提升設(shè)備選型計(jì)算

提升設(shè)備選型計(jì)算第一節(jié)提升設(shè)備一、主提升設(shè)備：1．原始參數(shù)及物料特性本輸送機(jī)為原煤運(yùn)輸帶式輸送機(jī)，輸送機(jī)機(jī)長L=1450m，為水平運(yùn)輸；輸送能力Q=300t/h，原煤松散密度ρ=1000kg/m3，粒度a=360mm，輸送物料單位長度的質(zhì)2．初步設(shè)定參數(shù)輸送機(jī)帶寬B=1000mm，帶速V=2.0m/s，輸送帶選用PVG1000S阻燃防靜電帶，額定拉斷力Sn=1.0×106N，每米膠帶自重:qo=托輥槽角λ=45°，承載托輥直徑φ=133mm，L=380mm，軸承為6305/C4?；爻掏休佒睆溅?133mm，L=1150mm，軸承為6305/C4。承載分支托輥質(zhì)量Gtz=18.9kg，承載分支托輥間距l(xiāng)tz=1.5m；回程分支托輥單位長度的質(zhì)量Gtk=16.09kg/m。回程分支托輥間距l(xiāng)tk=3.0m；則承載、回程托輥轉(zhuǎn)動部分單位長度的質(zhì)量3．輸送機(jī)輸送能力計(jì)算Qn=3.6Svkρ=3.6×0.1396×2.0×1×1000=1005.1t/h＞300.0t/h滿足式中：S—物料在輸送帶上的最大橫截面積查表取0.1396ω/m2V—帶速2.0mk—折減系數(shù)查表取1ρ—原煤松散密度1000kg/m4．輸送帶寬度確定B≥2α+200=920mm≤1000mm（最大粒度α=360mm）滿足5．圓周力及軸功率計(jì)算輸送機(jī)布置示意圖下圖所示：(1)圓周力計(jì)算F=CNfLg［qt+(2qo+q)cosβ］+gqH式中：CN—附加阻力系數(shù)查表取1.07f—運(yùn)行阻力系數(shù)查表取0.03L—輸送機(jī)鋪設(shè)長度1450mg—重力加速度9.8qt—承載、回程托輥轉(zhuǎn)動部分單位長度的質(zhì)量17.96kg/mqo—每米長度輸送帶質(zhì)量25.0kg/mq—每米輸送物料質(zhì)量41.67kg/mβ—輸送機(jī)傾角水平運(yùn)輸H—輸送高度水平運(yùn)輸代入式中得：F=50006.7(N)(2)軸功率計(jì)算P=10-3FV=10-3×50006.7×2=100(kW)6．電動功率確定驅(qū)動系統(tǒng)采用雙滾筒雙電機(jī)傳動方式，每套驅(qū)動裝置由電動機(jī)、限矩型液力偶合器、減速器、逆止器等組成。(kW)式中：Kd—功率備用系數(shù)（通常取1.0～1.2）ξ—電壓降系數(shù)(通常取0.9-0.95）ξd—多機(jī)功率不平衡系數(shù)(一般取0.9-0.95)η—驅(qū)動裝置的傳動效率（一般取0.85-0.9）根據(jù)本驅(qū)動系統(tǒng)的特性，取Kd=1.2，ξ=0.9，ξd=0.95，η=0.88。選擇雙滾筒傳動的功率配比為1：1，所以決定選用2臺Y315S-4型電動機(jī)，每臺額定功率為110kW。7．輸送帶張力計(jì)算：⑴確定最小張力：①按傳動條件傳動滾筒均采用包膠滾筒，并使查表得：μ=0.25；取Ka=1.5按式Slmin≥CFmax，則：a對傳動滾筒Ⅱ：取θⅡ=180°，查表得：CⅡ=0.838S3min≥CⅡFⅡmax=0.838×（1.5×25003.4）=31429.2(N)b對傳動滾筒Ⅰ：取θⅠ=170°，查表得：CⅠ=0.909S2min≥CⅠFⅠmax=0.909×（1.5×25003.4）=34092.1(N)亦即：S3min≥S2min－FⅡ=34092.1－25003.4=9088.7(N)所以，按傳動條件應(yīng)滿足S3min≥31429.2(N)②按垂度條件a對承載分支==6125(N)b對回程分支==4593.8(N)所以，按垂度條件應(yīng)滿足S4min=S5min≥6125(N)回程分支區(qū)段上各項(xiàng)阻力總和F3=FH3+Fst3+FN3+Fs3（FN3Fs3，可忽略不計(jì)）則：F3=FH3+Fst3FH3=flg(qt3+qocosβ)=0.03×1450×9.8×(5.36+25×cos0°)=12943.9(N)Fst3=gqoH3=9.8×25×(-1450×sin0°)=0(N)所以，F(xiàn)3=12943.9(N)S3min≥S4min－F3≥6125-12943.9=-6818.9(N)比較上述計(jì)算結(jié)果：最小張力應(yīng)由傳動條件確定，故取S3=31429.2(N)(2)輸送帶張力計(jì)算根據(jù)逐點(diǎn)計(jì)算法：S4=S3+F3=31429.2+12943.9=44373.1(N)Smax=S1=S3+F=31429.2+50006.7=81436.0(N)(3)輸送帶強(qiáng)度校核式中：mo—基本安全系數(shù)取3.0Cw—附加變曲伸長折算系數(shù)取1.8ηo—輸送帶接頭效率取0.85＞[m]=9.5式中：Sn—輸送帶額定拉力因此，選用PVG1000S阻燃防靜電輸送帶滿足強(qiáng)度要求。⑷輸送帶打滑條件校核校驗(yàn)圍包角α：實(shí)際設(shè)備的圍包角為350°故α值符合要求。8.拉緊力和拉緊行程確定(1)拉緊力T=2S4=2×44373.1=88746.2(N)(2)拉緊行程l≥L（ε+εt）+ln=1450×（0.0025+0.001）+(1+1.0)=7.08(m)式中：ε—輸送帶彈性伸長率和永久伸長率取0.0025εt—托輥組間的輸送帶垂度率取0.001ln—輸送帶接頭所需長度?。?+1.0）m其中，一個接頭長度取lm，選用l=8m。9.滾筒直徑確定(1)傳動滾筒直徑計(jì)算：D≥COδ=150×0.005=0.75(m)式中：CO—確定最小滾筒直徑的計(jì)算系數(shù)取150δ—帶芯厚度按滾筒直徑系列選用傳動滾筒直徑D=800mm(2)改向滾筒直徑查表，選用改向滾筒直徑如下表所示：滾筒名稱輸送帶張力利用率圍包角（°）滾筒直徑機(jī)頭改向滾筒=30%180500機(jī)尾拉緊滾筒=42.3%180500機(jī)尾壓緊滾筒<3040010．計(jì)算選型結(jié)果如下(1)輸送機(jī)：DTⅡ-1000型帶式輸送機(jī)，B=1000mm，V=2.0m/s，N=2×110kW，L=1450m，水平運(yùn)輸，Q=300t/h。頭部Φ800mm膠面滾筒驅(qū)動，尾部載重小車?yán)o；(2)輸送帶：選用PVG1000S阻燃防靜電帶，額定拉斷力Sn=1.0×106N；根據(jù)所選帶式輸送機(jī)，配套選用Q518-4驅(qū)動裝置：(3)減速器：DCY400-31.5；(4)耦合器YOXⅡ560；(5)制動器YWZ5-400/80；(6)逆止器NYD250；(7)電動機(jī)Y315S-4，N=2×110kW。11．保護(hù)類型:帶式輸送機(jī)設(shè)有堆煤、超溫、撕裂、跑偏、打滑、灑水、煙霧、沿線急停等各種保護(hù)裝置，各種保護(hù)依據(jù)故障性質(zhì)和程度，分別動作于事故報警或緊急停機(jī)。12．保護(hù)裝置選擇:設(shè)計(jì)選用KHP146型礦用帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置，在帶式輸送機(jī)機(jī)頭安裝有KHPl46-T礦用本安型帶式輸送機(jī)集中控制臺：KXJ-0.5/660型礦用隔爆兼本安PLC控制箱；KHJ0.5/24雙向急停閉鎖開關(guān)；CEJ35礦用本安型跑偏傳感器；GSGlO型礦用本安速度傳感器：KQG型礦用本質(zhì)安全型煙霧傳感器；KGY5型礦用本質(zhì)安全型溫度傳感器；GVY-2K礦用本安型帶式輸送機(jī)縱向撕裂傳感器：BMQ1型礦用本質(zhì)安全型煤位開關(guān)。信號裝置的工作原理是控制箱根據(jù)集中控制臺所發(fā)送的按鈕信號、傳感器所采集到的故障信號，通過其內(nèi)部PLC邏輯運(yùn)算，可以反映到控制臺，實(shí)現(xiàn)控制臺顯示、報警、切斷帶式輸送機(jī)電源。從而反映出裝置的工作情況，控制箱內(nèi)的PLC將接收到的指令通過內(nèi)部程序運(yùn)算，其輸出點(diǎn)帶動相應(yīng)的繼電器動作，繼電器再接通相應(yīng)的控制回路，如電磁閥、接觸器線圈等，實(shí)現(xiàn)對整個帶式輸送機(jī)運(yùn)行過程的保護(hù)。13．帶式輸送機(jī)電控裝置選擇根據(jù)所選帶式輸送機(jī)，配套選用DMD型電控裝置。14．主平硐提升能力計(jì)算（1）主平硐帶式輸送機(jī)能力：A=330QT/K=330×300×16/1.15=1377kt/a式中：Q—帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)輸送能力，300t/h（由于給煤機(jī)限制，實(shí)際輸送量為260t/h）（2）井底煤倉給煤機(jī)的給料能力：A=330QT/K=330×260×16/1.15=1194kt/a式中：Q—井底煤倉給煤機(jī)的給料量，260t/h（GMW-3給煤機(jī)）根據(jù)以上計(jì)算，確定主平硐提升能力為119.4萬t/a，滿足能力要求。經(jīng)過計(jì)算，所選DTⅡ-1000型帶式輸送機(jī)滿足礦井兼并重組后能力需求。二、主平硐運(yùn)輸人員設(shè)備：主平硐運(yùn)輸人員采用ZK3-6/250型架線電機(jī)車牽引人車進(jìn)行人員運(yùn)輸?；緟?shù)如下：粘重：3t軌距：600mm直流電壓：250V小時牽引力：4.704kN小時牽引速度：9.1km/h電機(jī)功率：ZQ型電機(jī)，功率12.2kW司控設(shè)備：QKT8-2啟動電阻器：QZX1-3自動開關(guān)：QDS1-15照明燈：JN-150運(yùn)輸時間計(jì)算：=1.15×(1450/2.5)+720=1387(s)式中：K—車輛運(yùn)行不平衡系數(shù)，取1.1-1.2；L—運(yùn)輸區(qū)間單程長度，145S—上下人員時間，720s；v—車輛平均運(yùn)行速度，2.5按每次牽引兩輛人車，運(yùn)輸人員24人，時間1387s計(jì)算，礦井每天最大班下井人數(shù)45人，所需時間為0.77h，滿足礦井生產(chǎn)要求。三、副斜井提升設(shè)備：㈠設(shè)計(jì)依據(jù)：1.00kt/a2.3.提升方式：單鉤串車提升，井上、井下均為平車場；4.㈡提升容器：提矸時選用MF1.1-6型1.0m3翻斗式礦車，礦車最大載重1800kg，自重600kg提料時選用1t材料車，自重515kg，最大載重量為2000kg，每鉤提2輛。提最大件時選用MPC18-6型平板車，名義載重18t，最大載重20t，本次設(shè)計(jì)最大件為液壓支架，為16t，平板車自重1050kg。每鉤提1輛平板車。㈢提升選型計(jì)算20°0.0120°20°20°20°20°⑵鋼絲繩單位長度重量：6×19-166型鋼絲繩，其繩徑d=31.0mm，每米重量Pk=3.383kg/m，全部鋼絲的破斷力總和Qp=⑶安全系數(shù)驗(yàn)算：符合《煤礦安全規(guī)程》400條有關(guān)鋼絲繩安全系數(shù)最低值的規(guī)定。⑷提升機(jī)選擇：a.滾筒直徑計(jì)算：D=60d=80×31.0=2480選用JK-2.5×2/30型單滾筒提升絞車，技術(shù)參數(shù)如下：D=2.5m，B=2.0m，減速比i=30，F(xiàn)z=90kN，Vmax=3.2m/s，b.滾筒寬度驗(yàn)算：c.強(qiáng)度驗(yàn)算：(提最大件時)Fj=Qd+LtPk(sinα+f2cosα)=6969.4kg=68.3kN＜90kN所選提升機(jī)滿足要求。d．天輪的選擇選用1套TSG-2500/17型井上固定天輪，其直徑DT=2500mm，繩槽半徑r=17mm，適用繩徑范圍29～31mm。變位重量550kg。⑸電動機(jī)計(jì)算：電動機(jī)功率計(jì)算：實(shí)際最大提升速度VsVmax==3.2(m/s)㈣提升系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)采用七階段速度圖:初加速度和末減速度取0.3m/s2;正常加速度及正常減速度取0.5m/s2;在車場內(nèi)低速等速運(yùn)行的速度取1.5m/s。初加速階段:時間::距離:在車場內(nèi)等速運(yùn)行距離：L01=Lh-L0=30-3.75=26.25(m)在車場內(nèi)等速運(yùn)行時間：重礦車在井筒中加速階段:時間距離：重礦車在進(jìn)入地面前的減速階段:時間：t3=t1=3.4（s）距離：L3=L1=7.99（m）末減速階段:時間:t5=t0=5(s)距離：L5=L0=3.75(m)在地面低速等速運(yùn)行距離:L4=Lb-L5=30-3.75=26.25(m)在地面低速等速運(yùn)行時間:重礦車在井筒中等速運(yùn)行階段：距離：L2=Lt-L1-L3=497-7.99-7.99=481.02（m）時間：一次提升循環(huán)時間：Tq=2×（t0+t01+t1+t2+t3+t4+t5+θ）=2×(5+17.5+3.4+150.3+5.0+17.5+3.4+25)=454.2（s）式中：θ——休止時間θ=25s。最大班凈作業(yè)時間平衡表作業(yè)名稱單位數(shù)量每次數(shù)量每班次數(shù)每次時間(s)每班時間(min)備注提升矸石t505.01045575.8下放設(shè)備次2245515.2下放材料次10345522.8保健飯次2245515.2雷管、炸藥次22111637.2下放速度為1m/s其它次5545537.9合計(jì)=SUM(ABOVE)24=SUM(ABOVE)204.1=3.4h＜6h由最大班凈作業(yè)時間平衡表可以看出：最大班凈作業(yè)時間為204.1min，折合3.4h，小于6h，符合《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，該提升設(shè)備能滿足要求。㈤動力計(jì)算提升系統(tǒng)變位質(zhì)量(變位重量：∑G=26172kg變位質(zhì)量：∑M=2670.6（kg·s2/m）㈥校驗(yàn)電機(jī)功率等效時間Td=0.5(5+17.5+3.4+3.4+17.5+5)+150.3+25/3=184.5s等效功率＜