斜井提升机毕业设计

1 -装 订 线 - 毕业设计课题说明书 题目 成教学院 机电 专业 045 -1 班 完成人 尹慧新 学号 043 同组 人 指导教师 完成日期 2006 年 月 日 中国矿业大学成教学院 2 目录 毕业设计任务书 1 一 矿井提升设备的选择 1、 提升方式的确定及提升设备选型计算依据 2、 提升容器的选择 3、 提升钢丝绳选择计算 4、 矿井提升机和天轮的选 择计算 5、 矿井提升机与井筒相对位置 的计算 6、 提升系统运动学；动力学参数计算 7、 提升电动机容量校外核 8、 电耗极其效率 9、 年产量验算 二、 参考文献 3 一 . 提升设备选型计算依据 （一） 斜井提升设备选择计算的原始资料 1） 矿井年产量 An， 17Kt/年。 2） 工作制度：即年工作日 br，日工作小时数 t。设计规范规定 : br=300天 t=14h 3） 井筒斜长 TL =405m 4） 井筒倾角 = 027 井上；下车场内倾角 0 3 5） 矿车形式 :MG1.1-6A1吨固定车厢式 6） 煤的散集密度， 1/立方米 ； 7） 提升方式 :双钩串车提升 8） 矿井电压等级 ；380V 二、选择计算： 1 一次提升量和车组中矿车数的确定 ： 根据矿井年产量计算矿车数： 小时提升量 tbAacmrnfth . =58.765 t/h 计算提升斜长： L= TL +kL=405+30=435m kL-井口车场长度，一般取 25-35m这里取 30m。 4 最大提升速度m： 煤矿安全规程规定：倾斜井巷内升降人员或物料时，提升容器的最大速度m 5m/s，根据此项规定，结合设计条件，先初定m=3.8m/s 其它参数确定： 初始 加速度0a 0.3 2/sm 。 车场内速度0v 1 2/sm . 主加；减速度 1a 0.5 2/sm ，3a 0.5 2/sm 。 摘挂钩时间 =25s 2 一次提升循环时间 T： 0001 avt =3.33s 02001 2avL =1.66m 0102 LLL D =30-1.7=28.34m DL -井底车场长度，一般取 25 35m这里取 30 m。 00202 vLt =28.34s 0201 tttD =31.67s 101 a vvt m =5.6s 101 2 tvvL m =13.44m 33 avt m =7.6s 5 323 2avL m =14.44m )(132 LLLLL D =347.12m mvLt 22 =91.35s 0020002vavLavt kk =33.33s kL井口车场长度，一般取 25 35m 这里取 30m 21 )(2 tttT D =190.89s 3 计算一次提升量 m: tbTAacmrnf .3600 . = 1430 036 00 89.19 017 000 02.12.1 =3.1t C=1.2因井下无煤仓。 fa=1.2 考虑到提升富裕能力。 4 计算一次提升矿车数 1n : 1n =1mm =3.1/1=3.1辆 取 1n =4 辆 5 根据矿车连接器强度计算矿车数 2n 2n )c o s) ( s in( 6 0 0 0 0111 fmmg z =)27co s0 1 5.027) ( s in5 9 51 8 0 0(10 6 0 0 0 0 00 =4.8 辆 6 矿车运行阻力系数1f=0.015 装矸载重 1.8t 6 确定一次提升矿车数： 因为1n2n所 以 矿车连接器强度满足要求，所以确定一次提升矿车数 n=4 辆。 7 计算选择钢丝绳： 计算钢丝绳悬垂长度： .0 CO SLLLLL AtBT =479.9m BL -井口至阻车器距离取 9m tL-阻车器到摘钩点距离取Ct LnL .5.1=12m sL-提升机滚筒中心到天轮中心的水平距离暂取 8m AL -摘钩点到井架中心水平距离取保 AL =3sL=24m . -井口处钢丝绳牵引角，暂取 0 9 计算钢丝绳每米质量 )c os( s in1011)c os) ( s in(206111/fLmfmmnmaBzp=1.91Kg/m 式中 MpaB 1550 ， 1f =0。 015； am=6.5； 2f =0.20； 选择钢丝绳 7 查钢丝绳规格表选用钢丝绳： 6 7-24.5-155- -甲镀 -ZT D=24.5mm； pm=2129N/100m =2.6mm； PQ=345000/N 验算钢丝绳系数 gfLmgfmmnQmpzPa )c o s( s i n.)c o s) ( s i n(20111 =6.79 6.5 所选钢丝绳合适 8 计算选择提升机： 计算提 升机滚筒直径 ： 对于井下设备： dD 60/ =60 24.5=1470mm 计算作用在提升机上的最大静张力和最大静张力差： )co s( s i n.)co s) ( s i n(.2111m a x fgLmfmmgnF pzj =34527.9N )co s( s in. 11m a xm a x fgmnFF zjc =24135.99N 根据计算结果选择提升机： 查提升机规格表选用： JTB1.6 1.2-20型提升机 D=1.6m 钢丝绳最大静张力差 maxjF=45000N 8 B=1.2m 两钢丝绳最大静张力 maxcF=30000N 变位质量jm=4580Kg 两滚筒中心距为 :1254mm 提升机标准提升速度 :3.06m/s 减速器传动比： 20 验算滚筒宽度： )(. .)43(30( dDk DLB P=1195.4mm 1200mm 式中 22 )(42 1 ddkDD P=1.62mm K 缠绳层数， k=3。 采用 3 层缠绕，符合煤矿 安全规程要求。 卷筒直径与钢丝绳直径比： 65.3740 卷筒法兰高出外层钢丝绳的距离与钢丝绳直径的比 3.122.5 8 计算选择天轮： dDt 60 =60 24.5=1470mm 为减少天轮维护量，查天轮规格表选用井下固定天轮： TXG131600型；tD=1600mm,变位质量为： 2450N 9 初选提升电动机 估算电动机功率 jmc ivFN 1000 ./m ax =126.7KW 9 估算电动机转数： D ivn m. .60/=730r/min 根据结果以及电压等级为 380V查电动机规格表选用提升电动机为： JR127-8型 额定功率： 130KW 效率 0.91 额定转速： 730r/min 额定力矩： 1.87 飞轮转矩： 570 2.mN 额定电压： 380V 确定提升机的实际最大提升速度： inDvm 60 .=3.056m/s 10 计算提升机与井筒的相对位置： 计算井架高度： 井 架高度计算 tntB AtBi RLLLLLLH )(5.2 =3.7m 验算井口处钢丝绳牵引角： BtAti LLL RHa rctg /= 08.5 15 上式之值大于 15 ，满足要求。 11 提升系统变位质量 m 11 电动机转子 变 位质量 md md= 222 )( igDdGD =8906.3Kg 式中dGD)2(为电动机转子的飞轮力矩，由电动机规格表中查到。 D 提升机滚筒直径， i 为减速器传动比。 djtppz mmmLmmnmnm 2.2.2. 11=29643.6Kg 式中pL=pL+pL+30+3 D+4 D=551.5m 12.提升运动学计算： 已知：0v=1.0m/s 0a=0.3m/2s 31 aa =0.5 m/ 2s mv=3.056m/s DL =30m Q=25s L=435m 矿车组在下口车场运行阶段 初加速运行阶段 0001 avt =0.33s 01001 .21 tvL =1.65m 等速运行阶段 12 0102 LLL D =28.35m 00202 vLt =28.35s 井底车场运行总时间 0201 tttD =31.65s 矿车组运行阶段 加减速运行时间 1031 a vvtt m =4.11s 加减速运行阶段的行程 1031 2 tvvLL m =8.34m 等速运行阶段 )( 312 LLLLLL kD =358.32m mvLt 22 =117.25s 矿车组在井口车场运行阶段 Dk LL =30m Dk tt =31.65s 一次提升循环时间 QtttT D 21 )(2 =213.77s 时间 /S 行程 /m 速度 /( 1ms ) 加速度 )./( 2sm 1t =3t =4.11s L1=L3 =8.34m 1a =0.5 2t =117.3s 2L =358.32m mv=3.056m/s 13 01t=0.33s 01L=1.65m 0a =0.3 02t=28.35s 02L=28.35m 02v=1m/s Dk tt =31.65s Dk LL =30m Kv=0.95m/s 12.提升动力学计算 已知：上下车场内倾角 03 下山倾角： 027 矿井阻力系数： k=1.1 重车组在下口车场，空车组在上口车场运行阶段 初加速开始 0010120001101.)c os( s i n.)c os( s i n.)c os) ( s i n.(.amfgmnfLgmfmmkgnFzpz =17652N 初加速终了 00200101012010101101/.)co s( s i n.)co s( s i n.)co s) ( s i n.(.)co s) ( s i n.(.amfLgmfgmnfLLgmfmmkgnFPzpz =17607.8N 等速开始 0/0102 maFF =8714.72N 等速终了 0020010120101102/.)co s( s i n.)co s( s i n.)co s) ( s i n.(.)co s) ( s i n.(.amfLgmfgmnfLLgmfmmkgnFDPzDpz=17608N 重空车组在下山中运行阶段 14 主加速开始 121121111.)c o s( s i n.)c o s( s i n.)c o s) ( s i n.(.)c o s) ( s i n.(.amfLgmfgmnfLLgmfmmkgnFDPzDpz=42633N 主加速终了 121121111/1.)co s( s i n.)co s( s i n.)co s) ( s i n.(.)co s) ( s i n.(.amfLgmfgmnfLLLgmfmmkgnFDPzDpz=42506.5N 等速开始 1/12 maFF =27684.7N 等速终了 )c o s( s i n).(.)c o s( s i n.)c o s( s i n).(.)c o s) ( s i n.(.22111221111/2fLLLgmfgmnfLLLLgmfmmkgnFDPzDpz =19251.7N 主减速开始 3/23 maFF =4429.9N 主减速终了 32321112321111/3)c o s) ( s i n.(.)c o s( s i n.)c o s) ( s i n.(.)c o s) ( s i n.(.mafLLLLgmfgmnfLLLLLgmfmmkgnFDPzDpz=34525.8N 重车组在下口车场空车组在下口车场运行阶段 等速开始 )c o s) ( s i n(.)c o s( s i n.)c o s( s i n.)c o s) ( s i n.(.23210101020010114fLLLLgmfgmnfLgmfmmkgnFDpzkpz =2656.7N 等速终了 15 )c os) ( s i n(.)c os( s i n.)c os( s i n).(.)c os) ( s i n.(.2010101020/001011/4fLLgmfgmnfLLgmfmmkgnFkpzkpz =2526 .4N 末减速开始 0/45 maFF =-6366.7N 提升终了 02010101011/)c o s( s i n.)c o s( s i n.)c o s) ( s i n.(.mafLgmfgmnfmmkgnFpzzs =-6476.3N 由结果可以看出maxF= 1F =42633N。 13.提升电动机容量校核 根据发热条件校核 : 312)(21 210201 ttttT d =162.59s dN=dTjmTdtFv 0 2=105.2kw 最大过负荷校核 : eF=mjev p .1000 =36158.4N eFFmax =42633 36158.4 =1.18 0.75 =1.35(满足要求 ) 16 预选电动机容量合格 . 14.计算提升设备的 电耗 及 其效率 每提升一次电耗 : T dtF0 . =21 ( 1F + 1F )1t +21 ( F2 +F2 )2t +21 ( F3 +F3 )3t +21 ( F4 + F4)4t =3175994 diTm dtFvw 0 .02.1 =16165572J/次 吨煤电耗 : 1w =1.mnw =2.309 610 J/次 年提升电耗 : 年w=nAw1=6.955 1110 J/ a 一次提升有益电耗 : yw=n.m.g.H =