【正文】 15m； 6) 裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高差 Hz(m)， 對(duì)于底卸式箕斗： Hz＝ 18~25m； 7) 煤的散集密度 (t/m3)； 8) 提升方式：箕斗或罐籠； 9) 礦井電壓等級(jí) 。另外，在控制上易于自動(dòng)化。提升方式與井筒開拓、井上下運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)都有著密切的關(guān)系。 在決定合理的提升方式時(shí)，原則上要考慮下列幾個(gè)因素： 1) 一般應(yīng)遵照 1個(gè)井筒能設(shè) 1套就裝備 2套提升設(shè)備的原則。 ? 在特殊條件下，例如礦井生產(chǎn)的煤質(zhì)品種多，且需分別運(yùn)送，或是保證煤炭有足夠的塊度，這時(shí)只好采用罐籠做為主井提升設(shè)備。 1) 矸石年產(chǎn)量： 如無特別指出時(shí) ， 可取煤炭產(chǎn)量的 15~20%； 最大班出矸石按日出矸石量的 50%計(jì)算； 2) 最大班下井人員數(shù)目 (人 /班 )；立井的最大班工人下井時(shí)間 ， 不應(yīng)超過 40min；最大班作業(yè)時(shí)間按 6h計(jì)算 。 一 、 提升速度選擇 研究表明 ， 經(jīng)驗(yàn)提升速度為 (81) 式中 vj —— 經(jīng)驗(yàn)提升速度 ， m/s； H —— 提升高度 ， m； 一般情況下 ， 取中間值進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 即 (82) ? ?0 . 3 ~ 0 . 5jvH?0 .4jvH? 對(duì)于箕斗提升 式中 Hs —— 礦井深度 ， m； Hx —— 卸載水平與井口的高差 ， m； Hz —— 裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高差 ， m。 有些情況下 ， Qj介于 2個(gè)箕斗名義貨載質(zhì)量之間 ， 這時(shí)可以同時(shí)選用 2個(gè)箕斗 ， 并分 2個(gè)方案進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 直到提升機(jī)選擇出來后 ，再從中最后確定一個(gè) 。 只用作上下人的平臺(tái) ， 最好做成活動(dòng)式的 ， 在下放長材料 （ 鋼軌 、管材 ） 時(shí) ， 應(yīng)能拆除方便 ， 適應(yīng)下放長材料的需要 。 一、按最大靜載荷計(jì)算 由圖 81可知 ， 鋼絲繩最大靜載荷 Qmax是在 A點(diǎn) 。 鋼絲繩選出后 ， 要按實(shí)際所選鋼絲繩的數(shù)據(jù)校核其安全系數(shù) 。 繞經(jīng)卷筒的鋼絲繩彎曲應(yīng)力的大小 ，取決于卷筒和鋼絲繩直徑之比 。 3pH n DBdkD? ??? ? ???? ? 221 42p kD D d d ??? ? ? ?卷筒上纏繞鋼絲繩的層數(shù)必須符合 《 煤礦安全規(guī)程 》 的規(guī)定： 立井中升降人員或升降人員和物料的 ， 只準(zhǔn)纏繞一層； 專為升降物料的 ， 準(zhǔn)許纏繞兩層； 在 45176。 按己確定的傳動(dòng)比同時(shí)可查出所需提升電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 。 但選出電動(dòng)機(jī)后 ， 其轉(zhuǎn)速不一定與式 (825)計(jì)算出的完全相同 。 但在計(jì)算這些數(shù)值時(shí) ， 必須考慮到鋼絲繩弦長 、 鋼絲繩偏角以及卷筒出繩角等因素的安全運(yùn)轉(zhuǎn)條件 。 ， 則 Dt≥60d， Dt≥1200δ。 井架高度 Hj， 為從井口到天輪軸線的垂直距離 (827) 式中 Hx — 卸載距離 ， 即由井口水平到卸載位置的容器底座高度 ， m， 對(duì)于罐籠提升 ， 一般來說 ， 均在井口水平裝 、 卸載 ， 這時(shí) Hx＝ 0； 對(duì)于箕斗提升 ， 地面要裝設(shè)煤倉 ， 煤倉的高度與煤倉容積 、 生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動(dòng)化程度和箕斗卸載方式等因素有關(guān) ， 一般 Hx＝ 18~25m； Hr —— 容器全高 ， 即由容器底至連接裝置最上面一個(gè)繩卡的距離 ， m， 此 值可由容器的規(guī)格表中查到； Hg —— 過卷高度 ， m； Rt —— 天輪半徑 ， m。 三、鋼絲繩的外偏角 α 1和內(nèi)偏角 α 2 在提升過程中 ， 隨著卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng) ， 偏角是變化的 。 在圖中 A點(diǎn)所示 。它遠(yuǎn)小于 1186。但是提升機(jī)及鋼絲繩都是根據(jù)礦井產(chǎn)量及井深確定的，一般來說很難因 “ 咬繩 ” 問題而任意減小。 由圖 83可看出 ， 上下兩條弦長不完全相等 。一般限制弦長在 60m以內(nèi) 。 可由所選的提升機(jī)規(guī)格表中查得； 2) 提升機(jī)房地面與室外地坪的高差 。 ? ? 22m in m in 0s x j tL L H C R? ? ? ?一般來說 ， 在井筒與提升機(jī)房之間很難再建筑其它建筑物 。 ? ? ? ?2 20x j s tL H C L R? ? ? ?? ?132xSaBdarc tgL???? ? ??? ?122xSa BBarc tg L?? ???22xSaarc tg L???七、提升機(jī)卷筒的下出繩角 β 卷筒出繩角的大小影響著提升機(jī)主軸的受力情況 。 就可以了 。 這階段稱為 初加速階段 。 電動(dòng)機(jī)切斷電源 ，提升機(jī)抱閘停車 。 同一臺(tái)提升機(jī)手動(dòng)操作時(shí) ， 可能有不同的速度圖 。 提升系統(tǒng)的靜阻力是由有益載荷 、 容器自重和鋼絲繩重量以及礦井阻力等形成的 。 ? ?2j s x s xF F F Q p H x g W W? ? ? ? ? ? ?????? ?2jF k Q p H x g? ? ?????sxQ g W Wk Qg???提升系統(tǒng)的靜力不平衡現(xiàn)象 因提升容器的位臵不同 ， 靜阻力按 (842)式變化 。 不僅用閘吸收系統(tǒng)的動(dòng)能以達(dá)到減速的目的 ， 而且還要用閘克服下放繩的重力 。 此時(shí)靜阻力不再因容器的位臵而變化 。 ? ? ? ?2jF k Q p q H x g? ? ? ?????是否采用掛尾繩進(jìn)行平衡 ， 要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比較 ， 才能最后確定 。 第九節(jié) 變位質(zhì)量的計(jì)算 提升開始時(shí)，提升系統(tǒng)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件都要加速。 提升機(jī)和天輪的變位質(zhì)量在它們的規(guī)格表中可以查出 。它是工程上常用的表示物體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性的數(shù)值 。 提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量為 (751) 12 2 2z p q t j dm Q Q p L q L m m m? ? ? ? ? ? ?第十節(jié) 速度圖參數(shù)的確定 在提升系統(tǒng)的動(dòng)力方程式 (839)代入靜阻力 Fj的表示式 (843)， 則得提升系統(tǒng)動(dòng)力方程式的常用形式為 (852) 上式表示加速度 a與拖動(dòng)力 F的關(guān)系 。 表 810減速器型式與技術(shù)性能中給出最大輸出力矩 Mmax， 電動(dòng)機(jī)通過減速器作用到卷筒上的拖動(dòng)力矩必須小于此值 。這可充分利用現(xiàn)有設(shè)備并節(jié)省電費(fèi)。 這時(shí)就需要用 制動(dòng)方式減速 。 這時(shí)就要用 電動(dòng)機(jī)減速方式 。 多繩摩擦提升設(shè)備 、 斜井提升設(shè)備及副井提升設(shè)備有時(shí)需要采用電動(dòng)機(jī)減速方式 。 ? 在曲軌中加速時(shí)間 t0為 (865) ? 箕斗的卸載距離 h0為 (866) 000vta?0 0 012h t v? (770) 爬行時(shí)間 t4為 (871) 主加速時(shí)間 t1為 (867) 主加速階段的行程 h1為 (868) 減速階段時(shí)間 t3為 (869) 減速階段的行程 h3為 0112mvvht??011mvvta??433mvvta??4342mvvht??444htv? (875) 一次提升循環(huán)時(shí)間 T為 (876) 抱閘停車階段時(shí)間 t5為 (872) 抱閘停車階段的行程 h5為 (873) 等速階段的行程 h2為 (874) 等速階段的時(shí)間 t2為 455vta?455 2vth ?2 0 1 3 4 5h H h h h h h? ? ? ? ? ?22mhtv?0 1 2 3 4 5T t t t t t t? ? ? ? ? ?一次循環(huán)總時(shí)間 Tx為 (877) (877)式計(jì)算出來的提升時(shí)間是提升機(jī)實(shí)際的提升時(shí)間，為了滿足提升任務(wù)的需要，它應(yīng)不大于 (86)式算得的提升時(shí)間 T1，即 (878) 最后按一定比例繪制速度圖 。動(dòng)力學(xué)計(jì)算是為驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率及選擇控制設(shè)備打基礎(chǔ)的。0 0 0 0 02 2 ,F k Q p H h g m a F p h g N? ? ? ? ? ?????二、主加速階段 主加速開始， x＝ h0，故拖動(dòng)力 F1‘為 (881) 主加速終了， x＝ h0 + h1， a＝ a1，拖動(dòng)力 F1‘’為 (882) 三、等速階段 等速開始， x＝ h0 + h1， a＝ 0，故拖動(dòng)力 F239。 39。為 (886) 五、爬行階段 爬行開始， x＝ h0 + h1 + h2 + h3， a＝ 0，故拖動(dòng)力 F439。 39。為 (889) 抱閘停車終了 ， x＝ H， a＝ a5， 故拖動(dòng)力 F539。5 5 5 52F k Q p H g m a F p h g? ? ? ? ?根據(jù)本節(jié)計(jì)算結(jié)果，畫成圖 710所示的速度圖和力圖，將數(shù)值標(biāo)入圖中。 如果電動(dòng)機(jī)在變化負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升與其在某一固定負(fù)載下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升相等 ， 就可以用這個(gè)固定力作為驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率的依據(jù) 。 以底卸式箕斗的力圖為例討論此積分的計(jì)算方法 。2 2 22tF F F Ft? ? ?? ?22 2 39。 39。 22 2 2 2002,3tt t F F F FF d t F F F d t t N st ????? ? ? ???????等速階段因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)行程較長 ， 鋼絲繩自重影響較大 ， 圓周力 F2‘與 F2’‘相差較多 ， 因而保留式 (892)約形式 。 39。 嚴(yán)格地說 ， 只有等速階段的力隨時(shí)間是按直線規(guī)律變化的 ， 其余各階段均為曲率不大的曲線 ， 但因這些階段運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間甚短 ， 可近似地按直線計(jì)算 。 影響溫升的條件除了其產(chǎn)生的熱量以外 ， 還有 散熱條件 ， 而散熱條件又與電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度等因素有關(guān) 。 第十二節(jié) 電動(dòng)機(jī)功率的驗(yàn)算 前面預(yù)選的電動(dòng)機(jī)是否能滿足提升系統(tǒng)各種狀態(tài)的要求，要通過驗(yàn)算之后才能確定。為 (890) ? ?39。 39。39。2 0 1 1 122F k Q p H h h g F m a? ? ? ? ? ?????? ?39。 39。 現(xiàn)以箕斗提升為例 ， 介紹動(dòng)力學(xué)計(jì)算的基本方法 。為了準(zhǔn)確停車，仍需要有爬行階段。 (四 ) 抱閘停車階段減速度的確定 一般采用 1 m/s2， 這階段時(shí)間 t5為 ， 它的行程很小 ()， 一般可略去不計(jì) 。這時(shí)電動(dòng)機(jī)在較軟的人工特性曲線上運(yùn)轉(zhuǎn) 。 若沒有電氣制動(dòng)裝置 ， 則需用機(jī)械閘制動(dòng) 。 減速度的數(shù)值與減速方式有關(guān) 。 在加速過程中，由于電動(dòng)機(jī)依次切除轉(zhuǎn)子電阻，拖動(dòng)力是起伏變化的。 ,jF F m a N??? ? ? ?2F k Q p q H x g m a? ? ? ? ?????? ? ? ?2jF k Q p q H x g? ? ? ?????一、速度圖參數(shù)的確定 按有關(guān)規(guī)定和提升設(shè)備的不同要求 ， 合理地確定提升速度圖各參數(shù)是提升設(shè)備選型設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié) 。 用罐籠提升煤或矸石 、 下放料石等 ， 還必須考慮礦車的質(zhì)量 。 設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 Jd， 變位到提升機(jī)軸上后轉(zhuǎn)數(shù)已經(jīng)改變 ， 故變?yōu)?Jd1。該處的線加速度即為提升容器的加速度 a1。 我國現(xiàn)在有些較深的礦井并沒有掛尾繩 。 這就解決了上述因?yàn)樘嵘摻z繩長度變化面形成靜力不平衡的現(xiàn)象 。所以 ， 這樣的提升設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)既不安全又不經(jīng)濟(jì) 。 如圖 89a所示 。 礦井阻力是指井筒中氣流和罐道對(duì)容器的阻力 、 天輪軸承的阻力和鋼絲繩在天輪及提升機(jī)上的彎曲阻力等 。 但是 ， 許多速度圖中相應(yīng)階段中的行程 、 速度和時(shí)間雖然不同 ，但每個(gè)速度圖都必須有 加速階段 、 等速階段 、 減速階段及爬行階段 。 經(jīng)過提升機(jī)休止 、 容器裝卸載所用時(shí)間 θ 之后 ， 再進(jìn)行下一循環(huán)提升 。 然后箕斗以最大速度 vm作等速運(yùn)動(dòng) ， 這階段稱為 等速階段 。 0 a r c s i nj ts t xHC RRa r c tgL R L?? ??