副井單繩纏繞式提升設備選型設計

1、副井單繩纏繞式提升設備選型設計1、設計依據原煤密度：；矸石的密度：；含矸率：；井深190m；最大班下井人數：260人；年開采量；年工作日；每天工作小時：。2、設計的主要內容1）設備類型的確定；2）提升鋼絲繩的選型；3）提升機的選型；4）井架高度的確定；5）電動機的選型；6）天輪的選型計算；7）提升機與井筒相對位置的計算；8）運動學參數計算；9）提升動力學計算；10）提升電動機容量校核；1.1設備類型的確定由于井不深，且年產量不大，決定采用單繩纏繞式提升系統(tǒng)。噸位的確定罐籠的噸位按井下運輸使用的礦井名義載重量確定，選用罐籠的噸位為。層數的選擇層數的選擇應根據運送最大班下井工人時間不超過或總作業(yè)時

2、間是否超過來確定。最大班下井人數為260，顯然選擇一層罐籠不能夠滿足工作的要求。故選用二層罐籠：根據課本,表1-4，選型號：一罐籠；一立井單繩；一鋼絲繩罐道；一異側進出車；一煤車噸位；一煤車數；一層數其具體的技術參數如下：自重：；允許乘人數：；每層底有效面積：；罐籠總高度：；罐籠寬度：；罐籠長度：；罐籠質量：；罐籠裝載量：；最小井筒允許直徑：根據課本，表4-3，采用標準礦車，型號為：自重；名義載煤量：；有效容積：1.2提升鋼絲繩的選型選型原則：鋼絲繩在運轉中受到許多應力的作用和各種因素的影響，如靜應力、動應力、彎曲應力、扭轉應力和擠壓應力等。磨損和銹蝕也將損害鋼絲繩的性能，綜合考慮以上應力因素

3、的計算是困難的，目前國內外都是按靜載荷近似計算的。我國是按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定設計的，其原則是：鋼絲繩應按最大靜載荷考慮一定的安全系數來進行計算的，在經常性作業(yè)中，以提升作業(yè)載荷最重，故以此條件選擇鋼絲繩。一次提矸量：式中：一矸石寬度 一礦車的有效容積計算鋼絲繩每米重:式中：一次提矸量，；一容器質量，；一鋼絲繩安全系數（根據課本，表2-3，）；一鋼絲繩的抗拉強度，；一鋼絲繩懸垂長度，如圖1所示；一井架高度，罐籠提升，?。灰坏V井深度，；一容器裝載高度，罐籠提升時。則故圖1 鋼絲繩懸垂長度根據上述計算值，從鋼絲繩規(guī)格表中選取每米鋼絲繩重量等于或大于值的鋼絲繩，根據課本，表2-2，選型號為：的鋼絲繩有

4、關參數為：，。對所選鋼絲繩是否滿足安全系數的要求，必須按實際所選每米重按下式進行驗算，即所選鋼絲繩的實際安全系數為：一所選鋼絲繩所有鋼絲拉斷力之和代入數據得： 故所選鋼絲繩滿足要求。1.3提升機的選型計算1.3.1提升機的選型提升機的主要參數有：卷筒直徑d、卷筒寬度b、提升機最大張力及最大靜張力差。這里依據卷筒直徑d為依據選擇提升機型號，其他三個參數為校核參數。為了保證提升鋼絲繩具有一定的承載能力及使用壽命，鋼絲繩在卷筒直徑上纏繞時所產生的彎曲應力不要過大，根據煤礦安全規(guī)程規(guī)定，安裝在地面的提升機其直徑與鋼絲繩的直徑關系應滿足：d-提升鋼絲繩直徑，-提升鋼絲繩中最粗鋼絲的直徑則，根據課本p20

5、9，表3-2，選擇提升機型號為2jk-2.5/11.5其相關參數如下：卷筒直徑2.5m設計鋼絲繩最大靜張力設計鋼絲繩最大靜張力差減速器傳動比傳動效率寬度1.3.2提升機的強度校驗為了保證提升機在設計強度范圍內工作，使提升機的工作負荷不超過期設計值，還必須驗算提升機的最大靜張力及最大靜張力差，的實際值均小于設計值，強度校核符合。1.4井架高度確定式中：-卸載高度，；-容器全高，-過卷高度，；d-卷筒直徑，則因而確定井塔高度為17.62m。1.5提升電動機的預選電動機轉速：式中：-減速器傳動比，-最大速度，d-提升機卷筒直徑，則：預選定選電動機的功率（按提矸作業(yè)）式中：k-阻力系數，;；-動負荷影

6、響系數， 則：根據課本p274，表8-2，由n, 選電動機為jrq1512-12三相交流繞組異步電動機，其相關技術參數如下： 額定功率： 額定電壓：6000kv 額定電流：44a 頻率：50hz 轉子電流：359a 轉子電壓：586v 額定轉速： 轉子飛輪轉矩： 電動機效率：電動機作用于滾筒上額定拖動力：1.6天輪的選型計算根據下式：-天輪直徑，mm；-提升鋼絲繩中最粗鋼絲的直徑，mm則 ：，取根據課本p212表3-3，選(其中t-天輪；s-井上；g-滾動軸承；17-繩槽半徑，mm；2500-名義直徑)1.7提升機與井筒相對位置的計算鋼絲繩弦長及偏角的確定煤礦安全規(guī)程對偏角，弦長等有嚴格的限制

7、，過大時，繩的震動也會增大，因此將繩的弦長限制在60m以內，一些提升機對仰角也有一定的限制，其原因如下：偏角過大將加劇鋼絲繩與天輪的磨損因此煤礦安全規(guī)程規(guī)定，內偏角均應小于；某些情況下，當鋼絲繩纏向卷筒時，若內偏角過大會發(fā)生“咬繩”現(xiàn)象，要生現(xiàn)象加劇了鋼絲繩的磨損。先按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最大外偏角允許值，代入下式計算最小弦長。最小弦長：式中:b-卷筒寬度，1.2m；s-兩天輪中心距，s=1.92m；d-鋼絲繩直徑，d=31mm；a- 兩卷筒之間的距離，a=1.35m；-兩卷筒上繩圈的間隙，=0.002m。則再根據課本p228，圖4-4，內偏角的允許曲線圖查的d=2.5m，d=31mm的不“咬繩

8、”允許內偏角為。求出內偏角符合要求的最小弦長最小弦長 ，取弦長為31.16m。（2）計算井筒提升機中心線至卷筒中心線的距離式中：-卷筒中心線至井口水平高度，一般取=1.52.0m，取=1.8m。 -井架高度，=17.62m，=1.25m，=20m。 則（3）仰角 符合要求。1.8運動學參數計算（1）罐籠提升通常采用五階段速度圖，其速度圖如下：圖2 罐籠五階段速度圖在豎井中采用罐籠升降人員其最大速度不得超過下式值，且最大值不得超過16m/s。（2）提升加速度和減速度的確定1)提升加速度的確定根據煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，豎井升降人員的加、減速度的不得大于，最大加速度按下式計算：式中; -電動機過負荷系

9、數，取=1.5；-電動機額定托動力，=5137.6n；k-阻力系數，k=1.2；q-一次提矸石量，q=2970kg；p-鋼絲繩每米重，p=33.83n/m。提升系統(tǒng)的變位質量m，由下式計算： 其中：q=2970kg， =3000kg，=33.83n/m，=210m，=31.16m，d=2.5m，n-纏繞層數，n=2；-卷筒變位重力，=11.3t；-天輪變位重力，=5500n。電動機轉子變位質量。則：故取=0.7。2）減速度的確定 對于副井罐籠提升，由于有下放任務，為了安全可靠，應采用電氣制動方式減速。為了簡化計算，取x=h。則： 取=0.4。a) 加速階段：=0.7 b) 減速階段: =0.4 一般取=0.40.5m/s。 c) 等速階段 一般取=2.55m.。 d) 爬行階段 （） e