提升系統(tǒng)的選型設計

1、三旺煤礦主斜井提升系統(tǒng)的設計選型 一、 概論三旺煤礦現(xiàn)主要開采五3煤層，由于礦井開拓、掘進任務量大，需在風井增加提升設備，主要服務于提矸任務，因此對風井提升機進行選型設計。二、設計計算的依據(jù)1. 礦井設計年產(chǎn)量An=15萬噸；2. 工作制度：年工作天數(shù)br=330天;日凈提升時間t=16小時;3.礦井斜長L1=850m,傾角=27。;4. 絞車至井口的長度L2=40m;5. 礦井服務年限為11.4年;6. 提升方式:斜井單鉤雙繩箕斗提升;7.提升機電動機電壓380V;8.根據(jù)本礦現(xiàn)有情況一個箕斗，箕斗m=2000，載重m0=3000 三、提升機的選擇1.一次提升提升量的確定1 提升斜長L =L

2、1+L2=85040=890（m）2 初步選擇的最大速度Vm根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定傾斜巷道升降人員或用礦車升降物料時的最大速度不得超過5m/s,查JK型多繩纏繞式提升機,暫選Vm=3.4m/s;提升加、減速度a0=0.5m/s一次提升循環(huán)時間的確定，根據(jù)提升一次循環(huán)時間圖得 Tq、=2 Vma00.5 a0t12+(L-20.5 a0t12)3.4 =26.8+255 =268.6(s) (二)、提升鋼絲繩的選擇 1. 提升鋼絲繩端靜荷重Qd =n(mm0) (sin+f1cos)= (2000+3000)(sin27。+0.015cos27。)=5000(0.453+0.0150.891)=5

3、0000.466=2330(kN)式中: f1-提升容器在斜坡軌道上運動的阻力系數(shù),f1=0.0152. 鋼絲繩懸垂長度 LC =Lt + L2 =850+40 =890(m)3. 鋼絲繩單位長度的重量計算鋼絲繩每米質量（選鋼絲繩直徑）鋼絲繩強度取B=1700Mpa，箕斗輪與軌道摩擦系數(shù)取f1=0.015，鋼絲繩的阻力系數(shù)取f2=0.2，安全系數(shù)取ma=6.5（提升物料）滾筒座底繩去110mmpn（m1+ m2）（sin+ f1cos）（1110-6B/ma）- L（sin+ f2cos）=（2000+ 3000）（sin270+ 0.015cos270）（1110-617001066.5）-

4、 1000（sin270+ 0.2cos270）=1.04Kg/m查鋼絲繩規(guī)格表，選用直徑24.5鋼絲繩，鋼絲繩每米質量mp=2.165/m其最大破斷力為q=389KN3. 鋼絲繩的安全系數(shù)qma = （m1+ m2）g（sin+ f1cos） Lc mp g(sinf2 cos) 389000 10（2000+ 3000）（sin270+ 0.015cos270）102.1651000(sin27。0.2cos27。) 38900037055= 10.56.5符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。(三)、提升機的選擇1. 滾筒直徑Dg 80d8024.5 1960(mm)式中 d-提升鋼絲繩直徑,d=24

5、.5mm可以選擇滾筒直徑為Dg = 2000mm的單滾筒提升機;2、計算作用在滾筒上的最大靜張力及靜張力差最大靜張力F=（m1+ m2）g（sin+ f1cos）+pLg（sin+ f2cos）=37055N最大靜張力差F1=F- m2g（sin- f1cos） =28781 N3、根據(jù)滾筒直徑，靜張力及靜張力差選擇提升機查提升機規(guī)格表選用2JK-2/30X直徑2米，寬度1.5米，傳動比30，最大靜張力62000N最大靜張力差40000N 電機功率145KW 提升機速度3.4m/s 提升機滾筒的寬度驗算 LCLm(3+4)DgKcDp 式中:Lm-定期試驗用的鋼絲繩長度,一般取30m;3-為滾

6、筒上纏繞的三圈摩擦繩;4-煤礦安全規(guī)程規(guī)定為每季度將鋼絲繩移動1/4圈附加的鋼絲繩圈數(shù);-鋼絲繩在滾筒上纏繞時鋼絲繩間的間隙,滾筒直徑Dp=2m, 取=2mm;Kc-鋼絲繩在滾筒上的纏繞圈數(shù),C26采區(qū)主斜井傾角20度,提升長度大于600m,取Kc=3;Dp-鋼絲繩在滾筒上纏繞的平均直徑, Dp=2.067m;于是 900+30+7232.004= 26.5=1343.1(mm) 型號滾 筒鋼絲繩最大靜張力鋼絲繩最大靜張力差鋼絲繩直徑鋼絲繩破斷力總和容繩量最大提升速度電機功率電機轉速機器總重量機器旋轉部分的變位重量傳動比2JK-2/30x數(shù)量直徑寬度kgkgmmkN一層二層三層m/skwr/m

7、inkgkg30個mm6200400024.538900mmm3.42.21459309753304013950221.52996541017 四、提升系統(tǒng)的確定1. 天輪的選擇:天輪直徑Dt=80d =8024.5 =1960(mm)查礦用固定天輪目錄,可選擇TSG-2000/12型固定天輪，變位質量307。2. 估算電機估算電機功率：p=（287813.4）（10000.85）1.1=127kw估算電機轉速：n=(603.430)（23.14）=975r/min查表選電機JR126-6型電動機,技術特征見下表:型號容量電壓電流轉速效率功率因數(shù)轉子電壓轉子電流額定轉矩轉子轉動慣 量電機重量生

8、產(chǎn)廠家JR126-6kwVAr/min%cosVA1.8k60.872194551530按電動機額定轉數(shù)核算的提升鋼絲繩最大運行速度Vmax Dn 60i 2977 6030 =3.4 (m/s)井架高度的確定: Hj=Rt= 1.25=9.8m 取井架高度10m3. 驗算井口處鋼絲繩的牽引角 tg= =-= 0.1424 =418=4189根據(jù)鋼絲繩牽引角鋼絲繩弦長滿足防止礦車在井口處出軌道的要求估算鋼絲繩的弦長根據(jù)鋼絲繩內外偏角允許值計算鋼絲繩最小弦長按外偏角 Lxmin19.1(2B+a-s) =19.1(21.5+0.09-1.08)=38.4m按內偏角 Lx

9、min19.1(s-a) =19.1(1.08-0.09)=18.9m式中a=1.59-1.5=0.09m s=bc+200=1.08m取Lxmin=Lxmin=39m計算提升機滾筒中心到天輪中心的水平距離Ls2=Lxmin2-(Hj-C02)=392-(10-0.65)2=1433.6Ls=37.9m 計算鋼絲繩的實際弦長 Lx2= LS2+(Hj-C02) =1608.4 Lx=40.1m60m鋼絲繩的實際內外偏角 1= arctan (2B+a-s)2LX = arctan (21.5+0.09-1.08)240.1=124130 2= arctan (S-a)2LX = arctan

10、(1.08-0.09) 80.2 = 0421304. 鋼絲繩的下出繩角=arctan（Hj-Co）Ls+ arctanDLx =arctana(10-0.65) 39+rctan 240.1 =162015 提升系統(tǒng)的變位質量計算電動機的變位重量: Gd=(GD2)di2/Dg 2=9900天輪的變位重量:Gt =307kg (查表得)提升機的變位重量:Gj=13950kg(查表得) 提升系統(tǒng)的變?yōu)橘|量 m=2m+m0+2mpL+2mt+mj+md =4000+3000+22.1651000+2307+13950+9900 =36179.37提升系統(tǒng)的運動學加速階段: 時間t1 =V0/a0

11、=3.4/0.5=6.8(s) 距離L1 =1/2V0t0=1/21.55=11.56(m) .等速階段:距離: L2 =L-2L1 =890-211.56 =866.88(m)時間: t2 =L1/V0 =866.88/3.4 =255(s)減速階段: 時間: t3 = t1 =6.8(s) 距離: L3 = L1 =11.56(m) 一次提升的循環(huán)時間Td =t1t2t3+t0 =6.8+255+6.8+25=293.8(s)式中t0=25s為裝載時間提升系統(tǒng)動力學為簡化計算,鋼絲繩及空、重礦車運行中的傾角雖有變化,全部按井筒的傾角 =27計算。(一). 重礦車在井底車場段:提升開始時:

12、F1=n.gm1+ m2）g（sin+ f1cos）+mpLg（sin+ f2cos）-nm1g(sin-f1os)Ma0=105300（sin27+f1os27）+2.16510850(sin27+f2cos27)+36179.370.5=24072.5+8405.5-9075.7+36179.370.5 =41492N加速終了時: F1 =n.gm1+ m2）g（sin+ f1cos）+mpLg（sin+ f2cos）-nm1g(sin-f1os)mpLg（sin-f2cos）Ma0 =24072.5+8291.2-9075.7+18089.72-13 =41264.7N等速開始時:F2

13、= F1/Ma1 = =23175N等速終了時: F2/ = n.gm1+ m2）g（sin+ f1cos）+mpLg（sin+ f2co）-nm1g(sin-f1os)mpLg（sin-f2cos） =24077.5-8291.2-9075.7+113= 6818.6N減速開始時:F3 = F2/Ma1=-11271.1N 減速終了時:F3/ = n.gm1+ m2）g（sin+ f1cos）-pLg（sin+-2co）-nm1g(sin-f1os)mpLg（sin-f2cos）+Ma0 =-11396.4N按溫升條件驗算T0F2dt=( F12+F12)t1/2+(F22+F22+F2F2)t2/3+(F32+F32)t3/2 =1.164282921010+6.3035573811010+8.735130915108 =75551.9161106等效時間 Td=t1+t2+t0/3=6.8+255+25/3=270.1sFd2=T0F2dt/Td=75551.9161106/270.1=27971893.5Fd=16724.8N (五)、等效功率: Ndx = FdVmax/(1000) =16724.83.4/870 =65.4KW從以上計算可