副井绞车提升支架验算

PAGEPAGE6副井提升机提升支架安全性能验算计算内容一、已知数据：1、提升高度：Ht=483m2、钢丝绳悬垂高度：H=537.95m3、罐笼自重：Q=16541kg罐笼载重：Qz=17500kg（支架+平板车）其中：支架重量：15840kg；平板车重量：1660kg4、主提绳：6V×37S+NF-33-1670单重：4.95kg/m钢丝绳破断拉力总和：3548480N（选自钢丝绳检测报告）889.12+889.02+886.52+883.82=3548.48KN=3548480N5、扁尾绳：PD8×4×9-143×24-1570；单重：9.1kg/m（选自钢丝绳标牌）6、导向轮变位到主导轮圆周上的变位重量：G2=3060kg7、所有旋转部分变位到主导轮圆周上的变位重量：G2=17300kg8、电机转子变位到主导轮圆周上的变位重量：7799kg9、最大静张力：45000kg；最大静张力差：14000kg10、减速比：10.511、钢丝绳围包角：α=194°12、聚氨酯衬块摩擦系数：μ=0.2513、副罐加配重：使用4矿车砂子做配重，重量为8800kg。一、提升钢丝绳安全系数验算1、终端荷重:提升大件时:Qd=Q+QZ=17500+16541=34041kg式中：Q—罐笼载重：17500kg;QZ—罐笼自重：16541kg2、安全系数规定：升降物料时安全系数：m≥8.2－0.0005H=8.2－0.0005×537.95=7.93式中：Ht—钢丝绳悬垂长度：537.95m3、钢丝绳验算：首绳单重：n1p=4×4.95=19.80kg/m；尾绳单重：n2q=2×9.1=18.2kg/m首绳与尾绳单重差为：ΔQ=n1p-n2q=19.80-18.2=1.6kg/m由于n1p＞n2q；所以，副井提升系统为轻尾绳提升系统：式中：Q—钢丝破断力总和：3548480NQd—首绳终端荷重:34041kgn1—首绳根数：4根p—首绳单重：4.95kg/mHZ,—副罐侧主绳悬垂长度；5结论：提升支架时主绳的安全系数符合要求。二、绞车最大静张力及最大静张力差的验算：1、重载侧（主罐上提）的最大静张力：S1=Qz+Q+npHJ’+nqHn=16541+17500+4×4.95×518+2×9.1×20=44661kg（437.7KN）<45000kg式中：QZ—主罐自重；16541kgQ—主罐载重；19679kgn1—主绳根数；4根p—主绳单重；4.95kg/mHZ—主罐侧主绳悬垂长度；518mn2—尾绳根数；2根q—尾绳单重；9.1kg/mHW—主罐侧尾绳悬垂长度；20m结论：绞车最大静张力满足要求2、轻载侧（副罐下放）的最大静张力：S2=Qz+Qg+npHz+nqHW=16541+8800+4×4.95×34.95+2×9.1×503=35188kg式中：QPZ—副罐配重；8800kgHZ,—副罐侧主绳悬垂长度；34.95mHW,—副罐侧尾绳悬垂常长度；503m3、提升机实际静张力差FC=S1-S2=44661—35188=9473kg=92.84KN<137KN结论：钢丝绳张力差符合要求。三、主导轮摩擦衬块比压验算：聚氨脂衬块允许的比压为【P】≤20kg/cm2结论：衬块比压符合要求四、防滑验算1、提升系统变位质量：（1）变位重量：∑G=S1+S2+GDd+GDm+Gd=44661+35188+7799+17300+3060=108008kg式中：S1—重载侧（主罐提升）的最大静张力：44661kgS2—轻载侧（副罐下放）的最大静张力：35188kgGDd—电动机的变位重量：7799kgGDm—提升机主导轮旋转部分的变位重量：17GD—导向轮变位重量：3060kg（2）变位质量：防滑验算已知：衬块摩擦系数：μ=0.25钢丝绳围包角：а=1940eμа=2.3312、提升大件时滑动极限减速度主罐提升大件时一侧平衡质量：见副井提升系统图QS=Q+QZ+4pHZ+2qhW=17500+16541+4×4.95×518+2×9.1×20=44661kg重载上提：式中：FC—首绳与尾绳重量差：1.6kg*518m=828.8kg3、紧急制动减速度①质量模数：②制动倍数：K上≤a上Z－1=5×1.16-1=4.8K下≥a下Z+1=1.5×1.16+1=2.74制动倍数极限值：2.74～4.8③取3倍制动力矩校验紧急制动减速度：制动力：提升大件时紧急制动减速度：重载上提：以上计算满足《煤矿安全规程》的要求,上提重载≤5m/s2，且不超过滑动极限减速度计算值的规定,重载上提时：1.71m/s2<3.81m/s2<5m/s2符合要求。防滑验算《煤炭设计规范》规定：对提升钢丝绳在衬块上是否滑动，必须进行“防滑”验算；静防滑安全系数不得小于1.75；即【σj】=1.75上提重物加速段及下方重物减速段的减速度，动防滑安全系数不得小于1.25；即【σg】=1.251、静防滑安全系数：式中：S1—重载侧钢丝绳最大静张力；44661kgS2—轻载侧钢丝绳最大静张力；35188kgμ—衬快摩擦系数；0.25α—围抱角194°静防滑安全系数满足要求。2、动防滑安全系数（1）重载侧提升钢丝绳的运动力48690kg式中：R1—提升容器在井筒中的运行阻力:0.2×17500=3500（2）轻载侧提升钢丝绳的运动力29535kg式中：Gd—导向轮变位质量；3060（3）动防滑安全系数>1.25结论：提升机动防滑安全系数满足要求。五、制动力矩验算：1、制动器现最大工作正压力N为53kN，制动器产生的制动力矩：式中：F——制动器制动产生最大正压力：53KNN——制动器总油缸数：24个Rp——制动器平均制动半径;1.81mμ——闸瓦摩擦系数：0.352、提升机静力距：式中：FC——提升机实际静张力差：92.84KNRδ——摩擦轮半径1.625m3、制动力矩倍数结论：，现有制动器满足制动力矩的要求。副井提升系统图依据说明1、附：提升系统图。2、《罐笼设计图纸》徐州煤矿安全设备制造有限公司；《钢丝绳悬挂装置说明书》徐州中矿科光机电新技术有限公司。3、钢丝绳标牌4、钢丝绳检测报告（2016.10.25）5、钢丝绳标牌6、《矿井设计说明书》7、8《矿井固定机械手册》表1-1-129、《电动机说明书》10～12《矿井设计说明书》及提升机总图13、现场实测；2、选自《煤矿安全规程》第400条3、《矿井固定机械手册》——煤炭工业出版社；公式1—5—111、《矿井设计说明书》及《矿井固定机械手册》——煤炭工业出版社；公式1—5—38；1—5—39；1—5—48；《矿井设计说明书》及《矿井固定机械手册》——煤炭工业出版社；公式1—4—170；1—4—171；选自《煤矿安全规程》第