副井单绳缠绕式提升设备选型设计

1、副井单绳缠绕式提升设备选型设计1、设计依据原煤密度：；矸石的密度：；含矸率：；井深190m；最大班下井人数：260人；年开采量；年工作日；每天工作小时：。2、设计的主要内容1）设备类型的确定；2）提升钢丝绳的选型；3）提升机的选型；4）井架高度的确定；5）电动机的选型；6）天轮的选型计算；7）提升机与井筒相对位置的计算；8）运动学参数计算；9）提升动力学计算；10）提升电动机容量校核；1.1设备类型的确定由于井不深，且年产量不大，决定采用单绳缠绕式提升系统。吨位的确定罐笼的吨位按井下运输使用的矿井名义载重量确定，选用罐笼的吨位为。层数的选择层数的选择应根据运送最大班下井工人时间不超过或总作业时

2、间是否超过来确定。最大班下井人数为260，显然选择一层罐笼不能够满足工作的要求。故选用二层罐笼：根据课本,表1-4，选型号：一罐笼；一立井单绳；一钢丝绳罐道；一异侧进出车；一煤车吨位；一煤车数；一层数其具体的技术参数如下：自重：；允许乘人数：；每层底有效面积：；罐笼总高度：；罐笼宽度：；罐笼长度：；罐笼质量：；罐笼装载量：；最小井筒允许直径：根据课本，表4-3，采用标准矿车，型号为：自重；名义载煤量：；有效容积：1.2提升钢丝绳的选型选型原则：钢丝绳在运转中受到许多应力的作用和各种因素的影响，如静应力、动应力、弯曲应力、扭转应力和挤压应力等。磨损和锈蚀也将损害钢丝绳的性能，综合考虑以上应力因素

3、的计算是困难的，目前国内外都是按静载荷近似计算的。我国是按煤矿安全规程的规定设计的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷考虑一定的安全系数来进行计算的，在经常性作业中，以提升作业载荷最重，故以此条件选择钢丝绳。一次提矸量：式中：一矸石宽度 一矿车的有效容积计算钢丝绳每米重:式中：一次提矸量，；一容器质量，；一钢丝绳安全系数（根据课本，表2-3，）；一钢丝绳的抗拉强度，；一钢丝绳悬垂长度，如图1所示；一井架高度，罐笼提升，取；一矿井深度，；一容器装载高度，罐笼提升时。则故图1 钢丝绳悬垂长度根据上述计算值，从钢丝绳规格表中选取每米钢丝绳重量等于或大于值的钢丝绳，根据课本，表2-2，选型号为：的钢丝绳有

4、关参数为：，。对所选钢丝绳是否满足安全系数的要求，必须按实际所选每米重按下式进行验算，即所选钢丝绳的实际安全系数为：一所选钢丝绳所有钢丝拉断力之和代入数据得： 故所选钢丝绳满足要求。1.3提升机的选型计算1.3.1提升机的选型提升机的主要参数有：卷筒直径d、卷筒宽度b、提升机最大张力及最大静张力差。这里依据卷筒直径d为依据选择提升机型号，其他三个参数为校核参数。为了保证提升钢丝绳具有一定的承载能力及使用寿命，钢丝绳在卷筒直径上缠绕时所产生的弯曲应力不要过大，根据煤矿安全规程规定，安装在地面的提升机其直径与钢丝绳的直径关系应满足：d-提升钢丝绳直径，-提升钢丝绳中最粗钢丝的直径则，根据课本p20

5、9，表3-2，选择提升机型号为2jk-2.5/11.5其相关参数如下：卷筒直径2.5m设计钢丝绳最大静张力设计钢丝绳最大静张力差减速器传动比传动效率宽度1.3.2提升机的强度校验为了保证提升机在设计强度范围内工作，使提升机的工作负荷不超过期设计值，还必须验算提升机的最大静张力及最大静张力差，的实际值均小于设计值，强度校核符合。1.4井架高度确定式中：-卸载高度，；-容器全高，-过卷高度，；d-卷筒直径，则因而确定井塔高度为17.62m。1.5提升电动机的预选电动机转速：式中：-减速器传动比，-最大速度，d-提升机卷筒直径，则：预选定选电动机的功率（按提矸作业）式中：k-阻力系数，;；-动负荷影

6、响系数， 则：根据课本p274，表8-2，由n, 选电动机为jrq1512-12三相交流绕组异步电动机，其相关技术参数如下： 额定功率： 额定电压：6000kv 额定电流：44a 频率：50hz 转子电流：359a 转子电压：586v 额定转速： 转子飞轮转矩： 电动机效率：电动机作用于滚筒上额定拖动力：1.6天轮的选型计算根据下式：-天轮直径，mm；-提升钢丝绳中最粗钢丝的直径，mm则 ：，取根据课本p212表3-3，选(其中t-天轮；s-井上；g-滚动轴承；17-绳槽半径，mm；2500-名义直径)1.7提升机与井筒相对位置的计算钢丝绳弦长及偏角的确定煤矿安全规程对偏角，弦长等有严格的限制

7、，过大时，绳的震动也会增大，因此将绳的弦长限制在60m以内，一些提升机对仰角也有一定的限制，其原因如下：偏角过大将加剧钢丝绳与天轮的磨损因此煤矿安全规程规定，內偏角均应小于；某些情况下，当钢丝绳缠向卷筒时，若内偏角过大会发生“咬绳”现象，要生现象加剧了钢丝绳的磨损。先按煤矿安全规程规定的最大外偏角允许值，代入下式计算最小弦长。最小弦长：式中:b-卷筒宽度，1.2m；s-两天轮中心距，s=1.92m；d-钢丝绳直径，d=31mm；a- 两卷筒之间的距离，a=1.35m；-两卷筒上绳圈的间隙，=0.002m。则再根据课本p228，图4-4，内偏角的允许曲线图查的d=2.5m，d=31mm的不“咬绳

8、”允许内偏角为。求出内偏角符合要求的最小弦长最小弦长 ，取弦长为31.16m。（2）计算井筒提升机中心线至卷筒中心线的距离式中：-卷筒中心线至井口水平高度，一般取=1.52.0m，取=1.8m。 -井架高度，=17.62m，=1.25m，=20m。 则（3）仰角 符合要求。1.8运动学参数计算（1）罐笼提升通常采用五阶段速度图，其速度图如下：图2 罐笼五阶段速度图在竖井中采用罐笼升降人员其最大速度不得超过下式值，且最大值不得超过16m/s。（2）提升加速度和减速度的确定1)提升加速度的确定根据煤矿安全规程的规定，竖井升降人员的加、减速度的不得大于，最大加速度按下式计算：式中; -电动机过负荷系

9、数，取=1.5；-电动机额定托动力，=5137.6n；k-阻力系数，k=1.2；q-一次提矸石量，q=2970kg；p-钢丝绳每米重，p=33.83n/m。提升系统的变位质量m，由下式计算： 其中：q=2970kg， =3000kg，=33.83n/m，=210m，=31.16m，d=2.5m，n-缠绕层数，n=2；-卷筒变位重力，=11.3t；-天轮变位重力，=5500n。电动机转子变位质量。则：故取=0.7。2）减速度的确定 对于副井罐笼提升，由于有下放任务，为了安全可靠，应采用电气制动方式减速。为了简化计算，取x=h。则： 取=0.4。a) 加速阶段：=0.7 b) 减速阶段: =0.4 一般取=0.40.5m/s。 c) 等速阶段 一般取=2.55m.。 d) 爬行阶段 （） e