主井提升設(shè)備選型岳海巖

目錄1主井提升容器的計(jì)算 11）按經(jīng)濟(jì)提升速度選擇最大提升速度 12）估算一次提升循環(huán)時(shí)間 23）一次提升量的計(jì)算 24）提升最大速度的確定 32提升鋼絲繩的選擇 31)計(jì)算鋼絲繩需要的每米質(zhì)量 32）驗(yàn)算主提升鋼絲繩的安全系數(shù) 53提升機(jī)的計(jì)算選擇 61）摩擦輪直徑計(jì)算 62）提升系統(tǒng)的最大靜張力和最大靜張力差計(jì)算 73）提升機(jī)的選擇 74天輪的選擇 85提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算 81）計(jì)算井塔的高度 92）計(jì)算滾筒中心與井筒提升線的距離 106選擇提升電動(dòng)機(jī) 101）估算電動(dòng)機(jī)的容量 102）估算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 113）選擇電動(dòng)機(jī) 114）確定提升機(jī)的最大提升速度 117計(jì)算提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量 118提升運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 129提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算 1510防滑驗(yàn)算 161）靜防滑驗(yàn)算 162）正常提升的動(dòng)防滑驗(yàn)算 173）提升載荷安全制動(dòng)的動(dòng)防滑驗(yàn)算 1810提升電耗和效率的計(jì)算 20設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)按照落地式多繩摩擦提升機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)，同側(cè)裝載布，雙箕斗提升。原始資料：礦井年產(chǎn)量600000t礦井深度330m裝載高度18m卸載高度18m煤的容重0.9提升不均勻系數(shù)1.15提升富余系數(shù)1.2日提升時(shí)間18h年提升日300d1主井提升容器的計(jì)算按經(jīng)濟(jì)提升速度選擇最大提升速度《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：（m/s）一般取（m/s）?。╩/s）式中：——提升高度，m；——裝載高度，取18m；——井筒深度，330m；——卸載高度，取18m。取提升速度8m/s2）估算一次提升循環(huán)時(shí)間式中：——提升主加速度，取=0.7~0.8，取；——箕斗在卸載曲軌內(nèi)減速與爬行時(shí)間，取=10s；——箕斗休止時(shí)間，s，見(jiàn)參考資料【1】《礦山運(yùn)輸與提升》表7-1，按16t箕斗初選，取。3）一次提升量的計(jì)算式中：——礦井年產(chǎn)量，；C——提升不均勻系數(shù)，箕斗提升C=1.15；——提升能力富裕系數(shù)；——年工作日數(shù)，天；——日提升時(shí)間，h。根據(jù)計(jì)算的，查參考資料【1】《礦山運(yùn)輸與提升》表5-5選擇JDS-4/554的標(biāo)準(zhǔn)箕斗，其技術(shù)規(guī)格如下：有效容積4.4；箕斗自重6.5t;實(shí)際載重4）提升最大速度的確定根據(jù)箕斗實(shí)際載重核定實(shí)際需要的一次提升時(shí)間為：（s）（）根據(jù)所選的箕斗查參考資料【1】《礦山運(yùn)輸與提升》表7-1確定箕斗休止時(shí)間為8s，作為選取提升機(jī)標(biāo)準(zhǔn)速度的一個(gè)依據(jù)2提升鋼絲繩的選擇多繩摩擦式提升一般選用鍍鋅三角股鋼絲繩，優(yōu)先采用4根，主繩半數(shù)左捻，半數(shù)右捻，交錯(cuò)排列懸掛。尾繩可選用扁鋼絲繩或多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。1)計(jì)算鋼絲繩需要的每米質(zhì)量式中——箕斗自重，kg；m——一次提升重量，kg；n——主提升鋼絲繩根數(shù)；——主提升鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度，；——鋼絲繩安全系數(shù)，取7，對(duì)于多繩摩擦鋼絲繩，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：當(dāng)專為升降物料時(shí)：；——鋼絲繩的懸垂長(zhǎng)度，m——尾繩環(huán)的高度，m；——卸載點(diǎn)距多繩摩輪中心的高度，m；——井架（塔）高度，可暫按下表取值：表4-1提升機(jī)布置方式井架（塔）高度,m說(shuō)明井塔式35~50箕斗提升取較大值罐籠提升取較小值落地式25~35——卸載高度，18m；——尾繩連接裝置高度，約??；——過(guò)卷高度，8.25m，同前按《煤礦安全規(guī)程》要求取值——兩提升容器的中心距，2.2m。從提升容器的技術(shù)規(guī)格表中查取。——裝載高度，18m；=2+8.25+0.5+4.4=15.15m初選鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度為1700Mpa，代入公式得：初選繩加股纖維芯繩型的繩18.5ZAA6（0+12+12）+FC1665ZZ(SS)192112主要參數(shù)鋼絲繩直徑18.5mm全部鋼絲的斷面積113.18破斷拉力總和192KN參考質(zhì)量112kg/100m尾繩的選擇，平衡尾繩是為了平衡提升鋼絲繩的重力設(shè)置的，由于它只擔(dān)負(fù)自重而無(wú)其他載荷，因此對(duì)材料的抗拉強(qiáng)度無(wú)特殊要求，但為了安全而要求它具有不旋轉(zhuǎn),不扭結(jié)的特點(diǎn),通常采用扁鋼絲繩.按等重尾繩設(shè)計(jì):選抗拉強(qiáng)度=1400Mpa2）驗(yàn)算主提升鋼絲繩的安全系數(shù)式中：n——主提升鋼絲繩數(shù)目；——每條鋼絲繩的破斷拉力，N；——鋼絲繩的終端載荷重量，kg；——選出的主鋼絲繩單位長(zhǎng)度重量，kg/m；——尾繩的數(shù)目；——選出的每條尾繩單位長(zhǎng)度重量，kg/m；——鋼絲繩安全系數(shù)，按規(guī)程要求選取；與同上。應(yīng)改選鋼絲繩19.5ZAA6（0+12+12）+FC1665ZZ(SS)266155尾繩選=310kg/100m主要參數(shù)鋼絲繩直徑19.5mm全部鋼絲的斷面積156.56破斷拉力總和266KN參考質(zhì)量155kg/100m重新驗(yàn)算鋼絲繩安全系數(shù)：滿足要求3提升機(jī)的計(jì)算選擇1）摩擦輪直徑計(jì)算根據(jù)煤礦安全規(guī)程，摩擦輪直徑應(yīng)符合下表要求表4-2摩擦輪直徑安安裝地點(diǎn)結(jié)構(gòu)型式井上井下落地式及有導(dǎo)向輪的塔式提升機(jī)無(wú)導(dǎo)向輪的塔式提升機(jī)上表中，d為提升鋼絲繩的直徑，mm；δ為提升鋼絲繩中最粗的鋼絲直徑，mm。2）提升系統(tǒng)的最大靜張力和最大靜張力差計(jì)算（N）（N）式中：——一次提升貨載重量，kg。其他符號(hào)意義大小同上?！黄胶庀禂?shù)，由于按平衡尾繩設(shè)計(jì)，忽略不計(jì)。即尾繩與主繩每米重量差，kg/m。3）提升機(jī)的選擇根據(jù)計(jì)算的、、、查摩擦提升機(jī)規(guī)格表，詳見(jiàn)參考資料【1】《礦山運(yùn)輸與提升》的表11-1、2、3，選取標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)，并得到該提升機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，如主導(dǎo)輪直徑D、導(dǎo)向輪直徑、最大靜張力、最大靜張力差、提升機(jī)變位質(zhì)量、導(dǎo)向輪變位質(zhì)量等。必須滿足，。選擇JKD18504型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)技術(shù)規(guī)格：摩擦輪直徑1850mm最大靜張力220KN最大靜張力差65KN鋼絲繩根數(shù)4最大提升速度9.7m/s減速器型號(hào)ZGH70機(jī)器總質(zhì)量15.7t變位質(zhì)量5.7t4天輪的選擇鋼絲繩與天輪的圍包角大于：根據(jù)參考資料【1】《礦山運(yùn)輸與提升》表5-6選固定天輪，,主要的參數(shù)如下：名義直徑1600mm繩槽半徑11mm適用鋼絲繩直徑18.5~20mm允許的鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和304.5KN兩軸承中心距660mm軸承中心高140mm變位質(zhì)量222kg自身重量593kg5提升機(jī)與井筒相對(duì)位置的計(jì)算1）計(jì)算井架的高度=43.3（m）上式中：——井架高度，m；——尾繩環(huán)的高度，m；s——兩容器的中心距，2.2m——過(guò)卷高度，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定選取8.25m；——天輪半徑，0.8m；——箕斗在卸載位置時(shí)，高出容受倉(cāng)的高度，可取0.3~0.4m；——上天輪與下天輪中心高差。其大小與包圍角有關(guān)，并決定于提升機(jī)的構(gòu)造，可采用以下近似值。D=1.85，2.0，2.25米時(shí)，米D=2.8米時(shí)，D=3.25米時(shí)，米D=4.0米時(shí)，米圓整后取井架高43米2）計(jì)算滾筒中心與井筒提升線的距離43+3.5+1.6=30.9m取=32m6選擇提升電動(dòng)機(jī)1）估算電動(dòng)機(jī)的容量式中m——一次提升質(zhì)量,3.96t；——提升機(jī)最大速度；2）估算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速式中i——減速器速比，選11.5；D——提升機(jī)滾筒直徑,1.85m；3）選擇電動(dòng)機(jī)根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查《礦山運(yùn)輸與提升》表7-5JR系列三相交流繞線型異步電機(jī)選擇JR158-4型三相交流繞線型異步電動(dòng)機(jī)額定功率680KW額定電壓6600v轉(zhuǎn)速1480r/min定子電流77A功率因數(shù)0.9最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩2.5轉(zhuǎn)子電壓768v轉(zhuǎn)子電流552A飛輪轉(zhuǎn)矩1700電機(jī)質(zhì)量4.6t4）確定提升機(jī)的最大提升速度7計(jì)算提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量1）有益載荷變位質(zhì)量Q，3960kg2）提升容器變位質(zhì)量，kg雙箕斗提升：式中——提升容器箕斗自重，kg；3）主提鋼絲繩變位質(zhì)量4）尾繩變位質(zhì)量kg5）天輪變位質(zhì)量6）提升機(jī)變位質(zhì)量7）電動(dòng)機(jī)變位質(zhì)量式中：——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪力矩，1700。8）提升系統(tǒng)的變?yōu)橘|(zhì)量m8提升運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算1）提升速度階段數(shù)確定采用六階段速度圖2）箕斗初加速度的確定初加速度一般取=0.53）提升主加速度的確定主加速度的大小確定受到四方面因素的限定：即煤礦安全規(guī)程要求、減速器能力、電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力以及防滑條件的約束。下面按雙容器提升方式考慮。（1）滿足煤礦安全規(guī)程要求，對(duì)升降物料的加.減速度，煤礦安全規(guī)程沒(méi)有規(guī)定，一般豎井，最大不超過(guò)1.2。（2）按電動(dòng)機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算（）式中——電動(dòng)機(jī)輸出最大允許輸出轉(zhuǎn)矩，，R——摩擦輪半徑，0.93m；K——礦井阻力系數(shù)，箕斗1.15，罐籠1.2；Q——一次提升量，3960kg；其他符號(hào)同前。（3）按充分利用電動(dòng)機(jī)負(fù)荷能力計(jì)算式中——電動(dòng)機(jī)額定功率，kw；——提升機(jī)的實(shí)際最大速度，；其他符號(hào)同前。根據(jù)以上1）、2）、3）項(xiàng)規(guī)定和計(jì)算結(jié)果，確定合理的主加速度值為。4）、提升主減速度速度的確定主減速度的大小確定受到三方面因素的限定，即煤礦安全規(guī)程規(guī)定、減速方式以及防滑條件的約束。下面按雙容器提升方式考慮。（1）、滿足煤礦安全規(guī)程要求，同主加速度，小于1.2。（2）、根據(jù)減速方式計(jì)算按自由滑行方式減速——減速階段的行程，取35m；根據(jù)上述（1）、（2）、（3）項(xiàng)的規(guī)定和計(jì)算結(jié)果，取最作為主減速度。5)速度圖計(jì)算（1）卸載曲規(guī)主加速時(shí)間為主加速行程為（2）主減速時(shí)間為主減速行程為爬行時(shí)間為抱閘停車時(shí)間為1s，減速度。（3）等速行程為等速階段時(shí)間為6)一次提升循環(huán)時(shí)間為7）提升設(shè)備每小時(shí)提升能力年提升量為提升能力富裕系數(shù)9提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算雙容器提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算所依據(jù)的基本公式為：上提動(dòng)力學(xué)公式：提升開(kāi)始主加速階段等速階段減速階段爬行階段畫出速度圖和力圖10防滑驗(yàn)算為了防止鋼絲繩滑動(dòng)，保證摩擦提升安全可靠的進(jìn)行，必須進(jìn)行防滑驗(yàn)算。對(duì)于主井提升，只需要進(jìn)行提升貨載的靜防滑，動(dòng)防滑和安全制動(dòng)的動(dòng)防滑驗(yàn)算即可。必須滿足規(guī)定：靜防滑安全系數(shù)，動(dòng)防滑安全系數(shù)。1）靜防滑驗(yàn)算靜防滑安全系數(shù)最小點(diǎn)為：等重尾繩提升系統(tǒng)，提升中之任意點(diǎn)；重尾繩提升系統(tǒng)，提升之終點(diǎn)；輕尾繩提升系統(tǒng)，提升之始點(diǎn)。輕尾繩使用較少，下面主要驗(yàn)算等重尾繩及重尾繩提升終了的靜防滑安全系數(shù)。雙容器提升以一側(cè)提升重物，另一側(cè)下放容器時(shí)防滑最差。1、計(jì)算提升終了時(shí)，上升側(cè)鋼絲繩靜張力2、計(jì)算提升終了時(shí)，下放側(cè)鋼絲繩靜張力3、驗(yàn)算靜防滑安全系數(shù)式中：——鋼絲繩與主導(dǎo)輪襯墊間的摩擦系數(shù)；取0.25，——鋼絲繩繞過(guò)摩擦輪的圍包角，弧度，為3.4。2）正常提升的動(dòng)防滑驗(yàn)算提升貨載時(shí)，容易發(fā)生滯后滑動(dòng)，并以正常提升加速階段的動(dòng)防滑安全系數(shù)最小，要求動(dòng)防滑安全系數(shù)。加速段動(dòng)防滑安全系數(shù)最小點(diǎn)：對(duì)等重尾繩提升系統(tǒng)為加速段之任意點(diǎn)；對(duì)重尾繩提升系統(tǒng)為加速段之終點(diǎn)；對(duì)輕尾繩提升系統(tǒng)為加速度之始點(diǎn)。下面主要驗(yàn)算等重尾繩及重尾繩提升系統(tǒng)加速終了的動(dòng)防滑安全系數(shù)。雙容器提升，以提升重物下放空容器之加速段，且導(dǎo)向輪在下降側(cè)防滑最差。1、主加速終了時(shí)，上升側(cè)鋼絲繩的靜張力上式中——自提升開(kāi)始至主加速度終了容器運(yùn)行的距離，34.3m。2、主加速終了時(shí)，下放側(cè)鋼絲繩的靜張力3、上升側(cè)運(yùn)動(dòng)部分變位質(zhì)量（kg）4、下放側(cè)運(yùn)動(dòng)部分變位質(zhì)量