畢業(yè)設計（論文）礦井提升機的選型設計及電氣控制

1、礦井提升機的選型設計及電氣控制前 言 礦井提升需要用一些專用的提升設備，主要有提升容器，提升鋼絲繩，提升機，井架，裝卸載設備以及一些輔助設備。礦井提升設備是礦山較復雜而龐大的幾點設備，它不僅承擔無聊的提升與下放任務，同時還上下人員。礦井運輸是煤炭生產(chǎn)過程的一部分，煤炭的井工生產(chǎn)中，運輸線路長，巷道 條件多種多樣，運輸若不暢通，采掘工作就無法繼續(xù)進行，井工生產(chǎn)的煤礦運輸作業(yè)，包括從工作面到礦井地面的煤炭運輸和輔助運輸，輔助運輸包括矸石、材料、設備和人員運輸。 本次畢業(yè)設計主要對中型礦井生產(chǎn)所用的運輸設備以及固定機械設備的選型及電氣控制進行的一次合理選擇。選擇系統(tǒng)配套附件，根據(jù)各設備外形尺寸及安裝

2、要求，并考慮其運行條件，最終確定提升機房的布置圖。 畢業(yè)設計，作為畢業(yè)前夕一次綜合性訓練，是對我們所學理論知識的一次總結、檢驗和完善。通過這次設計，對我們所學理論知識和生產(chǎn)實踐相結合有很大幫助。對于培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力以及融會貫通和鞏固發(fā)展所學知識也受益非淺；我們要較系統(tǒng)的了解礦用提升設備和排水設備在設計中的各個環(huán)節(jié)，包括從總體選型原則，從煤的開采、運輸，及提升設備的選型、校核以及強度計算和經(jīng)濟合理性等等。并通過這一實踐，開闊了思維，豐富了知識，為我們即將做上工作崗位打下了良好的基礎，可以說，畢業(yè)設計是一次難得的鍛煉機會。畢業(yè)設計是一個重要的教學環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)實習使我們了解到一些實際與

3、理論之間的差異。在各位老師及有關技術人員的指導下鍛煉自己獨立思考、分析、解決問題的能力，把我們所學的課本知識與具體實踐結合起來，真正達到學為所用。礦井提升機是礦山的大型固定設備之一，是聯(lián)系井下與地面的主要運輸工具。礦井提升工作是整個采礦過程中的重要環(huán)節(jié)。從地下采出的煤炭、礦石必須提升至地面才有實際應用價值。廢石的提升，工作人員、材料及設備的升降等都要靠提升工作來完成。提升設備的安全運行，不僅直接影響整個礦井生產(chǎn)，而且涉及人身安全。隨著工業(yè)進步以及對人的價值的更加重視，礦井提升設備的安全可靠性已經(jīng)成為提升設備設計思想的重要內容。在設計過程中，得到了指導老師董 的精心指點。由于時間比較倉促以及經(jīng)驗

4、不足，缺點和錯誤在所難免，希望老師們能給予批評指正，為我們以后在工作崗位上能很好得完成工作任務，打下了良好的基礎。 2011年7月18日目 錄 第一章 原始數(shù)據(jù)及任務書5 第一節(jié)、礦井提升機的說明5 第二節(jié)、設計依據(jù)5 第三節(jié)、設計任務6 第四節(jié)、參考文獻6第二章 提升容器的選擇確定7第一節(jié)、小時提升容量7第二節(jié)、經(jīng)濟提升速度8第三節(jié)、一次提升時間計算8第四節(jié)、一次提升量9第五節(jié)、選擇箕斗9第六節(jié)、計算提升速度10第三章 鋼絲繩的選擇10第一節(jié)、鋼絲繩的應用10第二節(jié)、鋼絲繩的計算17第四章 提升機的選擇18第五章 提升系統(tǒng)的確定20第六章 提升容器的最小自重21第一節(jié) 、按靜防滑條件，計算容

5、器自重21第二節(jié)、按動防滑條件，計算容器自重22第七章 鋼絲繩與提升機的校驗22第八章 襯墊材料單位壓力23第九章 預選電動機23第十章 提升系統(tǒng)變位質量24第十一章 提升速度圖25第一節(jié)、采用六階段速度圖26第二節(jié)、加速度的確定26第三節(jié)、減速度的確定27第四節(jié)、爬行速度和距離28第五節(jié)、速度圖計算28第六節(jié)、提升一次循環(huán)所需時29第十二章 提升能力30第十三章 電動機等效功率計算30第一節(jié)、運動計算按平衡系統(tǒng)計算30第二節(jié)、等效力計算31第三節(jié)、等效功率32第四節(jié)、校核電動機過負荷系數(shù)32第十四章 電耗計算33第十五章 提升機的防滑驗算33第十六章 提升機的電氣控制34第一節(jié)、提升機電控系

6、統(tǒng)的組成34第二節(jié)、電控設備的確定35參考文獻40致謝41第1章 原始數(shù)據(jù)及任務書第一節(jié)、礦井提升機的說明 礦井井下和地面的工作機械。是一種大型絞車。用鋼絲繩帶動容器（罐籠或箕斗）在井筒中升降，完成輸送物料和人員的任務。礦井提升機是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來?，F(xiàn)代的礦井提升機提升量大，速度高，已發(fā)展成為電子計算機控制的全自動重型礦山機械。 其提升過程為，從井下采出的煤炭通過位于井底車場的井下煤倉，由裝載設備將煤炭載入停在井底的口箕斗中，此時重箕斗正位于地面井架上的卸載曲軌中，在卸載曲軌的幫助下卸載，煤炭卸入井口煤倉。當電動機帶動提升機卷筒轉動時，把位于井底裝滿煤炭的重箕斗提升至井架上的卸

7、載曲軌中，同時把位于井架上的已經(jīng)卸完載的空箕斗下放至井底裝載出。如此反復地完成各次提升循環(huán)，直至下一個工作班接班。第2節(jié) 、設計依據(jù)礦井年產(chǎn)量： 為150萬噸井筒深度： 為300米裝載高度： 為20米卸載高度： 為20米煤的散集容重：=950千克/米工作制度： 年工作日為300天，日提升14小時提升方式： 雙箕斗提升，采用定量裝載。要求:選型設計提升機，天輪，提升鋼絲繩及提升容器，畫出力圖和速度圖第3節(jié) 、設計任務1. 提升容器的選擇2. 提升鋼絲繩的選擇3. 提升機的選擇4. 提升系統(tǒng)的確定5. 提升容器最小自重校核6. 鋼絲繩安全系數(shù)與提升機的校驗7. 預選電動機8. 提升運動學及提升能力

8、計算9. 提升電動機容量驗算10. 提升速度圖的計算及繪制11. 電動機等效功率計算12. 提升電耗計算13. 提升機的防滑驗算14. 提升機的電氣控制第4節(jié) 、參考文獻1. 煤礦電工手冊（分冊） 煤炭工業(yè)出版社2. 礦井提升機械設備 中國礦業(yè)大學出版社3. 煤礦安全規(guī)程 煤炭工業(yè)出版社4. 煤炭工業(yè)設計規(guī)范 煤炭工業(yè)出版社5. 煤礦提升設備的改造 煤炭工業(yè)出版社6. 煤礦提升機的選型設計 中國機械知識出版社7. 新編煤礦常用機械設備選型設計使用手冊 中國礦業(yè)大學出版社8. 電氣制圖與讀圖 機械工業(yè)出版社第2章 提升容器的選擇確定 對于提升高度超過300350m時則采用多繩摩擦提升為宜。 煤炭

9、工業(yè)設計規(guī)范對提升設備有關規(guī)定如下： 礦井一般設一套主提升設備提煤， 一套副井提升設備提及其他輔助作業(yè)，小型礦井采用一套設備進行混合提升。 提升機一般按其擔負的最終水平選擇。在提升機服務年限內，需換裝電動機時，應考慮其可能性，但以換裝一次為宜。 井架或井塔一般按所選提升機最大提升能力為進行設計。 提升容器是直接裝運煤炭、矸石、材料、設備、和人員的提升工具。按結構不同可分為罐籠、箕斗、礦車、人車和吊桶等。 我國煤礦立井大都采用普通罐籠和底卸式箕斗；斜井常用后卸式箕斗、礦車和人車；開鑿立井和井筒延伸時則用吊桶。罐籠既可以提升煤炭，也可以提升矸石、運送材料、設備和升降人員等?；芬话阒挥糜谔嵘禾浚?/p>

10、少數(shù)情況也可用箕斗專門提升矸石。 普通罐籠可分為單繩和多繩兩個系列。每個系列又可分為不同載荷，每種又有單層和雙層之分；每層又有可載單臺礦車和兩臺礦車之分。此外，還有三層、四層罐籠。 罐籠可打開，以供運送長材料，罐底裝有軌道和阻車器，兩端設有簾式罐門。罐籠采用向內開的罐門也可以，但是為了安全不準設向外開的罐門。此外，附設有連接裝置、主拉桿、防墜器及罐耳等。多繩普通罐籠不設防墜器。一般來說，加大提升容器，降低提升速度，提升機，井筒裝備都要加大，增加建井投資，可節(jié)約用電，反之，加大提升速度，可選用較小容器和提升機，投資較少，但增加了電耗。第1節(jié) 、小時提升容量式中 不均衡系數(shù)：煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定：

11、有井底煤倉時為1.10-1.15，無井底煤倉是為1.20。提升能力富裕系數(shù)； t-日工作小時數(shù)t=14；br-年工作日=300天。第2節(jié) 、經(jīng)濟提升速度提升高度：300+20+20=350m 提升高度(m)；裝載高度(m),=20m；礦井深度(m), =300 m；卸載高度(m), =20m；經(jīng)驗提升速度： 煤礦安全規(guī)程規(guī)定的提升速度上限如下： 立井罐籠升降人員的最大速度不的超過16m/s。對于提煤的箕斗沒做具體要求。第3節(jié) 、一次提升時間計算 式中 u容器起動初加速度及爬行段延續(xù)時間。 提升加速度,估取=0.7；箕斗在卸載曲軌內爬行時間,取=10s； 箕斗裝載時間(休止時間),取=10s?；?/p>

12、斗提升的休止時間箕斗名義裝載質量 （t）68912162030休止時間s81012162030第4節(jié) 、一次提升量 第5節(jié) 、選擇箕斗按q的計算值可選用10t箕斗,因多繩提煤箕斗jds-9/110x4系列的容積為10,其有效載重是1000*9.5=9500kg。故選用jds9/110x4標準底卸式四繩qt箕斗, 其主要技術規(guī)格如下：有效容積：10；提升鋼絲繩數(shù)：4根；箕斗自身重量：10.8t；名義載重量：9t；實際載重量：9.5t；箕斗全高：13350mm。第六節(jié)、計算提升速度（1）一次所需的提升時間: tg=（2）所需的提升速度：第三章 鋼絲繩的選擇第一節(jié)、鋼絲繩的應用提升鋼絲繩用以懸吊提升

13、容器并傳遞動力，是提升系統(tǒng)的重要組成部分，在工作中受到多種應力作用，如靜應力、動應力、彎曲應力、接觸應力、擠壓應力和捻制應力等。這些應力的反復作用將導致鋼絲繩疲勞損壞。它直接關系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，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)用途選用合適的鋼絲繩，揚長避短，充發(fā)揮它們的作用。選用鋼絲繩時，要根據(jù)使用條件及鋼絲繩的特性來考慮，下表為不同結構的鋼絲繩主要特性。各種鋼絲繩的主要特性鋼絲繩結構優(yōu)點缺點主要用途圓形股鋼絲繩6*7,6*196x（19），6w（19）6t(25)等1. 易于用眼檢查斷絲；2. 有相當大的撓性；3. 制造簡單，價格低1隨載荷變化有旋轉趨勢2.外部鋼

14、絲易磨損。1.提升鋼絲繩；2.罐道繩；3.制動繩，緩沖繩三角股鋼絲繩6（21）6（24,），6（30），6（36）等1. 易于用眼檢查斷絲；2. 在相同條件下，比圓股繩強度大，壽命長；3. 外部鋼絲比圓股繩耐磨1. 隨載荷變化有旋轉趨勢2. 撓性較圓股繩差。1. 提升；2. 罐道繩多層股鋼絲繩1. 旋轉性??；2. 有相當大的撓性；內部鋼絲不易檢查。1. 尾繩；2. 鑿井提升鋼絲繩密封、半密封鋼絲繩1. 不旋轉；2. 外部鋼絲耐磨、抗腐蝕性好；3. 在相同條件下強度最大；4. 彈性形變小。1. 內部鋼絲不易檢查；2. 撓性??；3. 直徑大時斷面易變形；4. 制造復雜，價格高1. 罐道繩；2. 提

15、升鋼絲繩扁鋼絲繩1. 不旋轉；2. 易于檢查；3. 有很大的撓性1. 易被磨損；2. 手工生產(chǎn)效率低價格高1. 尾繩；2. 鑿井提升鋼絲繩決定鋼絲繩的類型，首先應按以下原則確定：（1）使用中不松股；（2）符合使用場合及條件；（3）特別注意作業(yè)的安全。同時還應考慮以下因素：（1）在井筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風井中，由于腐蝕嚴重，應選用鍍鋅鋼絲繩；（2）在磨損嚴重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應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，應選用線接觸型或三角股鋼絲繩；（4）實踐證明，提升鋼絲繩用同向捻鋼絲繩較好，多繩摩擦提升時用左右捻各一半。單繩纏繞式提升鋼絲繩的選用

16、原則是，為防止纏繞時鋼絲繩松捻，鋼絲繩的捻向應與繩在滾筒上纏繞時的螺旋方向一致。目前單繩纏繞多為右旋，所以多選右同向捻鋼絲繩；（5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑又耐磨損；（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。1、主要斷繩類型盡管各煤礦按照煤礦安全規(guī)程的要求加強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，主要的斷繩類型有以下幾種：（1） 松繩斷繩。由于煤倉滿倉或其它原因造成容器在卸載位置被卡住而繼續(xù)下放容器，引起松繩，待卡容器原因消失后，容器自由落體迅速下降而沖擊鋼絲繩導致斷繩。（2） 過卷斷繩。提升容器在減速階段不能按規(guī)定進行減速，而是以全速運

17、行沖擊、碰撞防梁，導致鋼絲繩斷裂。（3） 鋼絲繩強度降低引起斷繩。礦井淋水的酸堿度大，銹蝕嚴重，加之磨損嚴重并有斷絲現(xiàn)象，導致鋼絲繩強度降低。緊急停車時，由于沖擊力大于鋼絲繩的強度而造成斷繩。（4） 平衡尾繩斷裂。 在多繩提升系統(tǒng)中，發(fā)生斷平衡尾繩事故繩端荷重。2、 斷繩的原因 （1） 銹蝕。鋼絲繩受淋水、潮濕和酸性氣體、雜散電流等作用，會出現(xiàn)應力集中，產(chǎn)生疲勞，金屬變脆，鋼絲繩抗拉強度和抗沖擊強度降低。 銹蝕是造成平衡尾繩斷裂的主要原因，也是提升鋼絲繩報廢的重要原因。（2） 磨損。纏繞式絞車在多層纏繞時，在變層跨圈處產(chǎn)生對鋼絲繩的擠壓，稱為“跨圈現(xiàn)象”，這種現(xiàn)象使鋼絲繩既有橫向滑動，又有縱向

18、滑動，造成鋼絲繩滑動段的劇烈磨損。斜井提升由于地輪不轉或轉動不靈活，造成鋼絲繩磨損過快。（3） 疲勞。長時間的反復彎曲，使鋼絲繩疲勞，強度降低。實踐證明，反復彎曲對鋼絲繩的壽命影響較大。所以，單純纏繞式提升機，下繞繩比上繞繩使用壽命要短。主井每天提升次數(shù)遠多于副井，因此，提升鋼絲繩彎曲次數(shù)多，易疲勞，這也是主井提升鋼絲繩壽命明顯低于副井的重要原因。（4） 沖擊和振動。提升鋼絲繩在使用中經(jīng)常承受各種沖擊和振動，主要有以下幾種：松繩引起的沖擊。松繩后，提升容器又自動下落，鋼絲繩往往要遭受過大的沖擊力。松繩長度越長，繩端載荷越大，則鋼絲繩所受的沖擊力也就越大。過卷造成的沖擊。提升容器高速過卷時，常會

19、撞壞防撞梁，同時提升鋼絲繩也要承受很大的沖擊力。鋼絲繩運動產(chǎn)生的振動。井筒不直、罐道彎曲、罐道接頭不好、罐耳與罐道間隙過大、箕斗井下裝載水平使用托罐梁、斜井提升軌道鋪設平直度及道接頭不合要求等都會對鋼絲繩產(chǎn)生很大的沖擊和振動。（5） 超載。（6） 保護裝置不全或不起作用。（7） 檢修時措施不力或方法不當。重載調繩，重載棚罐（箕斗），棚罐（箕斗）梁強度不夠、位置不當，離合器定位銷沒有打入定位孔，離合器未合好導致指示誤差。 （8） 司機操作不當。司機責任心不強，業(yè)務素質差，操作不當，對事故前的許多征兆沒有引起注意，也未采取正確處理措施，或因缺乏經(jīng)驗反應過慢，采取措施時為時已晚。 （9） 提升鋼絲繩

20、超期服役或帶隱患運行。3、 預防斷繩的措施 （1） 合理選擇鋼絲繩。（2） 正確使用、維護鋼絲繩。（3） 防卡箕斗松繩。（4） 防過卷。（5） 預防過大的慣性力和沖擊力。（6） 防過載?；诽嵘龑嵭卸垦b載，斜井提升杜絕超掛車現(xiàn)象。 （7） 按煤礦安全規(guī)程要求健全各種保護裝置，并按規(guī)定定期試驗，確保各種保護裝置靈敏可靠。 （8） 加強對司機和信號工的安全培訓，強化安全意識，增強責任心和提高分析處理實際情況的能力。信號工與司機協(xié)調配合，嚴格按照煤礦安全規(guī)程操作。 （9） 對提升設備的調整和維修制定了切實可靠的措施，并嚴格落實。 （10） 及時更換新鋼絲繩。當提升鋼絲繩銹蝕、磨損、斷絲、安全系數(shù)等

21、達到煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定時，必須立即予以更換。關于鋼絲繩的安全系數(shù)，煤礦安全規(guī)程是這樣規(guī)定的：鋼絲繩的安全系數(shù)，等于實測的合格鋼絲的拉斷力之和，與其所承受的最大靜拉力（包括繩端載荷和鋼絲繩自重所引起的靜拉力）之比。新鋼絲繩懸掛時的安全系數(shù)，煤礦安全規(guī)程要求必須遵守下表的規(guī)定。新鋼絲繩懸掛時的安全系數(shù)表用途分類安全系數(shù)最低值備注單繩纏繞式提升裝置專為升降人員9升降人員和物料升降人員時9混合提升時9多層罐籠同一次升降人員和物料升降物料時7.5專為提升物料6.5摩擦輪式提升裝置專為升降人員9.20.0005鋼絲繩懸垂長度，m升降人員和物料升降人員時9.20.0005混合提升時9.20.0005多層罐

22、籠同一次升降人員和物料升降物料時8.20.0005專為提升物料7.20.0005懸掛吊盤、水泵、安全梯抓巖機用鋼絲繩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懸掛風筒、風管、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防墜器的制動繩和緩沖繩3按動載荷計算使用中的鋼絲繩應按規(guī)定做定期試驗，如果安全系數(shù)小于下列數(shù)值，必須更換： （1） 專為升降人員用的小于7； （2）升降人員和物料用的鋼絲繩：升降人員時小于7；升降物料時小于6； （3）專為升降物料用的和懸掛吊盤用的小于5。4、 鋼絲繩的試驗、檢查和維護 （1）鋼絲繩的試驗。鋼絲繩的試驗包括新鋼絲繩

23、懸掛前的試驗（含驗收試驗）和在用鋼絲繩的定期試驗。新鋼絲繩懸掛前的試驗，包括對每根鋼絲做拉斷、彎曲和扭轉三種試驗，并以公稱直徑對試驗結果進行計算和判定，合格后方可使用。具體固定如下：1） 已試驗合格準備懸掛的鋼絲繩，必須妥善保管，防止損壞或銹蝕。在30度以下的斜井中，專為提升物料用的鋼絲繩，有廠家合格證書，可以不做上述試驗；2） 新鋼絲繩進行懸掛前試驗后，如果其中拉斷、彎曲不合格的鋼絲斷面積和鋼絲總斷面積之比；專為升降人員用的或升降人員和物料用的鋼絲繩達到6%，升降物料用的鋼絲繩達到10%時，都不得使用。在用鋼絲繩應做定期試驗，規(guī)定如下：1） 提升鋼絲繩的定期試驗，升降人員或升降人員和物料用的

24、鋼絲繩，自懸掛時起，每隔6個月試驗一次；2） 升降物料用鋼絲繩，自懸掛時起，經(jīng)過一年后做第一次試驗，以后每隔6個月試驗一次。摩擦式提升機用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩，以及30度以下斜井專為升降物料用的鋼絲繩，不在此限；3） 使用中的鋼絲繩做定期試驗時，若經(jīng)拉斷、彎曲試驗不合格的鋼絲達到鋼絲繩全部鋼絲數(shù)的25%時，必須更換。 （2）鋼絲繩的檢查。提升鋼絲繩每天必須以0.3m/s的速度進行詳細檢查并記錄斷絲情況。有關斷絲和鋼絲繩斷面縮小的極限要求和換繩要求見煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定。多繩纏繞時由下層轉到上層的一段繩，由于磨損嚴重，必須加強檢查并且每季度移繩四分之一圈。1）提升鋼絲繩必須每天檢查一次；平衡鋼絲

25、繩至少每周檢查一次。對易損壞易斷絲或銹蝕較多的一段應停機詳細檢查。斷絲的突出部分應在檢查時剁下，將檢查結果記入檢查記錄薄內；2）各種鋼絲繩在一個捻距內斷絲斷面積同鋼絲總斷面積之比達到下列規(guī)定時，必須更換；升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩為5%；專為升降物料用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩和防墜器的制動鋼絲繩（包括緩沖繩）為10%；罐道鋼絲繩為15%。3）鋼絲繩直徑減小到下列數(shù)值時，必須更換：提升鋼絲繩或制動鋼絲繩為10%；罐道鋼絲繩為15%；若用密封鋼絲繩作為罐道鋼絲繩時，外層鋼絲厚度磨損達50%。4）鋼絲繩若遭受卡罐、突然停車等猛烈拉力時，必須立即停車檢查。遭受猛烈拉力的這一段。若發(fā)現(xiàn)有損壞或其長度

26、拉長0.5%以上時，必須更換。5）鋼絲繩使用后期，斷絲數(shù)或伸長發(fā)展突然加快（例如，連續(xù)三天出現(xiàn)顯著增長，或在某一捻距內每天都有斷絲出現(xiàn)），必須立即更換。6）鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點蝕麻坑等損傷時，不得用作升降人員。鋼絲繩銹蝕嚴重、點蝕麻坑形成溝紋、外層鋼絲松動時，不論斷絲多少也不論繩徑變細多少，都必須立即更換。7）鋼絲繩的檢查方法目前還大量采用眼看和用手捋繩的辦法，這不僅勞動條件差而且不能檢查繩內部斷絲情況，為此國內外已研制出了多種鋼絲繩探傷儀器。例如“gxt-1型鋼絲繩在線無損探傷儀”，采用漏磁交聯(lián)放大原理檢查鋼絲繩內外斷絲、磨損、銹蝕；對鋼絲繩接頭焊點及斷面等有一定的定性、定量精度。

27、（3）鋼絲繩的維護。鋼絲繩使用中應加強維護，涂油是維護鋼絲繩的重要工作之一。使用中的鋼絲繩應至少每月涂油一次。摩擦式提升設備的提升鋼絲繩，只準使用專用的鋼絲繩油（戈培油），不繞過摩擦輪（主導輪）的部分，必須涂防腐油。使用中的鋼絲繩潤滑是非常重要的，它關系到鋼絲繩的使用壽命及安全運行。潤滑的作用歸納有三： 1）保護鋼絲不銹蝕； 2）起潤滑作用，減少鋼絲繩的磨損； 3）防止?jié)駳?、水分浸入繩內，并補充繩芯油量。在使用中要正確地選用潤滑油。對潤滑油提出以下要求： 1）粘稠性好，能使油脂緊密粘附在繩上，振動、淋水也甩沖不掉； 2）要有較好的粘溫特性，低溫時不硬化，高溫時不流失； 3）防銹和潤滑性能好，應

28、含酸堿性，應有一定的透明度，以便發(fā)現(xiàn)磨損及斷絲。第2節(jié) 、鋼絲繩的計算1、鋼絲繩繩端荷重：2、鋼絲繩懸垂長度：hc=ht+hk+hh=350+30+15=395m式中 預估井架高度 3、預估算鋼絲繩每米重p擬采用四繩摩擦提升機，主繩根數(shù)=4；鋼絲繩的公積抗拉強度，一般以選用155170kg/ m為宜，對于僅提升物料的主井或只提升物料的輔助提升，可以選用140kg/ m。按礦山固定機械手冊表55推薦，選用（yb829-79），6（34）+1-28-155-1型三角股鋼絲繩，左右捻各二根，查鋼絲繩規(guī)格表，其規(guī)格為：3.214kg/m,d=28mm, =51300kg；=155kg/m。煤礦安全規(guī)程

29、規(guī)定提升速度小于10m/s，過卷高度不小于速度值，且最低不小于6m，提升速度大于10m/s，過卷高度不小于10m。4、尾繩單位長度重量計算：選用（gb1102-74）6（31）+1-42-140-1型普通圓股。鋼絲繩二根，查鋼絲繩規(guī)格表：6.455kg/m,d=42mm, =97650kg, =140kg/ m。因，所以下列計算均按平衡系統(tǒng)考慮。第4章 提升機的選擇卷筒的直徑和寬度是纏繞式提升機的基本參數(shù)，煤礦安全規(guī)程對纏繞式提升機的規(guī)定：選擇卷筒直徑的原則是使鋼絲繩繞經(jīng)卷筒時產(chǎn)生的彎曲應力過大。保持鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命。理論和實踐都證明，繞經(jīng)天輪及卷筒的鋼絲繩彎曲應力的大小，以及疲

30、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，彎曲應力越低。表明在不同的d/d彎曲條件下，鋼絲繩試驗荷載與其耐久性的關系。在相同試驗荷載時，d/d值越大，鋼絲繩承受的反復彎曲次數(shù)越高，壽命愈長。基于以上原因，煤礦安全規(guī)程對纏繞式提升機規(guī)定：考慮塔式井架不設導向輪，這樣按煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定，提升機卷筒直徑應符合下列條件： 提升機卷筒直徑：d=100dd=1200d1、主導輪選擇： 式中 最大鋼絲繩直徑。2、最大靜拉力和拉力差計算：=20300+4x3.214x394=2536525365-9500

31、=15865(kg)25365-15865=9500(kg)式中s1重載側的靜拉力s2輕載側的靜壓力s3最大靜拉力差選擇jkm2.8/4(）10.5型多繩摩擦提升機，其主要技術數(shù)據(jù)如下：主導輪直徑：2.8m, 主導輪變位重量：115.01t；最大靜張力：300kn； 最大靜張力差：95kn；導向輪直徑：2.5m；導向輪變位重量：2.38t；鋼絲繩最大直徑，有導向輪：d=28mm； 傳動方式：單電機；鋼絲繩根數(shù)：4； 鋼絲繩間距：300mm；最大提升速度：v=11.8m/s； 機器總重量：54.9/54.6/54.7kn； 電動機族大功率：1200/1150kw； 最大轉速:750r/min；適

32、用年產(chǎn)量（萬噸/年）：90-120。 第5章 提升系統(tǒng)的確定1、井塔高度：=20+0.5+13.35+10+0.12+1.5+5=50m式中 箕斗在卸載位置時底部高出煤倉的高度一般取0.30.5m；導向輪樓層地板（包括有關梁的厚度）。過卷高度=10m因此井塔選tzd2.84-43b型。2、尾繩環(huán)高度：取15m式中 s兩提升容器的中心距，對于單容器帶平衡錘的系統(tǒng)，則為提升容器與平衡錘的中心距。3、懸垂長度： =310+50+20+15=395m4、主導輪與導向輪之水平中心距： =1.8+1.25-1.4=1.65m式中 rm導向輪半徑 rd主導輪半徑5、圍包角的確定：+取u0.2，則-1，可得0

33、.96第6章 提升容器的最小自重煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定：對提升鋼絲繩在襯墊上是否會滑動，必須進行防滑驗算，靜防滑安全系數(shù)不得小于1.75，上提重物的加速段及下放重物的減速段，動防滑系數(shù)不得小于1.25。第一節(jié) 、按靜防滑條件，計算容器自重 式中 箕斗提升的阻力系數(shù)取0.075；靜防滑安全系數(shù)取1.75。第2節(jié) 、按動防滑條件，計算容器自重用查表法：當 取0.8時，查表2.3517；得0.2639=2.257x9500+0.2222x2380-5027=16943kg 取qc=17000kg第7章 鋼絲繩與提升機的校驗1、首繩安全系數(shù)： 上面選用的鋼絲繩抗拉強度不符合要求，把鋼絲繩抗拉強度改為17

34、0kg/m所以qs=56300kg=7.14 7.02、最大靜拉力和拉力差： 經(jīng)上列計算最大靜拉力超過提升機的允許值，首繩安全系數(shù)小于煤礦安全規(guī)程的要求，為了不使提升機升級故將a改為0.6m/s2。重新計算qc值： 查表法： a1=0.6,a=19111”查表： 1-5-16,得a1=2.100, 查表： 1-5-18,得c1=0.1811) 按動防滑: =2.100x9500+0.1814x2380-5027=15354所以 s1=9500+15354+5027=2988130000(kg) 2）首繩安全系數(shù)：第8章 襯墊材料單位壓力 摩擦式提升機主導輪上的。襯墊作用是：當提升鋼絲繩端部荷載

35、拉緊鋼絲繩，并以一定的正壓力，緊壓在稱墊上時，提升鋼絲繩與成稱墊之間便產(chǎn)生很大的摩擦力，此摩擦力必須保證提升機在各種工作情況下，都不會出現(xiàn)提升鋼絲繩在主導輪的稱墊上有滑動現(xiàn)象。用作摩擦襯墊的的材料，應具有以下的性能：1、要有較高的摩擦系數(shù)，而且水或油類對摩擦系數(shù)的影響要??；2、具要較高的耐磨性能，磨損是時產(chǎn)生的粉塵，必須是對人和機器是無害的；3、應具有較高的壓強；4、材料的來源要廣，價格應低廉，加工和拆裝應比較方便。第9章 預選電動機 電動機的容量應能滿足下列條件： 1）等于或大于根據(jù)電動機溫升散熱條件計算的等效容量。 2）啟動時的力矩，應不超過電動機的最大力矩的0.85，特殊情況下容許達到0

36、.9。 3）提升過程中，任何特殊力都不應超過電動機的最大速度v。1、依據(jù)所需的提升速度，計算電動機的轉數(shù)：=式中 i減速比，所選為10.5。2、依據(jù)，取:740rpm，計算提升機的最大速度：3、預算電動機功率： 式中 k礦井阻力系數(shù)，取k1.11.2；p動力系數(shù)，當采用自然通風式電動機時，取p1.11.2；當采用強迫通風式電機時，取p-1.01.05；減速器的傳動效率，減速器采用滾動軸承時，取0.96；減速器采用滑動軸承時取0.85。選擇yr800-81180型電動機兩臺，查電動機產(chǎn)品樣本，得到技術參數(shù)如下：800kw（根據(jù)的數(shù)值，可以電動機產(chǎn)品樣本中選用電動機其額定容量）740rpm,v=6

37、000v, =760,=1.8第10章 提升系統(tǒng)變位質量1、變位重量： =29881+20381+2380+15010+21375=89027 kg 2、變位質量：第十一章 提升速度圖箕斗提升六階段速度圖計算速度圖參數(shù)單位計算公式箕斗在曲軌內的運行距離 空箕斗離開曲軌的速度初加速度段運行時間主加速度段運行時間主加速階段運行爬行距離（自動控制）；（手動控制）爬行速度爬行時間減速運行時間減速階段行程等速階段行程等速運行時間一次提升循環(huán)時間每小時提升次數(shù)次第1節(jié) 、采用六階段速度圖力圖和速度圖第2節(jié) 、加速度的確定（1）初加速度按照煤炭工業(yè)設計規(guī)范中的規(guī)定，箕斗開始加速運行段也必須限定加速度a數(shù)值，

38、才能保證讓箕斗在脫離曲軌時的速度不超過.m/s，而箕斗在卸載曲軌中的行程一般顯2.132.35。初速度一般取0.350.5m/s：（2）正常加速度：按減速器最大力距計算：式中 減速器軸輸出端允許的最大力距kg.m，最大軸輸出扭距為23（t.m）；不包括電動機變位質量的提升系數(shù)給的變位質量；可按下式計算：按電動機過負荷系數(shù)：式中 起動階段電動機產(chǎn)生的平均力。0.75電動機的額定力：0.751.871119600（kg）按防滑條件計算：0.6在計算容器最小自重時已定，最后取0.6。第3節(jié) 、減速度的確定按自由滑行：按防滑條件：=4.544m/s 最后選取1.20。第4節(jié) 、爬行速度和距離按自動控制

39、： 0.5m/s; =3m第5節(jié) 、速度圖計算已知：=10.327m/s; =350m;=1.5m/s;=2.5m;=0.45m/s;=0.6;=1.20;=0.5m/s;=3m（1）初加速度階段：（2）正常加速階段：（3）正常減速階段：（4）爬行階段：（5）制動階段：式中：末減速度：，一般取0.30.5（6）等速階段： 第6節(jié) 、提升一次循環(huán)所需時 =3.3+14.71+20.64+8.19+6+1.1=53.94式中 休止時間，具體所裝的材料不同，休止時間不同，可查表?；访x裝載質量 （t）68912162030休止時間s81012162030第12章 提升能力年實際提升能力：為保證安全

40、運行和有足夠的提升能力，在計算提升能力的時候，應考慮裝載系數(shù)，但在提升機、鋼絲繩選型計算中不考慮這一因素，否則可能導致提升鋼絲繩安全系數(shù)及使用壽命的降低，提升機和電動機也可能出現(xiàn)過負荷。煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定；一個水平或多水平的第一水平，應有20%左右的富裕能力，即大約為1.2。第13章 電動機等效功率計算第1節(jié) 、運動計算按平衡系統(tǒng)計算1、提升開始： =1.15x9500+9075x0.45=15009(kg) 2、初加速終了：3、加速開始:=15009+9075x(0.6-0.45)=16370(kg)4、加速終了:5、等速開始:=16370-90750.6=10925(kg)6、等速終了:

41、7、減速開始:=10925-90751.2=35(kg)8、減速終了:9、爬行開始:10、爬行終了:11、制動減速開始:12、制動終了:第2節(jié) 、等效力計算1、計算: =743391267.3+3939260430+2458725875+10045+716133750+51479209.1 =7909000576.4=7.909x1092、等效時間: c電動機在停歇時間的散熱不良系數(shù)一般取1/3。=0.5x（3.3+14.71+20.64+8.19+6+1.1）+20.64+10/3=0.5x54+20.64+3.33=51s3、等效力:第3節(jié) 、等效功率1548(kw)1600(kw) k電

42、動機容量的備用系數(shù)煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定：備用系數(shù)為1.1。第4節(jié) 、校核電動機過負荷系數(shù)在力圖上的最大運動力。電動機的過載能力，其數(shù)值可以從電動機產(chǎn)品樣本中查到，所以預選電動機符合要求。第14章 電耗計算1、提升一次電耗：式中 電動機的效率；電網(wǎng)效率，取0.95。 2、一次提升實際電耗： 3、每噸煤耗電量：4、提升機的效率： 第15章 提升機的防滑驗算由于以上計算的提升容量器自重，是根據(jù)防滑條件確定的，故不需要再進行防滑驗算，但考慮到規(guī)范的要求。1、靜防滑安全系數(shù)： 2、動防滑安全系數(shù)： 式中 3、制動力矩的演算： 第16章 提升機的電氣控制第1節(jié) 、提升機電控系統(tǒng)的組成1.主電動機提升機的主

43、電動機多數(shù)采用繞線型異步電動機、這種大容量的電動機一般選用yr系列或jrz系列高壓三相異步電動機。提升機采用變頻調速技術是先進的，可以達到運行速度平穩(wěn)，不受外力影響，節(jié)約能源等效果。主電動機是將電能轉變?yōu)樘嵘齽幽艿脑瓌恿Α?2.高壓開關柜為適應大型礦井提升機供電的需要，提升機若選用高壓電動機，都要配備一臺tgg型或其他型號的高壓開關柜，tgg開關柜額定電壓為6kv，額定電流為200a，適用于戶內安裝。tgg型高壓開關柜的頂部有兩組進線的隔離開關，可滿足雙電源受電的需要。中間的隔離開關與油斷路器的操作機構有閉鎖，當操作隔離開關時，油斷路必須先行跳閘斷路。 3.高壓換向接觸器高壓換向接觸器用來給主

44、電動機接通和切斷高壓電源，并能換向運轉，驅動提升機的提升、下放或停車。4. 電氣制動電源裝置 （1）單相或三相可控硅電源柜； （2）低頻發(fā)電機組或可控硅低頻電源柜。 5.輔助控制設備 （1）微拖動裝置，是使主提升機減速終了，提升機進入爬行時投入微拖動，以便在停車前獲得一段穩(wěn)定的低速爬行階段，實現(xiàn)準確停車； （2）測速發(fā)電機裝置，直流測速發(fā)電機的激磁繞組由220伏直流電源供電，測速發(fā)電機的電壓與主電動機的轉速成正比。在其電路中接有超、限速保護繼電器，實際速度控制。 （3）深度指示器，是顯示提升容器實際位置的模擬裝置。 （4）自整角機和磁放大器，它是起控制和安全保護的作用。第二節(jié)、電控設備的確定t

45、kd/jbp1 jkmk/jbp1系列提升機交流電控設備是利用現(xiàn)代交流變頻調速技術開發(fā)的新一代電控產(chǎn)品，本系列電控設備采用國際著名品牌的變頻調速器配以提升機特殊工藝控制軟件，具有優(yōu)良的調速性能，外表美觀大方，性能穩(wěn)定可靠、使用安全節(jié)能。 1.應用范圍及用途： 本系列電控設備是為f系列單繩/多繩礦井提升機配套設計，也可以與a系列、e系列及其他非標準單繩/多繩礦井提升機配套使用，可以與新安裝的提升機配套，也適合于對老提升機電控技術改造。采用先進的可編程控制器（plc）和一些專用的電子接口模塊完成提升機的操作控制及監(jiān)控功能，對容量為380v，630kw和660v,1200kw及以下功率的交流變頻異步

46、電動機的啟動、運行、制動、停車與換向進行控制，并具有提升機必要的電氣保護與聯(lián)鎖，符合煤礦安全規(guī)程及綜合保護的各項要求。 使用環(huán)境： (1) 海拔高度不高于1000m; (2) 室內安裝環(huán)境溫度不高于40、不低于-5； (3) 相對濕度不超過85% ； (4) 沒有導電塵埃及對金屬和絕緣有腐蝕作用的氣體； (5) 沒有劇烈的振動和顛簸； (6) 不必防爆的場所。 2.電控柜結構簡介：控制柜采用條架式型材柜殼結構，高度為2200，深度為600，寬度為600、700、800及1000四種，電器元件及接線端子排全部裝于正面，采用走線槽板前走線。柜體上部有吊環(huán)，下部有安裝固定孔。 3.技術性能：本系列具

47、有如以下優(yōu)點：(1） 變頻調速控制系統(tǒng)采用磁通矢量控制的spwm正弦波脈寬調制技術，具有調速精度高（0.2%），調速范圍大（1：200）、起動轉矩大、零速轉矩保持功能、自動轉矩補償功能等特點。(2） 具有完善的自診斷、自動設定相關參數(shù)的功能，動靜態(tài)特性參數(shù)均可設定，使調試工作簡單方便、無需專用的調試儀器。(3） 具有高可靠性的軟硬件保護功能，最大轉矩、最大電流限制，過載、過流、欠壓、缺相、過壓、堵轉、接地等保護。(4） 可配置可控硅或igbt回饋型制動單元，實現(xiàn)四象限運行，將提升機位能負載具有的動能回饋電網(wǎng)，節(jié)能降耗、經(jīng)濟效益可觀。（用戶可選）(5） 全數(shù)字化控制：本電控系統(tǒng)采用當前世界先進的工業(yè)控制用可編程序控制器plc，具有快速數(shù)字化處理、抗干擾能力強、集成度高、事件響應速度快，不僅技術先進，而且具有很高的可靠性，壽命長、免維護。數(shù)字化深度及速度顯示與控制，調試、參數(shù)設定、維護、故障診斷方便快捷。(6） 網(wǎng)絡化控制：整個電控系統(tǒng)的各部分通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)和信號交換，充分考慮現(xiàn)場的安裝條件，盡量簡化安裝和維護，控制柜和操作臺、控制系統(tǒng)和信號系統(tǒng)等通過網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換不僅快速方便、而且硬件少，可靠性高。(7） 安全系統(tǒng)冗余化：提升機的操作控制系統(tǒng)采用兩套