【正文】 計(jì)說明書上交并進(jìn)行論文答辯 學(xué)生所在系審查意見： 教研室主任： 年 月 日 目 錄 第一章、 礦井提升設(shè)備的任務(wù)及發(fā)展歷史 .............................................................................. 2 礦井提升設(shè)備的主要組成部 分 .................................................................................... 2 礦井提升系統(tǒng) ............................................................................................................ 3 第二章、選擇提升容器 ............................................................................................................ 4 選擇原則 .................................................................................................................. 4 選擇計(jì)算 .................................................................................................................. 4 確定合理的經(jīng)濟(jì)提升速度 jv ............................................................................. 5 估算一次合理經(jīng)濟(jì)提升循環(huán)時(shí)間 ....................................................................... 5 估算一次合理經(jīng)濟(jì)提升量 ................................................................................. 6 選擇提煤箕斗 ........................................................................................................... 6 根據(jù)所選箕斗的實(shí)際載貨量 m計(jì)算所需提升機(jī)提升的速度 39。黨中央國務(wù)院已經(jīng)明確提出了“要大力調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持以煤炭為主體，以電力為中心，油氣和新能源全面發(fā)展”的戰(zhàn)略，進(jìn)一步明確了煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的主體地位?，F(xiàn)代采礦業(yè)的發(fā)展對提升設(shè)備在機(jī)械結(jié)構(gòu)、工藝、設(shè)計(jì)理論和方法及安全檢測等方 面都有明確的要求。近幾年煤炭開采與提升技術(shù)的發(fā)展速度很快，對提升機(jī)的要求必然隨著先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展 ,其發(fā)展趨勢是 : （ 1）向適用型發(fā)展。 （ 4）向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方向發(fā)展。 本文首先綜合比較根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益和最大程度利用原則的實(shí)際情況選用了單繩纏繞式提升機(jī)的設(shè)計(jì)。這 樣可以提升機(jī)的應(yīng)用、維護(hù)、保養(yǎng)、檢測等方面系統(tǒng)進(jìn)行，有效提高提升機(jī)的工作效率。提升設(shè)備在運(yùn)行的過程中要求具有安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 1985 年洛陽礦山機(jī)器廠設(shè)計(jì)制成了 2 4 多繩摩擦式提升機(jī)。 近幾年來為提高勞動生產(chǎn)率和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，在世界范圍內(nèi)一直進(jìn)行著礦井提升設(shè)備的性能技術(shù)改造，提升設(shè)備在高效、大型化、自動化方面都有飛速的發(fā)展。較常見的有 。 5． 畫出提升機(jī)液壓站原理圖 6． CAD 制動器布置圖 具體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)： 序號 姓名 礦井年產(chǎn)量An(萬噸 ) 井深（ M） 容量（ t） 1 80 200 2 80 210 3 XXX 80 220 4 80 230 第 4 頁 共 58 頁 5 80 240 6 80 250 7 80 260 8 80 270 9 80 280 10 80 290 11 80 300 12 80 310 13 80 320 14 80 330 第二章、選擇提升容器 選擇原則 提升容器的規(guī)格是提升設(shè)備選型計(jì)算的主要技術(shù)參數(shù)，它直接影響提升設(shè)備的初期投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。那么，應(yīng)該如何選擇提升容器的規(guī)格才是合理的呢？選擇原則是：一次合理提升量應(yīng)該使得初期投資費(fèi)和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)的加權(quán)平均總和最少。羅馬尼亞、匈牙利等國家采用較大的提升速度，而波蘭采用較低的提升速度。 對于井筒深度 Hs200m,采用 Vj= H 。 m/s,罐籠提升時(shí)， a? 。 t —— 提升設(shè)備日工作小時(shí)數(shù)。 查箕斗規(guī)格表（表 22）選用 JL6 型立井提煤箕斗，其技術(shù)規(guī)格如下： 箕斗斗箱容積 3m ；箕斗全高 rH =； 箕斗中心距 S=；箕斗自身重量 zm =5000kg； 箕斗名義載貨量 6t； 箕斗實(shí)際載貨量 m= . ?=。239。在選出提升機(jī)后，可據(jù) 39。 提升鋼絲繩 是提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品。如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。 （ 1） 合理選擇鋼絲繩。 （ 5） 預(yù)防過大的慣性力和沖擊力。 （ 8） 加強(qiáng)對司機(jī)和信號工的安全培訓(xùn)，強(qiáng)化安全意識，增強(qiáng)責(zé)任心和提高分析處理實(shí)際情況 的能力。當(dāng)提升鋼絲繩銹蝕、磨損、斷絲、安全系數(shù)等達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定時(shí)，必須立即予以更換。我國礦用鋼絲 第 10 頁 共 58 頁 繩是按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定來選擇的，其原則是：鋼絲繩應(yīng)按最大靜載荷并考慮一定安全系數(shù)的方法進(jìn)行計(jì)算。 mz—— 提升容器自身質(zhì)量， Kg。如果保證鋼絲繩安全工作必須滿足下式 m＋ mz＋ mpHc≤aBgms?0 （ 33） 式中 ma—— 鋼絲繩的安全系數(shù)。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定單繩纏繞式提升設(shè)備采用的新鋼絲繩安全系數(shù) ma為： 用途分類 安全系數(shù)最低值 備注 單繩纏繞式提升裝置 專為升降人員 9 單繩纏繞式提升裝置 專為升降人員 9 升降人員和物料 升降人員時(shí) 9 混合提升時(shí) 9 多層罐籠同一次升降人員和物料 升降物料時(shí) 專為提升物料 摩擦輪式提升裝置 專為升降人員 ～ cH cH— 鋼絲繩懸垂長度 第 12 頁 共 58 頁 升降人員和物料 升降人員時(shí) ～ cH 混合提升時(shí) ～ cH 多層罐籠同一次升降人員和物料 升降物料時(shí) ～ cH 專為提升物料 ～ cH 表 31 提升和懸掛用的新鋼絲繩在懸掛時(shí)的安全系數(shù)表 （節(jié)摘自《煤礦安全規(guī)程》第 376條） 為解（ 33）式，需找出 mp和 S0的關(guān)系 S0=0?pm （ 34） 式中 0? —— 鋼絲繩密度， kg/m3。 提升機(jī)滾筒直徑 D,是計(jì)算選擇提升機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。在相同滾筒直徑條件下，繩徑愈小，彎曲應(yīng)力愈小、即 的比值愈大，彎曲應(yīng)力愈小。選用時(shí)，應(yīng)使實(shí)際負(fù)荷所造成的最大靜張力和最大靜張力差小于或等于許用 [Fjmax]和 [Fcmax]，以保證提升機(jī)能正常工作，即： ? ?? ?m a xm a xm a xm a xjcjZjFpHQFFpHF??????? NgHmmmF pzj 12612310)()(m a x ????????? NgHmmF pc 7612310)()(m a x ??????? 確定減速器傳動比 根據(jù)上面 計(jì)算的 39。 （ 2）鋼絲繩試驗(yàn)長度，《煤礦安全規(guī)程》規(guī) 定，升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩，自懸掛時(shí)起每隔 6 個(gè)月試驗(yàn)一次；專門升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時(shí)起 12 個(gè)月時(shí)進(jìn)行第一次試驗(yàn)，以后每隔 6個(gè)月試驗(yàn)一次。 一般取纏繞在卷筒圓周表面上相鄰兩繩圈間隙寬度為 ? =2~3mm，通 常卷筒直徑為3m 及以上時(shí)，取 ? =3mm，其余取 ? =2mm。所有這些都應(yīng)在礦井工業(yè)廣場的總體布置中解決。 第 20 頁 共 58 頁 對側(cè)式的優(yōu)點(diǎn)是井架受力易平衡，同側(cè)式和斜角式的優(yōu)點(diǎn)是 提升機(jī)房占地面積小。單繩纏繞式提升機(jī)多采用鋼結(jié)構(gòu)井架。 井架高度 Hj由下式計(jì)算 tgr RHH xj ???? =18++5+23? = 將計(jì)算的井架高度值圓整后取 m34H ?j 其中 gH 過卷高度規(guī)定見表 52，提升速度為表中所列速度的中間值時(shí)，用插值法計(jì) 第 21 頁 共 58 頁 算，計(jì)算步驟為： ? ? mH g ??????? 式中 Hx —— 卸載高度， m。 卸載高度 Hx，即為井口水平到卸載位置容器底部的高度，一般來說罐籠提升均在井口水平裝、卸載，這時(shí) Hx=0。 最后一項(xiàng) Rt 是一段附加距離。 表 52 立井提升裝置的過卷高度 提升速度 * /m/s ≤ 3 4 6 8 ≥ 10 過卷高度 / m *提升速度為本表中所列速度的中間值時(shí)，用插值法計(jì)算。 mDHL js i n ???????? 取 m27?sL 式中 Hj— 井架高度， m。 當(dāng)井架高度拭和滾筒中心線至井筒中鋼絲繩間水平距離 Ls 均已確定時(shí)，弦長 Lx即為定值 Lx 按下式計(jì)算： 220x )2()(L tsj DLCH ???? )2327()134( 22????? 式中 Dt— 天輪直徑， m。 第 23 頁 共 58 頁 鋼絲繩的內(nèi)外偏角計(jì)算 鋼絲繩的偏角是指鋼絲繩弦與通過天輪平面所成的角度，偏角有外偏角和內(nèi)偏角之分。 鋼絲繩的偏角過大有兩個(gè)缺點(diǎn) (1)加劇了鋼絲繩與天輪輪緣的磨損，降低了鋼絲繩使用壽命。如果鋼絲繩內(nèi)偏角 α 2 過大，弦長的脫離段與鄰圈鋼絲繩不是相離而是相交，如圖中 A 點(diǎn)所示，這就是“咬繩”。分析圖 53 中曲線可看出，一臺 m直徑的提升機(jī)，若選用的鋼絲繩直徑 d=繩圈間隙ε =2mm 時(shí)，不“咬繩”時(shí)內(nèi)偏角只有 4439。所以避免“咬繩”的有效措施是適當(dāng)增大ε值。 第 24 頁 共 58 頁 圖 52 鋼絲繩在卷筒上纏繞時(shí)“咬繩”示意圖 因?yàn)殡p滾筒提升機(jī)是單層纏繞，所以 最大外偏角： xLdasB )(3)2(t a na r c1??????? = )(3)2 ( r c t a n ????? 39。 內(nèi)外偏角均小于 031 ?。設(shè)計(jì) JK 型提升機(jī)時(shí)，是以上出繩角為零度，下出繩角 β 為 15176。鋼絲繩有可能與提升機(jī)基礎(chǔ)接觸，增大了鋼絲繩的磨損。最后畫出提升機(jī)與井筒相對位置圖（見附錄圖） 圖 53 不產(chǎn)生“咬繩”的內(nèi)偏角允許角度曲線 第六章、初選提升電動機(jī) 為了對提升設(shè)備進(jìn)行動力學(xué)計(jì)算，應(yīng)預(yù)選提升電動機(jī)。當(dāng)電動機(jī)容量超過 1000kw 時(shí)，因我國目前制造廠生產(chǎn)供應(yīng)的高壓換向器的容量不夠，故不宜采用單電動機(jī)交流拖動，應(yīng)考慮采用直流電動機(jī)拖動。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，硅整流器已能夠很好的克服電動機(jī)發(fā)電組設(shè)備費(fèi)用較高的缺點(diǎn)。電動機(jī)功率大于 200kw 時(shí)應(yīng)選用 3000v 和 6000v 的高壓電動機(jī)， 200kw 以下時(shí)可選用 380v 的低壓電動機(jī)。一般情況下先預(yù)選電動機(jī)，動力學(xué)計(jì)算完后再進(jìn)行電動機(jī)的驗(yàn)算。 Q— 次提升實(shí)際貨載重量 ,N。 選電動機(jī) 根據(jù) N、 n，查電動機(jī)規(guī)格表（表 61），選用 YRKK560— 3/12 繞線型異步電動機(jī)，其技術(shù)規(guī)格如下： Ne=400kw；飛輪轉(zhuǎn)矩 22 N1090GD ??d）（ ； 轉(zhuǎn)速 m in/4 8 8n re ? 。 表 61 JRQ 系列三相繞線型異步電動機(jī) 型 型號 額定功率 /kw 額定電壓 /v 額定負(fù) 載 時(shí) 轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù) 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 飛輪轉(zhuǎn)矩 /N 額定電壓 6kv。 η j— 減速器傳