运输机械选型设计(新)

1、带式输送机选型计算实例某矿斜井运煤，确定选用带式输送机，试确定带式输送机的具体参数和拖动方式。原始数据井筒倾角： 16；主斜井井口标高： +1277.000m；主斜井给料点井底标高：+836.000m；输送物料：原煤；原煤的松散容重： 1000kg/m3；井筒垂直高度： 441m；井筒斜长： 1600m输送带输送机主要参数的确定运量确定：矿井设计能力800 万 t/a，井下不设井底煤仓，运输大巷输送带输送机直接转至主斜井皮带，因此主斜井皮带设计运量Q 按 3000t/h 。根据皮带的设计运量Q ，初步确定主斜井输送带输送机的带速B=1800mm。v=4.5m/s、带宽输送的理论计算能力Qc：Q

2、c3.6Svk=3.6 0.384 4.5 0.87 1000 5412.09t/hQcQ因此，所选输送带能满足输送能力的要求。3输送机拖动方式的选择带式输送机的启动及停车过程为非稳定工况，其启停特性对带式输送机的正常安全运行影响很大，因此对于长距离大运量的带式输送机驱动系统的合理选择，显得特别重要。对于大型带式输送机， 目前具有可控启 /停功能的驱动装置主要有CST 驱动装置、变频调速驱动装置等。CST 可控启 /停驱动装置是DODGE 公司专门为带式输送机开发的驱动装置。它集机电液于一体，是带电液反馈控制系统、行星齿轮减速器并在输出轴装有线性湿式离合器的高技术产品。通过液压系统压力控制离合

3、片之间的距离，实现差动调节输出力矩和输出转速的目的。CST 具有设定启动速度曲线自动跟踪控制、过载保护、多机平衡等功能，可以控制带式输送机按设定的 “S”形曲线启动，以满足整机动态稳定性及可靠性的要求。它动态响应快，结构紧凑，占地面积小，布置简单。由于它的结构及功能的特点，适用于大惯量重载系统的可控启动和停车，对主斜井带式输送机是较理想的驱动装置。其缺点是系统较复杂，液压元器件的维护工作量较大，难于实现长时间低速验带要求。变频调速驱动装置是由隔离变压、变频、谐波滤波、电控等单元组成的系统装置，目前在国内已用的为 “交直交 ”变频调速方式。它通过改变电动机定子供电频率来调节电动机的输出转速并满足

4、对转矩的要求。具有调速范围宽、控制精度高、效率高等优点，能够提供理想的可控启 / 制动性能，能在低速情况下长时间运行，真正提供验带速度，还可根据煤量大小调节输送带速度。主要适用于短时间内对力矩和速度需要大范围变化的系统。CST 可控启 /停驱动装置维护费用高，油耗量大。随着科学技术不断进步，变频调速技术越来越完善，因此本设计选用“交直交 ”变频调速驱动装置。4输送带输送机选型计算1）初选输送带机输送带输送机主要技术参数初选为：运量Q 3000t/h，机长 L=1640m，倾角 16，提升高度 H=452m，带速 v=4.5m/s，带宽 B=1800mm，带强 ST5400。2）圆周驱动力 Fu

5、根据初选的输送带机主要参数，计算圆周驱动力Fu（暂不考虑附加阻力）：Fu =CfLg （ qRO+qRU+2qB+q G）cos+qGHg=1.06 0.028 16409.81 (60+20.3+2 100.62+185.185) cos16 +185.185 4529.81=1530363.007N其中， C考虑到附加阻力后引入的系数，C=1.06F模拟摩擦系数， f=0.028qRO承载分支托辊每米长旋转部分质量，qRO=60kg/mqRU回程分支托辊每米长旋转部分质量，qRU=20.3kg/mqB每米长输送带的质量，qB=100.62kg/mqG每米长输送物料的质量，qG=Q/3.6v

6、=185.185kg/m3）电动机功率 P传动滚筒轴所需功率：PAFuv/1000=4659.134kW电动机功率： P=P A/0.785973.248kW电动机采用 4 台 YBP-4、 2000kW、 10kV， 3 台工作，一台备用。5输送带张力计算1）限制输送带下垂度的最小张力承载分支：回程分支：a0 (q BqG ) g42056 .233NFs min8( h / a ) maxau qB g37015 .583 NFx m in8( h / a ) m ax2）输送带工作时不打滑需保持的最小张力按双滚筒传动，功率配比2：1。FU 12 Fu690242 .00 N3FU 2F

7、u345121 .00N3为满足不打滑条件，S1e 11，S12e 2 2S1 2S2S1S1 2FU 1S1 2S2FU 2S 21.5 FU 2225964.50 Ne 221S1 2FU2S2571085 .50NS1FUS21261327 .51N其中，围包角 按 195，滚筒与皮带间的摩擦系数S12.21 e 1 13.291 ，满足防滑条件。S123）上、下分支最小张力下分支最小张力：S3S2F 2170461 .49 NF x min37015 .58 N取 0.35，e =3.291。其中下分支阻力：F2 =C f Lg（ qRU + qB）cos1.06 0.028 1640

8、9.81 （20.3+100.62）cos1655503.01N上分支最小张力：S4= S3170461.49N Fsmin=42056.233N满足要求。6输送带安全系数Bn7 .71满足要求。S17选型计算结果带宽： B=1800mm；带速： v=4.5m/s；带强： =5400N/mm ；运输能力： Q=3000t/h；机长： L h；倾角： ；提升高度：；传动滚筒直径：；=1640m=16H=441m2040mm托辊直径： 194mm；电动机： YBP-4，42000kW,1500r/min（一台备用）减速器： ML3PSF150，减速比 31.5，4 套；制动器： SHI252， 4

9、 套逆止器： 1185NRT，2 套；液压张紧装置： ZLY500J ，1 套电机车选型计算实例进行下列条件下的电机车运输计算1原始条件1）某矿主要运输巷道有三个装车站，已知：运输距离 L1=2.5km，出煤量 Q1=100t/班，出矸量 10t/班；运输距离 L2=3km，出煤量 Q1=200t/班，出矸量 20t/班；运输距离 L3=2km，出煤量 Q1=300t/班，出矸量 30t/班。2）主要运输巷道平均坡度i P=3。3）拟采用轨距为 600mm 的一吨矿车，选用ZKT-7/250 型电机车。2列车组成计算1）根据原始条件计算出下列参数（ 1）电机车运输加权平均距离LL1Q1L2Q2

10、L3Q32.5 100 3 200 2 3002.417 kmQ1Q2Q3600（2）电机车在每个运输循环中的休止时间20 min2）按重列车上坡起动时的粘着条件计算车组重量1000PnP10000.247Qzh110a1107 73tzhi13.5 30.04式中 Pn 电机车粘着重量Pn=7t电机车重量P=7t电机车起动时的粘着系数=0.24重量列车起动时的比阻 zh =13.5kg/t巷道平均坡度i=3列车起动加速度a0.04 m/s23）按牵引电动机的的发热条件计算车组重量机车长时速度： vch17 km/h=4.72m/s，平均运行速度： vp0.75vch 0.75 4.72 3.

11、54 m/s列车运行时间： T2L2241722.76 min60v p603.54运行时间比：T22.760.532tQ22.7620机车长时牵引力：Fch 308 kgFchP3087 45tQzhzhi )1.150.532(9(2)4）按制动条件计算车组重量：减速度： bvch24.720.184m/s22Lzd2 601000 P100070.17777tQzhP311b izh110 0.1849按上面计算结果，取 Q zh45 t则列车的矿车数 :Qzh4528 辆ncG G01 0.6式中：G矿车载重量， 1t；G0 矿车自重， 0.6t5）根据电机车牵引电动机的发热条件对上述

12、结果进行校验。（ 1）分别计算电机车牵引重列车及空列车时的牵引力：FzhPnc GG0zhi g72810.693 9.81 3051NFkPncG0ki G7280.6 113 9.813267 N（ 2）每台牵引电动机的牵引力：FzhFzh30511525.5N ； FkFk32671633.5N2222（3）从牵引电动机特性曲线上查出相应的电机值。也可用下列经验公式计算:I zh2.8 Fzh / g2.8 155.535A ； I k2.8Fk / g2.8 166.536A（4）从牵引电动机特性曲线查出相应的列车运行速度值。也可用下列经验公式计算：重量列车运行速度vzh1804018

13、00.04 I zh0.04 (35 40) 4.94m / s 17.8km / hI zh35空列车运行速度vk180401800.04 I k0.04 36 40 4.84m / s 17.4km/ hI k36计算列车运行一个循环电动机的均方根电流值vP .zh0.754.94 3.7 m/s； v p. k0.75 4.84363 m/s； Lm 3 kmT tzhtk100Lm1000 Lm1000031000360vp .zh60vP .K60 3.76027.3min3.63I dxI zh2t zhI k2tk1.15352 13.536213.831AT27.320其中调车

14、系数1.15电动机的长时电流查得为34A，可见 I dxI ch 因而满足电机发热条件。（5）按制动距离的要求验算：L zd55 v zh2 Pn cG 0G1000PnPn c G 0Gizh55 4.94 2 7280.6 146 .3 m 60 m100070 .177280 .6193说明电机车牵引28 辆 1t 矿车时，能满足制动距离的要求。2全矿电机车台数的确定1）先确定每台电机车在一个班内能完成的循环次数Tb=7.5h(每班运输工作时间 )T tzhtk1000L1000L10002.41710002.41722 min60vp. zh60vp.k603.7603.63f cTb

15、607.510.9次 / 班 台T22202）每班所需要列车次数fbK1 K 2Qb1.251.160029.5次 / 班nc G281其中： K 1运输工作不均匀系数，取1.25；K 2矸石系数， K 2每班矸石外运量1020 30。1Q b11 .16003）确定所需要电机车台数f b29.52.75台n010.7f c取 3 台。若采用一台备用电机车，则全矿需要4 台电机车。无极绳连续牵引运输选型计算实例1、西铭矿运输选型案例西铭矿近几年生产采区逐步西移，巷道不断延伸，战线也随之拉长，这就给矿井辅助工作带来了相当大的困难。面对生产实际，集团公司领导及我矿领导多次组织专门技术力量进行分析，

16、决定改变传统的辅助运输方式，推广使用先进的运输设备。及时顺利地在西十采区安装了顺槽连续牵引车。从运行至今的效果来看，获得了很好的经济效益和实社会效益。西铭矿矿西十采区为双翼下山单一煤层采区，采区斜长2260 米，走向 2200 米，长度为采区巷道之最。按传统的牵引设备计算，要将材料、设备运送到位，从西十上车厂至42022正巷需绞车 28 部，加之 42012 付巷所需的 8 部绞车，共需绞车 36 部。按此方式运行，一是矿备用绞车仅有 20 部，需新购置 16 部 25Kw调度绞车才能满足需要； 二是多级绞车运输不仅需要人员多，而且运输接替环节多，易造成各种事故隐患，给安全带来诸多不利因素；三

17、是运输过程复杂，工作量大，运输效率低；四是增加了维修量和维修费用。为此，经多方研究，西铭矿西十采区盘区运输购置了3 套常州科研试制中心开发研制的SQ-1200型顺槽连续牵引车。根据现场实际情况，三部顺槽连续牵引车即可完成原定36 部调度绞车的工作量。于根据顺槽连续牵引车的技术性能及对工作环境的要求，巷道起伏坡度不得大于8 ，顺槽连续牵引车巷道为直巷，我们选择了如下运行方式并对设备进行了合理的布置，即电机车将所用材料、设备带至西十采区上车场， 然后由上车场 JD-40Kw调度绞车将材料、设备车沿 1152轨道下山运输至坡下，坡下设调度车场，安置第一部无极绳绞车尾轮，即顺槽连续牵引车尾部，尾轮在两

18、条钢轨中间且低于轨面，材料、设备车经过尾轮后与梭车相连接，该部连续牵引车即可进行拉运， 该部连续牵引车即可进行拉运，该巷道全长 680 米，起伏坡度主 5 7 ，该部顺槽连续牵引车巷道与西十采区集中轨道巷（第二部顺槽连续牵引车运行巷道）由100米短斜巷相连通，两巷中心线夹角为67 。当第一部无极绳绞车将材料、设备运到位后，由短斜巷 JD-25Kw对拉调度绞车，将车拉至西十采区集中轨道巷，再由第二部顺槽连续牵引车将其牵引到位。西十采区集中轨道巷全长2200 米，起伏坡度 ，该部无极绳绞车运行全程也是 2200 米，这样即满足我矿辅助运输需求，以符合顺槽连续牵引车的技术性能指标。2、 晋城煤业集团

19、成庄煤矿盘区运输选型案例1）轨道运输巷概况3102/5102 巷道长度1400+2000m，其中巷道有风门3 道，多起伏，其中最大坡度8，轨距 600mm，轨型22 kg/m ，载重为24t （含平板车），拉矿车载重3t 。2）选型设计根据实际条件和设计计算，本次设计方案为：选用2 套 SQ80（ 110KW）无极绳绞车配合运输。（ 1）选择单轨运输方案根据计算，若选用 SQ80（ 110KW ）无极绳绞车，其中由绞车、张紧装置、梭车和尾轮及轮组通过钢丝绳串联成一套运输系统。（2）本方案设计为：一根钢丝绳（主绳）布置在轨道内，另一根钢丝绳布置在轨道外侧（副绳），通过尾轮分成主绳与副绳。（ 3）

20、根据巷道实际情况，第一套牵引绞车与张紧装置倾斜布置在 3207横川，尾轮布置在第三道风门过后；第二套牵引绞车与张紧装置倾斜布置在 3217横川，尾轮布置在巷道结尾。4）绞车、张紧装置、尾轮均打混凝土地基固定。5）沿途布置相应轮组在巷道大低洼处布置组合压绳轮组，防止钢丝绳抬的过高而挑翻矿车，在巷道突点处布置组合托绳轮组。所有轮组均设计成组合式，便于现场拆卸和组装，固定用螺栓、压板固定在轨道底部。（ 6）绞车为二档速度 1.0/1.7m/s ，具有制动延时功能，且延时可调。并能实现对称安装布置和前后出绳，便于靠帮布置。（ 7）运送料车时，为防止车列在下坡时追尾掉道， 可把较大坡道修整到平缓过渡，

21、即03 58。8）经计算，选用钢丝绳规格为 24NAT6 19FC1670S GB/T8918，满足安全要求。9）配备双通讯系统：一套为具有打点、通话和急停功能漏泄移动通讯系统，另一套为具有打点、通话和急停功能的固定打点器。10）为了安全运输同时配备语音信号报警装置提醒人员和自动停车的过卷装置。3） 3102/5102 巷道设计方案说明（ 1） 3102/5102 巷道用两套SQ80（ 110）型双速无极绳绞车运输，前段加三道风门约 1400 米采用一套，后段约 2000 米采用一套。2）第一套无极绳绞车主机和张紧装置布置在 3207 横川巷内，离进料口约 500 米，尾轮布置在风门 3 后，

22、总长约 1400 米。第二套无极绳绞车主机和张紧装置布置在3217 巷内，尾轮布置在五横川附近，总长约2000 米。主绳布置在轨道内，副绳布置在轨道外侧。第一套运输线路由于是下坡，所以第一套可采取重车在前而梭车在后的放车运行；第二套梭车在前重车在后拉车运行。3）运输量由于第二套无极绳绞车运输线路较长，因此整条巷道的运输是由其约束。以此计算：绞车牵引重车速度 v=1.0m/s 计算，进送一次所需的时间为 T 上 =2000/1.0/60 分33钟，则回程快挡 v=1.7m/s 所需时间 T 下 =2000/1.7/60 分钟 20分钟。摘挂钩时间按 10 分钟计算，进出一趟则用时 40 分钟。运

23、输一趟（来回）总用时为 3320 40=93 分钟每班按 7小时计工作时间，每班进支架760/93 5趟。每日进料车 5（趟 / 班） 8（车 /趟， 24T） 3（班 /日） 120（车）3、 兖矿济宁二号煤矿顺槽运输选型案例1）现场条件1302 轨顺全长 937m，轨顺外端 60m 为平巷，轨顺内坡度最大为 6，长约 30m；最大负坡为 6，长约 20m；距切眼 35m 处有一平缓段， 长约 20m；其它段坡度变化不大， 但有起伏。切眼内坡度较大，轨顺与切眼相交处平缓段较短。 1302 工作面支架型号： ZFS5200/16/32，总重 15.6t，外形尺寸： 17201500mm，端头支

24、架 6 个，经部分解体后主体重约 17.5t。2）设计计算（）系统布置示意图图 6-3-34 系统布置示意图（）钢丝绳张力计算S4S1 (e1)S1n式中： n 摩擦力备用系数，可取n=1.11.2； 钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数，可取=0.12； 钢丝绳在驱动轮上的总围抱角；已知钢丝绳最大张力：S4=3500kgnS435001.15285 kgS11 1.15 e0. 123.5 2n e1（ 3）绞车电机功率验算F( GG )( 0 .02 c o ss i n)0.2q L0maxmaxR式中 :G 牵引重量， kg;G0 梭车自重，kg;max 运行线路最大坡度;qR 单位长度钢丝绳的

25、重量，kg/m;L 运输距离 , m;则： F (17.51.5 )( 0.02 cos 6sin 6 ) 0 .2 1.658 2 2985 .4 kgF v2985 .419.8N0.932.5kw1000电动机安装功率： Neq= 1.1N=1.1 32.5=35.837kw （ 4）张紧装置配重重量FZ=mS1式中 :m 张紧装置结构系数， m=2;FZ=2285=570kg 3）系统配置SQ-80 型无极绳连续牵引车主要由无极绳绞车、张紧装置、梭车、尾轮、压绳轮和托绳轮等组成。无极绳绞车仍然外购，其余设备由常州科研试制中心有限公司制造。4）应用效果SQ-80 型无极绳连续牵引车于 9

26、9 年 3 月 19 日夜班试运第一个端头支架，因处理巷道变形，占用时间较多，到 20 日中班三个端头支架安装到位。从 20 日中班开始，安装工作顺利进行，到 3 月 29 日，工作面 124 架支架全部安装到位，共用 11 天时间，平均每个班安装 4.5 架，一个小班最多安装 9 个支架。系统运行平稳、安全、方便。但系统仍存在如下问题：张紧器配重块平衡差，升降运行阻力大；运输支架时，牵引车储绳筒与支架掩护梁相干涉，在变坡处容易使牵引车掉道；因轨顺沿线巷道起伏较大，压绳轮设置偏少；托绳轮强度较少（ L=300mm），运行不灵活架空乘人装置选型计算实例兖州矿业集团济宁二号井高速活动式抱索器架空乘

27、人装置的设计及应用1架空乘人装置基本布置如图 6-3-35 所示，九采区回风下山架空乘人装置设计全长 1376米。顶部 106米平巷安装机头、中部 128米平巷设一中间站、下部 16米平巷安装机尾和张紧塔；中部平巷将斜巷分为上下两段，上部斜巷长 460米、坡度 11 ，下部斜巷长 382米、坡度 12 ；巷道底部 190米平巷，经过17米和 57米两段斜巷后有 16米平巷到 -29 拐点。巷道落差约 160米，有6个变坡点，3个下坡点，3个上坡点。图 6335 九采区回风下山巷道地质剖面示意图上部斜巷和下部斜巷均有 2个超过 10 的变坡点，在这些变坡点安装三轮组托绳轮或三轮组压绳轮；另外有

28、2个5 10 的变坡点，在这些变坡点安装双轮组托绳轮或双轮组压绳轮；在所有斜巷的直线段安装一托一压组合绳轮组。2高速架空乘人装置系统安装调试1）固定梁使用情况（ 1）机头、机尾固定梁机头、机尾采用预埋 25a槽钢对焊加工而成横梁固定，共6根（机头 4根，机尾 2根）。（ 2）中间站支撑梁使用预埋 25a槽钢矿用工字钢固定，共2根。（3）机尾尾轮张紧滑道固定梁使用 12#矿用工字钢固定，固定梁采用牛腿固定，共用5根。（4）变坡点压、托绳轮固定梁使用 25a对焊槽钢固定，固定梁采用牛腿固定，坡度变化 10以上的使用 2根固定梁；坡度变化 10以下的使用 1根固定梁； 6个变坡点有 2个变坡点坡度变

29、化大于 10，变坡点共使用固定梁 8根。（ 5）中部正常段托绳轮固定梁使用 12#矿用工字钢固定，固定梁间距为14.5 米，固定梁采用牛腿固定，共用94根：上部 106米平巷，使用固定梁 7根。第一段 460米、坡度 11斜巷，使用固定梁 32根。中部 128米平巷，使用固定梁 9根。第二段 382米 12斜巷，使用固定梁 27根。底部 190米平巷，使用固定梁 13根。第三段 90米斜巷，使用固定梁 6根。九采回风巷道架空乘人装置共使用预埋 25a槽钢对焊加工而成横梁 20根， 12#矿用工字钢牛腿固定梁 99根。2）调试（）电控系统设置调整（）系统联合空运转（）设备安全控制及监控性能测试（

30、）系统带载试运行电控系统先调试主控箱，首先解除其它控制设备单项检测，对主控箱进行检查调试，在主控箱达到使用要求后，再逐步增加项目进行调试，如紧停拉线、托绳保护等同类设备，数量在 2个小时以上，从主机由近及远逐个进行人为模拟实验。液压系统必须先在空载情况下进行试运转，然后由低速到高速逐步提速试验，待全套系统设备全部调试后，再对系统所有性能进行逐项试验。在系统空载运转正常后，最后进行乘人试运行；该阶段系统运行速度从1.2m/s 到3m/s逐步提高，每循环速度提高跨度不得大于0.5m/s 。首次乘人试运行时， 运行速度设定为 1.2m/s ，选择体重较重的人员乘坐， 乘人乘车运行期间必须有2人以上步

31、行跟随进行保护， 运行范围不得少于一周，运行期间如发现影响安全的问题必须立即停车处理，现场无法处理的必须作好详细记录，及时到地面进行安排处理，直至能够确保乘人安全运行后，方可结束调试运行工作，系统进入正常运行状态。3使用情况经过 2 个月的努力，于 2003 年 2 月 21 日结束安装调试工作，进入试运行，试运行期间，每天运行时间为1415 个小时，从未发生过任何事故。至今，已连续正常运转达18 个月以上，使用结果证明，高速架空乘人装置系统结构合理，传动方式先进，调速性能优良，运行平稳，安全可靠，其各项性能指标均达到了设计的要求，达到了预期的目的。无轨胶轮车选型计算实例1、 人员运输煤矿井下现在一般为三班制，这样需要接送人员共六次。车辆行驶路程按单程算要十二次，运距一般在 8 公里之内，个别运距较长的可达15 公里以上。运人车一般是在有水泥铺设的大巷中运行，把人员运到顺槽口处，所以运输条件相对较好。晋兴公司斜沟矿设计产量为300 万吨，按每百万吨产量配置2.2 台运人车的数量，300万吨 2.2辆/ 万吨 7台， 2007 年该矿预计可达设计产量，目前该矿已购置WCQ-3B型专门运人车4 台，近期还将购置2 台 WCQ-3B型专用人车。2、设