竖井主井多绳摩擦式提升设备选型设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 课程设计（论文） 题目： 竖井主井多绳摩擦式提升设备选型设计 副标题： 院（系、部）： 专 业： 年 级： 姓 名： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 目录 . .计目的 .买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 .纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 随着煤炭开采的机械化程度的提高，矿井提升工作是重要环节，从井下采出的煤炭及矸石的提升，材料的下放，人员和设备的升降，都是由提升设备来完成的，所以提升有着咽喉部位的重要性。如果提升部位发生了故障，轻者造成工作停止和设 备损坏，重者造成人身安全和重大经济损失，因此提升系统的确定有着非常重要的意义。 矿井提升设备的选择计算是否经济合理，对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。因此，在进行提升设备选择计算时，首先确定提升方式，在确定提升方式时要考虑下列各点： 1、对于 180 万吨的大型矿井，有时主井需要采用两套箕斗同时工作才能完成生产任务。副井除配备一套罐笼设备外，多数尚需设置一套单容器平衡锤提升方式，提升矸石。 2、对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不同品种的煤分别外运的大、中型矿井，则应考虑采用 罐笼提升方式作为主井提升。 对煤的块度要求较高的大、中型矿井，由于箕斗提升对煤的破碎较大，也要考虑采用罐笼作为主井提升。 当地面生产系统距离井口较远，尚需一段窄轨铁路运输时，采用罐笼提升地面生产系统较为简单。 3、对于年产量大于 90万吨的大型矿井，主井容器一般可采用箕斗提升，主井提升系统一般采用多绳摩擦提升系统， 4、矿井若有两个水平，且分前后期开采时，提升机、井架等大型固定设备要按照最终水平选择。提升容器、钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可以按照第一水平选择，待井筒延深至第二水平时，再更换。 对于 新矿井如没有什么特殊要求，可参照定型成套设备的规定确定提升方式，并尽量选用定型设备。但因各个矿井具体情况不同，副井提升量 也不一致，因此，可结合具体条件计算、选择，或验算选用的定型成套设备。定型成套设备中未规定的如钢丝绳、提升机与井筒相对位置、生产能力与耗电量等也要计算。 随着矿井开发深度的增加和一次提升量的增大，如仍采用单绳缠 绕式提升，就必须制造和选用更大的提升机滚筒和直径更粗的钢丝绳，不但会使设备的尺寸加大，投资增加，并带来制造，使用和维护上的一系列的问题正是在这种条件下，制成了单绳与多绳摩擦买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 式提升机。 多绳摩擦式提升机最大的优点是适用于深井，完成单绳缠绕式提升机不能承担的提升任务。当多绳摩擦轮提升机安装在井塔上时，减少了工业广场的占地面积，并为地面生产系统的布置创造了有利条件。所以说多绳摩擦式提升机是今后提升设备发展的方向之一。 随着提升在矿井生产过程中地位的逐渐提高，要求提升设备安全可靠地运转。此外，由于提升设备投资大，电耗大，因此在选型设计时，应结合矿井的实际条件做出最经济、合理的设计方案。 根据设计内容已知的原始资料，经过多方面的比较，选用多绳摩擦提机，多绳摩擦提升机也是一种等直径卷筒提 升机，因此在计算方法上与单绳缠绕式提升机大体相同。容器、钢丝绳及卷筒直径等计算原理基本相同；动力学计算理论也完全一致。此次我主要是设计的主井提升设备。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 计目的 1）初步应用 矿井运输提升课程设计 课程所学的知识，通过课程设计加深对 矿井运输提升课程设计 课程的理解。 2）培养机械工程及自动化专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编 写设计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。 3）为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。 计题目 某矿年产量 78 万 t，矿井深度 20m，主井装载高度 0m，煤的 松散密度 =载高度 0m。年工作日 330 天，日工作小时 6h。矿井电压等级 6用多绳摩擦提升，试进行主井提升设备的选型设计。 程设计内容 1）对矿井主井提升的设计选型进行主要的计算分析及验算。 2）确定合适的主井提升方案及细节过程。 3）利用 行方式 学生按设计大纲要求，按老师给定设计题目条件，综合应用矿井运输提升 所学知识，每个人独立完成一份课程设计。设计者之间可以讨论、借鉴，但不得 相互抄袭，疑难问题可与指导教师共同研究解决。 本课程设计要求提升方案进行技术分析与经济比较 。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 计依据 1）矿井年的产量给定 78万 t 2）工作制度即年工作日数 工作小时数 t,煤炭工业设计规范 规定： 330d,t=16h； 3）矿井开采水平数及各水平服务年限；水平数 1，服务年限 20年； 4）矿井深度 m,即井口至各开采水平的深度；给定 20m； 5）卸载水平与井口的高差 m),可按下列数据选取； 对于底卸式箕斗： 1525 m， 对于普通罐笼： 015 m； 给定 0m； 6）装载水平与井下运输水平的高差 m），对于底卸式箕斗： 825 m； 给定 0m； 7）煤的散集密度（ t/ = 8）提升方式：箕斗； 9）矿井电压等级给定 6 升容器的选择 定合理的经济速度 1）提升高度 H 608202020 式中： 主井装载高度 m 卸载高度 m 井深高度 m 2）经济速度 j= =60 =s 式 中： H提升高度 m 算一次提升循环时间 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 a预选为 U爬行时间估取 10s 休止时间估取 12s 算箕斗一次合理的经济提升量 Mj 03 6 0 0 0 0j c不均衡系数 ，取 1.1 提升能力富裕系数，主提升设备对第一水平留有 富裕 系数； 年工作日 330d 提升循环时间 n年产量 78 万 t 日工作时数 16h 根据上述计算结果查【 1】 可知，另依据矿井的生产能力的要求，考虑到煤炭的提升能力 ，决定选用 10 4 型号的立井多绳刚性罐道的箕斗提升容器，有效容积10斗自重 器全高 容器中心距 S= 算一次实际提升量 因散煤密度 故一次实际提升量 m 为 m=0 =中： V有效容积为 10结论：经检验所选箕斗合适。 算一次提升循环所需时间 0 03 6 0 04 fn rx 计算提升机所需要的提升速度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 24 22 2 s/ 式中： 停车休止时间 S,查【 1】 =11s u 容器启动加速及爬行段延续时间 S,箕斗提升取 u=10s 煤矿安全规程规定：立井升降物料时，最大速度不得超过下式求得的数值 m / HV m 结论：速度 丝绳的选择 经常性作业中，以提升煤炭作业载荷最重，另 由于采用的是多绳摩擦式提升，为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损，一般选用左、右捻各一半的钢丝绳，由于现代大型矿井大多采用等重尾绳的情况，故以此条件选择钢丝绳。 算单位绳重力 p 01700101110)116008500(411011)(166 其中： s+z+20+40+20+h=005005 g 过卷高度取 课件用插值法求得） 井架高取 40m p 钢丝绳抗拉强度取 1700N/根据上述 p 值，查【 1】 表 28）选用三角股钢丝绳，其中有关数据为：钢丝绳直径 31最粗丝直径 丝总断面 面积 公称抗拉强度 1700N/断拉力 40000N，钢丝绳每米重量 p=m。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 验安全系数 16008500(41640000g)(1p p H 丝绳型号为： 6（ 30） 光 （ 30） 光 2 根）。根据主绳情况，查【 2】下册 37钢丝绳作尾绳，主要参数值 4q=m。 21200m a x 1200310031100100查【 2】上册 选用 4(1)E 型多绳摩 擦提升机。配用导向轮直径m。导向轮的变位重力 之配套的减速机型号为： 比 i=11。 上述提升机的有关数据是： D=5040 选用聚氯乙烯衬垫允许比压 00N/擦系数 = 垫比压验算： )(24 ）（ )(4 ）（ 22 /200/51714335406 j xF j 式中： 上升箕斗静张力 N 下放侧静张力 N 衬垫比压 N/n 主导轮直径 cm 主绳直径 论：产生的比压小于衬垫比压允许值，满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 大静张力及最大静张力差验算： m a xm a x F)(24 5 . 4 06 K 5 40 6 00108500Fj m a xj m a x 4085108500 m a xc m a xm a xc m a x 式中： 最大静张力 最大静张力差 论：最大静张力和最大静张力差都小于许用值，满足要求。 包角的计算 主井采用塔式布置，设有主导轮和导向轮。 根据【 2】上册 两轮垂直中心距）公式： a n)a n)(00n取 c t a c s i c t a n)(s i r a 1950符合规定要求。 式布置井架高度 据【 1】 （ 4 式中： 卸载高度 m 容器全高 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 过卷高度 m r 导向轮半径 m 主导轮与导向轮中心垂直高差 m 考虑到安全设施和设备安置的需要，确定 0m。 绳环高度 g+ 取 11m 式中： 过手册【 2】 查得 s= 等重尾绳悬垂长度 根据【 1】 s+z+20+50+20+11=901m 导轮与导向轮水平中心距 导轮与导向轮垂直中心距 a n)a n)(00n载位置至天轮中心线距离 020500 绳最大悬垂长度 h 8 7 1118 6 00 竖井主井多绳摩擦提升系统结构及尺寸见图 1文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 井主井多绳摩擦提升系统图 选电动机 算电动机功率 ）（ . m 式中： K 矿井阻力系数，箕斗提升取 k= 动力系数，箕斗提升取 = j 减速器传动效率，取 j =20m 0m 0m 0m 0m 71m H=860m 1m 01m m =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 提升机的标准速度， m/s 算电动机转速 m 36 7466060m 式中： i 减速器的传动比 ,查【 2】上册 i=11 提升机滚筒的直径， m 选电动机 查【 1】 430 电动机参数： 电动机功率 1000动机转速 492r/ 确定提升机的实际最大提升速度 m / 0 e 度合理，满足要求。 位质量的计算 1）电动机转子的变位质量 13 0 222 ）（ 式中：（ 电动机回转力矩 ）提升机及减速器的变位质量 查【 2】上册 表 34( ) 3 3 6 3）导向轮的变位质量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 查【 2】上册 表 34( ) 4）提升系统总的变位质量 1 式中： m 货载质量 kg 箕斗质量 kg 提升主绳数 主绳每米质量 Kg/m 每根提升主绳全长 m 605028602 尾绳数目 尾绳每米质量 kg/m 每根尾绳全长 m 8 21128 6 02 n 导向轮数目 导向轮变位质量 kg 提升机变位质量 Kg 电动机转子变位质量 提升设备的运动学计算 1）初加速度的确定 22200200/2）主加速度的确定 规程规定立井加减速度最大不超过 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 按电动机过负荷能力来确定 2 4 3 0 3 8 7 0M p 启动阶段提升电动机产生的平均速度 m/s 2 8 3 8 7 01 2 0 2 8 e 2 0 2 F 33m a x 提升钢丝绳与平衡尾绳的总单位质量之差 5 21 按减速器允许的最大力矩计算 2tm a 式中： 减速器轴输出端允许的最大力矩， 按防滑条件计算 35406251714/335406 根据上述计算结果，综合考虑取最大主加速度 m/)提升减速度确定 自由滑行减速 2a 按机械制动的减速度 2a 按电动机减速方式 2 4 32 1 2 0 a e 按防滑条件确定加速度 1 71 4/3 3 5 40 612 5 1 71 4/3 3 5 40 611a 结论：结合安全规程规定，一般在竖井，加、减速度最大不 超过 动方式选为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 自由滑行减速，取 m/)其它参数确定 初加速度阶段 规定）( 主加速度阶段 sa m 1 0 1 加速阶段行程 m 2 101 主减速阶段 减速阶段时间 sa m 1 0 3 减速阶段行程 m 2h 343 爬行阶段 爬行时间 ）页表】上册（查【 4444 抱闸 停车阶段 t/1a 525 等速阶段 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 m 1 0 66 0 9 722 一次提升循环时间： 43210 提升设备小时提升能力： 1 82 1 0 0 03 6 0 0A 提升设备的年实际提升量为： 1816330A 提升能力的富裕系数为： f 结论：满足要求 动学计算 基本动力方程式： t )2H(F 1)初加速度阶段 提升开始时 4 6 5 4 3 210) 0 （初加速终了时 4 4 6 6 4 6 5 92 000 2)主加速度阶段 加速开始时 9 2 8 8 4 3 2) 4 4 6 6 60101 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 加速终了时 9 2 9 3 9106 4 2 8 8 22 111 3)等速阶段 等速开始时 6 5 0 4 3 21 9 2 9 3 9112 等速终了时 8 9 6 0101 9 71 5 5 0 62 222 4)减速阶段 减速开始时 4 3 29 8 9 6 0323 减速终了时 33 5)爬行阶段 爬行开始时 4 爬行终了时 9 0 5 71031 5 0 4 82 444 箕斗提升六阶段速度图及受力图见图 1文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 V / m . m . a 1 h 1 t 1 t2 t3 t 4F 1 F1F 2F2F 3 F3F 4 F4斗提升六阶段速度图及力图 滑验算 防滑验算 ( 防滑验算 1)加速度段动防滑验算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 1 7 1 43 3 5 4 0 1 7 1 结论：加速段防滑验算合格，满足要求。 2)减速段动防滑验算 1 7 1 43 3 5 4 0 1 7 1 结论：减速段防滑验算合格，满足要求。 动机等效容量验算 效力的计算 x 0 2 式中： 提升电动机作用在滚筒圆周上的等效力 N 等效时间 s 1)( 254310 xT t 22222112100202 322 222 9293919288232 144666144659222222 3 7 5 502 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 动机等效 容量 2 0 0 6 0 3 7 5 51 0 0 0 动机容量验算 1)按电动机发热量验算 P 2)按正常运行时，电动机过负荷能力验算 2 . 9 5 120284N a xm a xm a x电动机的过负荷系数初选电动机的额定力力图中最大托动力式中：结论：上述三项验算均满足要求，电动 机容量合适。 升设备的电耗及效率的计算 次提升电耗 W 为： 1 . 0 2 m / s v N 动机效率减速器效率附加系数度提升箕斗最大提升速力图中各段变化力式中：K W hF d tF d 4444422211100 00 1 21 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 煤电耗 n k w w 0 2 82 3 57 8 0 00 次提升有益电耗 Wy k w hQ 6010850010003600 升