矿井运输提升设备选型设计

i引 言 本设计主要对矿井生产所用的提升及运输设备的选型进行的一次合理选择。矿井提升需要用一些专用的提升设备，主要有提升容器，提升钢丝绳，提升机，井架，装卸载设备以及一些辅助设备。矿井提升设备是矿山较复杂而庞大的机电设备，它不仅承担物料的提升与下放任务，同时还上下人员。矿井运输是煤炭生产过程的一部分，煤炭的井工生产中，运输线路长，巷道条件多种多样，运输若不畅通，采掘工作就无法继续进行，井工生产的煤矿运输作业，包括从工作面到矿井地面的煤炭运输和辅助运输，辅助运输包括矸石、材料、设备和人员运输。本设计分四篇就以上几种设备的选型计算方法进行系统论述。关键词：提升机、运输机ii目 录1 刮板输送机的选型计算 .11.1 运输能力的确定 .11.2 电动机功率的校验 .21.3 刮板链强度校验 .42 顺槽皮带机的选型计算 .62.1 输送带的宽度 .62.2 牵引力及运行功率 .72.3 输送机的运行阻力 .92.4 输送带张力计算 .112.5 输送带强度校验 .132.6 电动机功率校验 .143 大巷电机车的选型计算 .153.1 电机车及矿车的初选 .153.2 列车组成的计算 .153.3 电动机台数的计算 .194 主井提升设备选型计算 .214.1 箕斗的选择 .214.2 选择提升钢丝绳 .224.3 选择提升机和天轮 .264.4 提升机与井筒相对位置的计算 .274.5 预选提升电动机 .294.6 提升系统总变位质量 .304.7 运动学参数计算 .314.8 动力学参数计算 .334.9 电动机容量校验 .35结束语 .37参考文献 .38致谢 .3911 刮板输送机的选型计算刮板输送机，属于煤矿运输机械。用以解决煤矿 15-25大倾角上山运输时，减速器倾角大、润滑不良、漏油、离心摩擦式联轴器进油打滑引发火灾，电动机烧损，过渡槽中卡链、断链、物料易滚落等问题。该矿用刮板输送机由防爆电动机通过离心摩擦式联轴器、减速器、圆环链轮和机尾滚筒带动圆环链条上的刮板组成，其先进之处是：通过一种新型机头架改变电动机、联轴器、减速器在机头部的装配角度，使其在大倾角上运时呈近水平。在过渡槽中板下面安装防卡链板，设计加大中部槽的装载深度。采用该机有效解决以上问题，降低事故率和材料消耗，并能减少巷道掘进长度和运输设备数量。 1.1 运输能力的确定1.1.1 生产率的确定当工作面采用采煤机时,因为煤是连续而均匀地装到输送机上的.所以生产率可按采煤机的生产率计算. 60gQhbrV式中： 一次采高，= 3.5m;b 采煤机一次截深，b = 0.6m;r 原封煤容重,r = 1.35 ;3/tmg 采煤机的最大牵引速度, g = 3.5 m/min;则: 603.51.359./Qth考虑到刮板输送机的运输能力应大于采煤机的生产率,所以选择 SGZ764/320W重型刮板输送机.其主要技术规格如下：运输能力 Q=900t/h；刮板链速度 V=0.95m/s；2刮板链单位长质量 q=36.26kg/m；刮板链破断拉力 F=850kN；电动机功率 N=2160kw；中部槽尺寸长宽高（）1500764222；由于实际工作面长度和煤层倾角、煤层厚度等条件各不相同，需要对刮板输送机的运输生产能力、电机功率、刮板链强度进行验算。1.1.2 运输能力的计算 360OQFrv式中: F 货载最大横断面积；中部槽装煤的动堆积角按 30,从几何关系可求得F=0.7640.222+ （0.764-20.222） =0.184120.764.302tg2m装满系数，按水平计算取 1；表 1-1 装满系数输送情况 水平及向下运输 向 上 运 输5 10 15装满系数 0.910.8 0.6 0.5r散集容重，r=0.95 ；3/tmv刮板链速，v=0.95 ；s则： =36000.18410.950.95=599.08 573.86OQ/th/th有计算结果可知所选刮板输送机的输送能力满足要求。1.2 电动机功率的校验1.2.1 运行阻力计算刮板输送机运行阻力按直线段和曲线段分别计算。沿倾斜运行的刮板输送机的重段直线段阻力除克服煤和刮板链的运行阻力外，3还需要克服煤和刮板链的重力。重段阻力： =zhW()lqwLg空段阻力： kll式中： 中部槽单位长度的装煤量；30.184.950174.8/qFVkgm刮板链单位长度的质量， =36.26 ；lqlq刮板输送机的长度， =150 ；LL 煤在槽内运行的阻力系数，采用中双链取 0.7；w 刮板链在槽内运行的阻力系数取 0.35；l 重力加速度取 9.8 m/s；g则： =（174.80.7+36.260.35）1509.8()zhlWqwL=198524.97N=36.261509.80.35=18655.77Nkllg刮板链在链轮处的弯曲阻力分别使其重段阻力和空段阻力增加 10%，则刮板输送机的总运行阻力即电动机的牵引力为：=1.11.1（ ）=1.21（ ）=262788.7NOWzhkWzhk表 1-2 及 选取表0w阻力系数链子类型煤在溜槽中的移动阻力系数 w刮板链在溜槽中的移动阻力系数 0w单 链 0.40.6 0.30.4双 链 0.60.8 0.30.41.2.2 电动机功率的校验电动机轴上的功率：410OdWVNK式中： 总牵引力；OWV 刮板链运行速度，V=0.95m/s；则： =249.6KW2160KW2678.09510dN所以所选刮板输送机的电动机满足要求。1.3 刮板链强度校验1.3.1 最大张力的计算如图：可知点 2 处为最大张力点，点 3 为最小张力取为 0N。用逐点计算法求刮板链各点的张力： 30;SN41865.7;kW14;其中 刮板链饶过链轮时的阻力，取 4140.6WS5所以 =1.0618655.77=19775.12N；14.06S=19775.12+198524.97=218300.09N；2zhW则点 2 处为最大张力点 max21830.9SN1.3.2 刮板链的安全系数双链 max21.dSn式中： 一条刮板链的破断拉力， =850kN；d dS刮板链的最大静张力（N） ；axS 双链负荷不均匀系数，中双链取 0.88；则：3.53max28501.85.711.29dSn所以刮板链强度满足要求。62 顺槽皮带机的选型计算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。带式输送机具有体积小、耗电少、维修方便、效率高的特点。在运输过程中对物料的破碎性小，抛撒煤炭少，因此在煤矿的井上、井下运输中广泛使用井下矿用带式输送机，该机包括机架、主动滚筒、传动滚筒、卸料滚筒、张紧滚筒、防跑偏辊、皮带托辊，接料斗，机尾滚筒，皮带组成，其特征是在机架的上部，沿着机架的两侧装有防跑偏辊，防跑偏辊是可以旋转的，其作用在于防止运动的皮带发生偏移；皮带托辊安装在机架上，三个可转动的皮带托辊组成一个“”字型结构，其作用不仅可以对皮带起支撑作用，还可使煤炭向皮带中间聚集，可增加传送的煤炭量，提高工作效率，同时还有助于防止对运动皮带的偏移现象。2.1 输送带的宽度1. 原煤的安息角为 25，原煤的堆积密度 0.95 ，皮带机的工作倾角3m=8。查表可知倾斜系数=0.97。2. 因为煤是连续地从刮板输送机上转载到皮带机上的，所以皮带机的生产率可按刮板输送机的生产率计算即 Q=595.35。3. 考虑其向上的工作条件所以选用带速 V=1.6，为了保证给定的运输能力，带上必需具有的堆积横断面积为 259.30.13.6.0167QFmrVK查表可知输送机的承载托辊槽角为 35，物料的安息角为 25时，带宽为1000的输送机上允许的物料堆积的横断面积为 0.13365。此值大于计算所需的堆积横断面积，据此选用带宽为 1000的输送带能满足需要。7注：图 1 中 B 为皮带的宽度 L3 为托辊长度， 为动安息角， 皮带槽角。如上计算：确定选用带宽 B=1000，680S 型煤矿用阻燃输送带，输送带按=11.6 计算。dq/kgm表 2-1 各种带宽允许的块度表B（mm） 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800(mm)pa100 130 180 250 300 350 420 480(mm)max150 200 300 400 500 600 700 800货载最大块度的横向尺寸；mm货载平均块度的横向尺寸；mmp2.2 牵引力及运行功率2.2.1 驱动滚筒上所需的牵引力参照类似的带式输送机 取 =22 ， = 7 。略去特种阻力 和gq/kmigqe/km1TW，计算运煤驱动滚筒上所需的牵引力：2TW2sindgPCqL式中：C 附加阻力系数取 1.12；单位长度输送带上运物料量，8；59.0814/3.6QqkgmV输送带单位长度质量， =11.6 ；d dq/ 重段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量，取 =22 ；g gq/km 空段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量，q取 = 7 ；g/kmL 输送机的辅设长度 850；重力加速度，取=10 ；2s 输送带在托辊上运行的阻力系数，取 =0.022；表 2-2 物料断面系数动堆积角 10 20 25 30 35平形 67 135 172 209 247K槽形 316 385 422 458 496 输送机工作倾角为 8；则： 1.2041.6278501.2P=85sin42.2.2 带式输送机所需的运行功率计入驱动设备的传动效率 ，所需电动机的功率为：PVN式中：P 驱动滚筒上所需的牵引力，155.744KN；V 输送带速度，V=1.6；驱动设备的传动效率取 0.9；则： 15.74.62709NKW所以可以选用 570KW 的 型电动机。15JRQ表 2-3 倾角系数9工作倾角 01 1015 1520C 1 0.95 0.92.3 输送机的运行阻力按所给条件，本设计有重段和空段两个直线倾斜区段。表 2-4 输送带沿托辊运行阻力系数托辊型式工作条件槽形（ ）平形（ ）清洁干燥 0.02 0.018少量尘埃正常湿度 0.03 0.025大量尘埃湿度大 0.04 0.035重段阻力： coscossinzhdgdWqqLqLg空段阻力： ik d式中： 单位长度输送带上运物料量，；59.0814/3.6QqkgmV 输送带单位长度质量， =11.6 ；d dq/kg 重段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量，取g=22 ；gq/km 空段单位长度上分布的托辊旋转部件的质量，取gq= 7 ；/kL 输送机的辅设长度 850； 重力加速度，取=10 ；2s输送带沿重段运行的阻力系数取 0.05；表 2-5 托辊转动部分重量表托辊型式 带 宽 B （毫米）10500 650 800 1000（公斤）gGg铸铁座 11 12 14 22槽形 冲压座 8 9 11 17铸铁座 8 10 12 17平形 冲压座 7 9 11 15输送带沿空段运行的阻力系数取 0.04； 输送机工作倾角为 8；则： 104.6cos82501.cos8+104.68501sin=9NzhW .7.4.5sin15k 表 2-6 带宽与帆布层数配合表带宽 500 650 800 1000 1200 1400帆布层数 3-4 4-5 4-6 5-8 5-10 6-122.4 输送带张力计算输送带张力按逐点计算法计算，由于带式输送机是靠摩擦力传递牵引力的，输送带张力应满足传递所需牵引力的要求；为使输送带在两滚筒间垂度不过大，对输11送带的张力也有一定要求，所以在进行输送带张力计算过程中输送带张力要按以上两个条件计算：1）摩擦传动条件:即输送带的张力必须保证工作时输送带在传动滚筒上不打滑;2）垂度条件:即输送带的张力必须保证输送带在两托辊间的下垂度不超过规定值.2.4.1 按摩擦条件计算张力按逐点计算法计算,如下图:21kSW311.05kkKSSW4zh按摩擦传动条件可列出 与 关系:14eSn式中: n 摩擦力备用系数取 1.17; 输送带和滚筒间摩擦系数取 0.25; 输送带在滚筒上的围包角,查表可取 ;54则: 412.3S12联立上面式得15897SN24360478S所以 min159SNax4302.4.2 满足输送带垂度所需张力 min5cosdgSqL式中：单位长度输送带上运物料量，；9.0814/3.6QkgmV 输送带单位长度质量， =11.6 ；dqdq/ 重段托辊间距，取 =1.2m； gLgL 重力加速度，取=10 ；2s 输送机工作倾角为 8；13则： =155897Nmin5104.6210cos86S Nmin1S所以输送带垂度张力满足要求。表 2-7 输送带与滚筒间的摩擦系数输送带滚筒橡胶输送带塑料输送带干 燥 0.25 0.17潮 湿 0.20 0.15无衬光面滚筒有 泥 水 0.10 干 燥 0.40 0.3潮 湿 0.35 0.25胶 面 滚 筒有 泥 水 干 燥 0.40.5 潮 湿 0.300.35 人 字 沟 槽胶 面 滚 筒有 泥 水 0.25 2.5 输送带强度校验煤矿用阻燃带的安全系数maxdSB式中： 阻燃输送带的拉断强度 680/mm；d 阻燃带宽度 1000 mm；B 输送带的最大静张力，即 ；maxSmaxS15897 N则： ax68014.36597d所以输送带强度满足要求。142.6 电动机功率校验输送机牵引力ylylPSkS式中： 主动滚筒相遇点张力， = N；yS43780 主动滚筒分离点张力， = ；l l159 阻力系数，取 =0.04；lklk则： 37801597.04387P24.功率： 10VN式中： 输送机牵引力（N） ；P 输送带速度 V=1.6； 传动装置效率取 0.83；则： 243.081647.98KW因为电动机应留有 15-20的备用系数。570KW1.7.95.N所以所选择的电动机额定功率满足其运输功率的要求。153 大巷电机车的选型计算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。可以做多种运输工作。电机车按供电方式的不同可分为架线式和蓄电池式两大类，架线式电机车主要用于非瓦斯矿及一、二级瓦斯矿有新鲜风流的大巷道中。超级瓦斯矿绝对不允许使用，所以只能用蓄电池式电机车。3.1 电机车及矿车的初选按照一般的选用经验，因为年产量 120 万吨，可初步选用架线式150nA万 吨电机车 ，其技术特征为：机车粘着质量 P=20，轨距 L=900，机车209/5ZK长时牵引力 =12.75KN，牵引电动机的额定电压 V=550V；选用底卸式矿车chF，其技术特征为：最大装载量 =5，自重质量 =300。.MDCG0G3.2 列车组成的计算一列车应由多少辆矿车组成，要按机车的牵引能力和制动能力计算。牵引能力受粘着力和牵引电机温升条件限制；制动能力是能够在规定的距离内停车。所以列车组成按以下三个条件确定。表 3-1 粘着系数表工作状态 值散砂起动 0.24散砂制动 0.17不散砂制动 井下巷道：0.09；地面：0.12163.2.1 按粘着力计算以机车沿上坡牵引重载列车在起动时车轮不打滑为计算依据。满足粘着力条件机车最多牵引的矿车数： 01.zhpPnGia式中： 机车质量，P=20；P 矿车载重的质量，G=5；G 矿车自重的质量， =0.3；0 0 列车中的矿车数； 粘着系数，查表 3-1 按撒砂起动取 0.24； 重列车起动的阻力系数，查表 3-2 取 =0.0105；zhzh 轨道的平均坡度，一般为 3；pi 列车起动的加速度，一般取 0.04 ；a 2/ms则： 200.24146.75.3153.n 表 3-2 列车运行阻力系数列车运行 列车起动矿车载量 t zhkzhk1 0.009 0.011 0.0135 0.01653 0.007 0.009 0.0105 0.01355 0.006 0.0073.2.2 按牵引电动机温升计算电机车的牵引电机是按短时重复工作制运行的，电机的发热校验可按每循环的17等效电流计算。即等效电流值不超过它的长时电流。由于牵引电机正常工作在牵引力特性曲线的直线部分，牵引力与电流成正比，在计算中可以用等值牵引力代替等效电流，使等值牵引力不超过长时牵引力。按满足牵引电动机温升条件，机车最多牵引的矿车数为： 01chzdFnPGig式中： 列车中的矿车数； 矿车载重的质量，G=5； 矿车自重的质量， =0.3；0 0G 机车长时牵引力， =12.75KN；chFchF 调车系数，因运距大于 2可知取 1.15；（运距小于 1000m取 1.4；运距为 10002000m 取 1.25；运距大于 2000 m 取 1.15.）T其中： 列车往返一个循环的运行时间，（ ）zhktmin 重列车运输时间，zht（ ）608.75ppzzhzLtVi 空列车运行时间，k（ ）0.ppkkt min 加权平均运距，pL12.560275.pLQkm 重列车运行速度，取 =17.7 ；zhVzhV/km 空列车运行速度，同样取 =17.7 ；k kh0.75 考虑列车运行中降速运行区段所乘的系数； 机车在往返一个循环的休止时间，取 20 ； in18 重列车运行阻力系数，按表选取 0.006；zh 等阻坡度取 2；di 重力加速度取 10 ；g2/ms 机车质量，P=20；P则： 280.in17zhkTt3112.75020750.3.6.1n 3.2.3 按制动条件计算煤矿安全规程规定：列车制动距离，运送物料时不得超过 40m，运送人员时不得超过 20m。计算时按最不利的条件，即按重列车沿下坡运行且列车开始制动时的速度等于长时速度，为使列车能在规定的距离内停车，列车应有的减速度：2shiVbL式中： 制动开始时的运行速度， ；sV17./4.9/chkms 实际制动距离，按运送物料 40m 计算；hiL则： 2224.90.3/shibms满足制动条件列车中最多矿车数为： 01.1zhpPnGbi式中： 机车质量，P=20； 矿车载重的质量，G=5；19 矿车自重的质量， =0.3；0G0G 粘着系数，按撒砂制动取 0.17； 列车能在规定的距离内停车应有的减速度；b 重列车运行阻力系数，按表选取 0.006；zh 轨道平均坡度，一般为 3；pi则： 200.17185.36.3n3.2.4 列车组成的确定列车组成应按同时满足上述三个条件来确定，即按其中最少的矿车数来确定。所以该列车应该由 18 辆矿车组成。3.3 电动机台数的计算3.3.1 一台机车在一个工作班内能往返运行的次数（次/班） 160bTZ式中： 一个班内的运输工作时间，运送人员取 =7.5 小b bT时； 列车往返一个循环的运行时间，T可知 280.2min17zhkt 机车在往返一个循环的休止时间，取 20 ；则： （次/班）1607.512Z3.3.2 每班运煤所需列车数 12bbkAZnG20式中： 每班运煤量，bA126075130bQt 运输不均衡系数，取 =1.25；1k1k 矸石系数， ；22.车组中的矿车数； 矿车载重的质量，G=5；G则： （次/班）1.2530218bZ3.3.3 每班运送总次数运人时，每一运输大巷按一次计算。该矿井为两翼开采，所以 2rZ（次/班）213cbrZ3.3.4 工作机车台数台123cZN3.3.5 备用与检修台数通过查阅资料 1N3,所以 取 .N13.3.6 所需机车总数台0213214 主井提升设备选型计算4.1 箕斗的选择已知下列基本参数：矿井年产量： 61.50nAt矿井深度： 3sHm矿井年工作日： 天nb矿井日工作小时数： 14rth装载高度： 8z卸载高度： 20xHm散集容积质量： 395/kg4.1.1 确定合理的经济速度 mV= =0.40.4H zsxH式中: H提升高度(m);装载高度(m), =18m;z z矿井深度(m), =350 m;s s卸载高度(m), =20m;x xH则: = =0.4 =0.4 =7.87smV0.4zs384.1.2 估算一次提升循环时间 xT mxVHTa式中: 提升加速度,估取 =0.8 ;a2/ms箕斗在卸载曲轨内爬行时间,取 =10s;22箕斗装载时间(休止时间),取 =10s;则: = + +=xTmHVa387.1079.3. s4.1.3 确定一次合理提升量 Q 360fnxrcATbt式中: 提升不均衡系数,取 =1.15;c提升能力富裕系数,对多水平提升时应留有为 1.2 的能力富裕系数;f年工作日 =300 天;nbnb日工作小时数 .rt 14rth矿井年产量 = ；nAnA650t则: 360fnxrcQTbt.2.79.130.834t4.1.4 选择标准箕斗查箕斗规格表,选标准箕斗 JDS16/1504。其技术特征为：载重：Q=16t=16000kg；自重： =15t=15000kg;ZQ全高: =15600mm.rH4.2 选择提升钢丝绳提升钢丝绳是提升系统的重要组成部分，它直接关系到矿井的正常生产和人员的安全，还是提升系统中经常更换的易耗品在矿井提升中，根据用途，选用合适的钢丝绳，扬长避短，充发挥它们的效能。选择钢丝绳的类型，首先应按以下原则确定：（1）使用中不松股；23（2）符合使用场合及条件；（3）符合煤矿安全规程的规定。同时还应考虑以下因素：（1）在井筒淋水大，水的酸碱度高，以及在出风井中，由于腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；（2）在磨损严重条件下使用的钢丝绳，如斜井提升等，应选用外层钢丝尽可能粗的钢丝绳；（3）弯曲疲劳为主要损坏原因时，应选用接触式或三角股绳；（4）实践证明，提升钢丝绳用同向捻绳较好，多绳摩擦提升用左右捻各半：单绳缠绕式提升钢丝绳的选用原则是：为防止缠绕时松捻，钢丝绳的捻向应与绳在卷筒上缠绕时的螺旋线方向一致，目前单绳缠绕多为右旋，所以多选右同向捻绳；（5）罐道绳最好用半密封绳或三角股绳，表面光滑，耐磨损；（6）用于温度高或有明火的地方如矸石山等，最好用金属绳芯钢丝绳。4.2.1 单绳端荷重 4zdQ式中： 一次提升量， =16000 kg；Q 容器质量， =15000 kg；ZZ则： 1605704zdQkg4.2.2 钢丝绳悬垂长度cjszH式中： 井架高度，近似取值 =34；j jH 矿井深度， =350ms s 装载高度， =18mz z则： 34501842cHm244.2.3 钢丝绳单位长度质量 1.dkBcQPHm式中： 钢丝绳单位长度质量（ ） ；k /kgm钢丝绳的公称抗拉强度，取 =160 ；B B2/kg钢丝绳的静力安全系数，查表取=9.2；则： 750.12/1.6492kP按矿山固定机械手册表55 推荐，选用 619170040特镀锌右交叉捻，其技术特征为：钢丝绳直径：d=40 mm；绳中最粗钢丝直径：D=2.6 mm；钢丝绳全部钢丝断裂力总和： ;1025DQN每米重:p=57.17N/m。4.2.4 钢丝绳安全系数校核9.2102510.27.74DdcQmpH所选钢丝绳满足安全要求，合格可用。 4.2.5 钢丝绳的使用与维护使用中的钢丝绳润滑是非常重要的，它关系到钢丝绳的使用寿命及安全运行。润滑的作用归纳有三：1）保护钢丝不锈蚀；2）起润滑作用，减少钢丝绳的磨损；3）防止湿气、水分浸入绳内，并补充绳芯油量。在使用中要正确地选用润滑油。对润滑油提出以下要求：251）粘稠性好，能使油脂紧密粘附在绳上，振动、淋水也甩冲不掉；2）要有较好的粘温特性，低温时不硬化（龟裂） ，高温时不流失；3）防锈和润滑性能要好，不含酸碱性，应有一定的透明度，以便发现磨损及断丝。4.2.6 钢丝绳的检查和试验提升钢丝绳每天必须以 0.3m/s 的速度进行详细检查并记录断丝情况。有关断丝和钢丝绳断面缩小的极限要求和换绳要求见煤矿安全规程有关规定。钢丝绳如遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时必须立即停车检查，遭受冲击拉伸的一段如果长度增长 0.5%以上或有明显损伤，应更换新绳。多绳缠绕时由下层转到上层的一段绳，由于磨损严重，必须加强检查并且每季度移绳四分之一圈。钢丝绳的检查方法目前大量采用眼睛观察和用手捋绳检查，这不仅劳动条件差而且不能检查绳内部断丝情况，为此国内外已研制出了多种钢丝绳探伤仪器。例如“GXT-1 型钢丝绳在线无损探伤仪” ，采用漏磁交联放大原理检查钢丝绳内外断丝、磨损、锈蚀；对钢丝绳接头焊点及断面等有一定的定性、定量精度。新绳在使用前均应进行试验。试验合格的备用钢丝绳必须妥善保管。使用中的钢丝绳必须定期试验， 煤矿安全规程规定除摩擦式提升机用钢丝绳和平衡尾绳以及 30 度以下斜井专为升降物料用的钢丝绳外，提升钢丝绳在使用过程中要定期作剁绳头试验。升降人员或升降人员和物料的钢丝绳自悬挂之日起每隔 6 个月试验 1 次，升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起经过 1 年以后进行第一次试验，以后每隔 6 个月试验1 次。钢丝绳的试验应严格遵守煤矿安全规程 。264.3 选择提升机和天轮4.3.1 提升机卷筒直径 D规程 规定：井上提升滚筒围包角大于 90 度的天轮，最小直径与钢丝绳直径之比不得小于 80；立井天轮与钢丝绳二者直径比不得小于 1200。则： 804320dm12.61D据此选用 提升机，其技术特征为：23.5/JK卷筒直径 D=3.5m；卷筒宽度 B=1.7m；许用最大静张力 ；170jmFN最大静张力差 ；5jcK变位重量 ；29jG减速器最大输出动扭矩 ；30nmMN两卷筒间隙 ；140a两卷筒中心距 。87S4.3.2 实际需要卷筒的容绳宽度 3038043165.145HBd mD由于 B，因而要考虑多层缠绕4.3.3 计算实际缠绕层数 1301380440370.5.4cHndBD所以缠绕两层，根据煤矿安全规程箕斗提升许可缠绕两层，因而卷筒宽度可满足该矿井使用要求。274.3.4 钢丝绳实际最大静张力的校验 1605107.3844jmQzgFpH170000N9681.N4.3.5 钢丝绳实际最大静张力差的校验 16057.3844jcQFpH115000N28.9N由以上钢丝绳实际最大静张力和最大静张力差的校验可知所选提升机强度满足要求。4.3.6 天轮的选择 804320tDdm12.61t据此可选用井上 型固定天轮。其技术特征为：523.TSH天轮直径 =3.5m；t变位重量 。10tGN4.4 提升机与井筒相对位置的计算4.4.1 确定井架高度根据煤矿安全规程第 373 条规定，考虑实际提升速度低于 8m/取过卷高度 。8gHm 3.50.7529.4580723.76tjxrgDH28确定 39jHm4.4.2 计算卷筒中心至井筒中钢丝绳间的水平距离 0.63.50.639.54sjLDm确定 1s4.4.3 计算钢丝绳弦长提升机卷筒中心与机房地平高差 0.7m，机房地平与井筒高差 0.5m，所以取01.2lm则 2 22 20 3.5391.xjsDLHCL=47.8m因为 60m 故不会引起绳弦强烈跳动，钢丝绳弦长合理。x4.4.4 钢丝绳最大外偏角 1 1870433022arcarc.xsBdtgtgL= 0.84714.4.5 钢丝绳最大内偏角2 3187042arcarc.xStgtgL1043294.4.6 钢丝绳下出绳角 0arcarcsin2j tt xsHCDtgLL391.3.5rrsi4782t56.4所以钢丝绳下出绳角合格。4.5 预选提升电动机4.5.1 确定电机额定转数 601.582/min34meiVnrD考虑到箕斗容积选用较大，故预定同步转数 50/mintr有 可估定额定转速 ；t 9/ienr4.5.2 预选电动机功率实际提升速度 3.145927.84/60.mDnVmsi则电动机功率； mejkQP式中： 矿井阻力系数，箕斗提升时 =1.15；k k减速器传动效率， =0.85；jj动力系数，取 =1.2；则： 1.56017.8420ePKW根据以上计算，选择 绕线型异步电动机其技术特征如下：2/3YR30额定功率 ；20ePKW额定转速 ；495/minnr电动机效率 ；.d过载能力 206;飞轮惯量 25GDN4.5.3 电动机额定拖动力 1002.852163.77.4ejemPFNV4.6 提升系统总变位质量提升系统有多个运动部件组成，为便于计算系统总的惯性力，必须将各部件的质量变位到共同的基点上，例如卷筒表面缠绕圆周上，该处的线速度为提升容器的线速度。质量的变位原则是保持变位前后的动能相等。系统变位质量的总和称为提升系统的总变位质量，用 表示。m4.6.1 电动机转子变位质量 225601.57849.83dGDimkgg4.6.2 提升机变位质量 297038.jjGmkgg314.6.3 天轮变位质量 213029.8ttGmkgg4.6.4 钢丝绳变位质量 2304scxpmHLDg57.1427.83.15986k4.6.5 容器变位质量 21503819.zrQmkgg4.6.6 载荷变位质量 160319.8gQmkg则： djtsrgmm57420649530816138kg4.7 运动学参数计算4.7.1 主加速度 的确定1a按电动机过负荷能力32120.75.61837.51607.3840.8/eFkQpHams按减速器允许最大输出动扭矩，为了减轻动荷载，提高机械部分和电动机运行的可靠性， 取值应留有余地。故本设计取 =0.8 .1a1a2/ms4.7.2 减速度 的确定3按自由滑行方式确定的减速度 321.5607.1384./kQpHams4.7.3 运动学参数计算初加速度： 22201.50.48/3xVamsh式中： 箕斗脱离卸载曲轨时的速度（ ） ；0 /ms卸载曲轨长度， =2.35m；x xh初加速时间： 01.53248Vtsa主加速时间： 017.9mt主加速行程： 011.8457.32Vht m减速时间： 43.6.2mt sa减速行程： 4337.805.27.31Vht33爬行时间： 4360.5htsV式中： 爬行距离，取 =3m；44h爬行速度， =0.5 ；/ms等速行程： 213482.357.13xhH38.4等速时间： 20.67.mt sV一次提升循环时间 01234xTttt3.9.5168s式中: 休止时间，具体所装的材料不同，休止时间不同查表取=16s1.7.4 提升能力校验实际年提升能力： 360nrnxbtQACT万吨/年416.58.202.34.8 动力学参数计算初加速开始: 00FkQpHma1.567.138410.8274N初加速终了： 0xph51.72352749.34主加速开始： 1010Fma27495.1380.4832967.N主加速终了： 11ph0.5.3736749等速开始： 211Fma0.380.654N等速终了： 22ph018.7.138.4654减速阶段由于采用机械制动方式,电动机已断电，故不计入。爬行开始： 442Fk