第一部分煤礦單繩纏繞式提升設(shè)備豎井箕斗提升選擇設(shè)計(jì)

1、第一部分煤礦單繩纏繞式提升設(shè)備豎井箕斗提升選擇設(shè)計(jì).原始資料：1 .礦井年產(chǎn)量：A=60萬(wàn)噸,主井提升設(shè)備，采用箕斗;2 .工作制度：br=300d,每天兩班提升，每班t=7h;3 .井筒深度為：Hr=412m;4 .受煤倉(cāng)距井口水平高度為：Hx=16.1m;5 .裝煤倉(cāng)距井底車(chē)場(chǎng)水平高度為：Hz=21.6m;6 .煤的散集密度：r=0.87t/m3;7 .提升方式，采用箕斗提升；8 .礦井電壓等級(jí)為.U=6kv.提升容器的選擇：1 .經(jīng)濟(jì)提升速度提升高度：H=H r +H x+H z=412+16.1+21.6=449.7 m經(jīng)濟(jì)提升速度：Vj =0.4 H=0.4449.7=8.48 m/

2、s2.加速度a,暫取0.8m/s2,爬行階段時(shí)間u,暫取10s,一次提升裝卸時(shí)間e ,暫取8s.Vj HT 二一 一u 1j a Vj8.48 449.7 “= 10 80.88.48=81.6s3 .一次經(jīng)濟(jì)提升量：因沒(méi)有井底煤倉(cāng)，不均衡系數(shù) C,取1.15 一個(gè)水平提升，富容系數(shù)af=1.2;一次經(jīng)濟(jì)提升量：ACafTjQj)3600tbr一4一 一一二 60 101.15 1.2 81.63600 7 2 300=4.47 t4 .箕斗選擇：根據(jù)礦山運(yùn)輸及提升設(shè)備教科書(shū)，表75,選擇豎井單純提升煤箕斗型號(hào)為ML6型其主要參數(shù)如下：箕斗名義貨載質(zhì)量：6t;箕斗斗箱有效容積：V=6.6m3;

3、箕斗質(zhì)量：Qz =5000kg ;箕斗全高：Hr=9735mm;兩箕斗中心距： s=1830mm.5 .一次實(shí)際提升量：Q=r V=0.87 6.6=5.7 t6 .所需一次提升時(shí)間：T,_3600Qbrt _ 3600M 5.7父 300父7父2 104s一 CAa - 1.15 60 104 1.2 一7 .所需一次提升速度：,aT -(u 肛-a2T -(u 肛2 -4aHV 二20.8 104 (10 8)0.82 104 (10 8)2 -4 0.8 449.71 2=5.7 m/s三.提升鋼絲繩的選擇：2 .鋼絲純每米的質(zhì)量：鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度選用：6b =1666Mpa；安全系數(shù)

4、ma ,按規(guī)程規(guī)定為6.5;井架高度Hj暫取為35m.鋼絲繩最大懸垂長(zhǎng)度：Hc=Hj+Hs+Hx=35+412+16.1=463.1 m鋼絲純每米質(zhì)量P為:Q Qz110THCmag5700 5000110 16666.5 9.8-463.1=4.4 kg/m3 .選擇鋼絲純：考慮礦井提升深度和經(jīng)濟(jì)選型，選用 6x19股型的鋼絲純。 按礦山運(yùn)輸 及提升設(shè)備書(shū)。選用GB112074,鋼絲純：6x19 371666一特一光一右同。 其參數(shù)如下：鋼絲繩直徑：d=37 mm最粗鋼絲繩直徑：=2.4 mm鋼絲純每米質(zhì)量：P=4.871kg/m鋼絲繩破斷拉力總和：Qq =858480 N4 .驗(yàn)算鋼絲繩安

5、全系數(shù)：Qqm =(Q Qz PHc)g二858480一(5700 5000 4.871 463.1) 9.8=6.9既：6.9>ma =6.5所以：選擇鋼絲純合適，達(dá)到驗(yàn)算安全系數(shù)要求。四.提升機(jī)的選擇：1 .卷筒直徑：D=80d =80 37=2960 mmD=1200、=1200 2.4=2880 mmD=3m;根據(jù)礦山運(yùn)輸及提升設(shè)備書(shū)，查表714,選用標(biāo)準(zhǔn)卷筒直徑2 .卷筒寬度：對(duì)主井提升鋼絲繩可以纏繞兩層，卷筒平均纏繞直徑Dp為：Dp= D .4d2-(d ；)22 -122= 3000 . 4 372 -(37 3)2=3031 mmk一纏繞層數(shù)；名一鋼絲繩圈間的間隙卷筒寬度

6、B為:H Ly (n n)-：D(d )(37 3)449,7 30 (3 4) 3.14 3=2 3,14 3.031=1146.6 mmLy一鋼絲繩的實(shí)驗(yàn)圈長(zhǎng)度.根據(jù)表714,應(yīng)選用卷筒寬度1.8m合適:3 .確定減速器傳動(dòng)比:按上(一次提升速度)計(jì)算的，v，=5.7m/s.在礦山運(yùn)輸及提升設(shè)備書(shū)，表 714中，選用相近速度：5.6m/s,則減速器的傳動(dòng)比i=20.4 .選用提升機(jī)：查書(shū)表714,選用2JK4/20型礦井提升機(jī)，其主要參數(shù)如下：卷筒直徑：3 m;卷筒厚度：1.5 m;最大靜張力差：78.4 KN;最大靜張力：127.4 KN;減速器傳動(dòng)比：i=20;鋼絲繩最大速度：v=5.

7、6m/s;機(jī)器旋轉(zhuǎn)部分的變位質(zhì)量；mj =19175kg;兩滾筒中心距：1628 mm.5 .最大靜張力驗(yàn)算：(Q+Qz+PH) g=(5700+5000+4.871x449.7)x9.8=126326.8 < Fj=127400N6 .最大靜張力差驗(yàn)算：(Q+PH) g=(5700+4.871 449.7) 9.8=77326.8 <Fc=78400N通過(guò)上試驗(yàn)算，提升機(jī)符合要求.五.提升電動(dòng)機(jī)的預(yù)選：1.提升電動(dòng)的功率:礦井阻力系數(shù)：k=1.15;動(dòng)力系數(shù)：。=1.2.對(duì)于二級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)效率 =0.85;電動(dòng)機(jī)功率的估算:N=kQv10001.15 5700 5.6 =9.81

8、000 0.85=423 KW2 .電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：60vi 60 5.6 20 n713.4r /m i n二 D 3.14 33 .選擇電動(dòng)機(jī)：按電動(dòng)機(jī)功率N和轉(zhuǎn)速n及電壓等級(jí)，查書(shū)礦山運(yùn)輸及提升設(shè)備表86;選用YR6308/1180型三相交流繞線型異步電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)如下：額定功率：Ne=630 KW;額定電壓：Ue=6000V;轉(zhuǎn) 速： ne=741r/min;過(guò)負(fù)荷系數(shù)：九=2.18 ；轉(zhuǎn)子飛輪力矩 GD2=4689N.m2 .六.提升機(jī)與井筒的相對(duì)位置：1 .天輪直徑Dt的確定.按 Dt之80d及 Dt=12006 ,查表 86 ;選用：TSG陋型天輪，其主要參數(shù)：20大輪名義直徑：Dt

9、=3m;變位質(zhì)量：mt =781 kg.2 .架高度：Hj=Hx+ Hr+Hg+0.75Rt=16.1+9.735+4+0.75 1.5=30.96 mHg一過(guò)圈高度.取4即：井架高度取31米。3 .井筒提升中心與提升機(jī)卷筒中心線間水平距離:兩箕斗中心距：S=1830 mm兩卷筒間距離為：aa二卷筒中心距一B=16281500=128 mm外偏角：A"為1-0 .按外偏角條件計(jì)算最小弦長(zhǎng)_ s-a _B -3(d；)L2x mintga max1830 -128 c、1500 -3 (37 3)tg1 30=20206.26 mm查表得：1 30 =0.02618因?yàn)槭请p層纏繞，故鋼

10、絲繩的纏繞寬度 B=B1a2max 為 1 15，.由于是雙層纏繞，可考慮咬純對(duì)內(nèi)偏角的限制，取內(nèi)偏角,鋼絲繩最小弦長(zhǎng)為:s-a1830 -128-(B -Bi)-Lxmin- =2 = 42550 mmtgazmaxtg1 15?。篖xmin =42m提升機(jī)主軸中心距井口水平垂直距離 C取1.5m,則最小水平距離為:i 22Ls m i n V L xm i n (H j - c)Rt=.1422 -(31 -1.5)2 1.5=31.4m對(duì)于有斜支撐的井架，水平距離為:Ls 0.6H j D 3.5=0.6 31+3+3.5=25.1 m根據(jù)上面式子計(jì)算,確定水平距離 Ls=25 m;4

11、.鋼絲純弦長(zhǎng)Lx:Lx二,(H j -c)2 (Ls -Rt)2=.(31 -1.5)2 (25 -1.5)2=37.72 m?。?8m5.提升機(jī)卷筒的下出純角:=arctgHj -c . Rt R arcsinLs - RtLx=arctg31 -1.5. 1.5 1.5arcsin25 -1.538=56 38 >156.繪制提升機(jī)也井筒相對(duì)位置圖:七.計(jì)算提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量:1 .最大懸垂長(zhǎng)度：Hc = H j Hr Hz=31+412+21.6 =464.6 m2 .一根鋼絲繩全長(zhǎng)：Lp =Hc Lx Ly n n 二D =464.6+38+30+ (3+4) =<3.14

12、x3 =598.54mn 一錯(cuò)純參數(shù)；n一摩擦圈數(shù).3 .開(kāi)電動(dòng)機(jī)變位質(zhì)量:md(GD2)i2gD2_ 24689 209.8 32=2125Kg4.提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量：m = Q 2Qz 2 PLp 2mt mj md =5700+2 5000+2 4.871 589.54+2 781 19175 17893=60161Kg八.速度圖各參數(shù)的確定:1.提升機(jī)的實(shí)際速度:2.提升加速度:Vm二 Dne-6qT_3,14 3 74160 20 =5.82m/s(1) .初加速度:a0 =0.5m/s(V0 =1.5m/s)(2) .主加速度:查書(shū)礦山運(yùn)輸及提升設(shè)備：表91選擇ZHLR 170m型

13、減速器.最大輸出力矩M max = 294KN m.按此力矩求主加速度a"-max - (KQ - pH )gm - md294000-(1.15 5700 4.871 449.7) 9.860161-17893額定拖動(dòng)力Fe為:2=1.45m/ sFe1 00NHvm1000 630 c”=0.855.82=92010N初加速行程:ho按電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷能力產(chǎn)生的最大加速度現(xiàn)為:0.75 Fe -KQ P(H -2ho)g= 0.75 2.16 92010 -1.15 5700 4.871 (449.7 -2 2.25) 9.8一601612=1.08 m/s考慮到安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，

14、最后確定主加速為1.08 m/s2.3 .提升減速度：暫取 h3 + h4 =35m :采用自由滑行減方式，具減速a3h為：KQ -PH -2(h3 h4)ga3h =m_1.15 5700 -4.871 (449.7 -2 30) 9.8一601612=0.67m/s考慮到有關(guān)規(guī)程中的規(guī)定，最后確定減速度a3為0.67m/s2.4 .爬行階段參數(shù)：對(duì)于定量裝載，自動(dòng)操作的箕斗.查書(shū)表：93,可取爬行距離:hu =3.3m ,爬行速度：V4 =0.5m/s.九.提升機(jī)速度圖計(jì)算:初加速階段:主加速度:t0h0V0a。t°v。1.53s0.5Vm -V03 1.5=2.25m25.82

15、 -1.5 =4s1.08hivm v0t15.82 1.5 4 = 14. 6 m2t3vmIda35.82 -0.5 =7s0.67h3vm v45.82 0.5 一7 : 23.87m2爬行階段:t43.3停車(chē)階段:tsV4V4a50.50.5=6.6s= 0.5sh5V4t50.5 0.5 =0.125m2h? = H - h0 - hi - h3 - h4 - h5=449.7-2.25-14.64-23.87-3.3-0.125=405.5 mt2h2405.5vm 5.82= 70s一次提升運(yùn)行時(shí)間:T =t。 t112 t3 t4 t5=3+4+70+7+6.6+0.5 =91

16、.1 s一次提升總時(shí)間:Tx =T二-91.1 8-99.1s按完成生產(chǎn)任務(wù)所需時(shí)間:Tt_ 3600Qbrt一 C A a_3600 5.7 300 7 2 - 1.15 600000 1.2= 104.08C一提升機(jī)主軸中心距井口水平垂直距離.故：TSTx所以合適.十.提升動(dòng)力學(xué)：1 .初加速階段： rF0 二(KQ PH )g ma0二 (1.15 5700 4.871 449.7) 9.8 60161 0.5= 115786N rrF0 =F0-2Ph°g=1157862 4.871 2.25 9.8=115571N2 .主加速度階段： FifF1 = F°m(a1

17、 - a。)= 115571 60161 (1.08 -0.5)=150464NFF1 =F -2Ph1g= 150464 -2 4.871 14.64 9.8=149067N3等速階段： FJfF2 = F1 - ma1= 149067 -60161 1.08=84093 NF2 = F2 -2Ph2g= 84093 -2 4.871 405.5 9.8=45379N4 .減速階段：FrrF3 = F2- ma3= 45379 -60161 0.67=343 N rrrF3 =F3 -Ph3g= -343 -2 4.871 23.87 9.8=2622 N5 .爬行階段： FfFF4 ; F

18、3 ma3=-2622 60161 0.67=43100N JfFF4 =F4 -2Ph4g= 43100 -2 4.871 3.3 9.8=42785N6 .停車(chē)階段： FfFF5 = F4 - ma5= 42785 -60161 1= -17376 NF5 =F5 -2Ph5g=-17376 -2 4.871 0.125 9.8=-17388N7.按照上式參數(shù)繪制出速度圖及力圖：5 nA1一.電動(dòng)機(jī)的功率驗(yàn)算:1.按溫升條件驗(yàn)算:.222F2 F2嚇2, F4 F4,t2 - t4222222"FoFo xFlFl,F2F dt :to ti 0222242_21157862 1

19、155712 1504642 1490672=3 422840932 84093 45379 453792 “ 4310) 04 278 570 6.6 32=44.37 1010N2 m等效時(shí)間：Td = a(t0 11t2 t4) 12v1 ,cc c、 c 1 c= -(3 4 7 6.6) 70823=83s等效力：T 44.37 1010 083=73115N等效功率：Fd vmN d10 0 073115 5.82 1000 0.85=500.62kw < Ne=630kw故按溫開(kāi)條件驗(yàn)算合格;2 .按過(guò)負(fù)荷條件驗(yàn)算:Fmax1504641.635920100.75 = 0.

20、75 2.18 =1.635因：1.635=1.635.故預(yù)選電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷條件03 .按特殊力驗(yàn)算:更換水平調(diào)節(jié)純長(zhǎng)打開(kāi)離合器作單鉤提升時(shí)，特殊力:Ft =ug(Qz PH)= 1.1 9.8 (5000 4.871 449.7)=77513 Nu 一動(dòng)力系數(shù).Ft7 75 1 7c,=0.84Fe92 0 1 00.9 =0.9 2.18 =1.96故特殊力驗(yàn)算合格.十二.提升設(shè)備的效率及電耗:。"公2 Tt4115786 115571 150464 149067:3 42284093 45379431 0(42785706.622= 57.6 105N s1.提升電耗:Y1.02

21、Vm FtW =01000 3600 d_ 1.02 5,82 57.6 105 1000 3600 0.85 0.92= 12.1 kw h/次2 .噸煤電耗:W 12.1.Wt = = =2.13 kw h /噸Q 5.73 .一次提升有用電耗:WyQgH36005.7 9.8 449.73600=7kw h /次4 .提升設(shè)備的效率:WyW712.1= 57.8%十三.設(shè)備實(shí)際年提升能力:1,實(shí)際提升能力:3600brtQCTx 1073600 300 7 2 57001.15 99.1 107=75.6萬(wàn)噸/年2.實(shí)際富容系數(shù):An75.6 =1.26 1.260第二部分礦用電機(jī)車(chē)運(yùn)輸

22、選型計(jì)算某煤礦年產(chǎn)60萬(wàn)噸，出肝率為ip =15% , 一級(jí)瓦斯礦井用7t架線機(jī)車(chē)和 1t標(biāo)準(zhǔn)固定車(chē)箱式礦車(chē)，軌距 600mm,軌道平均坡度為3 %0 ,礦井生產(chǎn)采區(qū)為 3個(gè)，其運(yùn)輸距離分別為：Li = 2104m, L2 = 2502m, L3 = 1956m.其年產(chǎn)量分別為： A =14.6萬(wàn)噸，A2 =14.3萬(wàn)噸，A3 =35.8萬(wàn)噸.井底和采區(qū)車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)時(shí)間分別為： 13.5min和8min,礦井年工作日為br =300d ,兩班運(yùn)煤，一班整修。試確定該 列車(chē)中的礦車(chē)數(shù)目和需電機(jī)車(chē)臺(tái)數(shù)：根據(jù)已知條件得：選用ZK76/250型電機(jī)車(chē)，配用1.1m3 ,型號(hào)MG 1.1 -6A固定車(chē)箱試礦

23、車(chē).(G。=0.595t,G=1t)進(jìn)行運(yùn)輸工作時(shí)，試確定列車(chē)數(shù)目 及水平需要的電機(jī)車(chē)臺(tái)數(shù).列車(chē)組成的計(jì)算:1.按機(jī)車(chē)粘著質(zhì)量計(jì)算:QzPg(wz ip)g 1.075a-p7 9.8 0.24一 (0.0135 0.003) 9.8 1.075 0.04=73.4 tP 電機(jī)車(chē)質(zhì)量；中一電機(jī)車(chē)撒沙起動(dòng)時(shí)的粘著系數(shù)；w；一重列車(chē)起動(dòng)時(shí)的阻力系數(shù)；ip一運(yùn)輸線路的平均坡度；a一起動(dòng)時(shí)的加速度.2 .按機(jī)車(chē)電動(dòng)機(jī)的溫升條件計(jì)算:平均速度：Vp =0.75Vch= 0.7516,9 10003600=3.52 m/s查表得：Vch =16.9 km/h加權(quán)平均運(yùn)輸距離 通過(guò)計(jì)算:各采區(qū)每班的的出煤量

24、為：A1 = 243.3wt, A2 = 238.3wt,A3 = 596.7wt2104 243.3 2502 238.3 1956 596.7243.3 238.3 596.7=2110 m列車(chē)運(yùn)行時(shí)間:Tr2L60Vp2 2110 =19.9 min60 3.53TrT =T fr19.919.9 22=0.475e一停車(chē)及調(diào)車(chē)時(shí)間，查書(shū)礦山運(yùn)輸及提升設(shè)備表 3-1:Fch = 3332NQzFch1000a (wz -id)g-P33321000 1.15 、0.475 (0.009-0.002) 9.8=54.8 tFch一長(zhǎng)時(shí)牽引力；Wz一重列車(chē)運(yùn)行阻力系數(shù)id 一等阻坡度.3 .

25、按制動(dòng)條件計(jì)算重車(chē)組質(zhì)量:減速度:Qz(16.9 1000)2 . 2= 0.275m/sPg ；1.075b(ip -Wz)g3600 2 407 9.8 0.171.075 0.275 (0.003 -0.009) 9.8=42.25 t按上試三個(gè)Qz取：Qz=42.25 t4 .車(chē)組礦車(chē)數(shù)_ Qz 42.25Z = 26.49輛G G01 0.595?。篫=26輛.列車(chē)組成的驗(yàn)算:1.驗(yàn)算實(shí)際電動(dòng)機(jī)溫升:按平均坡度i及最長(zhǎng)運(yùn)輸距離Lmax效驗(yàn). p重空列車(chē)實(shí)際所需牽引力：Fz =1000P Z(G G0)(Wz -ip)g= 1000 7 26 (1 0.595) (0.009 -0.0

26、03) 9.8=2850NFk =1000(P ZG°)(Wk ip)g= 1000 (7 26 0.595) (0.011 0.003) 9.8=3083N每臺(tái)電動(dòng)機(jī)牽引力：1 1FzFz2 8501 42N2 21 1Fk = -Fk= 3083 =1541N2 2根據(jù)Fz及Fk查牽引力電動(dòng)機(jī)特性曲線得：I z 30AVz 17.5km/ h = 4.86m/ sVzp =0.75Vz -0.75 4.86 -3.65m/s z pzIk 32AVk =17km/h =4.7m/sVkp =0.75Vk =0.75 4.7 = 3.53m/s重列車(chē)及空車(chē)及其平均運(yùn)輸速度在最長(zhǎng)運(yùn)輸距