机械毕业设计1131某煤矿双立井固定机械设备选型设计.doc
机械毕业设计1131某煤矿双立井固定机械设备选型设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共60页)
编号：554414
类型：共享资源
大小：1.56MB
格式：ZIP
上传时间：2015-12-04
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
6
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计论文
- 资源描述：
-
机械毕业设计1131某煤矿双立井固定机械设备选型设计,机械毕业设计论文
- 内容简介：
-
毕业设计说明书 毕业生姓名 ： 专业 ：机械设计制造及其自动化 学号 ：指导教师 所属系（部） ：机电系 nts i 前 言 本次毕业设计可能是我学生生涯最后的一次学习机会，在此首先感谢学院和指导老师 陈彩萍教授 对我设计的支持和帮助，为我以后的工作打下了一个有益的基础。 本设计针对 某煤矿双立井固定机械设备选型设计 ，内容涉及较多，设计时间较长，是一个设计的过程，更是一个学习的过程。通过前面的实地实习，在老师的努力下收集到了较为齐全和准确的相关资料，其中 包括了 井底运输机械；主、副井提升设备及流体机械 设备的了解 ，为本次设计打下了一个良好的基础。同时涉及的参考文献较多，多数为十几年前的老版本，难免存在一些错误，还望大家见谅。根据设计大纲所要求内容，将设计分为 六 章，内容主要有三部分，第一部分主要是对 井底运输机械选型设计 ,内容涉及第一章。二到 三 章为设计的第二部分，也是本次设计的核心内容，主要是对 主、副井的提升系统 ，选择合理的 提升设备。 最后一部分是 流体机械部分的设计 ， 内容涉及 第 四到六章。 整个设计内容可靠、数据可信。 若 存在问题， 希望各位评审老师 批评指正。 nts ii 目 录 摘 要 . 1 Abstract . 2 第一章 运输部分选型计算 . 3 一、计算条件 . 3 二、采煤机的选型 . 3 1、预选 . 3 2、验算 . 3 三、刮板输送机的选型 . 4 1、预选 . 4 2、验算 . 5 四、顺槽用转载机的选型 . 8 五、带式输送机的选型 . 8 1、预选 . 8 2、验算 . 9 六、电机车和矿车的选用 . 11 1、确定机车最高牵引矿车数 . 12 2、电机车台数计算 . 13 第二章 主立井提升设备选型计算 . 14 一、计算条件 . 14 二、一次提升量的计算 . 14 1、箕斗的选定 . 14 2、提升钢丝绳的选择 . 15 3、提升机和天轮的选择 . 16 4、提升机与井筒相对位置的计算 . 16 5、预选提升电动机 . 18 6、提升系统总变位质量 m . 18 7、运动学参数计算 . 19 8、动力学参数计算 . 21 9、电动机容量校核 . 23 10、提升电耗及效率 . 24 第三章 副立井提升设备选型计算 . 26 一、计算条件 . 26 二、矿用罐笼的选择及验算 . 26 1、选择提升钢丝绳和尾绳 . 28 2、选择提升机 . 29 3、井塔高度jH的确定 . 30 nts iii 4、预选电动机 . 30 5、提升系统总变位质量 m . 31 6、确定提升加 ,减速度 a1,a3 . 32 7、运动学参数计算 . 33 8、动力学参数计算 . 34 9、电动机功率校验 . 35 10、防滑校验 . 36 11、副井作业平衡表 . 39 第四章 排水设备的选型设计 . 41 一、计算条件 . 41 二、预选水泵的型号与台数 . 41 1、水泵必须的总排水能力 . 41 2、水泵所须的扬程的估算 . 41 3、初选水泵 . 42 三、选择管路系统 . 42 1、管路趟数 . 42 2、管路材料 . 42 3、排水管内径 . 42 4、验算壁厚 . 43 5、选择吸水管径 . 43 四、计算管路特性 . 43 1、管路布置 . 43 2、估算管路长度 . 43 3、阻力系数 Rt 的计算 . 44 4、管路特性方程 . 44 5、绘制管路特性曲线 . 45 6、电动机功率 . 46 7、电耗计算： . 46 第五章 通风设备选型 . 47 一、计算条件 . 47 二、风机选型 . 47 1、计算风源必须产生的风量和风压 . 47 2、选择风机 . 47 3、确定通风机的工矿点 . 47 4、电动机功率计算 . 49 第六章 空气压缩机的选型设计 . 50 一、计算条件 . 50 二、压缩空气站供气量的确定 . 50 三、估算空压机必须的出口压力 . 51 四、选择空压机的型号和台数 . 51 五、选择输气管管径 . 51 六、压缩空气站年电耗确定 . 51 结束语 . 52 nts iv 附 录 . 53 参考文献 . 53 【外文文献】 1 . 错误 !未定义书签。 【中文翻译】 1 . 错误 !未定义书签。 【外文文献】 2 . 错误 !未定义书签。 【中文翻译】 2 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 55 nts毕业设计说明书 1 某煤矿双立井固定机械设备选型设计 摘 要 本次毕业设计是以煤矿双立井固定机械设备选型为设计对象，主要是为一个年产 120 万吨的矿井设计一套经济而配套的固定机械及运输设备，该矿可采煤层为 9号煤，煤层倾角为 2到 4，可采厚度为 3.3 米，采用双立井开拓方式开采，矿井排水高度为 280 米，正常涌水量为 130m3/h，最大涌水量为 250 m3/h，最大涌期为 65天，矿井风量为 114 m3/s，初期负压为 3270Pa，末期负压 4130 Pa。该矿设计两个 采区，每个 采 区 各 设置一个工作面。 该毕业设计主要由井底运输设备的选型设计（包括：采煤机的选型、刮板输送机的选型、转载机的选型、皮带输送机的选型、矿用电机车及矿车的选择和辆数的确定等）、提升设备的选型设计（包括：主井提升系统的选型、副井提升系统的选型等）和流体机械设备的选型设计（包括：中央水泵房的布置及排水方案的确定、水泵的选型和泵台数的确定；通风机房的布置及通风机选型和台数的确定；压风机房的布置及压风机的选型和台数的确定等）。 关键词：运输机械 提升机 排 水设备 nts毕业设计说明书 2 Some coal mine double vertical shaft fixed mechanical device shaping design Abstract This graduation project is take the coal mine double vertical shaft fixed mechanical device shaping as the design object, but mainly is one yearly produces 1,200,000 tons mine pits to design set of economies the necessary fixed machinery and the transport vehicle, this ore may mine coal the level is 9 coals, the coal bed inclination angle for 2 to 4, may pick thickness is 3.3 meters, uses double vertical shaft development way mining, mine pit draining water is highly 280 meters, wells up the water volume is normally 130m3/h, wells up the water volume is most greatly 250 m3/h, wells up the time is most greatly 65 days, the mine pit amount of wind is 114 m3/s, the initial period negative pressure is 3270Pa, last stage negative pressure 4130 Pa.This ore designs two panels, each panel establishes a working surface. This graduation project mainly by bottom of the well transport vehicle shaping design (including: The coal mining machine shaping, the scraper conveyer shaping, 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), the lift technique shaping design (including: Main well promotion system shaping, vice-well promotion system shaping and so on) and 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 determination; The air compressor room arrangement and the air compressor shaping and the Taiwan number indeed grade). Key word: Transport machinery Elevator Drainage nts毕业设计说明书 3 第一 章 运输部分选型计算 一、计算条件 矿井年产量： nQ=120 万吨 /年 煤层倾角： 2 40 可采高度 ： H=3.3 m 原封煤容重： =1.34 t/m3 散煤容重： =1.15t/m3 工作面长度： gL=150 m 年工作日： nb=300 天 本矿 采用“ 四六 ”工作制（ 三 班出煤，一班检修），每班割煤两刀（矿井以两个工作面满足产量）。 二 、 采煤机的选型 采煤机 是机械化采煤作业的主要机械设备 ,其功能是落煤和装煤 ,采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类 ,目前应用最广泛的采煤机是滚筒采煤机 . 1、 预选 根据所提供的原始数据资料中所给的煤层厚度及设计年产量等信息，可初步选用我国自行生产的 MG300-W 型 双 滚筒采煤机 。 基本参数如下表： 电机功率 （ kw） 300 适用采高 (m) 2.1 3.7m 适 用倾角（度） 0 35 截深 B(m) 0.63 滚筒直径（ m） 1 6 牵引速度 vc (m/min) 0 5.98 2、 验算 （ 1）理论生产率 c60HBvQ t nts毕业设计说明书 4 =60 3.3 0.63 5.98 1.3 =969.7 t/h （ 2） 实际生产率 Qm= QtK1K2 =969.7 0.5 0.6 =290.91 t/h 式中： K1 与采煤机技术上的可靠性和完备性有关的系数，一般为 0.5 0.7。这里取 0.5 K2 是考虑由于工作面其他配套设备的影响、处理顶板事故、劳动组织不周到等原因造成的采煤机被迫停机所占用的时间系数，一般为 0.6 0.65，这里取 0.6 （ 3） 设计小时生产率 bgh tBHLQ /3 =3 150 3.3 1.34 0.63/6 =208.9 t/h 式中： bt 每班工作时间， h 由以上计算可知 MG-300W 型双滚筒采煤机符合要求 三 、 刮板输送机的选型 刮板输送机是连续动作式运输机械的一种，由于其机身低矮，可以弯曲，运输能力大，结构强度高，能适应采煤工作面较恶劣的工作条件。它除了运煤外，还能给采煤机作运行轨道；作为移置液压支架的支点；清理工作面的浮煤； 悬挂电缆、水罐、乳化液管等。它是缓倾斜长壁采煤工作面唯一的运输设备。 1、 预选 根据 MG300-W 型双滚筒 采煤机的生产 能力 可初步选用 SGD-630/180 型刮板输送机。 基本参数如下表： nts毕业设计说明书 5 运输能力 350 t/h 刮板链速 0.92m/s 破断拉力 850KN 中部槽尺寸 (1500 630 220)mm 2、 验算 (1)运输能力的验算 vFQ m 6.3 201 1 4.0)6098.592.0(1 1 5 09.06.33 5 0)60(6.3mvvQF m式中 ： mQ 采煤机的生产能力， t/h F 中部槽具有的装载断面面积 v 刮板链速度， m/s 0v 采煤机牵引速度， m/min 装满系数， 一般小于 1，这里 取 0.9 散煤容重， kg/m3 中部槽装煤的可堆积角按 300，散煤密度 1150 kg/m3，中部槽的装煤断面 F，按下图 所示的形状，从几何关系可求得： 中部槽物料断面图 nts毕业设计说明书 6 20094.030t a n2 11.0263.0)11.0263.0(2111.063.0mF 由上计算可知 ,当采煤机的运行方向与刮板链运行方向相同时，中部槽的装煤断面能够承受。反之，也然。 （ 2）运行阻力计算 中部槽单位长度上的装煤量按链速计算 ，即 m k gvQq m /10592.06.3 3506.3 煤在槽内运行的阻力系数 =0.6， 刮板链在槽内运行的阻力系数l=0.4，计算重、空段的运行阻力。 NLgqqLgqqW lllzh879333s i n8.9150)8.18105(3c o s8.9150)4.08.186.0105(s i n)(c o s)(00 LgqW llk1 2 4 8 6)3s in3c o s4.0(8.91508.18)s inc o s(00 式中： L 刮板输送机长度， m lq 刮板链单位长度的质量， kg/m 倾斜角度 （ 3）刮板链张力计算： 如 下 图所示，按求出的重段、空段运行总阻力zhW和kW，然后 确定刮板链的最小张力点。 按逐点计算法得 zhWSS 12kWSS 34因下端有驱动装置，故 2S 3S2 1 3 4 双机头驱动刮板输送机计算图 nts毕业设计说明书 7 上端有驱动装置 ,故4S1S由 0.6zhW-0.4kW=0.6 51376-0.4 166470 判定刮板链最小张力在 “ 1” 点 取最小张力为 3000，用逐点计算法求刮板链在各点的张力为： S1=3000 N S2= S1+zhW=3000+87933=90933 N S3- S1=0.6zhW-0.4kW因此 ： S3=50765 N S4- S1 =0.6（zhW+kW） 因此： S4=63251.4 N (4)电动机功率计算 重载时的电机功率maxNKWvWWN kzh13285.01 0 0 092.0)1 2 4 8 68 7 9 3 3(21.11 0 0 0)(21.1m a x空载时的电机功率 minN K WvLgqN ll12085.0100092.03c o s4.08.91508.1821.11000c o s21.10m i n电动机 轴 功率dNKWNNNNN d1 3 11 2 01 2 01 3 21 3 26.06.0222m i nm i nm a x2m a x考虑到采区特殊情况，很难准确计算额外阻力，所以 所选 电动机的功率应增加15 20%的备用量。 nts毕业设计说明书 8 KWNN d 15713115.115.1 因此配备 2 40KW 电动机双头驱动能满足需要。 （ 5）刮板链安全系数，查得 18 64 的 C级圆环链的破断拉力为 410KN，边双链负荷分配不均系数 取 0.85 5.37.7909332.18502.1 maxSSn d经以上计算知，所选输送机适用。 四 、 顺槽用转载机的选型 转载机一般安装在综采工作面与顺槽的交接处，将工作面刮板输送机运出的煤转载到带式输送机上。 根据所选用的 MG-300W 型刮板输送机的生产能力等相关整数可选为 SZD-630/75型顺槽用转载机。 其基本参数如下表： 运输能力 (t/h) 450 刮板链速（ m/s） 0.92 破断拉力 KN 850 规格 （ mm） 9226 中部槽尺寸 mm 1500 630 220 电机功率 KW 75 五 、 带式输送机的选型 带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备，它在矿井地面和井下运输中得到极其广泛的应用。 可伸缩带式输送机用于综合机械化采煤工作面的顺槽运输。由于工作面向前推进的速度越来越快，这样，拆移顺槽中运输设备的次数和花费的时间占总生产时间的比重增大，影响采煤生产力提高，所以采用可伸缩输送机可以大大减少顺槽输送机拆移次数，充分发挥综采设备的能力。 带式输送机主要根据输送能力，巷道长度等参数选择， 然后计算运输能力及相关参数，运行阻力，输送带强度，整机牵引力及功率。 1、 预选 nts毕业设计说明书 9 根据刮板输送机的运输能力和顺槽长度可初步选用 SDJ-150 型 便 拆装 式 带式输送机。 基本参数如下表： 型号 运输能力（ t/h） 输送长度（ m） 带宽（ mm） SDJ-150 630 1000 1000 带速（ m/s） 电机功率（ kw） 机头外型尺寸（ mm） 1.90 2 75 4755 2266 1615 2、 验算 （ 1） 输送带宽度 按已知条件，取原煤的动堆积角为 250；原煤的堆积容度按散煤容重 950kg/m3计算，输送机的工作倾角 取 00，倾斜系数为 0，选用带速 1.9m/s，为保证给定的运输能力带上需具有的堆积横断面积为 208.019.11 1 5 06.36306.3mvkQF查 矿山运输机械中 表（ 4-12）输送机的承载托辊槽角为 300，物料的动堆积角为 250时， 带宽为 1000mm 的输送带上允许物料堆积的横断面积为 0.11670m2,此值大于计算所需 的堆积横断面积 ,据此选用宽度为 1000mm 的输送带能满足需要。 经如上计算，确定选用带宽 B=1000mm 的 680S 型煤矿用阻燃输送带。输送带按qd=15kg/m 计算。 （ 2） 牵引力及运行功率 参照类似的带式输送机，取 mkgqg /22, mkgqg /7. 水平运输的阻力系数取 0.022，得 mkgvQq /929.16.3 6306.3 本输送机长 1000m，按 矿山运输机械中 表（ 4-18）取附加阻力系数 C=1.09，略去特种阻力 WT1和 WT2，按 矿山运输机械中 式（ 4-63）计算，水平运煤的牵引力 nts毕业设计说明书 10 NLgqqqqCP ggd31937022.08.9900722)15292(09.1)2( 由于本机是水平运输，所以空转功率可不计算，所需电机功率，按水平逐煤某时的牵引力计算，取 95.01 输送机水平运煤的正功率为： kwpvN 641 0 0 095.0/9.13 1 9 3 7/ 1 水平运煤的带式输送机，按正功率选电动机 15%的备用量，因此 N=1.15N =74KW 所以可选用 75KW 的 DSB-75 型隔煤电动机。 （ 3） 输送带张力 a、 计算输送机备区段的运行阻力 按 SDJ-150 型带式输送机的参数和给定条件，本机只有重段和空段两个直线区段，重段和空段的主要阻力按下二式计算 重段 NLgqqqW gdzh25031022.085.9900)221592()( 空段 NLgqqW gdk4269022.08.9900)715()( b、 输送带各点的张力 为简化计算，输送带绕径滚筒的两项阻力按输送带的张力增加 5%计算，依逐点计算 法得： S2= S1+Wk= S1+4269 S2= S2+W2-3= S2+ 0.05S2= 1.05S1+1.05Wk=1.05S1+4483 S2= S3+WZh=1.05S1+29514 按式 )11(neSSuatyxu 列出满足摩擦牵引力的张力关系， )11(14 neSS ua 。nts毕业设计说明书 11 由于本机为单滚筒驱动，取 0300 ，胶面驱动滚筒，采区空气潮湿 25.0 ，摩擦力备用系数取 2.1 ，因此代入上式得， S4= 5.34S1,联立上式得 : S1=6880 将 S1得值代入上列各关系式得 : S2= 1114.9 S3= 11707 S4=36739 按重段输送机带最大允许重度的要求 ,重段的最小张力点 S3,应不小于 Smin(重段托辊间距 mlg 2.1) 3m in62918.92.1)1592(5)(5SglqqS gd所以能满足要求。 （ 4） 输送带强度验算 选用的 680S 型阻燃输送带的拉断强度为 680N/mm。带宽 B=1000mm， 可 得安全系数 5.183 6 7 3 91 0 0 06 8 0m a x S BSm d 所以 SDJ-150 型带式输送机符合要求。 六 、 电机车和矿车的选用 电机车运输是矿井水 平巷道长距离运输的主要方式，它是矿井运输中极为重要的部分。电机车具有良好的性能，它运行速度快，效率高，维护简单，运转可靠，成本低，适用于弯道和支线较多的运输巷道，可以作多种运输工作。 根据年产量及给定矿车的轨距可初步选用 ZK10-9/550 型电机车 。 其基本参数如下表： 电机车粘着质量 t 轨距 mm 机械传 动比 制动 方式 速度 km/h 电压 v 牵引力 N 10 900 6 92 机械 16 550 4330 MGC3.3-9型矿车基本参数 nts毕业设计说明书 12 装载量（ t） 轨距（ mm） 允许牵引力 N 自重 t 3 900 90000 1.32 1、 确定机车最高牵引矿车数 （ 1）按粘着条件计算，取 04.0,0 13 5.0,24.0 azh 34)104.011.00 1 0 5.024.0(32.1310)111.0(0aGGPnzh（ 2）按牵引力电动机温升条件计算，查得机车的长时制牵引力 Fch=4330N 长时制速度 vch=16km/h,取 10,25.1,0,0 0 7.0 aiWdzzh，由于 两个工作面满足年产量， 且 Q1= Q2 =Q。 列车
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号