副井單繩纏繞式提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)

1、副井單繩纏繞式提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)依據(jù)原煤密度：；矸石的密度：；含矸率：；井深190m；最大班下井人數(shù)：260人；年開(kāi)采量；年工作日；每天工作小時(shí)：。2、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1）設(shè)備類(lèi)型的確定；2）提升鋼絲繩的選型；3）提升機(jī)的選型；4）井架高度的確定；5）電動(dòng)機(jī)的選型；6）天輪的選型計(jì)算；7）提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算；8）運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算；9）提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算；10）提升電動(dòng)機(jī)容量校核；1.1設(shè)備類(lèi)型的確定由于井不深，且年產(chǎn)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(yùn)輸使用的礦井名義載重量確定，選用罐籠的噸位為。層數(shù)的選擇層數(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)運(yùn)送最大班下井工人時(shí)間不超過(guò)或總作業(yè)時(shí)

2、間是否超過(guò)來(lái)確定。最大班下井人數(shù)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(jù)課本,表1-4，選型號(hào)：一罐籠；一立井單繩；一鋼絲繩罐道；一異側(cè)進(jìn)出車(chē)；一煤車(chē)噸位；一煤車(chē)數(shù)；一層數(shù)其具體的技術(shù)參數(shù)如下：自重：；允許乘人數(shù)：；每層底有效面積：；罐籠總高度：；罐籠寬度：；罐籠長(zhǎng)度：；罐籠質(zhì)量：；罐籠裝載量：；最小井筒允許直徑：根據(jù)課本，表4-3，采用標(biāo)準(zhǔn)礦車(chē)，型號(hào)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(yùn)轉(zhuǎn)中受到許多應(yīng)力的作用和各種因素的影響，如靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和擠壓應(yīng)力等。磨損和銹蝕也將損害鋼絲繩的性能，綜合考慮以上應(yīng)力因素

3、的計(jì)算是困難的，目前國(guó)內(nèi)外都是按靜載荷近似計(jì)算的。我國(guó)是按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定設(shè)計(jì)的，其原則是：鋼絲繩應(yīng)按最大靜載荷考慮一定的安全系數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算的，在經(jīng)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(chē)的有效容積計(jì)算鋼絲繩每米重:式中：一次提矸量，；一容器質(zhì)量，；一鋼絲繩安全系數(shù)（根據(jù)課本，表2-3，）；一鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度，；一鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度，如圖1所示；一井架高度，罐籠提升，??；一礦井深度，；一容器裝載高度，罐籠提升時(shí)。則故圖1 鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度根據(jù)上述計(jì)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(jù)課本，表2-2，選型號(hào)為：的鋼絲繩有

4、關(guān)參數(shù)為：，。對(duì)所選鋼絲繩是否滿足安全系數(shù)的要求，必須按實(shí)際所選每米重按下式進(jìn)行驗(yàn)算，即所選鋼絲繩的實(shí)際安全系數(shù)為：一所選鋼絲繩所有鋼絲拉斷力之和代入數(shù)據(jù)得： 故所選鋼絲繩滿足要求。1.3提升機(jī)的選型計(jì)算1.3.1提升機(jī)的選型提升機(jī)的主要參數(shù)有：卷筒直徑d、卷筒寬度b、提升機(jī)最大張力及最大靜張力差。這里依據(jù)卷筒直徑d為依據(jù)選擇提升機(jī)型號(hào)，其他三個(gè)參數(shù)為校核參數(shù)。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(shí)所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不要過(guò)大，根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，安裝在地面的提升機(jī)其直徑與鋼絲繩的直徑關(guān)系應(yīng)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(jù)課本p20

5、9，表3-2，選擇提升機(jī)型號(hào)為2jk-2.5/11.5其相關(guān)參數(shù)如下：卷筒直徑2.5m設(shè)計(jì)鋼絲繩最大靜張力設(shè)計(jì)鋼絲繩最大靜張力差減速器傳動(dòng)比傳動(dòng)效率寬度1.3.2提升機(jī)的強(qiáng)度校驗(yàn)為了保證提升機(jī)在設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍內(nèi)工作，使提升機(jī)的工作負(fù)荷不超過(guò)期設(shè)計(jì)值，還必須驗(yàn)算提升機(jī)的最大靜張力及最大靜張力差，的實(shí)際值均小于設(shè)計(jì)值，強(qiáng)度校核符合。1.4井架高度確定式中：-卸載高度，；-容器全高，-過(guò)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(dòng)機(jī)的預(yù)選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：式中：-減速器傳動(dòng)比，-最大速度，d-提升機(jī)卷筒直徑，則：預(yù)選定選電動(dòng)機(jī)的功率（按提矸作業(yè)）式中：k-阻力系數(shù)，;；-動(dòng)負(fù)荷影

6、響系數(shù)， 則：根據(jù)課本p274，表8-2，由n, 選電動(dòng)機(jī)為jrq1512-12三相交流繞組異步電動(dòng)機(jī)，其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下： 額定功率： 額定電壓：6000kv 額定電流：44a 頻率：50hz 轉(zhuǎn)子電流：359a 轉(zhuǎn)子電壓：586v 額定轉(zhuǎn)速： 轉(zhuǎn)子飛輪轉(zhuǎn)矩： 電動(dòng)機(jī)效率：電動(dòng)機(jī)作用于滾筒上額定拖動(dòng)力：1.6天輪的選型計(jì)算根據(jù)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(jù)課本p212表3-3，選(其中t-天輪；s-井上；g-滾動(dòng)軸承；17-繩槽半徑，mm；2500-名義直徑)1.7提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng)及偏角的確定煤礦安全規(guī)程對(duì)偏角，弦長(zhǎng)等有嚴(yán)格的限制

7、，過(guò)大時(shí)，繩的震動(dòng)也會(huì)增大，因此將繩的弦長(zhǎng)限制在60m以?xún)?nèi)，一些提升機(jī)對(duì)仰角也有一定的限制，其原因如下：偏角過(guò)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(nèi)偏角均應(yīng)小于；某些情況下，當(dāng)鋼絲繩纏向卷筒時(shí)，若內(nèi)偏角過(guò)大會(huì)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(jì)算最小弦長(zhǎng)。最小弦長(zhǎng)：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(jù)課本p228，圖4-4，內(nèi)偏角的允許曲線圖查的d=2.5m，d=31mm的不“咬繩

8、”允許內(nèi)偏角為。求出內(nèi)偏角符合要求的最小弦長(zhǎng)最小弦長(zhǎng) ，取弦長(zhǎng)為31.16m。（2）計(jì)算井筒提升機(jī)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(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)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(guò)下式值，且最大值不得超過(guò)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(jù)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(jì)算：式中; -電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷系

9、數(shù)，取=1.5；-電動(dòng)機(jī)額定托動(dòng)力，=5137.6n；k-阻力系數(shù)，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(zhì)量m，由下式計(jì)算： 其中：q=2970kg， =3000kg，=33.83n/m，=210m，=31.16m，d=2.5m，n-纏繞層數(shù)，n=2；-卷筒變位重力，=11.3t；-天輪變位重力，=5500n。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量。則：故取=0.7。2）減速度的確定 對(duì)于副井罐籠提升，由于有下放任務(wù)，為了安全可靠，應(yīng)采用電氣制動(dòng)方式減速。為了簡(jiǎn)化計(jì)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