东副井提升机更新与改造.doc

二矿区2011年安措项目建议书 东副井提升机更新与改造项目建议书审签：审核： 编制人员：编制单位：二矿区编制时间： 目 录一、项目建设的必要性2（一）、东副井提升机现状2（二）、改造的必要性5二、项目建设方案8三、技术开发计划进度9四、项目投资估算9五、经济效益分析10六、风险分析及防范措施10一、项目建设的必要性（一）、东副井提升机现状现状1、东副井共安装两台单绳缠绕式卷扬机，型号：J k-2.5/20。1979年投入使用。在2004年之前，设备、设施基本上都是井建时期的使用设备，卷扬机故障率较高。2、为保证安全生产，2004年，公司投入一定的资金对东副井的电控部分进行了部分改造，完善了提升机的各项电气保护，虽然，在一定程度上提高了设备的安全使用性能，由于当时投入资金有限，电控部分的改造不是很理想。仍然，存在自动化程度低、能源消耗大、设备操作人为因素多的问题。3、随着公司国际化经营战略思路的提出，公司进入了发展的黄金时期，产能扩张加大。决策层对所属的矿山企业提出了更高的要求和设备管理理念等。为满足公司的发展形势的需要，二矿区加快了850工程的建设进度，2006年，金川公司投入资金，将东副井东卷扬的毛石提升能力从1250中段延伸到1150中段，提高了东副井卷扬机对1150中段毛石的运输能力。4、2010年，为解决东副井东罐笼与井壁间距小及东副井罐笼没有防坠器的问题。公司投入资金对东副井的井架、天轮、罐道绳的布局、罐笼的安全性能等方面存在的问题进行了技改。将东副井提升机的安全性能推高了一个层次。5、东副井两台提升机的减速箱、联轴器、卷筒、天轮等部件都没有更新过。都存在一定程度的磨损或损伤。a、东副井的两台减速箱的传动齿轮表面点蚀都非常严重，特别是东副井东卷扬机减速箱还存在中间轴微变形问题，在运转过程中出现有规律的异响声，声响频率与中间轴的旋转频率相同。减速箱壳体上也存在裂纹。b、卷筒与减速箱输出端的联轴器为齿轮联轴器，齿轮磨损严重，齿间间隙达到2.5mm，在加减速度和制动的过程中都会发出很大的冲击声向。c、东副井两台卷扬主轴装置的装配形式：扭矩输入端：过盈（360 H7/r6）+楔键配合。自由端：间隙配合（360 H8/f9），以360为基本尺寸，H7、r6、 H8、f9的公差分别为：0-+0.057、+0.114-+0.150、0-+0.089、-0.202- -0.062。由于自由端的装配属于间隙配合，主轴装置在运转过程中及制动过程中，在自由端就会出现主轴与卷筒的微量位移，经过30年的使用，该部位的主轴已经出现明显的伤痕。东副井东卷扬卷筒、主轴损伤较小，东副井西卷扬已经达到2.5mm左右的间隙，2002年，对东副井东卷扬主轴装置采取了零时抱箍加固的措施消除了间隙过大引起的问题，虽然这种处理方法在一定程度上保证了同心度，使得设备能够正常运行，但是，加装抱箍的方案治表不治本，主轴的表面伤痕仍然存在。潜在的损伤程度无法探测。东副井两台卷扬的主卷筒腹板都存在裂纹，现在采取了零时加板焊接的方式维持运转。这种方法不是长久的办法。有裂纹就有微变形。同时，焊接部位的应力无法消除等问题依然存在。6、主轴装置的传动轴承采用滑动轴承，滑动轴承的轴向承载力相对薄弱，同时，与之匹配的闸系统的同步性无法完全同步，只是在一个合理的范围内工作。这样，就存在滑动轴承有可能在制动或减速过程中存在较大轴向力的问题，很容易造成轴承轴端的损伤，导致轴承轴端的加快磨损。东副井现在轴承轴端的磨损量达到2.7mm（实测）。卷筒在运行中轴向窜动达到2.7mm，与滑动轴承匹配的还有稀油润滑系统，卷筒周围及减速箱周围布满了润滑管路，现场显得比较零乱。如采用滚动轴承将能够理想的解决上述问题。7、每天毛石提升时间：18-20小时。维护及点检时间：4-6小时。该设备完全达到满负荷、高效率的运转状态。每天承担着400-450车的提升任务。在二矿区的开拓工程中有着不可替带的作用。是近几年来，二矿区提升设备中使用效率最高的设备之一，8、提升机基本参数提升机型号Jk-2.5-20电动机型号YRKK5004-8电动机功率 500KW额定转速740n/min提升机加减速度1=2=0.7m/s2减速箱型号ZHLR-50速比（i）20卷筒直径（D）2.5m提升高度609m提升速度（v）4.8m/s罐笼质量2.7t一次提升量2车（2.3t）提升性质提物首绳型号187+1-33-1700首绳直径33mm首绳强度1700N/mm2首绳单位长度质量(G1)4.51kg/m首绳数量1首绳钢丝破断拉力总和684.69 kN钢丝绳最大静张力9T钢丝绳安全系数 7.66.5（安全）0.98 m3矿车单重492kg单罐载重5t液压站工作压力6.0MPa液压站一级制动压力3.2MPa（二）、改造的必要性1、减速箱齿轮点蚀严重，设备的动密封点渗漏情况严重。东副井东卷扬减速箱中间轴有微量变形。工业噪音大，影响工作人员的身体健康。很有必要更换成传递效率较高的行星齿轮减速箱。2、提升机专项检查中规定：不得有降低提升机主轴和摩擦轮机械性能和使用性能的缺陷。在主卷筒与卷筒轴相结合的部位表面有损伤。主卷筒的侧板有裂纹。降低了主轴的强度。3、东副井卷扬机的主轴装置存现状来看，已经不具备安全使用条件，应该立即更换。近年来，国内比较有名的提升机制造企业与国外先进的提升机制造企业进行合作交流，引进了许多新的设计理念与制造工艺，使提升机的安全性能有了较大的提高，比较著名的有瑞士ABB公司的设计理念、西德的SIEMAG公司的设计理念等。通过系统的设计与升级改造，一方面提高了设备的安全运行性能，另一方面改善作业环境。使设备的安全运行达到本质安全化。4、东副井主卷筒的齿轮联轴器已经磨损严重，齿间间隙较大，在加减速的时候，联轴节发出很大的冲击声响，冲击力远大于接触应力，极易造成联轴器齿轮的损伤或折断，存在较大的安全隐患。5、东副井提升机在原设计中属于提物料专用设备，严禁上下人员，通过改造，提升东副井卷扬机的安全性能和提升机的安全系数，东副井卷扬机也可以达到满足人员乘坐的条件。在非常时期，也可以作为二矿区的一条安全通道。在一定程度上也可以缓解西副井的检查、检修压力。给西副井中各段设施及井底设施的维护更创造一定的条件。6、东副井减速箱、卷筒没有矿用安全标志。不符合现代设备安全管理理念。7、提升能力偏低东付井卷扬机提升能力校核现用钢丝绳型号：187+133170钢丝绳参考重量：G1=4.51KG/M卷筒到井底钢丝绳长度：L=660M98M3矿车重量：G2=492KG提升毛石重量：G2=21.2=2.4（T）罐笼内矿车总重量：G3=2G2=249210-3=0.984（T）电机在额定功率下的扭矩T主电机工作时的转速n 最大提升速度：v=4.8m/sn=60iv/（D）=60204.8/（3.142.5） 733n/minT=9.55106P/ n=9.55106500/733=6.51106N.MM总效率各传动部位的效率查机械设计手册得：弹性联轴器效率1=0.994减速箱轴承效率2=0.99 轴承数量：3对减速箱齿轮效率3=0.985齿轮联轴器效率4=0.99滑动轴承效率 5=0.98=123345=0.921传递到卷筒轴上的扭矩为T1T1=Ti=6.511060.92120=1.2108N.MM卷筒对钢丝绳产生的拉力FK1=1.05 K2=1.02 （查机械设计手册）F= 2T1/（K1K2D）=21.2108/（1.021.052500）=8.96104（N）提升毛石重量：G2=21.2=2.4（T）罐笼内矿车总重量：G3=2G2=249210-3=0.984（T）实际提升钢丝绳重量：G4= G1L=4.5166010-3=2.97（T）罐笼和防坠器理论允许的重量： G=2.7（T）罐笼的实际总载重：2.7+2.4=5.1（T）通过上述计算，电机通过传动系统对钢丝绳产生的拉力略低于钢丝绳的最大静张力，单罐载重略有超出。有必要对东副井提升机的传动系统进行优化设计。8、这次投入，在东副井的后期使用中，有可能造成资产的闲置，但目前仍然是二矿区毛石提升的主力设备之一。在二矿区开拓工程中的作用不可替代。提升和完善东副井卷扬机的安全性能在二矿区的设备安全管理中有重要的意义。是实现“零伤害”的有力保障。提高设备的安全性能，“杜绝伤害，降低事故”对公司的形象及无形资产都有较高的增益。二、项目建设方案1、委托有资质的的设计单位按照东副井的实际情况和技术参数及性能要求对驱动系统（减速箱、卷筒、制动系统、天轮）及驱动辅助设施进行优化设计；适当的提升单罐提升能力。减速箱采用传动效率高，噪音低的行星齿轮减速箱。主轴装置采用瑞士ABB公司的设计或西德的SIEMAG公司的设计理念，改变主轴装置的装配形式，将轴承的类型由滑动轴承改为滚动轴承。机房内设备布局整洁、合理，必要的防护设施设计合理，达到设备本质安全化的要求。2、上报技改需要的材料、备件。委托专业制造厂家加工制造。3、在主要部件的加工期，二矿安排相关专业人员到加工单位监理制造，进行一些必要的技术交流与探讨，促使二矿相关专业人员对提升设备的发展状况和发展未来有更多的了解，提升二矿区对提升设备的管理水平。4、委托有相关资质的安装单位进行设备；5、试运行，核实改造完成后设备的技术参数和性能是否达到要求；6、委托专业机构对东副井改造系统进行检测、检验。7、验收并交付使用。三、技术开发计划进度1、委托有资质的的设计单位按照东副井的实际情况和技术参数及性能要求对传动系统（天轮、减速箱、卷筒、制动系统）进行设计；工期：90天2、上报技改需要的材料、备件。委托专业制造厂家加工制造。工期：90天3、委托有相关资质的安装单位进行设备；工期：45天4、试运行，核实改造完成后设备的技术参数和性能是否达到要求；工期：7天5、委托专业机构对东副井改造系统进行检测、检验。工期：3天6、验收并交付使用。四、项目投资估算预计投资825万元 其中：设备费740万元；建安费50万元；设计费用：25万元；其它费用10万元设备明细表：序号设备名称规格型号单位数量单价（元）总价（元）备注1减速箱根据实际选定台21100002200002卷筒根据实际选定台21400002800003电机联轴器根据实际选定台230000600004卷筒联轴器根据实际选定台230000600005制动器根据实际选定套3500004000006设备防护栏根据实际选定套24000080000合计7400000元五、经济效益分析东副井提升系统的升级改造，主要在设备的更新、优化、提升安全性能、本质安全化方面有极大地提升。直接的经济效益没有增加。