸 /年 ) 副井筒斜長(zhǎng) : L=540m 井筒傾角 : =22 最大班下井人數(shù) 98 人 每班提矸石 100 噸 矸石容量噸 1.75 m3 下材料。設(shè)備 10 次 下炸藥 1次，保健車(chē) 2 次 運(yùn)送最重件為 7噸 采用 MG1.1-6型礦車(chē) ： 提升不均衡系數(shù) :C=1.15 礦井工作制度 : 年工作日 br=300 天 ；每天兩班提升 ；凈提升時(shí)間 t=14(h) 井底車(chē)場(chǎng)增加的運(yùn)行距離 :LH=25(m) 串車(chē)在井口棧橋上的運(yùn)行距離 :LB=35(m) 第二章 一次提升量的計(jì)算 一、人車(chē)的選擇 斜井提升是指用安裝在地面的提升機(jī)，通過(guò)斜井對(duì)礦物、材料和人員進(jìn)行的運(yùn)輸工作。斜井運(yùn)輸?shù)娜萜髦饕堑V車(chē)和箕斗，乘坐人員時(shí)則稱(chēng)為人車(chē)。 斜井運(yùn)送人員的安全事項(xiàng) 1、 斜井距離較長(zhǎng)，垂高較大時(shí)，應(yīng)采用專(zhuān)用人車(chē)運(yùn)送人員。各車(chē)輛之間除連接裝置外，必須附有保險(xiǎn)鏈。連接裝置和保險(xiǎn)鏈要有足夠的安全系數(shù)。人車(chē)應(yīng)有頂棚，還應(yīng)裝有斷繩保險(xiǎn)器，當(dāng)發(fā)生斷繩、脫鉤事故時(shí) ，能自動(dòng) (也能手動(dòng) )地平穩(wěn)停車(chē)。 2、 斜井用礦車(chē)組提升時(shí)，嚴(yán)禁人貨混合串車(chē)提升。 3、 在用列車(chē)運(yùn)送人員的斜井內(nèi)，必須安裝信號(hào)裝置，保證在行駛途中任何地點(diǎn)，跟車(chē)工都能向司機(jī)發(fā)出信號(hào)，而在多水平運(yùn)輸時(shí)，司機(jī)能辨認(rèn)出各水平發(fā)出的信號(hào)。所有收發(fā)信號(hào)的地點(diǎn)，都應(yīng)掛明顯的信號(hào)牌。 4、 斜井運(yùn)輸工作必須有專(zhuān)人管理。斜井人車(chē)在運(yùn)行前應(yīng)對(duì)其連接裝置、保險(xiǎn)鏈、保險(xiǎn)器、軌道和車(chē)輛等設(shè)備進(jìn)行檢查，在每班運(yùn)送人員前，進(jìn)行一次空載運(yùn)行。確認(rèn)安全后，再運(yùn)送人員。 5、 運(yùn)送人員的列車(chē) 必須有跟車(chē)安全員，跟車(chē)安全員要坐在行駛方向的第一輛裝畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 8 有保險(xiǎn)器操縱桿的車(chē)內(nèi)。乘車(chē)人員必須聽(tīng)從隨車(chē)安全員指揮，按指定地點(diǎn)上下車(chē)，上車(chē)后必須關(guān)好車(chē)門(mén)，掛好車(chē)鏈。 6、 乘車(chē)人員要遵守人車(chē)管理制度，服從人車(chē)司機(jī)和隨車(chē)安全員的指揮，不得擁擠，不準(zhǔn)超員乘坐；井口和車(chē)場(chǎng)要設(shè)候車(chē)室，依次序下車(chē)、上車(chē)；上車(chē)后必須關(guān)好車(chē)門(mén)，掛好車(chē)鏈，才能發(fā)出開(kāi)車(chē)信號(hào)；乘車(chē)人員不得將身體探出車(chē)外，以防意外事故發(fā)生。 7、 人員在上下斜井時(shí)，其上下車(chē)地點(diǎn)的斜井應(yīng)有足夠?qū)挼娜诵械?，一般?yīng)不小于 1。 5m，具有良好的照明和臺(tái)階踏 步。 選提人車(chē)：人車(chē)型號(hào) SR-16 型 外形尺寸長(zhǎng) 高 寬 頭車(chē) 3020 1054 1487 掛車(chē) 3020 1054 1477 頭車(chē)自重 1600kg 頭車(chē)載人數(shù) 8 掛車(chē)自重 1000kg 掛車(chē)載人數(shù) 8 列車(chē)滿載人數(shù) 16 最大速度 4m/s 最大制動(dòng)距離 1000mm 適應(yīng)軌距 600mm 適應(yīng)軌型 15kg/m 適應(yīng)范圍傾角 10-40 詳見(jiàn)表 1 3 22 初選人車(chē)為頭車(chē)掛車(chē)，滿載人為 16 人，由于一次最大班下井人數(shù)為 98 人，所以分為 7 次下。 提升斜長(zhǎng) : 2 5 5 4 0 3 5 6 0 0T H BL L L L 一次提升持續(xù)時(shí)間的確定 : 根據(jù) 煤礦安全規(guī)程規(guī)定 m ax 5( / )V m s 故選 m a x 3 .7 ( / )V m s 初步選用的最大速度 : m a x 3 .7 ( / )V m s 人車(chē)一次提升時(shí)間的確定 一次提升量的確定： m a x m a x &tgvlt av 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 3 .7 6 0 0 800 .3 3 .7 254.5 (s) 式中 a-加（ 減）速度 m/s2 &-升降人員的休止時(shí)間， s；當(dāng)兩側(cè)同時(shí)上下人時(shí)， &取 2530s,同 側(cè)上下 人時(shí)， &取 8090s。 lt - 升降人員時(shí)的提升距離， m；一般取井筒斜長(zhǎng)少 3040m。 2 5 4 . 5 72 9 . 7 m i n60 二、礦車(chē)數(shù)的選擇 提矸石根據(jù)已有礦車(chē) 1.1-6，礦載量為 1 .1 1 .7 5 1 .9 2 5 ( )t 1925kg，每人按 70kg 計(jì)算。 鋼絲繩端的荷重，在任何情況下都不得超過(guò)礦車(chē)鉤頭連接器的強(qiáng)度。即： 1( ) ( s i n c o s ) 6 0 0 0kzn q q a f a 即 16000( ) ( s i n c o s )kzn q q a f a 6000( 5 9 5 1 9 2 5 ) ( s i n 2 2 0 . 0 1 c o s 2 2 ) 6.2 式中 kq 礦車(chē)自重 a軌道傾角 決定串車(chē)由 6 輛 1.1 噸礦車(chē)組成 . 三、一次提矸石時(shí)間的確定 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 10 一次提矸時(shí)間： m a xm a x&tg vlt av 3 .7 6 0 0 250 .3 3 .7 188.4 (s) 四、一次提材料設(shè)備時(shí)間的確定 一次提材料設(shè)備時(shí)間： m a xm a x&tg vlt av 3 .7 6 0 0 600 .3 3 .7 223.4( )s 五、一次下保健車(chē)時(shí)間的確定 一次下保健車(chē)時(shí)間： m a s tgm a svlt av 3 .7 6 0 0 600 .3 3 .7 223.4( )s 六、一次下炸藥時(shí)間的確定 一次下炸藥時(shí)間： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 11 m a s tgm a svlt av 3 .7 6 0 0 2400 .3 3 .7 403.4( )s 七、一次下重物時(shí)間的確定 一次下重物時(shí)間： m a s tgm a svlt av 3 .7 6 0 0 800 .3 3 .7 243.4( )s 八、總時(shí)間的確定 t t t t t t t 矸總 人 重材 炸保 1 8 8 . 4 2 5 4 . 5 7 2 2 3 . 4 1 0 2 2 3 . 4 2 4 0 3 . 4 2 4 3 . 4 5 2 4 7 . 5 p（ S ） 5 小 時(shí) 初選符合要求 第三章 鋼絲繩的選擇 提升鋼絲繩是 提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品。在礦井提升中，根據(jù)用涂，選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充發(fā)揮它們的作用。 決定鋼絲繩的類(lèi)型，首先應(yīng)按以下原則確定： （ 1）使用中不松股； （ 2）符合使用場(chǎng)合及條件； （ 3）特別注意作業(yè)的安全。 同時(shí)還應(yīng)考慮以下因素： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 12 （ 1）在靜筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中，由于腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩； （ 2）在磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩； （ 3）彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí)， 應(yīng)選用接觸式或三角股繩； （ 4）實(shí)踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：?jiǎn)卫K纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是：為防止纏繞是松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為右旋，所以多選右同向捻繩； （ 5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑，耐磨損； （ 6）用于溫度高或有明火的地方。如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。 提升鋼絲繩是煤礦提升運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，因此，煤礦安全規(guī)程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)規(guī)程）對(duì)礦井提升鋼絲繩有專(zhuān)門(mén)規(guī)定。近年來(lái)，盡管各礦按照規(guī)程 的要求加強(qiáng)了提升鋼絲繩的檢查和保養(yǎng)，但是，每年仍然有斷繩事故發(fā)生。 預(yù)防斷繩的措施 為了防止斷繩，龍固煤礦根據(jù)具體情況，分別采取了如下措施。 （ 1） 合理選擇鋼絲繩。 （ 2） 正確使用、維護(hù)鋼絲繩。 （ 3） 防卡箕斗松繩。 （ 4） 防過(guò)卷。 （ 5） 預(yù)防過(guò)大的慣性力和沖擊力。 （ 6） 防過(guò)載?；诽嵘龑?shí)行定量裝載，斜井提升杜絕超掛車(chē)現(xiàn)象。 （ 7） 按規(guī)程要求健全各種保護(hù)裝置，并按規(guī)定定期試驗(yàn)，確保各種保護(hù)裝置靈敏可靠。 （ 8） 加強(qiáng)對(duì)司機(jī)和信號(hào)工的安全培訓(xùn)，強(qiáng)化安全意識(shí)，增強(qiáng)責(zé)任 心和提高分析處理實(shí)際情況的能力。信號(hào)工與司機(jī)協(xié)調(diào)配合，嚴(yán)格按照規(guī)程操作。 （ 9） 對(duì)提升設(shè)備的調(diào)整和維修制定了切實(shí)可靠的措施，并嚴(yán)格落實(shí)。 （ 10） 及時(shí)更換新繩。當(dāng)提升鋼絲繩銹蝕、磨損、斷絲、安全系數(shù)等達(dá)到煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定時(shí)，必須立即予以更換。 副井提升作業(yè)復(fù)雜多變，通常以提升矸石為準(zhǔn)來(lái)選擇鋼絲繩，但在選繩之后，應(yīng)對(duì)提人時(shí)的安全系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，以保證安全。 按表 2 2 提升和懸掛用的新鋼絲繩在懸掛時(shí)的安全系數(shù)表 （節(jié)摘自煤礦安全規(guī)程第 376 條） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 用途分類(lèi) 安全 系數(shù)最低值 備注 單繩纏繞式提升裝置 專(zhuān)為升降人員 9 升降人員和物料 升降人員時(shí) 9 混合提升時(shí) 9 多層罐籠同一次升降人員和物料 升降物料時(shí) 7.5 專(zhuān)為提升物料 6.5 摩擦輪式提升裝置 專(zhuān)為升降人員 9.2 0.0005cHcH 鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度 升降人員和物料 升降人員時(shí) 9.2 0.0005cH混合提升時(shí) 9.2 0.0005cH多層罐籠同一次升降人員和物料 升降物料時(shí) 9.2 0.0005cH專(zhuān)為提升物料 7.2 0.0005cH懸掛吊盤(pán)、水泵、安全梯抓巖機(jī)用鋼絲繩 6 懸掛安全梯用的鋼絲繩的安全系數(shù)最低值為 9 罐道繩、防撞繩、起重用的鋼絲繩 6 懸掛風(fēng)筒、風(fēng)管、水管注漿管、混凝土輸送管、電纜用的鋼絲繩 5 拉緊裝置用的鋼絲繩 5 防墜器的制動(dòng)繩和緩沖繩 3 按動(dòng)載荷計(jì)算 （表 2 2） 繩端荷重 : 1( ) ( s i n c o s )dCQ Q Q f 式中 -井筒的傾角 ； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 14 f1- 提升容器在傾坡運(yùn)輸?shù)郎线\(yùn)動(dòng)的阻力系數(shù) ,具體情況選取 : 礦車(chē) 串車(chē)提升 :礦車(chē)為滾動(dòng)軸承時(shí) ,應(yīng)取 0.0150.02.箕斗提升 :通 常取 0.01. 11( ) ( s i n c o s )d Z KQ n Q Q f 6 2 5 2 0 0 . 3 8 3 8 7 2 5804( )kg 鋼絲繩懸重長(zhǎng)度 : 5 0 6 0 0 5 0 6 5 0CtL L m 鋼絲繩單位長(zhǎng)度的重量計(jì)算 : 12( ) ( s i n c o s )1 . 1 ( s i n c o s )CK BCQ Q fpLfm 式中 -鋼絲繩的公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度 ,kg/mm2.一般以選用 =155 170kg/mm2 為宜 ；對(duì)于僅提升物料的主井或只提升物料的輔 助提升 ,可以選用 21 5 5 /B kg m m 。 m-鋼絲繩的靜力安全系數(shù) ； LC-提升距離 ,m； f2-鋼絲繩的摩擦阻力系數(shù) ； 2 1 . 1( s i n c o s )dkBCQpLfm 58041 . 1 1 5 5 0 0 6 0 0 0 . 5 6 06 . 5 58042 6 2 3 .1 3 3 6 2.54( / )kg m 選用鞍鋼鋼絲繩廠 6M(7)-27-155-I(鞍標(biāo) 258-80)型鋼絲繩 .全部鋼絲破斷力總和 QS=47050kg；d=27mm；pk=2.993kg/m. 安全系數(shù) : 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 15 2( s i n c o s )Sd C k Qm Q L p f 47055 8 0 4 6 0 0 2 . 5 4 0 . 5 6 470505657.44 8.31 6.5 符合 規(guī)程規(guī)定 . 第四章 提升機(jī)的選擇 卷筒的直徑和寬度是纏繞式提升機(jī)的基本參數(shù)，煤礦安全規(guī)程對(duì)纏繞式提升機(jī)的規(guī)定： 選擇卷筒直徑的原則是使鋼絲繩繞經(jīng)卷筒時(shí)產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力過(guò)大， 保持鋼絲繩的一定承載能力和使用壽 命。理論和實(shí)踐都證明，繞經(jīng)天輪及卷筒的鋼絲繩彎曲應(yīng)力的大小，以及疲勞壽命，取決于卷筒和鋼絲繩直徑比。在同一鋼絲繩直徑條件下，卷筒直徑越大，彎曲應(yīng)力越低；在不同繩子徑，相同卷筒直徑條件下，繩徑越小，即 D/d越大，彎曲應(yīng)力越低。 表明在不同的 D/d彎曲條件下，鋼絲繩試驗(yàn)荷載與其耐久性的關(guān)系。在相同試驗(yàn)荷載時(shí)， D/d值越大，鋼絲繩承受的反復(fù)彎曲次數(shù)越高，壽命愈長(zhǎng)。基于以上原因， 煤礦安全規(guī)程 對(duì)纏繞式提升機(jī)規(guī)定： 對(duì)于安裝在地面上的提升機(jī)： 80dD 1200& D 對(duì)于安裝在井下的提升機(jī)： D 60 d D 900 故： 滾筒直徑： 80gDd 式中 g-滾筒的計(jì)算直徑 ,mm； d-已選定的鋼絲繩直徑 ,mm； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 16 8 0 8 0 2 7 2 1 6 0 ( )gD d m m 選用 2JK-2.5/20 型雙筒提升機(jī) : 2 . 5 ； 1 . 2 ；gD B m 9 0 0 0 ；ZeF kg m a x5 5 0 0 ； 2 0 ； 4 . 7 /ceF k g i V m s . 滾筒的纏繩寬度 : ( 3 4 )(t m gCpL L DBdKD 式中 Dg -定期試用的鋼絲繩長(zhǎng)度 ,一般取 30m； d -鋼絲繩直徑 ,mm； -鋼絲繩在滾筒上纏繞時(shí) ,鋼絲繩間的間隙 . 數(shù)值的選取將在后面作一些必要的說(shuō)明 ； 3-為在滾筒上纏繞的三圈摩擦圈 . +4-是為了定期 (通常是兩個(gè)月 規(guī)程規(guī)定為每季能 將鋼絲繩移動(dòng) 1/4 圈 )附加的鋼絲繩圈數(shù) ； Dp-多層纏繞時(shí) ,鋼絲繩在滾筒上纏繞的平均直徑 ,m. 先試用單層纏繞 : ( 可從表 1 中查到 =2.5) 2 ( 2 3 2 ) ( )tmgHLBdD 6 0 0 3 0 7 2 . 5( 2 7 2 . 5 )3 2 . 5 5 4 840( )mm (因?yàn)?120032393938312002） 最大靜拉力 : 2( s i n c o s )Z d t KF Q L P f 5 8 0 4 6 0 0 2 . 4 4 3 0 . 5 6 6 8 0 4 . 6 4 8 ( ) 9 0 0 0 ( )k g k g 最大靜張里差 : 1( s i n c o s )C Z ZF F n Q f 6 8 0 4 . 6 4 8 6 1 9 2 5 0 . 3 6 6 2 5 2 8 . 3 4 8 ( ) 5 5 0 0 ( )k g k g 可見(jiàn)所選的提升機(jī)是合適的 . 鋼絲繩直徑范圍(mm) 25 25.531 3237.5 3843 4550 5257 計(jì)算值 (mm) 2 2.25 2.042.48 2.2952.79 2.563 2.883.375 3.043.44 3.423.87 3.64.0 4.055.0 4.164.56 4.685.13 提升機(jī)滾筒直徑(m) 2 2.5 3 3.5 4 5 間隙 的采用值(mm) 2 2.5 3 3.5 4 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 18 表 1 鋼絲繩在滾筒上的間隙 值選用表 若 選用 2JK-2/20 型提升機(jī) : 2 ； 1 ；gD m B m 6 0 0 0 ； 4 0 0 0 ；Z e c eF k g F k g m a x2 0 ； 5 /i V m s. ( 值可從表 1 中查到 .=2) ( 3 4 ) ( )t m gCPL L DBdKD 6 8 0 3 0 7 2( 2 7 2 )3 2 . 0 4 5 1135( )mm 式中 ( 1 )P g CD D K d 2 0 . 0 2 7 2 2 . 0 4 5 ( )m 鋼絲繩在滾筒上繞二層 (因?yàn)?1000310002). 最大靜拉力 : 2( s i n c o s )Z d t KF Q L P f 5 6 2 2 . 4 6 8 0 2 . 9 9 3 0 . 5 2 9 9 4 6 7 0 1 ( ) 6 0 0 0 ( )k g k g 最大靜張力差 : 6 7 0 1 1 0 6 0 0 0 . 3 3 3CF 4 7 0 3 ( ) 4 0 0 0 ( )k g k g 故所選用的提升機(jī)合適 . 第五章 提升系統(tǒng) 一、 天輪選擇 : Dt-天輪直徑 ,m； Hj-井架高度 ,m； S-天輪間距 ,mm； 8 0 8 0 2 7 2 1 6 0 ( )tD d m m 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 19 選用 TSG-2500/16 型固定天輪 ,由表 2 查得 : 天輪的間距按 S=1200(mm) 二、井架高度 井架相對(duì)位置計(jì)算： 井架相對(duì)位置圖 井架高度的確定： 5 0 9 1 . 0 6 . 9 2 ( ) 7 ( )jH t g m m 按允許的偏角求提升機(jī)滾筒中心與天輪中心間的鋼絲繩弦長(zhǎng) : 按外偏角 : 22 1 1 5 X B a sL tg 2 1 . 2 0 . 1 5 1 . 22 1 1 5 tg =30.93（ s） 按內(nèi)偏角 : 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 20 2 1 1 5 X saL tg 1.2 0.152 1 15tg 24.06( )m ( a 值可從表 3 中查到 ,a=150mm). 以 31SLm 作為 提升機(jī)滾筒中心與天輪中心之間的水平距離 ,再求出鋼絲繩的弦長(zhǎng)為 : 2 ( ) ( ) X S j t gL L H R C R 223 1 ( 7 1 . 2 5 ) ( 1 1 . 2 5 ) 31.58( )m 鋼絲繩的偏角 : 外偏角 : 1 2 ( )2 XB s atg L 2 1 2 0 0 ( 1 2 0 0 1 5 0 )2 3 1 5 8 0 0.02137 1 1 13 38 內(nèi)偏角 : 2 2 Xsatg L 1200 1502 31580 0.01662 2 0 5 7 1 2 鋼絲繩的仰角 下繩仰角 : 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 21 111 22s i n ()jgS SjH C DtgL L H C 11227 1 2 . 5s i n3 1 . 5 8 3 1 . 5 8 ( 7 1 )tg 1 0 4 5 4 2 6 2 0 1 5 1 1 2 0 1 5 上繩仰角 : 12 j SHCtgL1 7131.58tg 1045 第六章 電動(dòng)機(jī)的預(yù)選 在進(jìn)行提升設(shè)備方案比較時(shí)，需要初步確定提升電動(dòng)機(jī)，而在進(jìn)行提升設(shè)備動(dòng) 力學(xué)計(jì)算之前也要進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的預(yù)選。一般情況下先預(yù)選電動(dòng)機(jī)，動(dòng)力學(xué)計(jì)算完后再進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的驗(yàn)算。 根據(jù)斜井的估算電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算公式： m a x102CS K F VN 式中 NS-所需電動(dòng)機(jī)功率， KW； K-礦井提升的阻力系數(shù)，箕斗提升可取 1.15； Vmax-提升機(jī)選定的最大速度， m/s； -減 速器的傳動(dòng)效率，減速器采用滾動(dòng)軸 承時(shí)，取 0.93. m a x102CS K F VN 1 . 1 4 7 0 3 4 . 71 0 2 0 . 8 5 280.4( )kw 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 選用 JR148-8 型電動(dòng)機(jī)（查表 4）： 2 4 0 ；eN kw 6 0 0 0 ；eUv 735 ；dn rpm 2 1 5 5 . ；G D k g m 1 . 8 ； 9 1 . 5 %d 按電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速核算提升機(jī)的最大速度： m ax 60gdDnV i 2 .5 7 3 56 0 2 0 4.81( / )ms 式中 nd-計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速， rpm； I-減速器的傳動(dòng)比。 第七章 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計(jì)算 在提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程中，有提升系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)部分慣性力之和一項(xiàng)，而系統(tǒng)中的各部件既有作直線運(yùn)動(dòng)的，也有作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，使得計(jì)算總慣性力時(shí)很不方便。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可以用一個(gè)假想的集中在卷筒圓周?chē)砻娴漠?dāng)質(zhì)量來(lái)代替提升系統(tǒng)所有運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，稱(chēng)為總變?yōu)橘|(zhì)量。 一、變位重量的計(jì)算： 電動(dòng)機(jī)的變位重量： 222()()dgG D iG k gD 式中 Gd-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位重量， kg； GD-電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)力矩， kg.m2；能從表 4 中查得； 222()()dgG D iG k gD 22155 202.5 9920( )kg 天輪的變位重量： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 23 550tG kg (由表 2 中查得 ) 提升機(jī)的變位重量： 11500jG kg （由表 3 中查得） 提升鋼絲繩每根的總長(zhǎng)度： 7K C X g mL L L D L 6 5 0 3 0 7 3 . 1 4 2 . 5 3 0 764.95( )m 770m 變位重量總計(jì)： 2 2 2K K K t j dG Q Q L P G G G 式中 LK-提升鋼絲繩的全長(zhǎng)， m；可按下式計(jì)算： 13 0 3 ( )2K C X g tL H L D D m Gt-天輪的變位重量， kg；其數(shù)值可從固定天輪基本參數(shù) （表 2）中查得；如果不是這種型號(hào)的天輪，則可按 下式計(jì)算： 木質(zhì)襯墊時(shí) 21 5 0 ( )ttG D kg 鐵質(zhì)襯墊時(shí) 21 7 5 ( )ttG D kg 若已知天輪的回轉(zhuǎn)力矩（ GD2）時(shí)，則變位重量可 按下式計(jì)算： 22()()tGDG kgDt Gj-提升機(jī)包括減速器在內(nèi)的變位重量， kg.其數(shù)值可以 根據(jù)選用的產(chǎn)品型號(hào)，相應(yīng)從有關(guān)表中查到。對(duì)于新 建礦井選用的 JK.2J型提升機(jī)，可從表 3 中查到。 如果提升機(jī)的變位重量無(wú)法查到時(shí)可以用： 提升機(jī)的變位重量： 雙滾筒提升機(jī) 22 ( 1 5 0 1 5 0 ) ( )jG B D g k g 單滾筒提升機(jī) 2( 2 0 0 2 0 0 ) ( )jG B D g k g 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 24 Gd-電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的變位重量， kg.可按下式計(jì)算： 222()()dgG D iG k gD 12 2 2Z K K K t j dG n Q n Q L P G G G 2 6 2 5 6 5 9 5 2 7 7 0 2 . 9 9 3 2 1 1 5 0 0 9 9 2 02 3 1 0 0 3 5 7 0 4 6 0 9 1 1 0 0 1 1 5 0 0 9 9 2 05 3 7 9 9 ( )kg 變位重量： 2( . / )G k g s mg 式中 g-重力加速度； g 9.81m/s2； Gg 49608.19.81 2537994 .8 15 4 8 4 ( / )kg s mg 第八章 提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué) 初速度及末速度取 0.3m/s2；正常加速度及正常減速度取 0.5m/s2；在車(chē)場(chǎng)內(nèi)低速等速運(yùn)行的速度取 1.5m/s. 重礦車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)運(yùn)行段 : 初加速階段 : 時(shí)間 : 00 01 . 5 5 ( )0 . 3Vtsa 距離 : 0 0 011 1 . 5 5 3 . 7 5 ( )22L V t m 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 25 在車(chē)場(chǎng)內(nèi)等速運(yùn)行距離 : 01L 0 3 0 3 . 7 5 2 6 . 2 5 ( )HL L m 在車(chē)場(chǎng)內(nèi)等速運(yùn)行時(shí)間 : 001 0 2 6 . 2 5 1 7 . 5 ( )1 . 5LLsV 重礦車(chē)在井筒中加速階段 在井筒中的加速時(shí)間 : m a x 01 1 4 . 8 1 1 . 56 . 6 2 ( )0 . 5VVtsa 加速距離 : m a x 0111 4 . 8 1 1 . 5 6 . 6 2 2 0 . 8 9 ( )2VVL t ma 重礦車(chē)在進(jìn)入棧橋前的減速階段 : 減速時(shí)間 : 316 .6 2 ( )t t s 減速運(yùn)行距離 : 31 2 0 . 8 9 ( )L L m 重礦車(chē)在進(jìn)入棧橋后的運(yùn)行段 : 末減速階段 : 時(shí)間 : 505( )t t s 距離 : 50 3 .7 5 ( )L L m 在棧橋上低速等速運(yùn)行距離 : 454 3 0 3 . 7 5 2 6 . 2 5 ( )BL L m 在棧橋上低速等速運(yùn)行時(shí)間 : 44 02 6 . 2 51 7 . 5 ( )1 . 5LtsV 在井筒內(nèi)等速運(yùn)行階段 : 重礦車(chē)在井 筒中等速運(yùn)行距離 : 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 26 2 1 3()t H BL L L L L L 6 0 0 ( 3 0 3 0 2 0 . 8 4 2 0 . 8 4 ) 6 0 0 1 0 1 .7 8 498.22( )m 重礦車(chē)在井筒中等速運(yùn)行時(shí)間 : 22 m a x 4 9 8 . 2 21 0 3 . 6 ( )4 . 8 1LtsV 一次提升的循環(huán)時(shí)間 : 0 0 1 1 2 3 4 5qT t t t t t t t 5 1 7 . 5 6 . 6 2 1 0 3 . 6 6 . 6 2 1 7 . 5 5 3 0 191.84 200( )s 式中 - 休息時(shí)間 ,s；對(duì)于平車(chē)場(chǎng) , 取 25s. Lt- 提升距離 (斜長(zhǎng) ),m； LH- 井底車(chē)場(chǎng)增加的運(yùn)行距離 ,其數(shù)值決定于串車(chē)組成的 車(chē)輛數(shù) ,(該設(shè)計(jì)取 25m)； LB- 串車(chē)在井口棧橋的運(yùn)行距離 ,其數(shù)值與串車(chē)組成的車(chē) 輛數(shù)有關(guān) ,(該設(shè)計(jì)取 35m). 第九章 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 提升動(dòng)力學(xué)是研究和確定提升過(guò)程中，滾筒圓周上拖 動(dòng)力的變化規(guī)律，為驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率及電氣控制設(shè)備的選擇計(jì)算提供依據(jù)。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算 ,鋼絲繩及空、重礦車(chē)運(yùn)行中的傾角雖有變化 ,全部按井筒的傾角計(jì)算 . 重礦車(chē)在井底車(chē)場(chǎng)段 : 提升開(kāi)始時(shí)： 01( ) ( s i n c o s )n Z KF K Q Q f 21( s i n c o s ) ( s i n c o s )t K ZL P f n Q f 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 27 0Ma 1 . 1 6 2 5 2 0 0 . 3 8 4 6 0 0 0 . 5 6 6 1 9 2 5 0 . 3 6 6 5 4 8 4 0 . 3 6 3 8 6 . 7 9 8 5 . 5 4 2 2 7 . 3 1 7 5 4 . 4 4899.3( )kg 初加速終了時(shí)： 0 0 0 2 s i nKF F P L 4 8 9 9 . 3 2 2 . 9 9 3 3 . 7 5 0 . 3 7 4 6 4 8 9 9 .3 8 .4 4890.9( )kg 低速等速開(kāi)始時(shí)： 0 1 0 0F F M a 4 8 9 0 . 9 5 4 8 4 0 . 3 3245.7( )kg 低速 等速終了時(shí)： 0 1 0 1 0 1 2 s i nKF F P L 3 2 4 5 . 7 2 2 . 9 9 3 2 1 . 2 5 0 . 3 7 4 6 3 2 4 5 .7 4 7 .7 3198( )kg 礦車(chē)在井筒中運(yùn)行段： 加速開(kāi)始時(shí)： 1 0 1 1F F M a 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 28 3 1 9 8 5 4 8 4 0 . 5 5940( )kg 加速終了時(shí)： 1 1 1 2 s i nKF F P L 5 9 4 0 2 2 . 9 9 3 2 0 . 8 4 0 . 3 7 4 6 5940 46.8 5893.2( )kg 等速開(kāi)始時(shí)： 2 1 1F F M a 5 8 9 3 . 2 5 4 8 4 0 . 5 3151.2( )kg 等速終了時(shí)： 2 2 2 2 s i nKF F P L 3 1 5 1 . 2 2 2 . 9 9 3 4 9 8 . 2 2 0 . 3 7 4 6 2592.4( )kg 減速開(kāi)始時(shí)： 3 2 1F F M a 2 5 9 2 . 4 2 1 8 6 406.4( )kg 減速終了時(shí)： 3 3 3 2 s i nKF F P L 4 0 6 . 4 2 2 . 9 9 3 2 0 . 8 4 0 . 3 7 4 6 360( )kg 重礦車(chē)在棧橋上運(yùn)行段： 末等速開(kāi)始時(shí)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 29 4 3 1F F M a 360 5484 5544( )kg 末等速終了時(shí)： 4 4 4 2 s i nKF F P L 5 5 4 4 2 2 . 9 9 3 2 6 . 2 5 0 . 3 7 4 6 5 5 4 4 5 8 .8 6 5 4 8 5 .1 4 ( )kg 末減速開(kāi)始時(shí)： 5 4 0F F M a 5 4 8 5 . 1 4 5 4 8 4 0 . 3 3839( )kg 末減速終了時(shí)： 5 5 5 2 s i nKF F P L 3 8 4 9 2 2 . 9 9 3 3 . 7 5 0 . 3 7 4 6 3839 8.4 3830.6( )kg 式中 K- 阻力系數(shù) ,通常取 K=1.1； n - 串車(chē)組成的礦車(chē)數(shù) ,輛 . 采 用六階段速度圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 30 提升速度圖和力圖 第十章 電動(dòng)機(jī)容量效驗(yàn) 等效力計(jì)算： 2 2 2 2 20 0 0 0 1 0 1 0 11122tF F F t F F t 2 2 2 21 1 1 2 2 2 2 211 23F F t F F F F t 2 2 2 23 3 3 4 4 41122F F t F F t 2 25 5 512 F F