礦井提升設(shè)備的選型設(shè)計(jì) 卓建武 礦井運(yùn)輸與提升111

1、*畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書礦井提升設(shè)備的選型設(shè)計(jì)作 者:卓建武 學(xué) 號(hào)：1學(xué)院(系):機(jī)電系 專 業(yè):礦井運(yùn)輸與提升 指導(dǎo)教師： 賈發(fā)亮 評(píng) 閱 人： 2014年5月摘 要本設(shè)計(jì)主要對(duì)礦井生產(chǎn)所用的提升及運(yùn)輸設(shè)備的選型進(jìn)行的一次合理選擇。礦井提升需要用一些專用的提升設(shè)備，主要有提升容器，提升鋼絲繩，提升機(jī)，井架，裝卸載設(shè)備以及一些輔助設(shè)備。礦井提升設(shè)備是礦山較復(fù)雜而龐大的機(jī)電設(shè)備，它不僅承擔(dān)物料的提升與下放任務(wù)，同時(shí)還上下人員。礦井運(yùn)輸是煤炭生產(chǎn)過程的一部分，煤炭的井工生產(chǎn)中，運(yùn)輸線路長(zhǎng)，巷道條件多種多樣，運(yùn)輸若不暢通，采掘工作就無法繼續(xù)進(jìn)行，井工生產(chǎn)的煤礦運(yùn)輸作業(yè)，包括從工作面到礦井地面的煤炭運(yùn)輸和輔

2、助運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸包括矸石、材料、設(shè)備和人員運(yùn)輸。本書分四篇就以上幾種設(shè)備的選型計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)論述。關(guān)鍵詞：提升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)目 錄第一章 刮板輸送機(jī)的選型計(jì)算1第一節(jié) 運(yùn)輸能力的確定1第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)功率的校驗(yàn)2第三節(jié) 刮板鏈強(qiáng)度校驗(yàn)4第二章 順槽皮帶機(jī)的選型計(jì)算6第一節(jié) 輸送帶的寬度6第二節(jié) 牽引力及運(yùn)行功率7第三節(jié) 輸送機(jī)的運(yùn)行阻力9第四節(jié) 輸送帶張力計(jì)算11第五節(jié) 輸送帶強(qiáng)度校驗(yàn)13第六節(jié) 電動(dòng)機(jī)功率校驗(yàn)14第三章 大巷電機(jī)車的選型計(jì)算15第一節(jié) 電機(jī)車及礦車的初選15第二節(jié) 列車組成的計(jì)算15第三節(jié) 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算19第四章 主井提升設(shè)備選型計(jì)算21第一節(jié) 箕斗的選擇21第二節(jié) 選擇提升

3、鋼絲繩22第三節(jié) 選擇提升機(jī)和天輪26第四節(jié) 提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算27第五節(jié) 預(yù)選提升電動(dòng)機(jī)29第六節(jié) 提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量30第七節(jié) 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算31第八節(jié) 動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算33第九節(jié) 電動(dòng)機(jī)容量校驗(yàn)35結(jié)束語37參考文獻(xiàn)38致謝39第一章 刮板輸送機(jī)的選型計(jì)算刮板輸送機(jī)，屬于煤礦運(yùn)輸機(jī)械。用以解決煤礦15°-25°大傾角上山運(yùn)輸時(shí)，減速器傾角大、潤(rùn)滑不良、漏油、離心摩擦式聯(lián)軸器進(jìn)油打滑引發(fā)火災(zāi)，電動(dòng)機(jī)燒損，過渡槽中卡鏈、斷鏈、物料易滾落等問題。該礦用刮板輸送機(jī)由防爆電動(dòng)機(jī)通過離心摩擦式聯(lián)軸器、減速器、圓環(huán)鏈輪和機(jī)尾滾筒帶動(dòng)圓環(huán)鏈條上的刮板組成，其先進(jìn)之處是：通過一種

4、新型機(jī)頭架改變電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器在機(jī)頭部的裝配角度，使其在大傾角上運(yùn)時(shí)呈近水平。在過渡槽中板下面安裝防卡鏈板，設(shè)計(jì)加大中部槽的裝載深度。采用該機(jī)有效解決以上問題，降低事故率和材料消耗，并能減少巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度和運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量。 第一節(jié) 運(yùn)輸能力的確定一、生產(chǎn)率的確定當(dāng)工作面采用采煤機(jī)時(shí),因?yàn)槊菏沁B續(xù)而均勻地裝到輸送機(jī)上的.所以生產(chǎn)率可按采煤機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算. 式中： 一次采高，= 3.5m; b 采煤機(jī)一次截深，b = 0.6m; r 原封煤容重,r = 1.35; g 采煤機(jī)的最大牽引速度, g = 3.5 m/min;則: 考慮到刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于采煤機(jī)的生產(chǎn)率,所以選擇SGZ764/

5、320W重型刮板輸送機(jī).其主要技術(shù)規(guī)格如下：運(yùn)輸能力Q=900t/h；刮板鏈速度V=0.95m/s；刮板鏈單位長(zhǎng)質(zhì)量q=36.26kg/m；刮板鏈破斷拉力F=850kN；電動(dòng)機(jī)功率N=2×160kw；中部槽尺寸長(zhǎng)×寬×高（）1500×764×222；由于實(shí)際工作面長(zhǎng)度和煤層傾角、煤層厚度等條件各不相同，需要對(duì)刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸生產(chǎn)能力、電機(jī)功率、刮板鏈強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。二、運(yùn)輸能力的計(jì)算式中: F 貨載最大橫斷面積；中部槽裝煤的動(dòng)堆積角按30°,從幾何關(guān)系可求得F=0.764×0.222+×（0.764-2×0

6、.222）×=0.184裝滿系數(shù)，按水平計(jì)算取1；表1-1 裝滿系數(shù)輸送情況水平及向下運(yùn)輸向 上 運(yùn) 輸裝滿系數(shù)0.915º10º15º0.80.60.5r散集容重，r=0.95；v刮板鏈速，v=0.95；則： =3600×0.184×1×0.95×0.95=599.08573.86有計(jì)算結(jié)果可知所選刮板輸送機(jī)的輸送能力滿足要求。第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)功率的校驗(yàn)一、運(yùn)行阻力計(jì)算刮板輸送機(jī)運(yùn)行阻力按直線段和曲線段分別計(jì)算。沿傾斜運(yùn)行的刮板輸送機(jī)的重段直線段阻力除克服煤和刮板鏈的運(yùn)行阻力外，還需要克服煤和刮板鏈的重力。重段阻力

7、：=空段阻力：式中： 中部槽單位長(zhǎng)度的裝煤量 ； 刮板鏈單位長(zhǎng)度的質(zhì)量， =36.26； 刮板輸送機(jī)的長(zhǎng)度，=150； 煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)，采用中雙鏈取0.7； 刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)取0.35； 重力加速度取9.8 m/s；則： =（174.8×0.7+36.26×0.35）×150×9.8=198524.97N =36.26×150×9.8×0.35=18655.77N刮板鏈在鏈輪處的彎曲阻力分別使其重段阻力和空段阻力增加10%，則刮板輸送機(jī)的總運(yùn)行阻力即電動(dòng)機(jī)的牽引力為：=1.1×1.1（）=1.21

8、（）=262788.7N表1-2 及選取表 阻力系數(shù)鏈子類型煤在溜槽中的移動(dòng)阻力系數(shù)刮板鏈在溜槽中的移動(dòng)阻力系數(shù)單 鏈0.40.60.30.4雙 鏈0.60.80.30.4二、電動(dòng)機(jī)功率的校驗(yàn) 電動(dòng)機(jī)軸上的功率： 式中：總牽引力； V 刮板鏈運(yùn)行速度，V=0.95m/s；則：=249.6KW2×160KW所以所選刮板輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)滿足要求。第三節(jié) 刮板鏈強(qiáng)度校驗(yàn)一、最大張力的計(jì)算如圖：可知點(diǎn)2處為最大張力點(diǎn)，點(diǎn)3為最小張力取為0N。用逐點(diǎn)計(jì)算法求刮板鏈各點(diǎn)的張力：其中刮板鏈饒過鏈輪時(shí)的阻力，取所以=1.06×18655.77=19775.12N； =19775.12+198

9、524.97=218300.09N； 則點(diǎn)2處為最大張力點(diǎn)二、刮板鏈的安全系數(shù) 雙鏈 式中： 一條刮板鏈的破斷拉力，=850kN； 刮板鏈的最大靜張力（N）； 雙鏈負(fù)荷不均勻系數(shù)，中雙鏈取0.88；則： 3.5所以刮板鏈強(qiáng)度滿足要求。第二章 順槽皮帶機(jī)的選型計(jì)算帶式輸送機(jī)是以膠帶兼作牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的一種運(yùn)輸設(shè)備，它在礦井地面和井下運(yùn)輸中得到極其廣泛的應(yīng)用。帶式輸送機(jī)具有體積小、耗電少、維修方便、效率高的特點(diǎn)。在運(yùn)輸過程中對(duì)物料的破碎性小，拋撒煤炭少，因此在煤礦的井上、井下運(yùn)輸中廣泛使用井下礦用帶式輸送機(jī)，該機(jī)包括機(jī)架、主動(dòng)滾筒、傳動(dòng)滾筒、卸料滾筒、張緊滾筒、防跑偏輥、皮帶托輥，接料斗，機(jī)尾

10、滾筒，皮帶組成，其特征是在機(jī)架的上部，沿著機(jī)架的兩側(cè)裝有防跑偏輥，防跑偏輥是可以旋轉(zhuǎn)的，其作用在于防止運(yùn)動(dòng)的皮帶發(fā)生偏移；皮帶托輥安裝在機(jī)架上，三個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的皮帶托輥組成一個(gè)“”字型結(jié)構(gòu)，其作用不僅可以對(duì)皮帶起支撐作用，還可使煤炭向皮帶中間聚集，可增加傳送的煤炭量，提高工作效率，同時(shí)還有助于防止對(duì)運(yùn)動(dòng)皮帶的偏移現(xiàn)象。第一節(jié) 輸送帶的寬度1. 原煤的安息角為25°，原煤的堆積密度0.95，皮帶機(jī)的工作傾角=8°。查表可知傾斜系數(shù)=0.97。2. 因?yàn)槊菏沁B續(xù)地從刮板輸送機(jī)上轉(zhuǎn)載到皮帶機(jī)上的，所以皮帶機(jī)的生產(chǎn)率可按刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)率計(jì)算即Q=595.35。3. 考慮其向上的工作條

11、件所以選用帶速V=1.6，為了保證給定的運(yùn)輸能力，帶上必需具有的堆積橫斷面積為 查表可知輸送機(jī)的承載托輥槽角為35°，物料的安息角為25°時(shí)，帶寬為1000的輸送機(jī)上允許的物料堆積的橫斷面積為0.13365。此值大于計(jì)算所需的堆積橫斷面積，據(jù)此選用帶寬為1000的輸送帶能滿足需要。注：圖1中B為皮帶的寬度L3為托輥長(zhǎng)度，為動(dòng)安息角，皮帶槽角。如上計(jì)算：確定選用帶寬B=1000，680S型煤礦用阻燃輸送帶，輸送帶按=11.6計(jì)算。表2-1各種帶寬允許的塊度表B（mm）50065080010001200140016001800(mm)1001301802503003504204

12、80(mm)150200300400500600700800貨載最大塊度的橫向尺寸；mm貨載平均塊度的橫向尺寸；mm第二節(jié) 牽引力及運(yùn)行功率一、驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力參照類似的帶式輸送機(jī) 取=22，= 7。略去特種阻力和，計(jì)算運(yùn)煤驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力：式中：C 附加阻力系數(shù)取1.12； 單位長(zhǎng)度輸送帶上運(yùn)物料量， ； 輸送帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，=11.6； 重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，取=22； 空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，取= 7；L 輸送機(jī)的輔設(shè)長(zhǎng)度850；重力加速度，取=10； 輸送帶在托輥上運(yùn)行的阻力系數(shù)，取=0.022；表2-2物料斷面系數(shù)動(dòng)堆積角10º

13、20º25º30º35ºK平形67135172209247槽形316385422458496 輸送機(jī)工作傾角為8°；則： °=二、帶式輸送機(jī)所需的運(yùn)行功率計(jì)入驅(qū)動(dòng)設(shè)備的傳動(dòng)效率，所需電動(dòng)機(jī)的功率為：式中：P 驅(qū)動(dòng)滾筒上所需的牽引力，155.744KN； V 輸送帶速度，V=1.6； 驅(qū)動(dòng)設(shè)備的傳動(dòng)效率取0.9；則：所以可以選用570KW的型電動(dòng)機(jī)。表2-3傾角系數(shù)工作傾角0º1º 10º15º15º20º C 1 0.95 0.9第三節(jié) 輸送機(jī)的運(yùn)行阻力按所給條件，本設(shè)計(jì)有重

14、段和空段兩個(gè)直線傾斜區(qū)段。表2-4 輸送帶沿托輥運(yùn)行阻力系數(shù)托輥型式工作條件槽形（）平形（） 清潔干燥 0.02 0.018少量塵埃正常濕度 0.03 0.025大量塵埃濕度大 0.04 0.035重段阻力：空段阻力：式中： 單位長(zhǎng)度輸送帶上運(yùn)物料量， ； 輸送帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，=11.6； 重段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，取=22； 空段單位長(zhǎng)度上分布的托輥旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量，取= 7；L 輸送機(jī)的輔設(shè)長(zhǎng)度850； 重力加速度，取=10；輸送帶沿重段運(yùn)行的阻力系數(shù)取0.05；表2-5 托輥轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量表托輥型式帶 寬 B （毫米）5006508001000 （公斤）槽形鑄鐵座1112142

15、2沖壓座891117平形鑄鐵座8101217沖壓座791115輸送帶沿空段運(yùn)行的阻力系數(shù)取0.04； 輸送機(jī)工作傾角為8°；則： 表2-6 帶寬與帆布層數(shù)配合表帶寬500650800100012001400帆布層數(shù)3-44-54-65-85-106-12第四節(jié) 輸送帶張力計(jì)算輸送帶張力按逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算，由于帶式輸送機(jī)是靠摩擦力傳遞牽引力的，輸送帶張力應(yīng)滿足傳遞所需牽引力的要求；為使輸送帶在兩滾筒間垂度不過大，對(duì)輸送帶的張力也有一定要求，所以在進(jìn)行輸送帶張力計(jì)算過程中輸送帶張力要按以上兩個(gè)條件計(jì)算：1） 摩擦傳動(dòng)條件:即輸送帶的張力必須保證工作時(shí)輸送帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑;2）垂度條件:

16、即輸送帶的張力必須保證輸送帶在兩托輥間的下垂度不超過規(guī)定值.一、按摩擦條件計(jì)算張力按逐點(diǎn)計(jì)算法計(jì)算,如下圖: 按摩擦傳動(dòng)條件可列出與關(guān)系: 式中: n 摩擦力備用系數(shù)取1.17; 輸送帶和滾筒間摩擦系數(shù)取0.25; 輸送帶在滾筒上的圍包角,查表可取;則: 聯(lián)立上面式得 所以 二、滿足輸送帶垂度所需張力式中：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度輸送帶上運(yùn)物料量， ； 輸送帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，=11.6； 重段托輥間距，取=1.2m； 重力加速度，取=10； 輸送機(jī)工作傾角為8°；則：=155897N所以輸送帶垂度張力滿足要求。表2-7輸送帶與滾筒間的摩擦系數(shù) 輸送帶滾筒橡膠輸送帶塑料輸送帶無襯光面滾筒干 燥0.250

17、.17潮 濕0.200.15有 泥 水0.10膠 面 滾 筒干 燥0.400.3潮 濕0.350.25有 泥 水人 字 溝 槽膠 面 滾 筒干 燥0.40.5潮 濕0.300.35有 泥 水0.25第五節(jié) 輸送帶強(qiáng)度校驗(yàn)煤礦用阻燃帶的安全系數(shù) 式中： 阻燃輸送帶的拉斷強(qiáng)度680/mm； 阻燃帶寬度1000 mm； 輸送帶的最大靜張力，即；則： 所以輸送帶強(qiáng)度滿足要求。第六節(jié) 電動(dòng)機(jī)功率校驗(yàn)輸送機(jī)牽引力 式中： 主動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)張力，=N； 主動(dòng)滾筒分離點(diǎn)張力，=； 阻力系數(shù)，取=0.04；則： 功率： 式中： 輸送機(jī)牽引力（N）； 輸送帶速度V=1.6； 傳動(dòng)裝置效率取0.83；則： 因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)

18、應(yīng)留有15-20的備用系數(shù)。 570KW所以所選擇的電動(dòng)機(jī)額定功率滿足其運(yùn)輸功率的要求。第三章 大巷電機(jī)車的選型計(jì)算電機(jī)車運(yùn)輸是礦井水平巷道長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，它是礦井運(yùn)輸中極為重要的部分。電機(jī)車具有良好的性能，它運(yùn)行速度快，效率高，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，成本低。適用于彎道和支線較多的運(yùn)輸巷道?？梢宰龆喾N運(yùn)輸工作。電機(jī)車按供電方式的不同可分為架線式和蓄電池式兩大類，架線式電機(jī)車主要用于非瓦斯礦及一、二級(jí)瓦斯礦有新鮮風(fēng)流的大巷道中。超級(jí)瓦斯礦絕對(duì)不允許使用，所以只能用蓄電池式電機(jī)車。第一節(jié) 電機(jī)車及礦車的初選按照一般的選用經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)槟戤a(chǎn)量120萬噸，可初步選用架線式電機(jī)車，其技術(shù)特征為：機(jī)車粘著

19、質(zhì)量P=20，軌距L=900，機(jī)車長(zhǎng)時(shí)牽引力=12.75KN，牽引電動(dòng)機(jī)的額定電壓V=550V；選用底卸式礦車，其技術(shù)特征為：最大裝載量=5，自重質(zhì)量=300。第二節(jié) 列車組成的計(jì)算一列車應(yīng)由多少輛礦車組成，要按機(jī)車的牽引能力和制動(dòng)能力計(jì)算。牽引能力受粘著力和牽引電機(jī)溫升條件限制；制動(dòng)能力是能夠在規(guī)定的距離內(nèi)停車。所以列車組成按以下三個(gè)條件確定。表3-1 粘著系數(shù)表工作狀態(tài) 值散砂起動(dòng) 0.24散砂制動(dòng) 0.17不散砂制動(dòng)井下巷道：0.09；地面：0.12一、按粘著力計(jì)算以機(jī)車沿上坡牽引重載列車在起動(dòng)時(shí)車輪不打滑為計(jì)算依據(jù)。滿足粘著力條件機(jī)車最多牽引的礦車數(shù)：式中： 機(jī)車質(zhì)量，P=20； 礦車

20、載重的質(zhì)量，G=5； 礦車自重的質(zhì)量，=0.3； 列車中的礦車數(shù)； 粘著系數(shù)，查表3-1按撒砂起動(dòng)取0.24； 重列車起動(dòng)的阻力系數(shù)，查表3-2取=0.0105； 軌道的平均坡度，一般為3； 列車起動(dòng)的加速度，一般取0.04；則：表3-2 列車運(yùn)行阻力系數(shù)礦車載量 t 列車運(yùn)行 列車起動(dòng) 10.0090.0110.01350.0165 30.0070.0090.01050.0135 50.0060.007二、按牽引電動(dòng)機(jī)溫升計(jì)算電機(jī)車的牽引電機(jī)是按短時(shí)重復(fù)工作制運(yùn)行的，電機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)可按每循環(huán)的等效電流計(jì)算。即等效電流值不超過它的長(zhǎng)時(shí)電流。由于牽引電機(jī)正常工作在牽引力特性曲線的直線部分，牽引力

21、與電流成正比，在計(jì)算中可以用等值牽引力代替等效電流，使等值牽引力不超過長(zhǎng)時(shí)牽引力。按滿足牽引電動(dòng)機(jī)溫升條件，機(jī)車最多牽引的礦車數(shù)為：式中： 列車中的礦車數(shù)； 礦車載重的質(zhì)量，G=5； 礦車自重的質(zhì)量，=0.3； 機(jī)車長(zhǎng)時(shí)牽引力，=12.75KN； 調(diào)車系數(shù)，因運(yùn)距大于2可知取1.15；（運(yùn)距小于1000m取1.4；運(yùn)距為10002000m取1.25；運(yùn)距大于2000 m取1.15.） 其中： 列車往返一個(gè)循環(huán)的運(yùn)行時(shí)間， （） 重列車運(yùn)輸時(shí)間， （） 空列車運(yùn)行時(shí)間， （） 加權(quán)平均運(yùn)距， 重列車運(yùn)行速度，取=17.7； 空列車運(yùn)行速度，同樣取=17.7；0.75 考慮列車運(yùn)行中降速運(yùn)行區(qū)段所

22、乘的系數(shù)； 機(jī)車在往返一個(gè)循環(huán)的休止時(shí)間，取20； 重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，按表選取0.006； 等阻坡度取2； 重力加速度取10； 機(jī)車質(zhì)量，P=20；則： 三、按制動(dòng)條件計(jì)算煤礦安全規(guī)程規(guī)定：列車制動(dòng)距離，運(yùn)送物料時(shí)不得超過40m，運(yùn)送人員時(shí)不得超過20m。 計(jì)算時(shí)按最不利的條件，即按重列車沿下坡運(yùn)行且列車開始制動(dòng)時(shí)的速度等于長(zhǎng)時(shí)速度，為使列車能在規(guī)定的距離內(nèi)停車，列車應(yīng)有的減速度： 式中： 制動(dòng)開始時(shí)的運(yùn)行速度，； 實(shí)際制動(dòng)距離，按運(yùn)送物料40m計(jì)算；則： 滿足制動(dòng)條件列車中最多礦車數(shù)為： 式中： 機(jī)車質(zhì)量，P=20； 礦車載重的質(zhì)量，G=5； 礦車自重的質(zhì)量，=0.3； 粘著系數(shù)，按撒砂制

23、動(dòng)取0.17； 列車能在規(guī)定的距離內(nèi)停車應(yīng)有的減速度； 重列車運(yùn)行阻力系數(shù)，按表選取0.006； 軌道平均坡度，一般為3；則： 四、列車組成的確定列車組成應(yīng)按同時(shí)滿足上述三個(gè)條件來確定，即按其中最少的礦車數(shù)來確定。所以該列車應(yīng)該由18輛礦車組成。第三節(jié) 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算一、一臺(tái)機(jī)車在一個(gè)工作班內(nèi)能往返運(yùn)行的次數(shù) （次/班） 式中： 一個(gè)班內(nèi)的運(yùn)輸工作時(shí)間，運(yùn)送人員取=7.5小時(shí)； 列車往返一個(gè)循環(huán)的運(yùn)行時(shí)間，可知 機(jī)車在往返一個(gè)循環(huán)的休止時(shí)間，取20；則： （次/班）二、每班運(yùn)煤所需列車數(shù)式中： 每班運(yùn)煤量， 運(yùn)輸不均衡系數(shù)，取=1.25； 矸石系數(shù)，；車組中的礦車數(shù)； 礦車載重的質(zhì)量，G=5

24、；則： （次/班）三、每班運(yùn)送總次數(shù)運(yùn)人時(shí)，每一運(yùn)輸大巷按一次計(jì)算。該礦井為兩翼開采，所以 （次/班）四、工作機(jī)車臺(tái)數(shù) 臺(tái)五、備用與檢修臺(tái)數(shù)通過查閱資料1<N<3,所以 取.六、所需機(jī)車總數(shù) 臺(tái)第四章 主井提升設(shè)備選型計(jì)算第一節(jié) 箕斗的選擇已知下列基本參數(shù)：礦井年產(chǎn)量： 礦井深度： 礦井年工作日：天礦井日工作小時(shí)數(shù)：裝載高度：卸載高度：散集容積質(zhì)量：一、確定合理的經(jīng)濟(jì)速度=0.4式中: H提升高度(m); 裝載高度(m),=18m; 礦井深度(m), =350 m; 卸載高度(m), =20m;則: =0.4=0.4=7.87s二、估算一次提升循環(huán)時(shí)間 式中: 提升加速度,估取=0

25、.8;箕斗在卸載曲軌內(nèi)爬行時(shí)間,取=10s; 箕斗裝載時(shí)間(休止時(shí)間),取=10s;則: =+=三、確定一次合理提升量式中: 提升不均衡系數(shù),取=1.15; 提升能力富裕系數(shù),對(duì)多水平提升時(shí)應(yīng)留有為1.2的能力富裕系數(shù); 年工作日=300天; 日工作小時(shí)數(shù).礦井年產(chǎn)量=；則: 四、選擇標(biāo)準(zhǔn)箕斗查箕斗規(guī)格表,選標(biāo)準(zhǔn)箕斗JDS16/150×4。其技術(shù)特征為：載重：Q=16t=16000kg；自重：=15t=15000kg;全高: =15600mm.第二節(jié) 選擇提升鋼絲繩提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品在礦井提升中，

26、根據(jù)用途，選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充發(fā)揮它們的效能。選擇鋼絲繩的類型，首先應(yīng)按以下原則確定：（1）使用中不松股；（2）符合使用場(chǎng)合及條件；（3）符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。同時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：（1）在井筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中，由于腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩；（2）在磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩；（3）彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí)，應(yīng)選用接觸式或三角股繩；（4）實(shí)踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：?jiǎn)卫K纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是：為防止纏繞時(shí)松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為

27、右旋，所以多選右同向捻繩；（5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑，耐磨損；（6）用于溫度高或有明火的地方如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。一、單繩端荷重式中： 一次提升量，=16000 kg； 容器質(zhì)量，=15000 kg；則： 二、鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度 式中： 井架高度，近似取值=34； 礦井深度，=350m 裝載高度，=18m 則： 三、鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量 式中： 鋼絲繩單位長(zhǎng)度質(zhì)量（）； 鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度，取=160； 鋼絲繩的靜力安全系數(shù)，查表取=9.2； 則： 按礦山固定機(jī)械手冊(cè)表55推薦，選用6×19170040特鍍鋅右交叉捻，其技術(shù)特征為：鋼絲繩直徑：d=40 m

28、m；繩中最粗鋼絲直徑：D=2.6 mm；鋼絲繩全部鋼絲斷裂力總和：;每米重:p=57.17N/m。四 鋼絲繩安全系數(shù)校核 9.2 所選鋼絲繩滿足安全要求，合格可用。 五、鋼絲繩的使用與維護(hù)使用中的鋼絲繩潤(rùn)滑是非常重要的，它關(guān)系到鋼絲繩的使用壽命及安全運(yùn)行。潤(rùn)滑的作用歸納有三：1）保護(hù)鋼絲不銹蝕；2）起潤(rùn)滑作用，減少鋼絲繩的磨損；3）防止?jié)駳狻⑺纸肜K內(nèi)，并補(bǔ)充繩芯油量。在使用中要正確地選用潤(rùn)滑油。對(duì)潤(rùn)滑油提出以下要求：1）粘稠性好，能使油脂緊密粘附在繩上，振動(dòng)、淋水也甩沖不掉；2）要有較好的粘溫特性，低溫時(shí)不硬化（龜裂），高溫時(shí)不流失；3）防銹和潤(rùn)滑性能要好，不含酸堿性，應(yīng)有一定的透明度，以

29、便發(fā)現(xiàn)磨損及斷絲。六、鋼絲繩的檢查和試驗(yàn)提升鋼絲繩每天必須以0.3m/s的速度進(jìn)行詳細(xì)檢查并記錄斷絲情況。有關(guān)斷絲和鋼絲繩斷面縮小的極限要求和換繩要求見煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定。鋼絲繩如遭受卡罐或突然停車等猛烈拉伸時(shí)必須立即停車檢查，遭受沖擊拉伸的一段如果長(zhǎng)度增長(zhǎng)0.5%以上或有明顯損傷，應(yīng)更換新繩。多繩纏繞時(shí)由下層轉(zhuǎn)到上層的一段繩，由于磨損嚴(yán)重，必須加強(qiáng)檢查并且每季度移繩四分之一圈。鋼絲繩的檢查方法目前大量采用眼睛觀察和用手捋繩檢查，這不僅勞動(dòng)條件差而且不能檢查繩內(nèi)部斷絲情況，為此國(guó)內(nèi)外已研制出了多種鋼絲繩探傷儀器。例如“GXT-1型鋼絲繩在線無損探傷儀”，采用漏磁交聯(lián)放大原理檢查鋼絲繩內(nèi)外斷絲

30、、磨損、銹蝕；對(duì)鋼絲繩接頭焊點(diǎn)及斷面等有一定的定性、定量精度。新繩在使用前均應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)合格的備用鋼絲繩必須妥善保管。使用中的鋼絲繩必須定期試驗(yàn)，煤礦安全規(guī)程規(guī)定除摩擦式提升機(jī)用鋼絲繩和平衡尾繩以及30度以下斜井專為升降物料用的鋼絲繩外，提升鋼絲繩在使用過程中要定期作剁繩頭試驗(yàn)。升降人員或升降人員和物料的鋼絲繩自懸掛之日起每隔6個(gè)月試驗(yàn)1次，升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時(shí)起經(jīng)過1年以后進(jìn)行第一次試驗(yàn)，以后每隔6個(gè)月試驗(yàn)1次。鋼絲繩的試驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程。第三節(jié) 選擇提升機(jī)和天輪一、提升機(jī)卷筒直徑D規(guī)程規(guī)定：井上提升滾筒圍包角大于90度的天輪，最小直徑與鋼絲繩直徑之比不得小于80；立井天

31、輪與鋼絲繩二者直徑比不得小于1200。則： 據(jù)此選用提升機(jī)，其技術(shù)特征為：卷筒直徑D=3.5m；卷筒寬度B=1.7m；許用最大靜張力；最大靜張力差；變位重量；減速器最大輸出動(dòng)扭矩；兩卷筒間隙；兩卷筒中心距。二、實(shí)際需要卷筒的容繩寬度由于B，因而要考慮多層纏繞三、計(jì)算實(shí)際纏繞層數(shù)所以纏繞兩層，根據(jù)煤礦安全規(guī)程箕斗提升許可纏繞兩層，因而卷筒寬度可滿足該礦井使用要求。四、鋼絲繩實(shí)際最大靜張力的校驗(yàn) 170000N五、鋼絲繩實(shí)際最大靜張力差的校驗(yàn)115000N由以上鋼絲繩實(shí)際最大靜張力和最大靜張力差的校驗(yàn)可知所選提升機(jī)強(qiáng)度滿足要求。六、天輪的選擇據(jù)此可選用井上型固定天輪。其技術(shù)特征為：天輪直徑=3.5

32、m；變位重量。第四節(jié) 提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算一、確定井架高度根據(jù)煤礦安全規(guī)程第373條規(guī)定，考慮實(shí)際提升速度低于8m/取過卷高度。確定二、計(jì)算卷筒中心至井筒中鋼絲繩間的水平距離確定三、計(jì)算鋼絲繩弦長(zhǎng)提升機(jī)卷筒中心與機(jī)房地平高差0.7m，機(jī)房地平與井筒高差0.5m，所以取則 =47.8m因?yàn)?0m 故不會(huì)引起繩弦強(qiáng)烈跳動(dòng)，鋼絲繩弦長(zhǎng)合理。四、鋼絲繩最大外偏角 =五、鋼絲繩最大內(nèi)偏角 六、鋼絲繩下出繩角 所以鋼絲繩下出繩角合格。第五節(jié) 預(yù)選提升電動(dòng)機(jī)一、確定電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)考慮到箕斗容積選用較大，故預(yù)定同步轉(zhuǎn)數(shù) 有可估定額定轉(zhuǎn)速；二、預(yù)選電動(dòng)機(jī)功率實(shí)際提升速度則電動(dòng)機(jī)功率； 式中：礦井阻力系數(shù)，箕

33、斗提升時(shí)=1.15； 減速器傳動(dòng)效率，=0.85； 動(dòng)力系數(shù)，取=1.2；則： 根據(jù)以上計(jì)算，選擇繞線型異步電動(dòng)機(jī)其技術(shù)特征如下：額定功率；額定轉(zhuǎn)速；電動(dòng)機(jī)效率；過載能力飛輪慣量三、電動(dòng)機(jī)額定拖動(dòng)力第六節(jié) 提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量提升系統(tǒng)有多個(gè)運(yùn)動(dòng)部件組成，為便于計(jì)算系統(tǒng)總的慣性力，必須將各部件的質(zhì)量變位到共同的基點(diǎn)上，例如卷筒表面纏繞圓周上，該處的線速度為提升容器的線速度。質(zhì)量的變位原則是保持變位前后的動(dòng)能相等。系統(tǒng)變位質(zhì)量的總和稱為提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量，用表示。一、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量二、提升機(jī)變位質(zhì)量三、天輪變位質(zhì)量四、鋼絲繩變位質(zhì)量 五、容器變位質(zhì)量六、載荷變位質(zhì)量則： 第七節(jié) 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算

34、一、主加速度的確定按電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷能力按減速器允許最大輸出動(dòng)扭矩，為了減輕動(dòng)荷載，提高機(jī)械部分和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的可靠性，取值應(yīng)留有余地。故本設(shè)計(jì)取=0.8.二、減速度的確定按自由滑行方式確定的減速度三、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)計(jì)算初加速度： 式中： 箕斗脫離卸載曲軌時(shí)的速度（）； 卸載曲軌長(zhǎng)度，=2.35m；初加速時(shí)間： 主加速時(shí)間： 主加速行程： 減速時(shí)間： 減速行程： 爬行時(shí)間： 式中： 爬行距離，取=3m； 爬行速度，=0.5；等速行程： 等速時(shí)間： 一次提升循環(huán)時(shí)間 式中: 休止時(shí)間，具體所裝的材料不同，休止時(shí)間不同查表取=16s四、提升能力校驗(yàn)實(shí)際年提升能力： 萬噸/年第八節(jié) 動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算初加速開始: 初加速終了： 主加速開始： 主加速終了： 等速開始： 等速終了： 減速階段由于采用機(jī)械制動(dòng)方式,電動(dòng)機(jī)已斷電，故不計(jì)入。爬行開始： 爬行終了： 第九節(jié) 電動(dòng)機(jī)容量校驗(yàn)一、等效時(shí)間的計(jì)算 二、等效力的計(jì)算 三、電動(dòng)機(jī)等效功率的計(jì)算四、工作過負(fù)荷校驗(yàn)式中：力圖中最大拖動(dòng)力，=331200N 則：五、特殊過負(fù)荷校驗(yàn) 式中：調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)時(shí)特殊提升力，取動(dòng)力系數(shù) 則 因此：從以上校驗(yàn)結(jié)果可知所選電動(dòng)機(jī)可用。結(jié)束語這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次綜合性的練兵設(shè)計(jì)，是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)知識(shí)的一次檢驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中既鞏固了所學(xué)的知識(shí)，又為走向工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，我們必須認(rèn)真、謹(jǐn)