提升機構-礦井提升機械設計選型設計-說明書(可編輯優(yōu)質(zhì)文檔)

1、提升機構-礦井提升機械設計選型設計-說明書（可編輯優(yōu)質(zhì)文檔）（可以直接使用，可編輯 完整版資料，歡迎下載）畢業(yè)設計是對我們大學四年所學知識的綜合性檢驗，是大學生走向工 作崗位的一項的系統(tǒng)的訓練。它不僅能培養(yǎng)綜合利用專業(yè)知識的能力而且 有助于提高分析和解決問題的能力，是由理論走向?qū)嵺`必不可少的臺階。我們的畢業(yè)實習由學校安排在皖北煤電集團祁東礦實習，經(jīng)過四個星期的實習，使我對實際的生產(chǎn)有了一定的了解，祁東礦設計井型150 萬噸 /年，可采儲量 18877萬噸，服務年限 89 年，根據(jù)礦井的實際生產(chǎn)情況，結 合自身的學習情況，在老師的指導下，決定對礦井所用的提升機械設備這 方面，完成自己的畢業(yè)設計。

2、本設計承侯波教授，審查并提供了許多寶貴意見和資料。 在設計過程中，也得到了祁東礦技術部門領導，和機電科領導與技術人員， 師傅們提供了許多煤礦原始資料。在此表示感謝。由于設計倉促，加之本人水平有限，設計中難免有缺點與錯誤，敬請 予批評指示。高楊 二零零六年五月二十九若需要EAD圖等其他文件，諳加Q 249796576摘要提升機是礦山大型固定設備之一，在礦山生產(chǎn)建設中起著重要的作用。多繩提升機又稱“多繩摩擦式提升機”，是在單繩摩擦輪提升機的基礎上，為了適 應礦井向深部發(fā)展，以及年產(chǎn)量日益增大的需要逐漸發(fā)展起來的，即利用幾根直徑較細 的鋼絲繩，代替原來只用一根較粗的鋼絲繩來提升。隨著科學技術的日趨發(fā)

3、展，提升機的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)已日趨完善，因而，多繩摩擦 式提升機能夠更多地取代纏繞式提升機。從1938年開始使用第一臺多繩提升機，到1948 年以前，全世界總共有六臺多繩摩擦式提升機在運轉，到1959年未，已經(jīng)有240多臺。而近些年來，使用多繩提升機的國家已經(jīng)越來越多。本次設計的課題為多繩摩擦式提升機的選型設計，在滿足生產(chǎn)的條件下，盡可 能降低成本，并能滿足一定的富裕系數(shù)有以下的任務及要求：1 提升容器的的設計計算；2. 鋼絲繩的計算和選擇；3井塔的確定；4. 提升系統(tǒng)的運動學及動力學分析；5. 畢業(yè)設計說明書的編寫6. 提升大廳平面布置圖、提升系統(tǒng)圖、井架圖，天輪結構圖的繪制在此次設計中得到了

4、侯波老師等老師的指導和幫助，在此表示由衷的謝意。AbstractPromote the machine is the mineral mountain large fix one of the equipmentses, rise in the mineral mountain produce constuct the important function.Many ropes promote the machine and call" manyropes rub the type to promote the machine", rubbing the foundatio

5、n that the round promotes the machine in the single rope up, for the sake of the orientation mineral well to a development, and the demand that the yield of year increasingly enlarge develops gradually of, then make use of a few steel wire ropes with thinner diameter, replacing to promote with a thi

6、cker steel wire rope originally and only.Along with science technical develop gradually, promote the control of the machine and regulate the system already gradually perfect, as a result, many ropes rub the type to promote the function to replace to tie up the round type to promote the machine enoug

7、h and morely.Have use since 1938 many ropes of the first set promote the machine, to 1948 ago, the whole world had six sets many ropes friction type to promote the machine in the operation altogether, to 1959 don't, have already had more than 240 sets.But nearer in the last years, usage many rop

8、e promotes the nation of the machine already more and more.A topic for design for many ropes friction type promotes the machine tochoose a design , under the condition of satisfy the production, decline possibly low cost, and certainly can satisfy wealthy coefficientHave the following mission and re

9、quests:1. promote the container of of design calculation;2. the calculation and the choice of the steel wire rope;3. the assurance of the well tower;4. promote the kinetics and the dynamics analysis of the system;5. graduation design the plait of the manual write6. promote the hall flat surface to a

10、rrange the diagram and promote the system diagram, the well tower cross section diagram, lead to a layer flat surface to arrange the diagram to drawGot a quiet and peaceful teacher, in this time design in the Hou teacher,xu just the teacher's leading and helps, meanthe from the heart gratitude h

11、ere.目錄一提升方式的確定及提升設備選型計算依據(jù)1二提升容器的選擇4三提升鋼絲繩的選擇計算7四 提升機主導向輪和天輪的選擇10五 提升機與井筒的相對位置的計算12六 運動學及動力學計算15七 電動機功率的驗算23八 提升設備的電耗及效率計算25九 多繩摩擦提升機的防滑驗算27AD井架.dwgZwCAD Drawing斗4 KBR M主井車JB.dg mL CAD Draining 雷 43 KBK3天輕鉛構詔舛g2wCAD Drawing54 KBAO剖面圉.dwqZwCAD Drawing54 KB開題抿告，血tMicrosoft Word 文襠 3OICB中英立釦譯.dotMicroso

12、ft Word 立檔7OKB賀畫前溷盹 pwCAD Drawing fca K.Bi設計說明節(jié)0口匚 Microsoft Word 文檔 936 KB參琴丈K.doc Microsoft Word 左襠 20 KB封面,docMicrosoft ''-Vord 文若28 KBMW.docMicrosoft Word 文趨21 KB后記,docMicrosoft 訓ord 文,檔21 KB學習iS度表,dmMicrosoft Word 文襠35 KB目錄.docMicfosoft Word 文檔25 KB摘要,docMicrosoft Word 文檔26 KBS 致謝.MtI M

13、icrcjsoft Word 丈 三 | 11KBQQI249796576 稅何華業(yè)沒計下馭中圮提升方式的確定及提升設備選型計算依據(jù)一、提升方式的確定在選擇提升設備之前，首先應確定合理的提升方式，它對提升設備的選型，對礦山 的基礎投資，生產(chǎn)能力，生產(chǎn)效率及噸煤成本都有直接的影響，在具體設計工作中，要 根據(jù)礦井的具體條件，提出若干可行方案，然后對基建投資，運轉費用，技術的先進性 諸方面進行技術比較，同時還要考慮到我國提升設備的生產(chǎn)及供應情況，才能決定比較 合理的方案。根據(jù)我們實習的單位祁東煤礦設計的原始參數(shù)和實際情況，綜合考慮個方面的因 素，決定采用落地式多繩摩擦提升系統(tǒng)較為合理。多繩摩擦式提升

14、與單繩纏繞式提升比較，其主要優(yōu)點是：1、提升高度不受滾筒容繩量的限制，適用于深井提升；2、載荷是由數(shù)根鋼絲繩承擔，故鋼絲繩直徑載荷下單繩提升??；3、摩擦掄直徑顯著減小；4、由于摩擦輪的直徑小，回轉力矩減小，在提升載荷相同的情況下，多繩摩擦式 提升機的質(zhì)量比單繩纏繞式小 1/41/5 提升電動機的容量和耗電量也相應降低，設備的 效率高。5、摩擦輪的直徑較小，在相同的速度下，可以使用轉速較高的電動機和較小的減 速箱。6、鋼絲繩是搭放在摩擦輪上，減小鋼絲繩的彎曲次數(shù)，改善了鋼絲繩的工作條 件。7、采用偶數(shù)根鋼絲繩，鋼絲繩的捻向是左右捻各半，消除了提升容器在提升過程 中的轉動，減小了容器的罐耳對罐道的

15、摩擦阻力。8、數(shù)根鋼絲繩同承受載荷，提升工作的安全性大為提高，世界各國的運行經(jīng)驗表 明，數(shù)根鋼絲繩同時被拉斷的可能性極小，因此可以不再使用防墜器，從而減小了提升 容器的重量。多繩摩擦提升的缺點：1、數(shù)根鋼絲繩的懸掛、更換、調(diào)整、維護檢修工作復雜，而且當有一根鋼絲繩損 壞而需要更換時， 為保持所有的鋼絲繩具有相同的工作條件， 往往需要換所以的鋼絲繩；2、因不能調(diào)節(jié)繩長，故雙鉤提升工作不適用于多水平提升。3、當井深超過1700m時，鋼絲繩與容器在連接處應力波動較大， 鋼絲繩的故障較 多，故多繩摩擦提升不宜用于超深井提升。由于多繩摩擦式提升機具有上述一系列的優(yōu)點，因此，目前世界各國都得到廣泛的 應用

16、，其適用范圍不但用于深井、 立井提升，而且許多國家的淺井和斜井也已優(yōu)先采用。 多繩摩擦提升機現(xiàn)已成為現(xiàn)代化礦井提升的發(fā)展方向之一。本次設計的提升系統(tǒng)類型為落地式多繩摩擦提升系統(tǒng)，其優(yōu)點在于建造費用小，減 少了礦井的初期投資，并且可提高抵抗地震災害的能力。二、選型設計的主要內(nèi)容（一）設計的依據(jù)1、祁東礦的設計年產(chǎn)量： An=1 50萬噸2、工作制度：年工作日br=300，日工作小時t=14小時3、礦井開采水平：單層開采，井深： Hs=550m4、卸載水平與井口的高差： Hx=14m5、裝載水平與井下運輸水平的高差： Hz=34m6、煤的散集密度： rm=0.95t/m37、提升方式：落地式多繩摩

17、擦提升8、礦井電壓等級： 35000V（二）設計的主要內(nèi)容1、計算并選擇提升容器2、計算并選擇鋼絲繩3、計算滾筒直徑并選擇提升機和天輪4、提升機與井筒相對位置的計算5、提升機運動學及動力學計算6、電動機的功率驗算7、計算噸煤電耗及效率8、多繩摩擦提升機的防滑驗算三、落地式多繩摩擦提升系統(tǒng)的組成及工作原理（一）提升系統(tǒng)的組成 礦井提升設備的主要組成部分包括：提升機、提升鋼絲繩、提升容器、天輪、井架以及裝卸載附屬設備。（二）提升設備的工作原理圖 1 為豎井箕斗提升系統(tǒng)示意圖。井下的煤車通過井底車場巷道中的翻籠（翻 車機）將煤卸入井下煤倉 9 中，再通過裝載設備 11將煤裝入停在井底的箕斗 4中。此

18、 時，另一條鋼絲繩所懸掛的箕斗則位于井架 3 上的卸載曲軌 5 內(nèi)，將煤卸入井口煤倉 6 中。兩個箕斗也是通過兩條鋼絲繩繞過天輪，由提升機滾筒帶動在井筒中作上下往復運 動，進行提升工作。提升容器的選擇提升容器的容量是按提升任務的大小來確定，但有幾種容器都可滿足要求時，則要 考慮經(jīng)濟效果，根據(jù)祁東礦的實際情況，首選雙箕斗提升。一、目前，我國煤礦設計部門在選擇提升容器時，一般都采用經(jīng)濟速度法，長用的提升速度為：（公式出處： 礦井運輸及提升設備）Vj=(0.30.5) . H ;m/s式中：Vj -經(jīng)濟提升速度;m/sH提升高度，mH=Hx+Hs+HzHx卸載高度，mHx=14mHz裝載高度，mHz

19、=34mHs-礦井深度，mHs=550m般情況下多取中間值進行設計，即Vf=0.4 H ,m/sVf=0.4 14 550 34=9.78m/s、根據(jù)經(jīng)濟提升速度，估算一次提升循環(huán)時間9.78=0.8昱8+10+129.78Tj aH+ u +Vj=95.4s式中：Tj 根據(jù)經(jīng)濟提升速度估算的一次提升循環(huán)時間，s；a提升加速度；在以下范圍內(nèi)選取，升降人員時a 0.7m/ s，升降物料時 a 0.8m / s，這里取 a 0.8m/ s2u 容器爬行階段附加時間，箕斗可暫取 10s休止時間，箕斗休止時間按參考資料礦井提升設備中的規(guī)格表中選取 12s表1 1箕斗休止時間箕斗規(guī)格，t<6891

20、21620休止時間，s810121620三、根據(jù)礦井年產(chǎn)量及估算出的一次提升循環(huán)時間， 即可求出一次合理的提升量為:mjAn c af Tj 亠3600 br t ，t/次=1500000 1.1 1.2 95.4=3600 300 14=12.493t/ 次式中：An礦井年產(chǎn)量，t/年；有井底煤倉時，C=1.11.15，c 提升不均衡系數(shù)，對于主井提升設備, 無井底煤倉時C=1.2，這里取C=1.1。t 提升設備的日工作小時，t=14小時四、根據(jù)計算出的一次合理的經(jīng)濟提升量，選取箕斗，所選用的箕斗載重量一般應 大于mjmjrm12.4930.9513.15m3式中：V 箕斗的容積rm 煤的松

21、散比重根據(jù)所求出的箕斗的容積V，便可以自箕斗規(guī)格表中選取比較接近的標準箕斗，所 選取的箕斗其型號和技術參數(shù)如下：表1 2箕斗型號罐道有效容積m3提升鋼絲繩箕斗自身重量JDS-12/110X 4鋼絲繩罐道13.2四根12t本次設計采用的是同側裝卸式箕斗的優(yōu)點在于， 裝卸方便，有利于實現(xiàn)自動化生產(chǎn),有效的提高了生產(chǎn)效率。五、根據(jù)所選的箕斗型號，計算一次提升循環(huán)所需要的時間3600 br t mC An af= 3600 300 14 12.541.1 1500000 1.2=95.76s式中：m-所選出的標準箕斗的一次提升實際載貨量，其值為箕斗的容積與載貨 密度的乘積。m rm V 0.95 13

22、.2 12.54t求得所需提升機提供的速度為：（公式出處： 礦井運輸及提升設備）2 2Vma TXu、a TX u4aH ,，m/s 2_0.8 95.76 10 12Jo.82 95.76 10 12 2 4 0.8 598= 2=9.7m/sVm是選擇提升機的一個依據(jù)。提升鋼絲繩的選擇計算一、多繩摩擦提升機的主提升鋼絲繩最好選用鍍鋅三角股鋼絲繩，三角股鋼絲繩表 面圓整光滑耐磨，而疲勞性能好，壽命長，有利于提高摩擦襯墊的使用壽命和改善防滑條件，主提升鋼絲繩用數(shù)一般為偶數(shù)根，根據(jù)我國煤礦的使用經(jīng)驗，最好采用四根或者 是六根，優(yōu)先采用四根，為減少提升過程中的橫向旋轉，所用的主繩應半數(shù)左捻，半數(shù)

23、右捻，并且交錯排列懸掛。1、多繩提升的主提升鋼絲繩需要的每米的質(zhì)量為（公式出處：礦井運輸及提升設備）m mzmp-Bg ma 012000 125401400 1069.8 6.9 9700643.5=4.115kg / m式中：m 次提升貨載重量，kg/m ；n主提升鋼絲繩的根數(shù)；B 主提升鋼絲繩的公稱抗拉強度，取B二1400Mpa0鋼絲繩密度，三角股鋼絲繩的密度為9700kg /m2He 鋼絲繩的懸垂長度，He H Hh H j = 598 +11.5 + 34 = 643.5 mH 提升高度H j H j H j Hx 48 14 34Hj Hx He Hg Hf h1=14 10 10

24、.7 11.25 1.7548Hx卸載高度He 箕斗箱高度，可按下式計算：He = Hr hr = 14450375010700H r箕斗全高（14450mmhr 連接裝置的高度（3750mmHh 尾繩環(huán)的高度Hg過卷高度煤礦安全規(guī)程規(guī)定，摩擦輪式提升裝置提升速度小于10m/s時，過卷高度不小于速度值，但最低不得小于 6m當提升速度大于10m/s時，過 卷高度不小于10m/s,現(xiàn)在煤礦企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，提升速度已大于 10m/s，故這里選Hg =10mH f 防撞梁底至導向輪底層面的高度,這里Hf=11.25mh1 導向輪中心高出導向輪層面的高度ma 鋼絲繩安全系數(shù)，對于多繩用的新鋼絲繩煤礦

25、安全規(guī)程規(guī)定 ，當專為升降物料時：ma 7.2 0.0005H c =6.88,這里取ma =6.9。計算出mp以后，從鋼絲繩規(guī)格表中選取與其接近的標準鋼絲繩。根據(jù)附表I 17選取6(36)股一331400-特一甲一鍍一左，右捻各兩根，破斷拉力總和69050kg。重量 4.786kg/m。米if J r-li2、鋼絲繩安全系數(shù)的校驗:(公式出處：礦井運輸及提升設備)man QPQ Q24 p Hc ?4 69050 9.812000 9.8 12540 9.84 4.786 643.5 9.8=7.41> ma6.9故所選的鋼絲繩校驗合格，符合要求。式中：Qp所選鋼絲繩所有鋼絲的破斷拉力

26、之和Q m g 一次提升的貨載的重力Qz mz g容器的自重p mp g 鋼絲繩每米的重力二、尾繩的選擇平衡尾繩是為了平衡提升鋼絲繩的重力設置的，由于它負擔自重而無其他的載荷， 因此對材料的抗拉強度無特殊要求，但為了安全而要求它具有旋轉不旋轉等特點，因此 以前長采用扁鋼絲繩，但扁鋼絲繩制作效率低，價格貴，目前我國大多數(shù)礦井改用不旋 轉的圓股鋼絲繩，作平衡尾繩。作平衡尾繩的鋼絲繩，其抗拉強度可選用b 1400Mpa的。我國廣泛的采用的等重尾繩的單位長度的質(zhì)量為：nmqmpn'4=4.7862=9.572kg/m根據(jù)計算出來的尾繩單位質(zhì)量，查鋼絲繩規(guī)格表，選取6X 37圓股鋼絲繩。2、尾繩

27、的長度計算H尾二 2 Hh H=2X 11.5+598=621m三、所選擇的鋼絲繩和尾繩的型號與技術參數(shù)如下表：表1 3鋼絲繩種類抗拉強 度數(shù)量單位質(zhì)量直徑破斷拉力之和6(36)股33- 1400特一甲一鍍一左(右)1400Mpa4根4.786kg/m33mm69050kg6X 37股圓股鋼絲繩1400Mpa2根9.436kg/m52mm提升機主導向輪和天輪的選擇一、主導向輪的計算與選型1、摩擦輪的直徑計算摩擦輪直徑的計算原則與單繩纏繞式提升機相同，即，使鋼絲繩在摩擦輪上的彎曲 應力較小為主要原則。有導向輪時：D 100d,mm無導向輪時：D 80d,mm落地式多繩摩擦提升機的選型應按有導向輪

28、計算，即：D 100d100 333300mm2、提升系統(tǒng)的最大靜張力和最大靜張力差的計算：最大靜張力差為：（公式出處：礦井運輸及提升設備）Fj maxmmzn mp Hc gFJ max1254012000 44.786 643.59.8=361219.8N最大靜張力差為：FCmaxm gH=125409.82.67 598=123047.48N式中：不平衡系數(shù)In 叫 n mpg=2 9.436 4 4.7869.8=-0.272 X 9.8=-2.67根據(jù)計算所得的D, Fj max , Fcmax查多繩摩擦提升機規(guī)格表選擇提升機，其型號與技術 參數(shù)如下：表1 4型號摩擦 輪直 徑鋼絲

29、繩根 數(shù)鋼絲繩 最大靜 張力差鋼絲繩 最大靜 張力鋼絲繩 最大直 徑鋼絲 繩間 距最大 提升 速度天輪直徑變位質(zhì)量JKM 3.5 X 43.5m4140KN525KN35mm300mm13m/s3.5m13000kg9、驗算主導向輪襯墊的比壓，由于采用四繩系統(tǒng)，比壓 Pb用下式計算：（公式出處：礦井運輸及提升設備）廠Fsj Fxj4 350 3.3213kg / cm式中：Fsj 提煤上升繩股的靜張力Fsj m mz 4 mp H 2 mq H h=12000125404 4.786 5982 9.436 11.536205.14 kgFxj 提煤下降繩股的靜張力Fxjmz 2 mqH Hh1

30、2000 2 9.436598 11.523502.484kg14kg/cm2，更小于塑料襯墊允許值上述實際比壓小于橡膠類襯墊允許比壓值 20kg/cm2。無論采用何種襯墊都符合要求。二、天輪（多繩導向輪）的選擇根據(jù)主導輪的的型號'選取與之配合的天輪其型號為tsh石5，其主要參數(shù)如下:表1 5天輪型號直徑變位質(zhì)量繩槽半徑兩軸承中心距3500TSH 16.53500mm1133kg16.5mm1000mm提升機與井筒的相對位置的計算提升機對于井筒的相對位置，系根據(jù)卸載作業(yè)的方便，地面運輸?shù)暮喕约霸O備運行的安全而定。所有這些都應在礦井工業(yè)廣場的總體布置中解決、井架高度Hj1 0、井口水平

31、至下天輪軸心的距離Hji :（公式出處：礦井運輸及提升設備）HjiHxHe Hg Hfi 014 10.7 10 6.251.7543m式中：H f 1防撞梁離下天輪中心的距離為了計算井架的高度Hj，需先確定上下兩組天輪的中心距 e, e值取的過大，以致 兩條鋼絲繩弦互相平行，主導輪的圍包角只能是180度，這時如欲增大圍包角防止鋼絲繩打滑時，必須在主導輪的出繩附近加設導向輪。這不僅使系統(tǒng)復雜，且增大了維護的 工作量。如e值取的過小，增加圍包角是其優(yōu)點，但在井架附近的上下兩條鋼絲繩弦距 離過近，運轉中如果繩弦振動而使兩繩相互碰撞也是極不安全的?？紤]如上因素后，本 方案取e=5m這是井架高度Hj:

32、H j 43 5 48m、提升主導輪中心至井筒中心的距離 Ls為了安裝井架的斜撐，提升機主導輪中心至井筒中心距離Ls應大于下式計算的結果；Ls 0.6H j 3.5 D0.6 48 3.5 3.535.8m這里取LS 36m11、三、鋼絲繩的弦長（公式出處：礦井運輸及提升設備）Lx1Ls4.5 236下弦長Lx1 :2Dt222.13.52 2= 50.6m式中：Co 主導向輪高出井口水平的距離取 Co = 4.5m2.1mS 兩箕斗中心距離中心距離，查箕斗規(guī)格表可知S上弦長LX :HjCo 2LxS Dt * 242.74.5 2223.52=52m四、鋼絲繩的出繩角：上出繩角 ：arctg

33、CoLSS Dt2 2arctg48 4.5下出繩角H j1 Coarctg 丁arctg36arcsi nDDt2Lx143 4.52.13.52 2.3.5 3.5 arcs in2 50.80 ' " 0 '54 27 034 24 250 '58 51 28下出角1甚大于150，鋼絲繩不會觸及提升機的機架或基礎。五、鋼絲繩繞過主導輪的實際圍包角 a，上下出繩角差：58°5128" 56036'580 ' " 02 14 302.52.5018003.184弧度28匸LT&HCCJ*fl運動學及動力學

34、計算、預選提升機電動機為了對提升設備進行動力學計算，應預選提升電動機。在進行提升設備的方案比較 時，也需要初步選擇電動機。O轉數(shù)及電壓等級三個方面的要求:礦井提升電動機有交流和直流兩類。本次初步方案選用直流電動機拖動，直流拖動 的優(yōu)點是調(diào)速性能好、電耗小、易于自動化（公式出初選電動機的依據(jù)是：電動機的功率， 處：礦井運輸及提升設備）1、電動機的估算功率：m g Vm1000 j1.15 12540 9.8 9.7= 1.21000 0.981678kw式中:N 提升電動機的估算功率Vm前面計算的提升機提供的速度k 礦井阻力系數(shù)，箕斗提升k 1.15影響系數(shù),考慮到提升系統(tǒng)運轉時，有加減速度及鋼

35、絲繩應力等因素,箕斗提升1.21.4，這里取1.2。軸器。聯(lián)軸器效率,由于本系統(tǒng)采用電動機與提升機直接相聯(lián),采用鋼性聯(lián)j 0.982、電動機的估算轉數(shù):根據(jù)計算出來的N與n ,60VmD60 9.73.14 3.553rmin選擇電機的型號為:ZKTD 250 / 53 P , 額定功率為:1700kw，選擇額定轉數(shù)54r/min，轉動慣量13575kg m22.23、確定提升機的實際最大提升速度VmD入603"35549.8m/s60最大提升速度要供煤礦安全規(guī)程的限制，對于立井升降物料時，最大提升速度 不得超過下式求得的數(shù)值：Vm 06 H ; m/s9.8 06 5989.814

36、.67m/s故所選的電動機符合煤礦安全規(guī)程的限制，故所選的電機符合要求。所選的電 動機的型號和技術參數(shù)如下：表1 6電動機的型號額定功率額定轉速轉動慣量過載系數(shù)1ZKTD 250/53 P1700KW54r / min13575kg / m22.2二、為計算總變位質(zhì)量，我們可首先分別計算出各運動部件的變位質(zhì)量。然后相加 即可，各運動部件的質(zhì)量的變位原則，必須保證該部件在變位前后的功能相等。（一）、提升系統(tǒng)中有三部分作直線運動，既提升載荷，提升容器和提升鋼絲繩，他 們直接作用于滾筒圓周上，其速度和加速度就是滾筒周圍上的速度和加速度。所以不用 變位，它們本身的質(zhì)量就是變位質(zhì)量。直線運動部分的變位質(zhì)

37、量 mL為：mL m 2mz 4mpLp 2mg Lg=125402 120004 4.786 7912 9.436 621=63402.4 kg式中：Lp一根鋼絲繩總長度m ;LP HH jLxLx1 H j1=59848 50.652 43=791mLg 尾繩長度（二）、提升系統(tǒng)還有三部分作旋轉運動，即提升機，天輪和電動機轉子，在提升過 程中這些部件各運動質(zhì)點都圍繞自己的軸，以不同的回轉半徑和回轉速度旋轉，需要把 它們變位到滾筒圓周上，貝U各部件變位后的質(zhì)量值就不等于它們原來的數(shù)值。提升機的 變位質(zhì)量mj和天輪的變位質(zhì)量mt可以在它們的技術參數(shù)規(guī)格表中查出，不必計算，只 有電動機轉子的變位

38、質(zhì)量需要計算。電動機轉子的變位質(zhì)量md，由下式計算求得：mdJ DR2135753.5 24433kg式中：Jd 電動機轉子的轉動慣量R提升機滾筒的半徑（三）、則提升系統(tǒng)中的變位質(zhì)量：m m 2mz 4mp LP 2mg Lg 8mt mj md125402 120004 4.786 7912 9.436 6218 1133130004433 89899kg三、提升設備的運動學計算(一) 、提升設備的運行規(guī)律提升設備的運行狀態(tài)，主要取決于提升容器在井筒中的運行規(guī)律，而容器的運行 規(guī)律與容器的類型及控制方法等有密切關系。(二) 、提升加速度的確定1、箕斗提升初加速度a。的確定為了保證提升開始時空

39、箕斗對卸載曲軌及井架的沖擊不致過大，箕斗離開卸載曲軌時的速度被限制在V。1.5m/s，所以加速度a。為:2a°V02h0目前大量通用的箕斗卸載曲軌行程為 h。2.13m，所以加速度a。為:a°1.522 2.1320.528m/s故箕斗的提升初速度取a00.5m/s22、主加速度a。的確定主加速度a。是按經(jīng)濟的原則來確定的，主加速度的大小受煤礦安全規(guī)程 ，減速 箱強度，電動機過負荷能力三方面的限制，本系統(tǒng)沒有減速箱所以只從煤礦安全規(guī)程 和電動機的過負荷能力兩方面考慮。(1) 、煤礦安全規(guī)程中提升加減速度的限制：一般在豎井升降物料，加速度最2大不能超過1.2m/s(2) 、按

40、電動機的過負荷能力來確定，電動機的最大平均出力應大于或等于加減速 階段實際所需的最大出力，即：0.75 Fe kQ m a1即:0.75 Fe kQ a1m0.75 2.2 1700001.15 12540 9.8898991.55m/ s2式中：Fe 電動機的額定出力lOOONe j 1000 1700 0.98Fe170000NVm9.8綜合兩種情況取a10.75m/s23、減速度a3的確定根據(jù)實際情況及安全性考慮，本系統(tǒng)決采用電氣制動與機械制動相結合的制動方法 來完成提升系統(tǒng)的制動，所以減速度的大小要符合機械制動和電氣制動兩方面的要求。（1）、采用機械制動減速時，為了避免閘瓦過度發(fā)熱和磨

41、損，制動力應不大于0.3Q 即：F3 kQ m a30.3Q即:kQ 0.3Q a3m1.15 12540 9.80.3 12540 9.8898991.98m/s2（2）、采用電器制動，是用電動機緩慢減速，即電動機的轉子附加電阻再逐級接入 轉子回路，使電動機在較軟的人工特性上運行。為了能較好地控制電機，這時出力應不 小于35%勺額定值，即：F3 kQ m a30.35Fe所以當采用電動機減速方式時，其減速度為：kQ 0.35Fea3-m1.15 12540 9.8 0.35 1700008989920.91m/ s根據(jù)以上計算的兩個結果，綜合實際情況選取 a30.75m/s2（三）、速度圖參

42、數(shù)的計算速度圖是驗算設備的提升能力，選擇提升機控制設備及動力學計算的基礎。各類速 度圖的計算方法大致相同。1、卸載曲軌中初加速度時間：to V。皿 2.92s a00.52、箕斗在卸載曲軌的行程:h02.13m3、主加速時間：Vm Vo9.8 M6 10.2sa,0.754、主加速階段行程：Vm Vo9.8 1.46hit110.2 57.4m2 25、主減速階段時間：t3 Vm V498 0.5 12.4sa30.756、主減速階段行程：Vm V9.8 0.5h3m4t363.86m2 27、爬行時間：+h43st46sv40.5式中h4、V4從下表中查出表1 7表格爬行階段自動控制手動控制

43、箕斗距離h42.5 3.35.0速度V40.5 （定量裝載）0.4 （舊式裝載設備）8、抱閘時間t5，可定為1s，行程很小，可考慮包括在爬行距離內(nèi)不另行計算，減速度a5 一般取1m/s29、等速階段的行程：h2 Hh°hh3 h45982.1357.463.863472m10、等速階段的時間：t2匹47248.2sVm9.811、一次提升循環(huán)時間:Tx t 0 t1 t2 t3 t 4 2.92 10.2 48.2 92.72s四、提升設備動力學計算提升開始時，a a。，故拖動力Fo:F0 kQm a01.15 12540 9.8 186275.3Nt512.4 6 1 128989

44、9 o.5主加速階段開始，F(xiàn)0' F0186275.3Na1 ，故拖動力F1:F1 kQm a11.15 208750 N12540 9.889899 o.75主加速階段結束，a1 ，故拖動力 F1':等速階段開始，等速階段結束，減速階段開始，a3減速階段結束，a3F1'故拖動力F2故拖動力F2'0.75，0.75，F(xiàn)1 208750NF2:kQ 1.15 125409.8 141325.8NF2:F2 141325.8N故拖動力 F3 :kQm a31.15 12540 9.873901.6N故拖動力 F3' :89899 o.75F3' F3

45、739o1.6N出曲軌時：a a。，故拖動力Fo:爬行階段開始， a 0 ，故拖動力 F4 ：F4 kQ 1.15 12540 9.8 141325.8N 爬行階段結束， a 0 ，故拖動力 F4' ：F4' F4 141325.8N 根據(jù)以上的計算結果，繪出箕斗提升速度圖和力圖。電動機功率的驗算、 提升機等效容量的計算（公式出處： 礦井運輸及提升設備 ）1、等效時間Td的計算：對于自帶風扇裝置的電動機，其散熱條件則與電機轉數(shù)有關，轉數(shù)高時風扇散熱條件好，低時散熱條件差，休止時間散熱條件最差。故對于自帶扇風裝置電動機的等 效時間為：Tda t0 t1 t3 t4 t5 t23

46、1=2.9210.212.46 148.2 124 2=78.59 s式中：a 考慮電機在低速運轉時的散熱不良系數(shù)，一般取交流電機：a 1/2 ； 直流電機：a 3/4 ；考慮停車間歇時間的散熱不良系數(shù)，一般取交流電機:1/3 ；直流電機:1/2 ;2、等效力Fd的計算在一次提升過程中，由于拖動力和速度不同，因此電動機繞組中的電流和產(chǎn)生 的熱量也不一樣，為了簡化，用一個定負荷下運轉時的固定力和最大提升速度，作為選 擇電動機容量的依據(jù)，這個固定力叫做等效力。FdT 20 F dt 1.7 101278.59=147076NTd上式:TF2 dt0F02'2亠02F12'2亠2F2

47、2F2 F2'232 '2F5_ +3'2F4 F4 4186275.322.92208750210.2 141325.8248.273901.62 12.4 141325.82 6等效容量:PdFd Vm1000 j噸® 1471kw1000 0.983、電動機等效容量的計算根據(jù)以上計算出電動機的等效容量 Nd后，需按如下兩個條件來驗算前面初選的電動機的容量是否合適。1、按電動機允許發(fā)熱條件應滿足:NdNe ；既:1471kw 1700 kw式中Ne 初選電動機的額定功率2、按正常運行時電動機過負荷能力應滿足:即:FmaxFe0.75F maxFe0.75

48、2.2 1.65Fmax鵲 1231.65按上述兩種條件驗算時，所選的電動機均符合要求，故所選的電動機合格。提升設備的電耗及效率計算、一次提升電耗W為：（公式出處： 礦井運輸及提升設備）T1.02Vm F dt0，J/ 次_ 1.02 9.8 103330320.98 0.928_ 1.146 10 J式中：1.02考慮提升機的附屬設備（如潤滑油泵、制動油泵、磁力站、動力制動電源裝置等）耗電量的附加系數(shù)；減速器效率;電動機效率;積分式：TF01 ' 1 '' 1 'F 2 F2 t2 F 4 F4 t42=186275.3 2.92208750 10.21413

49、25.8 48.2 141325.8 6dt 2F0F0t0 2F1F1t1=10333032 N利用上式計算時，應注意以下幾點：1、如果減速器階段采用自由滑行或機械制動減速時，因提升電動機已切斷電源，其定子繞組內(nèi)無電流通過，不消耗電能，故減速階段力F3與F3'不應計入。只在采用電動機減速方式與電氣制動減速時才計入。2、爬行階段，當采用脈動爬行時，爬行階段的拖動力F4與F4'應計入。二、噸煤電耗W1及提升設備年電耗69.14 10 J8W11.146 1012.5413W 年_ w An 9.14 101500000 1.371 10 J二、一次提升有益電耗WyWy1000m

50、gH100012.549.85987.35107 J四、提升設備效率Wy7.35107100 %W1.146108多繩摩擦提升機的防滑驗算對于箕斗提升系統(tǒng)，因只上提貨載不下放貨載所以只進行上提貨載防滑驗算。因上面選取的主加速度ai 0.75m/s2大于0.6m/s2，所以要進行動防滑系數(shù)驗算為基準，對于等重尾繩提升系統(tǒng)，分析得知，在提升加速度階段動防滑安全系數(shù)最小，即： （公式出處：礦井運輸及提升設備）式中：ag mz n mp H cWx mx a1 e 1dk m g ms mxa1= 9.8 12000 4 4.786 643.59217 33383 0.75 e°'2

51、5 3.184 11.15 12540 9.836859 33383 0.75=1.272ms m mz n mp Hc= 12540120004 4.786 643.5=36859kg1 1mx mz n mp Hc n* m*120004 4.786 643.5 8 113333383kg其中：nx， mx導向輪的數(shù)目和變位質(zhì)量由于導向輪在下放側更容易使鋼絲繩滑動，故應將 nx , mx計入mx中，以便得到更 低的防滑安全系數(shù)。Wx 下放側礦井阻力，對于箕斗：我國Ws Wk0.075m g 0.075 12540 9.8 9217N鋼絲繩與摩擦襯墊間的摩擦系數(shù)，一般取0.25a鋼絲繩在摩擦

52、襯墊上的圍包角，為 3.184rad煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定，動防滑安全系數(shù)d 1.25，驗算所得的d 1.272>1.25，故動防滑系數(shù)合格應當指出，多繩摩擦提升機的防滑安全系數(shù)及鋼絲繩與摩擦襯墊之間的摩擦力的大 小，與其摩擦系數(shù)和摩擦襯墊材料關系極大，摩擦襯墊的材質(zhì)，性能的優(yōu)劣對摩擦提升 機的工作性能、使用范圍，工作可靠性都有直接影響，所以在摩擦材料的選取上，要選 用摩擦性能較高，質(zhì)量較高的材料，來提高系統(tǒng)的安全性能。設計心得通過本次設計，讓我充分懂得了理論聯(lián)系實踐的重要性，在設計中，理論計算部分綜合了大學四年所學到的知識，并且把這些知識運用到實踐當中去，我才感覺到所學的知識的重要性，這次設計為我以后參加工作起到 很好的鋪墊作用。通過這次設計， 我對礦山主井提升系統(tǒng)這一套機電設備的計算選型， 以 及整套系統(tǒng)的工作原理有了初步的了解，但這離我作一個工程技術人員還 很遙遠，今后我會不斷的學習完善自己，為祖國的發(fā)展和煤礦的繁榮，盡 自己的所有力