【正文】 斜井絞車 選型設(shè)計 方案 設(shè) 備 處 2021 年 9 月 28 日 斜井絞車選型設(shè)計 1 目 錄 目錄 …………………………………………………………………… （ 1） 前言 …………………………………………………………………… （ 2） 1 設(shè)計要求及設(shè)計參數(shù) ……………………………………………… （ 3） 2 鋼絲繩選型設(shè)計 …………………………………………………… （ 4） 3 絞車選型設(shè)計 ……………………………………………………… （ 9） 4 鋼絲繩校核 ……………………………………………………… （ 13） 5 絞車校核 ………………………………………………………… （ 14） 6 結(jié)論 ……………………………………………………………… （ 22） 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………… （ 23） 參考規(guī)范性文件 …………………………………………………… （ 24） 斜井絞車選型設(shè)計 2 前 言 我礦的斜井 帶式制動 絞車 （型號為 ）安裝于 1991 年， 雖只用作提升礦車，但也肩負(fù)著東部出礦的提升重任，現(xiàn)設(shè)置兩班制，每日工作時間也有16 個小時，屬于我礦的重要考核設(shè)備。絞車 距今已投入使用 20 多年，設(shè)備陳舊，技術(shù)狀況 較差 ， 且 根據(jù)國家 安全生產(chǎn)監(jiān)督管理 總局 下發(fā)的文件 ，已將帶式制動絞車列為淘汰產(chǎn)品，禁止在 煤礦和 金屬非金屬礦山使用， 因此 公司領(lǐng)導(dǎo) 本著安全第一的原則， 考慮到我礦 目前 的安全形勢， 決定對斜井絞車進(jìn)行更換。 本設(shè)計 在現(xiàn)有的技術(shù)參數(shù)下， 嚴(yán)格參照《 GB l6423— 2021 金屬非金屬礦山安全規(guī)程》和《煤礦安全規(guī)程》，并結(jié)合 全國 大部分 金屬非金屬礦山中已通過 國家 安全生產(chǎn)監(jiān)督管理 總局 審查 并 同意使用的斜井絞車型號 ， 對 我礦 斜井絞車進(jìn)行選型設(shè)計。 斜井絞車選型設(shè)計 3 1 設(shè)計 要求 及設(shè)計 參數(shù) 設(shè)計要求 我礦 原 斜井絞車型號為 ，鋼絲繩采用的是 6，斜井長度為 125m，軌道傾角為 20176。 ，提升一輛重車。 此次更換 斜井絞車 ， 軌道傾角仍 為 20176。 ，但要求 絞車 能夠在 200m 斜井長度上提升兩輛重車。 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際尺寸畫出 斜井絞車提升示意圖 ， 如下： 圖 1 斜井絞車提升示意圖 設(shè)計參數(shù) 根據(jù)已知 參數(shù) 和現(xiàn)場實(shí)際尺寸，則 設(shè)計參數(shù)如下： （ 1） 礦車類型： m3 翻轉(zhuǎn)式礦車 ， 礦車自重 ： 1 710M kg? ； （ 2） 礦巖容重： t / m3；礦巖松散系數(shù)： ；礦車裝滿系數(shù)： ； 礦 車有效載 重：2 3 . 10 . 6 8 0 . 8 5 1 1 2 01 . 6M k g? ? ? ?； 則 兩輛 重 車重量 ： 122( ) 2 ( 710 112 0) 366 0KM M M k g? ? ? ? ? ?； （ 3） 軌道傾角 ： 20???； （ 4） 斜井長度 ： 0 200Lm? ； 380 掛鉤 點(diǎn)至 380 井 底 距離暫取 10m； 420 摘鉤 點(diǎn)至 420 井口距離暫取 20m； 39。 20 0 10 20 23 0Lm? ? ? ?； （ 5） 380 掛鉤 點(diǎn)到 420 第一個地滾筒 間鋼絲繩長度 ： L=210m； （ 6） 斜井 已 鋪設(shè) 15kg/m 的軌道， 600mm 軌距，采用水泥軌枕。 斜井絞車選型設(shè)計 4 2 鋼絲繩選型設(shè)計 鋼絲繩結(jié)構(gòu)選擇 斜井提升用鋼絲繩，正常情況下磨損是鋼絲繩報廢的主要原因， 因此在鋼絲繩選型時，保證安全系數(shù)的前提下，既要考慮鋼絲繩的耐磨性 ， 也要根據(jù)我礦的提升條件、 實(shí)際 使用情況等方面考慮經(jīng)濟(jì)性 。 三角股鋼絲繩 三角股鋼絲繩是由 6 個具有一定螺旋狀的等邊三角形股圍繞繩芯緊密扣合而成 。參考 《 GB/T 8918— 2021 重要用途鋼絲繩》 得知 6V1 6V19 適用于斜井提升，它的股外層鋼絲 有 9 根 。 由于股中鋼絲數(shù)量少，鋼絲直徑相對較粗，使用時其耐磨性、壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通圓股鋼絲繩 ，因此價格也是最高的 。 與普通圓股點(diǎn)接觸鋼 絲 繩相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 接觸面積大，耐磨性能好； ② 因股與股之間接觸點(diǎn)增多，因而抗壓性能好； ③ 總破斷拉力可提高 20％一 25％ ； ④ 制造時由于預(yù)先形成螺距，采用了預(yù)變形和強(qiáng)有力的矯直定徑裝置，消除了捻制殘余應(yīng)力，因而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使用時不易斷絲，且換繩操作方便。 面接觸鋼絲繩 從鋼絲繩股內(nèi)各層鋼絲之間的接觸狀態(tài)來看，當(dāng)前國內(nèi)外的發(fā)展趨勢是點(diǎn) 到線 到 面。即逐步淘汰使用 壽命低的點(diǎn)接觸鋼絲繩，而由線接觸鋼絲繩以及面接觸鋼絲繩所替代。從鋼絲繩使用壽命來看，點(diǎn)、線、面接觸的三種類型，后者依次比前者提高 50％ 以上。 與普通圓股鋼絲繩相比，面接觸圓股鋼絲繩具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 耐磨性好，鋼絲表面平滑，與繩輪之間的接觸面積大，單位壓力小，可減少繩輪磨損； ② 耐疲勞性能好，鋼絲之間呈面狀接觸，接觸應(yīng)力小，不易斷絲； ③ 破斷拉力高 ； ④ 不松散性能好。 斜井絞車選型設(shè)計 5 面接觸鋼絲繩用于斜井提升，當(dāng)首選股中鋼絲數(shù)少、鋼絲直徑粗的 6T7 結(jié)構(gòu)。 面接觸鋼絲繩 使用壽命比點(diǎn)接觸鋼絲繩提高 50％～ 100％ 。 線接觸圓股鋼絲繩 線接觸圓股鋼絲繩的圓股內(nèi)不僅同層鋼絲之間為線狀接觸，而且相鄰層鋼絲之間也是線狀接觸。適 合 斜 井提升用 鋼絲繩 推薦 的有 兩種結(jié)構(gòu)，一種是 69W，另一種是 67。 （ 1） 69W 鋼絲繩 69W 結(jié)構(gòu) 鋼絲繩 股中心絲由 3 根組成，外層相間排列粗細(xì)各 3 根鋼絲，粗絲位于內(nèi)層絲凹處，細(xì)絲位于內(nèi)層絲的凸處。 與點(diǎn)接觸鋼絲繩相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 繩股結(jié)構(gòu)較點(diǎn)接觸緊密，在使用時可減少股內(nèi)鋼絲的相對滑動。因股內(nèi)鋼絲的捻距相等，故其內(nèi)層的捻角較小，因而鋼繩的結(jié)構(gòu)伸長較小； ② 繩股內(nèi)相鄰層鋼絲在全長上呈線接 觸狀態(tài)，接觸面積大，因而在使用時股內(nèi)鋼絲所受的接觸應(yīng)力??； ③ 鋼絲繩的密度系數(shù)高，因而在相同強(qiáng)度和直徑的情況下，承受載荷高 8％～ 10％ 。 （ 2） 67 鋼絲繩 67 結(jié)構(gòu) 鋼絲繩 是股中心絲外包捻一層鋼絲，屬于絲數(shù)少的線接觸鋼絲繩，但一般都把它當(dāng)點(diǎn)接觸鋼絲繩看待。直徑相同的鋼絲繩，股中鋼絲數(shù)少，鋼絲直徑相對較粗，耐磨性也相應(yīng)好一些 。 由于 67 結(jié)構(gòu)股中鋼絲直徑粗，耐磨性好，而且方便生產(chǎn)，價格便宜， 現(xiàn) 仍在 多數(shù)煤礦斜井 中 普遍使用。 因此，結(jié)合我礦實(shí)際情況， 暫 選 67NF 線接觸圓股鋼絲繩。 鋼絲繩 抗拉 強(qiáng)度 ? 的選擇 鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度 按 《 GB/T 8918— 2021 重要用途鋼絲繩 》 的規(guī)定，從1570 MPa 到 1960 MPa 共列出 5 個 等 級。選擇強(qiáng)度高的鋼絲繩， 則 安全系數(shù)高 、強(qiáng)度高， 但 其彎曲、扭轉(zhuǎn)值相應(yīng)地 就會低些， 影響使用壽命。按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定： 鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度 應(yīng)根據(jù)鋼絲繩在使用中所承受的最大靜拉力和鋼絲繩內(nèi)鋼絲破斷拉力總和來計算 。 即：