礦上運(yùn)輸與提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)

1、太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)生姓名 ： 劉俊宏 專業(yè) ：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)號 ： 0405110032 指導(dǎo)教師 陳彩萍 所屬系（部） ： 機(jī)電系 I太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱書題目： 某煤礦雙立井固定機(jī)械設(shè)備選型設(shè)計(jì)機(jī)電 系機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè) 姓名 劉俊宏設(shè)計(jì)時間：2008 年3月24 日 2008 年6月8 日評閱意見：成績：指導(dǎo)教師： （簽字）職 務(wù)：200年II太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡專業(yè) 姓名答 辯 內(nèi) 容成 績 評 定專業(yè)答辯組組

2、長： （簽名）200 年 月 日III太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以煤礦雙立井固定機(jī)械設(shè)備選型為設(shè)計(jì)對象，為一個年產(chǎn)量150萬噸的礦井設(shè)計(jì)一套經(jīng)濟(jì)而配套的固定機(jī)械與運(yùn)輸設(shè)備，主要設(shè)計(jì)任務(wù)有三項(xiàng)：第一，井底運(yùn)輸設(shè)備的選型設(shè)計(jì)（包括：采煤機(jī)的選型、刮板輸送機(jī)的選型、轉(zhuǎn)載機(jī)的選型、皮帶輸送機(jī)的選型、礦用電機(jī)車及礦車的選擇和輛數(shù)的確定等）；第二，提升設(shè)備的選型設(shè)計(jì)（包括：主井提升系統(tǒng)的選型、副井提升系統(tǒng)的選型等）；第三，流體機(jī)械設(shè)備的選型設(shè)計(jì)（包括：中央水泵房的布置及排水方案的確定、水泵的選型和泵臺數(shù)的確定；通風(fēng)機(jī)房的布置及通風(fēng)機(jī)選型和臺數(shù)的確定；壓風(fēng)機(jī)房的布置及壓風(fēng)機(jī)的選

3、型和臺數(shù)的確定等）。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在大學(xué)四年里所學(xué)的知識有了更進(jìn)一步的鞏固與提高，同時，也增強(qiáng)了自己分析問題與解決問題的能力，更增強(qiáng)了集體協(xié)作的能力，提高了集體主義觀念。從而為今后更好地工作與學(xué)習(xí)打下了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：固定機(jī)械 選型 機(jī)房布置 水泵太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書AbstractThis graduation project is take the coal mine double vertical shaft fixed mechanical device shaping as the design object, but mainly is one yea

4、rly produces 1,500,000 tons mine pits to design set of economies the necessary fixed machinery and the transport vehicle， mainly designs the duty to have three items: First, bottom of the well transport vehicle shaping design (including: The coal mining machine shaping, the scraper conveyer shaping,

5、 the extension carrier vehicle shaping, the leather belt conveyer shaping, the mineral product electric locomotive and the mine car choice and the number of vehicles indeed grade); Second, lift technique shaping design (including: Main well promotion system shaping, vice-well promotion system shapin

6、g and so on); Third, fluid machinery equipment shaping design (including: Central water plant arrangement and draining water plan determination, water pump shaping and pump Taiwan number determination; Ventilates the engine room the arrangement and the ventilator shaping and the Taiwan number determ

7、ination; The air compressor room arrangement and the air compressor shaping and the Taiwan number indeed grade).Through this graduation project, enable me the knowledge which studied in the university four years to have further consolidating with the enhancement, simultaneously, also strengthened ow

8、n to analyze the 5太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書question with to solve the question ability, strengthened the collective cooperation ability, and heightened the collectivism idea. Thus has built a more solid foundation for from now on well the work and the study.Key word: Fixed machinery Shaping Engine room arr

9、angement Pump.太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目 錄第一章 運(yùn)輸部分選型計(jì)算. 9第一節(jié) 計(jì)算條件. 9第二節(jié) 采煤機(jī)的選型設(shè)計(jì) . 9一、采煤機(jī)預(yù)選 . 9二、采煤機(jī)驗(yàn)算 . 10第三節(jié) 刮板輸送機(jī)的選型 . 11一、刮板輸送機(jī)預(yù)選 . 11二、刮板輸送機(jī)驗(yàn)算 . 11第四節(jié) 帶式輸送機(jī)的選型 . 15一、帶式輸送機(jī)預(yù)選 . 15二、帶式輸送機(jī)驗(yàn)算 . 16第五節(jié) 電機(jī)車和礦車的選用 . 18一、確定機(jī)車最高牽引礦車數(shù) . 19二、電機(jī)車臺數(shù)計(jì)算 . 20第二章 提升設(shè)備選型計(jì)算. 21第一節(jié) 主立井提升設(shè)備選型計(jì)算 . 21一、計(jì)算條件 . 21二、箕斗的選定 . 21三

10、、選擇提升鋼絲繩和尾繩 . 22四、提升機(jī)的選擇 . 24五、預(yù)選電動機(jī) . 25六、提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計(jì)算 . 26七、提升系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)參數(shù)計(jì)算（采用六階段速度圖3參考礦井提升設(shè)備5-9） . 27八、提升系統(tǒng)動力學(xué)計(jì)算 . 29九、電動機(jī)容量校核 . 30十、提升電耗及效率 . 31第二節(jié) 副立井提升設(shè)備選型計(jì)算 . 32一、計(jì)算條件 . 32二、預(yù)選罐籠 . 33三、選擇鋼絲繩的選擇和尾繩 . 34四、提升機(jī)的選擇 . 35五、預(yù)選電動機(jī) . 37六、提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計(jì)算 . 38七、確定提升加.減速度a1 . a3 . 38八、提升系統(tǒng)動力學(xué)計(jì)算 . 40九、電動機(jī)容量校核 . 41十

11、、防滑校驗(yàn) . 42 7太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書十一.副井作業(yè)平衡表 . 45第三章 流體機(jī)械設(shè)備選型設(shè)計(jì). 46第一節(jié) 排水設(shè)備選型 . 46一、計(jì)算條件 . 47二、預(yù)選水泵的型號與臺數(shù) . 47三、選擇管路系統(tǒng) . 48四、計(jì)算管路特性 . 49第二節(jié) 通風(fēng)設(shè)備選型 . 53一、計(jì)算條件 . 53二、風(fēng)機(jī)選型 . 53第三節(jié) 空氣壓縮機(jī)的選型設(shè)計(jì) . 56一、計(jì)算條件 . 56二、壓縮空氣站供氣量的確定 . 56三、估算空壓機(jī)必須的出口壓力 . 57四、選擇空壓機(jī)的型號和臺數(shù) . 57五、選擇輸氣管管徑 . 57六、壓縮空氣站年電耗確定 . 58總結(jié). 59參考文獻(xiàn). 60外

12、文文獻(xiàn). 61中文翻譯. 72致 謝. 77太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第一章 運(yùn)輸部分選型計(jì)算第一節(jié) 計(jì)算條件礦井年產(chǎn)量： Qn=150wt/年煤層傾角： 240可采高度： H=3.1m原封煤容重： =1.34 t/m3散煤容重： =1.15t/m3工作面長度： Lg=160 m年工作日： bn=300 天本礦采用“四六”工作制（三班出煤，一班檢修），每班割煤兩刀（礦井以兩個工作面滿足產(chǎn)量）。第二節(jié) 采煤機(jī)的選型設(shè)計(jì)采煤機(jī)是機(jī)械化采煤作業(yè)的主要機(jī)械設(shè)備,其功能是落煤和裝煤,采煤機(jī)械分為采煤機(jī)和刨煤機(jī)兩大類,目前應(yīng)用最廣泛的采煤機(jī)是滾筒采煤機(jī).一、采煤機(jī)預(yù)選根據(jù)所提供的原始數(shù)據(jù)資料中所

13、給的煤層厚度及設(shè)計(jì)年產(chǎn)量等信息，可初步選用SIRUS-400(法國)型采煤機(jī)。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書基本參數(shù)如下表：二、采煤機(jī)驗(yàn)算（1）理論生產(chǎn)率 Qt=60HBvc=601.30.65111.3=1728.87 t/h（2）實(shí)際生產(chǎn)率Qm= QtK1K2=1728.870.50.6=518.66 t/h式中：K1與采煤機(jī)技術(shù)上的可靠性和完備性有關(guān)的系數(shù)，一般為0.50.7。這里取0.5K2是考慮由于工作面其他配套設(shè)備的影響、處理頂板事故、勞動組織不周到等原因造成的采煤機(jī)被迫停機(jī)所占用的時間系數(shù)，一般為0.60.65，這里取0.6（3）設(shè)計(jì)小時生產(chǎn)率Qh=2LgHB/tb=216

14、03.11.340.653/6=432 t/h式中：tb每班工作時間，h由以上計(jì)算可知SIRUS-400型雙滾筒采煤機(jī)符合要求太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第三節(jié) 刮板輸送機(jī)的選型刮板輸送機(jī)是連續(xù)動作式運(yùn)輸機(jī)械的一種，由于其機(jī)身低矮，可以彎曲，運(yùn)輸能力大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，能適應(yīng)采煤工作面較惡劣的工作條件。它除了運(yùn)煤外，還能給采煤機(jī)作運(yùn)行軌道；作為移置液壓支架的支點(diǎn)；清理工作面的浮煤；懸掛電纜、水罐、乳化液管等。它是緩傾斜長壁采煤工作面唯一的運(yùn)輸設(shè)備。一、刮板輸送機(jī)預(yù)選根據(jù)SIRUS-400(法國)型采煤機(jī)的生產(chǎn)能力可初步選用SGZ-730/264W型刮板輸送機(jī)型刮板輸送機(jī)?；緟?shù)如下表：運(yùn)

15、輸能力破斷拉力二、刮板輸送機(jī)驗(yàn)算(1)運(yùn)輸能力的驗(yàn)算 600t/h 850KN 刮板鏈速 中部槽尺寸 0.95m/s (1500730220)mmQm=3.6F'vF'=Qmv3.6(v-0)60 =518.66 3.611150(0.95-11/60)=0.163式中：Qm采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，t/hF'中部槽具有的裝載斷面面積v刮板鏈速度，m/s太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書v0 采煤機(jī)牽引速度，m/min裝滿系數(shù)，這里取1散煤容重，kg/m3中部槽裝煤的可堆積角按300，散煤密度950 kg/m3，中部槽的裝煤斷面F，按圖1（p73）所示的形狀，從幾何關(guān)系可求得

16、：中部槽物料斷面圖10.73-20.11F=0.730.11+(0.73-20.11)tan300=0.118 22由上計(jì)算可知,當(dāng)采煤機(jī)的運(yùn)行方向與刮板鏈運(yùn)行方向相同時，中部槽的裝煤斷面能夠承受。反之，也然。（2）運(yùn)行阻力計(jì)算中部槽單位長度上的裝煤量按鏈速計(jì)算，即q=Qm518.66=151.46kg/m 3.6v3.60.95煤在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)=0.6，刮板鏈在槽內(nèi)運(yùn)行的阻力系數(shù)l=0.4，計(jì)算重、空段的運(yùn)行阻力。Wzh=(q+qll)Lgcos-(q+ql)Lgsin=(151.460.6+18.80.4)1609.8cos40-(151.46+18.8)1609.8sin4=135

17、289N0太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書Wk=qlLg(lcos+sin)=18.81609.8(0.4cos40+sin40)=13819N式中：L刮板輸送機(jī)長度，mql刮板鏈單位長度的質(zhì)量，kg/m傾斜角度（3）刮板鏈張力計(jì)算：如圖2（p77）所示，按求出的重段、空段運(yùn)行總阻力Wzh和Wk，然后確定刮板鏈的最小張力點(diǎn)。按逐點(diǎn)計(jì)算法得S2=S1+WzhS4=S3+Wk因下端有驅(qū)動裝置，故S2>S3上端有驅(qū)動裝置,故S4>S1由0.6Wzh-0.4Wk=75646>0判定刮板鏈最小張力在“1”點(diǎn) 取最小張力為3000，用逐點(diǎn)計(jì)算法求刮板鏈在各點(diǎn)的張力為： S1=3000

18、 NS2= S1+Wzh=3000+135289=138289 NS3- S1=0.6Wzh-0.4Wk因此：S3=75646 NS4- S1 =0.6（Wzh+Wk）因此：S4=89464.6 N(4)電動機(jī)功率計(jì)算重載時的電機(jī)功率Nmax太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書Nmax=1.21(Wzh+Wk)v 10001.21(135289+13819)0.95 10000.85 =201.7KW空載時的電機(jī)功率NminNmin=1.12qlLglcosv 100001.1218.81609.80.4cos40.9 5 =10000.854 =30.KW電動機(jī)軸功率NdNd=.1 =131

19、KW考慮到采區(qū)特殊情況，很難準(zhǔn)確計(jì)算額外阻力，所以所選電動機(jī)的功率應(yīng)增加1520%的備用量。N=1.15Nd=1.15131.1=150.8KW因此配備2132KW電動機(jī)雙頭驅(qū)動能滿足需要。（5）刮板鏈安全系數(shù)，查得2692的C級圓環(huán)鏈的破斷拉力為850KN，邊雙鏈負(fù)荷分配不均系數(shù)取0.85n=2Sd 1.2Smax32850100.85 = 1.21382892 =5.1>3 .5經(jīng)以上計(jì)算知，所選輸送機(jī)適用。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第四節(jié) 轉(zhuǎn)載機(jī)的選型轉(zhuǎn)載機(jī)一般安裝在綜采工作面與順槽的交接處，將工作面刮板輸送機(jī)運(yùn)出的煤轉(zhuǎn)載到帶式輸送機(jī)上。根據(jù)所選用的SGZ-730/264

20、W型刮板輸送機(jī)的生產(chǎn)能力等相關(guān)整數(shù)可選為SZB-764/132型順槽用轉(zhuǎn)載機(jī)。其基本參數(shù)如下表：第四節(jié) 帶式輸送機(jī)的選型帶式輸送機(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)用一、帶式輸送機(jī)預(yù)選可伸縮帶式輸送機(jī)用于綜合機(jī)械化采煤工作面的順槽運(yùn)輸。由于工作面向前推進(jìn)的速度越來越快，這樣，拆移順槽中運(yùn)輸設(shè)備的次數(shù) 和花費(fèi)的時間占總生產(chǎn)時間的比重增大，影響采煤生產(chǎn)力提高，所以采用可伸縮輸送機(jī)可以大大減少順槽輸送機(jī)拆移次數(shù)，充分發(fā)揮綜采設(shè)備的能力。帶式輸送機(jī)主要根據(jù)輸送能力，巷道長度等參數(shù)選擇，然后計(jì)算運(yùn)輸能力及相關(guān)參數(shù)，運(yùn)行阻力，輸送帶強(qiáng)度，整機(jī)牽引力及功率

21、。根據(jù)刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力和順槽長度可初步選用SDJ-150型便拆裝式帶式輸送機(jī)?；緟?shù)如下表：太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書型號SDJ-150帶速（m/s）1.90二、帶式輸送機(jī)驗(yàn)算（1）輸送帶寬度按已知條件，取原煤的動堆積角為250；原煤的堆積容度按散煤容重950kg/m3計(jì)算，輸送機(jī)的工作傾角取00，傾斜系數(shù)為了，選用帶速1.9m/s，為保證給定的運(yùn)輸能力帶上需具有的堆積橫斷面積為Q3.6vk630= 3.69501.91=0.09695m2F=運(yùn)輸能力（t/h） 630 電機(jī)功率（kw） 275 輸送長度（m） 1000 帶寬（mm） 1000 機(jī)頭外型尺寸（mm） 47552

22、2661615查礦山運(yùn)輸機(jī)械中表（4-12）輸送機(jī)的承載托輥槽角為300，物料的動堆積角為250時，帶寬為1000mm的輸送帶上允許物料堆積的橫斷面積為0.11670m2,此值大于計(jì)算所需的堆積橫斷面積,據(jù)此選用寬度為1000mm的輸送帶能滿足需要。經(jīng)如上計(jì)算，確定選用帶寬B=1000mm的680S型煤礦用阻燃輸送帶。輸送帶按qd=15kg/m計(jì)算。（2）牽引力及運(yùn)行功率"q參照類似的帶式輸送機(jī)，取q',=22kg/mg=7kg/m. g水平運(yùn)輸?shù)淖枇ο禂?shù)取0.022，得q=Q630=92kg/m 3.6v3.61.9本輸送機(jī)長1000m，按礦山運(yùn)輸機(jī)械中表（4-18）取附加

23、阻力系數(shù)C=1.09，略去特種阻力WT1和WT2，按礦山運(yùn)輸機(jī)械中式（4-63）計(jì)算，水平運(yùn)煤的牽引力太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書''P=C(q+2qd)+q'g+qgLg=1.09(92+215)+22+79009.80.022=31937N由于本機(jī)是水平運(yùn)輸，所以空轉(zhuǎn)功率可不計(jì)算，所需電機(jī)功率，按水平逐煤某時的牽引力計(jì)算，取1=0.95輸送機(jī)水平運(yùn)煤的正功率為：N'=pv/1=319371.9/0.951000=64kw水平運(yùn)煤的帶式輸送機(jī)，按正功率選電動機(jī)15%的備用量，因此N=1.15N'=74KW所以可選用75KW的DSB-75型隔煤電

24、動機(jī)。（3）輸送帶張力a、計(jì)算輸送機(jī)備區(qū)段的運(yùn)行阻力按SDF150型帶式輸送機(jī)的參數(shù)和給定條件，本機(jī)只有重段和空段兩個直線區(qū)段，重段和空段的主要阻力按下二式計(jì)算重段Wzh=(q+qd+q'g)Lg=(92+15+22)9009.850.022=25031N空段'Wk=(qd+q'g)Lg=(15+7)9009.80.022=4269Nb、輸送帶各點(diǎn)的張力為簡化計(jì)算，輸送帶繞徑滾筒的兩項(xiàng)阻力按輸送帶的張力增加5%計(jì)算，依逐點(diǎn)計(jì)算法得：S2= S1+Wk= S1+4269S2= S2+W2-3= S2+ 0.05S2= 1.05S1+1.05Wk=1.05S1+4483S2

25、= S3+WZh=1.05S1+29514按式Syxueua-1=St(1+)列出滿足摩擦牽引力的張力關(guān)系，n太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書eua-1S4=S1(1+)。由于本機(jī)為單滾筒驅(qū)動，取=3000，膠面驅(qū)動滾筒，采區(qū)n空氣潮濕=0.25，摩擦力備用系數(shù)取=1.2，因此代入上式得，S4= 5.34S1,聯(lián)立上式得: S1=6880將 S1得值代入上列各關(guān)系式得:S2= 1114.9S3= 11707S4=36739按重段輸送機(jī)帶最大允許重度的要求,重段的最小張力點(diǎn)S3,應(yīng)不小于Smin'(重段托輥間距l(xiāng)g=1.2m)'Smin=5(q+qd)lgg=5(92+15)

26、1.29.8=6291<S3所以能滿足要求。（4）輸送帶強(qiáng)度驗(yàn)算選用的680S型阻燃輸送帶的拉斷強(qiáng)度為680N/mm。帶寬B=1000mm，可得安全系數(shù)m=SdB6801000=18.5 Smax36739所以SDJ-150型帶式輸送機(jī)符合要求。第五節(jié) 電機(jī)車和礦車的選用電機(jī)車運(yùn)輸是礦井水平巷道長距離運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑堑V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，可以作多種運(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 18太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書要用于非瓦斯礦

27、及一、二級瓦斯礦有新鮮風(fēng)流的大巷中，超級瓦斯礦絕對不允許使用，所以只能用蓄電池式電機(jī)車。根據(jù)年產(chǎn)量及給定礦車的軌距可初步選用ZK10-9/550型電機(jī)車。 其基本參數(shù)如下表：GC3.3-9型礦車基本參數(shù) 裝載量（t）3軌距（mm）900允許牽引力N90000自重t 1.32一、確定機(jī)車最高牽引礦車數(shù),a=0.04 （1）按粘著條件計(jì)算，取=0.24,'zh=0.0135n=P(-1)G+G0'+0.11azh100.24(-1)3+1.320.0105+0.110.04=34（2）按牽引力電動機(jī)溫升條件計(jì)算，查得機(jī)車的長時制牽引力Fch=4330N 長時制速度vch=16km/

28、h,取Wzh=0.007,idz=0,a=1.25,=10，由于兩個工作面滿足年產(chǎn)量，且Q1= Q2 =Q。列車往返一次運(yùn)行的時間T，應(yīng)按加權(quán)平均距離LQ來計(jì)算。L1Q+L2Q2Q1200+800=2=1000mLQ=T=tzh+tk=280LQUch=2801=10min 16=T10=0.5 T+10+10太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書n=Fch1-PG+G01000a(Wzh-idz)g13240-10 3+1.3210001.25.50.0079.8=14（3）按制動條件計(jì)算=0.17,Wzh=0.007,ip=0,vs=4.44m/s，制動空行程時間按t=2s計(jì)，實(shí)際制動距離為

29、lshi=lzhi-vst=40-4.442=31.12mvs4.442b=0.32 2lshi231.12n=P(-1)G+G00.11-Wzh+ip270.17(-1) 3+1.320.110.33-0.007=11（4）確定列車組成由上計(jì)算看出，按制動條件求得的礦車數(shù)比另兩個條件算得的礦車數(shù)少，因此列車組成由11輛礦車組成。二、電機(jī)車臺數(shù)計(jì)算（1）一臺機(jī)車，在一個工作班內(nèi)能往返運(yùn)行的次數(shù)Z1Z1=60Tb606=18 T+10+10（2）每班需要運(yùn)送的煤矸石列車數(shù)Zb, Ab =2667t，K1取0.6，n=11,Ag=200t，（Ag為每班外運(yùn)矸量）K2=1+Zb=AgAb=1.07

30、K1K2Ab0.61.072667=51nG311每班用于運(yùn)輸煤需機(jī)車臺數(shù)為nj=Zb51=3 Z118考慮備用和檢修的機(jī)車（當(dāng)nj3時，nb=1）因此，電機(jī)車臺數(shù)應(yīng)為4臺。 20太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第二章 提升設(shè)備選型計(jì)算第一節(jié) 主立井提升設(shè)備選型計(jì)算一、計(jì)算條件礦井年產(chǎn)量： Qn=150萬噸/年 單水平提升，井筒深度: 300m; 箕斗卸載高度: 20m； 箕斗裝載高度: 15m； 松散煤的密度: 1.15T/m3 ； 年工作日： bn=300 天 每天凈提升時間： t =14 h 礦車型號： MG3.3C-9固定式礦車二、箕斗的選定1、提升高度 H=Hs+Hz+Hx=30

31、0+20+15=335m式中：Hs為井筒深度；Hz為箕斗裝載高度；Hx為箕斗卸載高度；2、經(jīng)濟(jì)提升速度太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書vm=7.32m/s3、一次提升循環(huán)估算時間Tx處估加速度a=0.8m/sTx=Hvm+20=74.s 9vma4、小時提升次數(shù)ns=3600/Tx=48.05次；5、小時提升量As取提升不均衡系數(shù)C=1.15，提升能力寬裕系數(shù)Cf=1.20As=AnCCfbntr4150101.151.20=492.t5h /300146、一次合理提升量 Q=As492.5=10.25t ns48.05考慮為以后礦井生產(chǎn)能力加大留有余地，由多繩箕斗規(guī)格表1-4，選擇名義載

32、重量12t的同側(cè)裝卸式JDS-12/110*4 箕斗，其主要技術(shù)規(guī)格如下：自重Qz=11.5t；全高Hr=14450mm；有效容積 13.2m3；提升鋼絲繩數(shù) 4，尾繩數(shù) 2；實(shí)際載重量 Q=13.21.1510151.8kN三、選擇提升鋼絲繩和尾繩1、考慮到提升容器為多繩箕斗，擬采用四繩摩擦提升機(jī)，主繩根數(shù)2 n1=4;鋼絲抗拉強(qiáng)度對于摩擦提升采用B=1550N/mm為宜。2、鋼絲繩最大懸垂長度Hc尾繩環(huán)高度Hh=15m太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書初估井塔高 Hj=23m提升高度 H=335mHc=Hj+H+Hh=23+335+15=372m2、估算鋼絲繩每米重力P'取鋼絲繩

33、抗拉強(qiáng)度B=1550N/mm2,安全系數(shù)ma=7；P'=Qc+Q15.1810000+11.510000 =28.68N/m B0.11155000n1(-Hc)4(-372)ma7.0選用6W(19)股（1+6+6/6）-1520-30-特-鍍鋅-順捻鋼絲繩作主繩。其單繩每米重p=35.35N/m, 直徑d=30mm,繩中最粗鋼絲直徑=2.2mm,全部鋼絲拉斷力之和為Qd=559500N。尾繩數(shù)一般取主數(shù)的二分之一，且盡量選配等重尾繩。本設(shè)計(jì)中尾繩數(shù)n2=n1/2=2， 則尾繩每米重q'q'=n1p435.59=71.18 n22據(jù)此，選用6T（25）股（1+6；1+

34、12）-1520-43-特-鍍鋅-順捻鋼絲繩2根。其單繩每米重q=70.28N/m.尾繩稍微輕于主繩?？紤]到V=4p-2q=435.59-270.28=1.8N/m且1.8=1.26%3%,故可視為等重尾繩，以下按等重尾繩系統(tǒng)計(jì)4p435.59算。3.鋼絲繩安全系數(shù)校核 ma=Qd559500= Q+QZ+pHC23.5104+35.59372=15.027所選鋼絲繩滿足安全要求，合格可用。因此，符合煤礦規(guī)程規(guī)定。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書四、提升機(jī)的選擇1. 考慮塔式井架，不設(shè)導(dǎo)向輪，這樣按煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定，提升機(jī)卷筒直徑應(yīng)該符合下列條件Dg80d=8030=2400mm120

35、0=12002.2=2640mm因此，據(jù)表1-1-12選用 JKM-2.8/4(1)型多繩摩擦輪提升機(jī)，Dg=2.8m，B=1.2，i=7.35，2. 驗(yàn)算提升強(qiáng)度鋼絲繩在滾筒上的最大靜張力及最大靜張力差：最大靜張力：Fj=Qd+pkHc=23.5104+35.59372=249050N最大靜張力差：Fc=Q+H=120000+1.8372=134050N由于Fc=134050Fjc所以可知所選提升機(jī)不符合生產(chǎn)要求，據(jù)表另選JKM-3.25/4(1)型塔式多繩摩擦提升機(jī)，其主要技術(shù)特征為：設(shè)計(jì)最大鋼絲繩靜張力 Fjm=450KN設(shè)計(jì)最大鋼絲繩靜張力差 Fjc=140KN減速器傳動比 i=11.

36、5, 傳動效率 j=0.92提升機(jī)（包括減速器）變位重力 Gj=138KNFjm和Fjc的實(shí)際值均小于設(shè)計(jì)值，強(qiáng)度校驗(yàn)合格3.摩擦輪襯墊比壓Vmax = 11.8m/s，F(xiàn)jm=300kN,Fjc=90kN, pb的校核上升側(cè)靜張力 Fs=Fj=249.05KN下降側(cè)靜張力 Fx=Fj-Q=249.05-120=129.05KNpb=Fs+Fx4Dd=249050+129050=132.2N/cm2200N/cm2 43252.2可見襯墊合格可用。4.井塔高度Hj的確定太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書Hj=Hr+Hg+0.75D/2=14.45+8+0.753.25/2=23.67m由以上

37、結(jié)果可定Hj=24m式中Hr-容器全高，Hr=14.45mHg- 過卷高度，根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，該系統(tǒng)最大提升速度低于8m/s，取過卷高度Hg=8m。五、預(yù)選電動機(jī)1.確定電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)nene= 60ivm6011.57.32=495r/min D3.143.25考慮到箕斗容積選用較大，故預(yù)定同步轉(zhuǎn)數(shù)nt=500r/min2.預(yù)選電動機(jī)功率由nt可估定額定轉(zhuǎn)數(shù)ne=495 r/min，則實(shí)際最大提升速度vm=Dne3.143.25495=7.28m/s 60i6011.5則電動機(jī)功率pe=KQvm 1000J1.151518007.281.2 10000.85 =1794KW式中K-礦井阻力

38、系數(shù)，箕斗提升時，K=1.15；J-減速器傳動效率，二級傳動J=0.85；-動力系數(shù)，取=1.2 。據(jù)以上計(jì)算，選擇YR-2000-12/1730三相交流繞線型異步電動機(jī)，其技術(shù)特征如下： 額定功率pe=2000KW額定轉(zhuǎn)速ne=495r/min電機(jī)效率d=0.92過負(fù)荷系數(shù)=2.06太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書轉(zhuǎn)子飛輪轉(zhuǎn)矩GD2=52560N.m2減速器最大輸出動扭矩Mnm=390000N.m23.電動機(jī)額定拖動力FeFe=1000Pejvm=100020000.85=252747N 7.28六、提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計(jì)算1、變位重量的計(jì)算電動機(jī)變位重量22(GD)2i5256011.5

39、dGd=67083kg 22gDg9.813.252提升機(jī)包括減速器變?yōu)橘|(zhì)量mt=Gt=(13.8+3.06)10kg3.鋼絲繩變位質(zhì)量ms=2p235.59(Hc+Lx+3D+4D)=(372+20+73.143.25) g9.813=4088kg4.容器變位質(zhì)量mr=2Qz=211.5103=23000kg gQ=13.21.15103=15180kg g 5.荷載變位質(zhì)量mg=則m=md+mj+ms+mr+mg=67080+16800+4088+23000+15180 =126151kg太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書七、提升系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)參數(shù)計(jì)算（采用六階段速度圖3參考礦井提升設(shè)備5-

40、9）1. 主加速度a1的確定 按電動機(jī)過負(fù)荷能力a1=0.75Fe-(KQ+pH) m=0.752.0625-2747(1.153+151.810 12615135.59335)=1.60m/s2按減速器允許最大輸出動扭矩2Mnm2390000-(KQ+PH)-(1.15151.8103+35.59335)a1 =m-md126151-67083=0.906m/s2據(jù)以上結(jié)果，為減輕動荷載，提高機(jī)械部分和電動機(jī)運(yùn)行的可靠性，a1取值應(yīng)留有余地，故本設(shè)計(jì)取a1=0.8m/s2。2.減速器a3的確定為了控制方便和節(jié)能，首先應(yīng)考慮自由滑行方式減速，當(dāng)a3值偏大（?。r，再考慮電動（機(jī)械制動）方式減速

41、。KQ-pH1.15151.8103+35.59335a3=1.27m/s2 m126151本例中自由滑行方式a3偏高，故應(yīng)采用機(jī)械制動方式 a3KQ-pH-0.3Q m1.15151.8103+35.59335-0.3151.8103= 126151=0.91m/s2由此，可確定采用機(jī)械制動方式減速，取a3=0.8m/s2太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3.運(yùn)動學(xué)參數(shù)計(jì)算v021.52初加速度計(jì)算 a0=0.48m/s2 2hx22.35式中 v0-箕斗脫離卸載曲軌時的速度，取v0=1.5m/s hx-卸載曲軌長度，hx=2.35m 。初加速時間 t0=v01.5=3.1s2 a00.4

42、8主加速時間 t1=主加速行程 h1=減速時間 t3=vm-v07.2-81.5=7.22s5 a00.8vm+v07.28+1.5t1=7.225=31.72m 22vm-v47.2-80.5 =8.47s5a30.8vm+v47.28+0.5t3=8.475=32.97m 22 減速行程 h3=爬行時間 t4=h43=6s v40.5式中 h4-爬行距離，取h4=3m；v4-爬行速度，取v4=0.5m/s 。等速行程 h2=H-xh-1h-3h- 4h=372-2.35-31.72-32.97-3=316.96m 等速時間 t2=h2316.96 =43.4s5vm7.28箕斗卸載休止時間

43、由礦井提升設(shè)備中表5-1可查得=16s 一次循環(huán)時間Tx=t0+t1+t2+t3+t4+=84.36s4.提升能力校核： 年提升能力An=3600bntrQ360030014151.8=198.7萬噸/年 4CTx1.1584.3610實(shí)際提升富裕能力較大，故在施工投產(chǎn)時可考慮將爬行距離增加到h4=5m,不 28太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書過應(yīng)相應(yīng)調(diào)整運(yùn)動學(xué)參數(shù)，重新校核提升能力，這里從略。八、提升系統(tǒng)動力學(xué)計(jì)算初加速開始 F0'=KQ+PH+ma0=248896N初加速終了 F0''=F0'-2phx=248729N主加速開始 F1'=F0&#

44、39;'+m(a1-a0)=289097N主加速終了 F1''=F1'-2ph1=286839N等速開始 F2'=F1''-ma1=185918N等速終了 F2''=F2''-2ph2=163357N減速階段由于采用機(jī)械制動方式，電動機(jī)已斷電，故不計(jì)入。 爬行開始 F4'=KQ-p(H-2h4)=161010N爬行終了 F4=KQ-pH=160797N ''太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書t(s)速度圖及力圖九、電動機(jī)容量校核1、等效時間計(jì)算Td=11(t0+t1+t3+t4)+

45、t2+ 2116 =(3.12+7.225+8.475+6)+43.54+ 23=61.28s2. 等效力Fd計(jì)算2'''''2'2''2F0'2+F0''2F1'2+F1''2F2+'FF2F2+F24+F4t0+t1+t2+t4 Fdt=2232T02太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2488962+24872922890972+28683923.12+7.225+ =221859182+185918163357+16335721610102+160797243.54+

46、6 32=2.277 1012N2.sFd=192762N 3. 電動機(jī)等效功率PdPd=Fdvm1927627.28=1651KW2000KW 1000j10000.854.工作負(fù)荷校驗(yàn)Pd=Fm0.75 Fe式中Fm-力圖中最大拖動力，由圖可知，F(xiàn)m=289097則Pd=Fm289097=1.1140.752.06=1.545 Fe2527475.特殊過負(fù)荷（調(diào)節(jié)繩長時）Ft0.9 Fe式中 Ft-調(diào)節(jié)繩長時特殊提升力，取動力系數(shù)=1.1，則Ft=(Qz+pH)=1.1(11.5104+35.59335)=139615N 由此Ft139615=0.550.92.06=1.854 Fe252747從以上校核結(jié)果可知，預(yù)選之電動機(jī)可用 。十、提升電耗及效率''''''''''''F+FF+FF+FF+FT00124t0+1t1+2t2+4t4 1、0Fdt=2222太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院-畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書=248896+248729289097+2868393.12+7.225 22185918+163357161010+16079743.54+6 +22=11426002N.S2.一次提升電耗W W=1.02vmFd