矿井主井提升设备选型设计

1、矿井主井提升设备选型设计 姓名：周宏岩 学号：311 004 050 133 指导教师：卞平艳 班级：机制单101班矿井主井提升设备选型设计说明书一、设计原始资料： 矿井年产量：=280万吨，矿井深度=400m，另外，卸载高度=20m，装载高度=20m，散煤密度为1.15 t/m3，年工作日为300d，日工作小时为14h，矿井电压等级为6kV，采用主井双箕斗提升方式。二、选择提升容器：1、确定合理的经济提升速度： 这里取 2、 估算一次提升循环时间： 式中提升及速度，升降物料时对箕斗可取； 容器爬行附加时间，箕斗可暂取10s； 休止时间，箕斗可取10s。 3、估算一次合理的经济提升量： （吨/

2、次） 式中矿井年产量，280万吨； 提升不均衡系数。对于主井设备，考虑到有井底煤仓，取 c=1.15； 提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1.2 的富裕系数； 提升设备年工作日数，取300d； t提升设备日工作小时数，一般t=14h。 4、根据计算出的一次合理经济提升量，从箕斗规格表中选取标准箕斗， 其型号为JC25/126A型多绳箕斗，（注意：箕斗钢丝绳根数应与主提升钢丝 绳根数一致），其主要技术规格为： 箕斗名义载荷： 箕斗有效容积： 箕斗自身质量： 箕斗全高 ： 箕斗最大终端载荷： 提升主绳根数：6根 考虑到，已能满足生产要求，故后面计算中取 ，采用定量装载。 5、根据所选箕

3、斗实际载煤量m计算所需提升机提供的速度： 所需一次提升循环时间 式中所选出的标准箕斗的一次提升实际装载量（t） 求得所需提升机提供的速度为： 对立井箕斗 ，满足要求。 是选择提升机标准速度的一个依据，根据从提升机规格表中选用与其 相近的提升机标准速度。三、选择计算提升钢丝绳 1、计算钢丝绳的绳端载荷质量： 2、计算钢丝绳的最大悬垂长度： （取507m） 式中： 容器的全高15.69m（查箕斗参数中获得） 过卷高度取7.6m（查表经计算得） 导向轮轴中心距导向轮层地板的高度取1.8m 导向轮与主导轮轴中心的高度差取6.5m 尾绳环的高度取15m 3、首绳钢丝绳每米质量计算 式中： m安全系数 钢

4、丝绳抗拉强度 选用（YB829-79）6（19）股（1+9+9）30.5155 型三角股钢丝绳， 左右捻各三根，查钢丝绳规格表（矿用钢丝绳参考资料汇编），其规格为： 参考质量 钢丝绳直径 钢丝绳破断拉力总和 抗拉强度 4、尾绳单位长度重量计算 式中n首绳数量 n尾绳数量 选用规格表（GB1102-74）619股（1+6+12）-46-140型普通三角股 钢丝绳三根，查钢丝绳如下： 参考质量 钢丝绳直径 钢丝绳破断拉力总和 抗拉强度 因，所以下列计算均按平衡系统考虑。由于各种原因，多绳摩擦提 升机的各绳受力时不均匀的，如果相差过大时，可能导致各绳槽磨损程度过分不均，受力大的钢丝绳安全系数降低等。

5、引起钢丝绳受力不平衡的原因主要有：1）钢丝绳主导轮绳槽直径偏差。2） 钢丝绳本身的长度偏差。3）钢丝绳本身刚度偏差。对于钢丝绳张力不均的问题，经过实践证明，只需每隔一定时间调整一下可以满足使用要求了。四、提升机选择计算 1、计算主导轮直径D： 煤矿安全规程规定：对有导向轮塔式摩擦轮提升机，主导轮直径： 钢丝绳直径 钢丝绳中最粗钢丝的直径。 2、最大静拉力和拉力差的计算 式中最大静张力（重载侧） 最大静拉力（轻载侧） 最大静拉力差。 3、选择提升机 根据以上几个方面条件选提升机为：选择JKM-3.5/6-10.53型多绳摩擦轮 提升机（查提升机规格表）其主要技参数如下： 主导轮直径 导向轮直径

6、主导轮变位质量 （矿山固定机械手册表1-1-12） 导向轮变位质量 最大静张力 最大静张力差 五：提升机与井筒相对位置的计算 1、提升系统图的确定（如图1） 图1 提升系统图 2、井塔高度的确定 式中 ：卸载高度20m 容器的全高15.69m（JDG-16箕斗参数中获得）过卷高度取7.6m导向轮轴中心距导向轮层地板的高度取1.8m导向轮与主导轮轴中心的高度差取6.5mh为导向轮楼层地板（包括有关的梁）的厚度 3、尾绳环高度 取15m 式中：s是两容器中心距，通过手册表1-5-23查得s=2.2m 4、悬垂长度 取507m 5、主导轮与导向轮之水平中心距（附图 图2） 式中： 导向轮半径1.5m

7、 主导轮半径1.75m 图2 主导轮与导向轮相对位置 6、围包角的确定 式中：规程规定不超过取u=0.2,则查表得得0.955 。六、提升容器的最小自重 1、按静防滑条件，容器自重为 2、按动防滑条件，容器自重为 配重至 配重块七、钢丝绳与提升机的效验 1、首绳安全系数 2、最大静拉力和拉力差 符合条件 符合条件八、衬垫材料单位压力 1、 符合要求九、预选电动机 1、依据所需的提升速度 计算电动机的转数 2、依据n ，取，计算提升机的最大速度v 3、预算电动机功率 式中：对箕斗的的提升取=1.2 减速器的效率=0.92 依据以上参数，查电动机产品规格表，选择：YR160010/1730电动机两

8、 台，主要技术参数如下： 十、提升系统的变位质量 十一、提升运动学计算1、加速度的确定 (1)初加速度： 选取箕斗出曲轨时的速度为，箕斗在卸载曲轨内的行程为 。 （2）确定主加速度 按减速度最大力矩计算： 不包含电机变位质量时的提升系统变位质量。 式中：R 主导轮半径1.75 m 矿山机械手册表125查得 按电动过负荷系数计算 启动阶段提升电动机产生的平均力 按防滑条件计算 ,在计算容器最小自重时已定，综合上列计算，最后取 。 2、减速度的确定 按自由滑行 式中提升钢丝绳与平衡尾绳的总单重之差等于0，即 3、爬行速度和距离 参照表8-1，按自动控制：取 4、速度图计算 已知： （1）初加速度阶

9、段： （2）主加速度阶段： （3）正常减速度阶段： （4）爬行阶段： （5）制动阶段： （6）等速阶段： 6、提升一次循环所需时间 7、提升能力1)提升设备年提升能力 （吨/年） 2）提升设备小时提升能力 3）提升能力富裕系数 十二、提升动力学计算1、运动力计算 1）提升开始（按平衡系数计算=0） 2）初加速结束： 3）加速开始 4）加速终了 5)等速开始 6)等速终了 7)减速开始 8）减速终了 9）爬行开始 10）爬行终了: 11）制动减速开始 12）制动终止: 十三、电机等效功率计算 1、等效力计算 1)求 2）等效时间 3）等效力 2、等效功率 1） 符合要求 2）校核电机多负荷系数 一般是主加速阶段开始的力 预选电机符合要求十四、电耗计算 1、提升一次电耗 2、一次提升实际电耗 电动机的效率0.92 3、每吨煤耗电量 4、提升机效率 选型设计完成 参考文献1 洪晓华 矿井运输提升M中国矿业大学出版社