礦井提升機(jī)技術(shù)參數(shù)介紹及設(shè)備選型過程演示文稿

礦井提升機(jī)技術(shù)參數(shù)介紹及設(shè)備選型過程演示文稿當(dāng)前第1頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)優(yōu)選礦井提升機(jī)技術(shù)參數(shù)介紹及設(shè)備選型過程當(dāng)前第2頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)

目錄一、提升機(jī)相關(guān)參數(shù)二、選型過程三、MA標(biāo)志查詢辦法四、提升系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容與步驟。五、電機(jī)功率選擇與校核當(dāng)前第3頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)一、技術(shù)參數(shù)1、卷筒寬度和直徑2、兩卷筒中心距3、最大靜張力、最大靜張力差4、鋼絲繩直徑、繩速5、提升高度、容繩量6、減速器速比7、電機(jī)功率、極數(shù)、電機(jī)型號簡介8、變位質(zhì)量當(dāng)前第4頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)JK-2/2JK-2提升機(jī)技術(shù)參數(shù)表當(dāng)前第5頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)1、卷筒寬度和直徑卷筒直徑：提升機(jī)卷筒上第一層鋼絲繩中心到卷筒中心距離的2倍。絞車卷筒的直徑為：卷筒纏繩表面到卷筒中心距離的2倍。二者概念有差別，相差1根鋼絲繩的直徑。卷筒寬度：卷筒兩個擋繩板內(nèi)側(cè)直間的距離。卷筒直徑和寬度決定了卷筒使用鋼絲繩的最大直徑和容繩量。當(dāng)前第6頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2、兩卷筒中心距離雙卷筒提升機(jī)：活動卷筒與固定卷筒中心之間的距離。該參數(shù)在計算繩偏角時要用到。當(dāng)前第7頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)3、最大靜張力和最大靜張力差JK-2型提升機(jī)的最大靜張力161KN，2JK-2型絞車的最大靜張力和最大靜張力差分別為61KN、40KN。鋼絲繩的張力，也就是鋼絲繩的拉力。在單鉤提升時，滾筒上只有一根鋼絲繩，其拉力主要由提升容器、鋼絲繩、提升載荷的重力構(gòu)成。拉力最大值在天輪的切點(diǎn)處，載荷越大、井筒越深、容器重量越大鋼絲繩的拉力就越大。最大靜張力是針對提升機(jī)而言的，是強(qiáng)度允許的，滾筒上最大的拉力值。

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雙鉤提升時，滾筒上有兩條鋼絲繩，重載鋼絲繩的拉力大，輕載鋼絲繩的拉力小，兩根鋼絲繩拉力的差值就是靜張力差。最大靜張力差就是靜張力差的最大值，是絞車強(qiáng)度所允許的，滾筒上兩根鋼絲繩拉力差的最大值。通過以上分析，我們可以這樣來理解二者。對于單滾筒絞車，只有最大靜張力，沒有最大靜張力差。最大靜張力就是絞車強(qiáng)度所允許的容器、鋼絲繩、提升載荷自重的總和。單位為重力單位：KN，最大靜張力的值除9.8就為上述三者的質(zhì)量。即為提升量的質(zhì)量，單位為：kg。對于雙滾筒絞車。最大靜張力也是絞車強(qiáng)度所允許的容器、鋼絲繩、提升載荷自重的總和。而最大靜張力差是絞車強(qiáng)度所允許的鋼絲繩、提升載荷自重的總和。單位為重力單位：KN，KN除9.8就為提升量的質(zhì)量，單位為：kg

當(dāng)前第9頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)

最大靜張力為什么分為載人和載物？二者的數(shù)值不同？是因?yàn)樘嵘藛T和物料時，其安全系數(shù)要求不同，提人要求9倍的安全系數(shù)，提物要求7.5倍的系數(shù)。安全系數(shù)＝允許提升量與實(shí)際最大提升量的比值。提升機(jī)強(qiáng)度允許的提升量一定的情況下，安全系數(shù)越大，允許的實(shí)際提升量就就越小。當(dāng)前第10頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)4、鋼絲繩的速度與直徑

繩速：單位時間內(nèi)鋼絲繩在卷筒上纏繞的長度或通過摩擦輪的長度。有最外層繩速、最內(nèi)層繩速、平均繩速等概念。一般是指平均繩速。鋼絲繩直徑：允許纏繞的最大鋼絲繩直徑與卷筒直徑有關(guān)。根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定：提升裝置的滾筒的最小直徑與鋼絲繩直徑之比值，圍抱角大于90°不得小于80；圍抱角小于90°的天輪，不得小于60。矸石山絞車的滾筒和導(dǎo)向輪，不得小于50。滾筒上繞繩部分的最小直徑與鋼絲繩中最粗鋼絲的直徑之比值，必須符合下列要求：井上的提升裝置，不小于1200。按照這一規(guī)定：2米直徑卷筒允許使用的最大鋼絲繩直徑為：25mm。當(dāng)前第11頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)5、提升高度、容繩量提升高度和斜長：提升容器在兩終端起停位置處，允許運(yùn)行的最大距離。容繩量：按照規(guī)定，卷筒上允許纏繞的鋼絲繩的最大長度。從以上可知：容繩量≥提升高度＋3圈摩擦圈＋（30－50）米預(yù)留繩《規(guī)程》規(guī)定：的滾筒上纏繞的鋼絲繩層數(shù)嚴(yán)禁超過下列規(guī)定：立井中升降人員或升降人員和升降物料的，1層；專為升降物料的，2層。傾斜井巷中升降人員或升降人員和物料的，2層；升降物料的，3層。建井期間升降人員和物料的，2層?，F(xiàn)有生產(chǎn)礦井在用的絞車，如果在滾筒上裝設(shè)過渡繩楔，滾筒強(qiáng)度滿足要求且滾筒邊緣高度符合本規(guī)程第四百二十條規(guī)定，可按本條第一款第（一）項(xiàng)、第（二）項(xiàng)所規(guī)定的層數(shù)增加1層。移動式的或輔助性的專為升降物料的（包括矸石山和向天橋上提升等）以及鑿井時期專為升降物料的，準(zhǔn)許多層纏繞。

當(dāng)前第12頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)6、減速器減速器作用：增加力矩，降低速度。減速器速比：內(nèi)部大小齒輪的總的齒數(shù)比。反映增加力矩、降低速度的能力。提升機(jī)一般常用兩種：31.5、20我廠減速器速比：1080箱：1：20、1：24；850箱：1：24，1：28；1100箱：1：28；1米車：28；0.8車：1：30型號含義：ZHLR-1050Z：圓柱齒輪；H：圓弧齒面；L：兩級傳動；R：人字齒輪；1050：輸出軸與輸入軸之間距離ZL-850/ZL-1100/ZL-1080當(dāng)前第13頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)7、電機(jī)電機(jī)型號：YRJ315-8Y：異步電動機(jī)；R：繞線式電機(jī)；J：絞車專用；315：電機(jī)底座平面到電機(jī)軸中心距離；8：電機(jī)極數(shù)。當(dāng)前第14頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)8、變位質(zhì)量

提升機(jī)或絞車旋轉(zhuǎn)運(yùn)動部分的轉(zhuǎn)動慣量換算到卷筒直徑上的質(zhì)量。為了計算總的慣性力，提升系統(tǒng)中把各運(yùn)動部分的質(zhì)量都變位（折算）到滾筒纏繞圓周上，使其與滾筒纏繞圓周的速度和加速度相等，條件是變位前后的動能相等，這種變位后的質(zhì)量，叫作變位質(zhì)量，全系統(tǒng)各個變位質(zhì)量的總和為提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量∑m。變位質(zhì)量在計算提升機(jī)的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、電阻等的計算中需要用到，屬于理論計算。

當(dāng)前第15頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)二、選型過程1、要了解的情況2、容繩量的計算3、速度的選擇4、提升一個循環(huán)時間5、電機(jī)功率的校核6、計算提升能力7、確定配置當(dāng)前第16頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2.1需要了解的情況1、一次提升量（直接決定設(shè)備規(guī)格）2、井深或坡長（與容繩量、深度指示器有關(guān)）3、立井或斜井4、箕斗提升或罐籠提升5、提人還是提物（與容繩、電機(jī)功率有關(guān)）6、主井提升還是副井提升7、電壓等級要求當(dāng)前第17頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2.2容繩量的計算

以立井井深350米為例。擬選用JK-2×1.5提升機(jī)，提升人員。校核容繩量能否滿足有關(guān)規(guī)定。容繩量＝（卷筒寬度÷（鋼絲繩直徑＋繩間隙）×3.14×卷筒直徑）×允許纏繞層數(shù)

JK-2×1.5提升機(jī)立井提升人員時允許單層纏繞，選用24.5mm鋼絲繩，繩間隙選用1.5mm。容繩量＝（1500÷26）×3.14×2＝362米提升高度為350米，3圈摩擦圈＋50米預(yù)留繩＝70米共需要卷筒容繩420米。卷筒寬度不滿足要求，可選用JK-2×1.8提升機(jī)，其容繩量＝435米，可滿足要求。當(dāng)前第18頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2.3提升速度計算以JK-2提升機(jī)，31.5速比，8極電機(jī)為例繩速＝（電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)÷速比÷60）×3.14×卷筒直徑＝（725÷31.5÷60）×3.14×2＝2.4米/秒當(dāng)前第19頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2.4提升一個循環(huán)需要時間以：JK-2提升機(jī)，2.4米繩速，350米井深為例循環(huán)時間＝2×（提升高度÷繩速＋加、減速時間＋裝載時間）＝2×（350÷2.4＋10＋20）＝350秒＝6分鐘裝卸載時間與提升方式有關(guān)。20秒為大約估計。加減速時間與很多因素有關(guān)。10秒為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。若為雙筒提升，循環(huán)時間＝（提升高度÷繩速＋加、減速時間＋裝載時間）當(dāng)前第20頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2.5電機(jī)功率校核速度定好后，最大靜張力確定后，即可校核電機(jī)功率能否滿足要求。速度＝2.4米/秒，最大靜張力6噸（煤4噸＋繩重500公斤＋容器重1.5噸）（60KN)電機(jī)功率＝速度×最大靜張力×1.2＝2.4×60×1.2＝172KW

取185KW電機(jī)即可當(dāng)前第21頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2.6提升量的計算以一個循環(huán)6分鐘，每次提煤4噸計算，每天14小時，每年300天。每小時提升量＝60÷6×4＝40噸每天提升量＝40×14＝560噸年提升量＝560×300＝16.8萬噸。當(dāng)前第22頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2.7確定配置根據(jù)前述計算：如滿足用戶要求，即可確定：1、卷筒直徑、寬度2、電機(jī)功率、極數(shù)、電壓等級3、制動系統(tǒng)（一般配置比例閥控制液壓站)3、電控配置，PLC控制或傳統(tǒng)控制、4、是否帶動力制動，與用戶要求有關(guān)。一般單筒推薦帶動力制動，雙筒可不帶該裝置。5、是否帶工程塑料襯板。當(dāng)前第23頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)三、MA標(biāo)志的查詢辦法當(dāng)前第24頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)礦井提升設(shè)備的選擇計算

礦井提升設(shè)備的選擇計算是否經(jīng)濟(jì)合理，對礦山的基本建設(shè)投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本都有直接的影響。因此，在進(jìn)行提升設(shè)備選擇計算時，首先確定提升方式，在確定提升方式時要考慮下列各點(diǎn)：當(dāng)前第25頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)1、對于年產(chǎn)量大于60萬噸的大中型礦井，由于提升煤炭和輔助提升任務(wù)較大，一般均設(shè)主井、副井兩套提升設(shè)備。因?yàn)榛诽嵘芰Υ?、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低、又易于實(shí)現(xiàn)自動化控制，一般情況主井均采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠提升矸石、升降人員和下放材料設(shè)備等輔助提升。對于年產(chǎn)量30萬噸以下的小型礦井，可采用一套罐籠提升設(shè)備，使其完成全部主、副井提升任務(wù)是最經(jīng)濟(jì)的，也有采用兩套罐籠設(shè)備的。對于180萬噸的大型礦井，有時主井需要采用兩套箕斗同時工作才能完成生產(chǎn)任務(wù)。副井除配備一套罐籠設(shè)備外，多數(shù)尚需設(shè)置一套單容器平衡錘提升方式，提升矸石。當(dāng)前第26頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)2、對于同時開采煤的品種在兩種及以上并要求不同品種的煤分別外運(yùn)的大、中型礦井，則應(yīng)考慮采用罐籠提升方式作為主井提升。對煤的塊度要求較高的大、中型礦井，由于箕斗提升對煤的破碎較大，也要考慮采用罐籠作為主井提升。當(dāng)?shù)孛嫔a(chǎn)系統(tǒng)距離井口較遠(yuǎn)，尚需一段窄軌鐵路運(yùn)輸時，采用罐籠提升地面生產(chǎn)系統(tǒng)較為簡單。

3、中等以上礦井，主井一般都采用雙容器提升，對于多水平同時開采的礦井（特別是采用摩擦提升機(jī)）可采用平衡錘單容器提升方式。對于中、小型礦井，一般采用單繩纏繞式提升系統(tǒng)為宜。對于年產(chǎn)量大于90萬噸的大型礦井，可采用當(dāng)前第27頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)摩擦提升系統(tǒng)，中型礦井的井筒較深時也可采用摩擦提升系統(tǒng)，或主井采用單繩箕斗，副井采用多繩罐籠。4、礦井若有兩個水平，且分前后期開采時，提升機(jī)、井架等大型固定設(shè)備要按照最終水平選擇。提升容器、鋼絲繩和提升電動機(jī)根據(jù)實(shí)際情況也可以按照第一水平選擇，待井筒延深至第二水平時，再更換。對于新礦井如沒有什么特殊要求，可參照《定型成套設(shè)備》的規(guī)定確定提升方式，并盡量選用定型設(shè)備。但因各個礦井具體情況不同，副井提升量也不一致，因此，可結(jié)合具體條件計算、選擇，或驗(yàn)算選用的定型成套設(shè)備。《定型成套設(shè)備》中未規(guī)定的如鋼絲繩、提升機(jī)與井筒相對位置、生產(chǎn)能力與耗電量等也要計算。

當(dāng)前第28頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)一、計算選擇提升機(jī)時的必要已知條件（一）計算選擇主井提升機(jī)時的必要已知條件1、礦井年產(chǎn)量An（噸/年）；2、工作制度：年工作日數(shù)、日工作小時數(shù)；3、礦井開采水平數(shù)，各水平井深，及各水平服務(wù)年限；4、卸載水平與井口的高差，裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高差；5、井筒尺寸、井筒中布置的提升設(shè)備套數(shù)、井筒附近地形圖；6、散煤密度（噸/米3）。提升系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容與步驟：當(dāng)前第29頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)一次提升量估算：式中c——提升工作不均衡系數(shù)；提升不均勻系數(shù)，有井底煤倉時，c=1.1～1.15，無井底煤倉時，c=1.2，當(dāng)?shù)V井有兩套提升設(shè)備時，c=1.15，只有一套提升設(shè)備時，c=1.25；af——提升能力富裕系數(shù)，對第一水平一般為1.2；br——一年工作日，一般為300（日）；t——一日工作時數(shù)，一般為14h。根據(jù)m`值在箕斗規(guī)格表中，選取標(biāo)準(zhǔn)箕斗容量m。選箕斗時，應(yīng)在不增大提升機(jī)，及井筒直徑的前提下，盡量采用大容量箕斗，以降低提升速度、節(jié)省電耗。若采用罐籠應(yīng)按礦車規(guī)格選擇。當(dāng)前第30頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)（二）提升鋼絲繩的選擇（三）提升機(jī)的選擇1、滾筒直徑2、滾筒寬度提升機(jī)強(qiáng)度校核

（四）提升機(jī)與井筒相對位置1、天輪直徑2、井架高度3、滾筒中心至井筒鋼絲繩之間的水平距離4、鋼絲繩的弦長5、鋼絲繩的偏角6、滾筒下繩的出繩角當(dāng)前第31頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)（五）提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計算（六）確定運(yùn)動各參數(shù)（七）各階段拖動力（八）驗(yàn)算提升電動機(jī)容量（九）耗電量計算

當(dāng)前第32頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)（一）電動機(jī)容量驗(yàn)算在提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計算中，已經(jīng)預(yù)選了電動機(jī)，它是否能滿足提升系統(tǒng)各種運(yùn)動狀態(tài)下的要求，要通過對電動機(jī)溫升、過負(fù)荷能力和特殊力等條件驗(yàn)算才能確定。電動機(jī)容量驗(yàn)算及提升電耗計算當(dāng)前第33頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)1、按電動機(jī)溫升條件驗(yàn)算電動機(jī)的額定功率是指電動機(jī)在額定負(fù)載下以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其繞組的溫升不超過允許值時的功率。由于在一次提升循環(huán)中，提升機(jī)滾筒圓周上的拖動力和速度是變化的。這樣就不能直接按某一時間的負(fù)載和轉(zhuǎn)速計算電動機(jī)功率。但是電動機(jī)在長時間運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否過負(fù)荷的標(biāo)志是其溫升，若電動機(jī)在變化負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時的溫升與其在某一固定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時的溫升相等，就可以用這個固定力作為驗(yàn)算電動機(jī)功率的依據(jù)，這個力稱為等效力Fd。當(dāng)前第34頁\共有38頁\編于星期五\7點(diǎn)

影響電動機(jī)溫升的條件除了產(chǎn)生的熱量外，還有散熱條件，而散熱條