【正文】 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。 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 ? 。 η j— 減速器傳動效率，單級傳動，η j=,雙級傳動，η j = 行星輪減速器時(shí)，η j= 第 28 頁 共 58 頁 估算電動機(jī)轉(zhuǎn)速 m in/47 160rDivN m????????? 式中 i— 減速器的傳動比 。 Q— 次提升實(shí)際貨載重量 ,N。 k— 礦井阻力系數(shù)，箕斗提升 k=,罐籠提升 k=。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。初選提升電動機(jī)的依據(jù)是：電動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)數(shù)及電壓等級。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)。我國礦井提升中廣泛采用的三相交流繞線式電動機(jī)的初選計(jì)算。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)。直流拖動的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速性能好，電耗小，易于實(shí)現(xiàn)自動化。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。目前，我國礦山廣泛采用交流繞線式感應(yīng)電動機(jī)。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)。就可以了。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。卷筒的實(shí)際出繩角度增大時(shí)對提升機(jī)主軸的工作有利。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。滿足《煤礦安全規(guī)程》要求 。 內(nèi)外偏角均小于 031 ?。 其中 a=兩滾筒中心距 — 滾筒寬度，即 a== 最大內(nèi)偏角： xLDHBas )]d)(330([2)(t a na r c2 ?? ???????? = ? ? )2(a r c t a n ?????? ??????? ?????? = 0 1 6 rctan = 39。 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。因此要根據(jù)礦井具體情況及“咬繩”程度全面考慮問題。所以避免“咬繩”的有效措施是適當(dāng)增大ε值。 30。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。 “咬繩”加劇了鋼絲繩的磨損。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”。 (2)某些情況下，當(dāng)鋼絲繩纏向滾筒時(shí)會發(fā)生“咬繩”現(xiàn)象。 鋼絲繩的偏角過大有兩個缺點(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?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定最大外偏角 1? 和最大內(nèi)偏角 2? 均不得超過 031 ?? ，作單層纏繞時(shí)最大內(nèi)偏角。 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。 — 滾筒中心線至井口水平的高差， m，此數(shù)值決定于提升機(jī)滾筒直徑、提升機(jī)房的結(jié)構(gòu)和地形等情況，設(shè) i 時(shí)一般取 C。 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。上下兩條繩弦長不完全相等。 mDHL js i n ???????? 取 m27?sL 式中 Hj— 井架高度， m。但很據(jù) 井架天輪受力情況又可看出，為了提高井架的穩(wěn)定性，使其具有較好的受力狀態(tài)，在井筒與提升機(jī)房之間，設(shè)有井架斜撐。 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。從這一接觸 點(diǎn)至天輪中心的距離大約為。 最后一項(xiàng) Rt 是一段附加距離。過卷高度 Hg 是指容器從卸載時(shí)的正常位置，自由的提升到容器連接裝置上繩頭同天輪輪緣接觸點(diǎn)的高度。 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。 Rt— 天輪半徑， m。 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。但井架高度不符合要求時(shí)，工作不安全，甚至可能造成重大事故。單繩纏繞式提升機(jī)多采用鋼結(jié)構(gòu)井架。它們彼此相互制約、相互影響。 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。井架上的天輪，根據(jù)提升機(jī)的類型和用途，容器在井筒中的布置以及提升機(jī)房地點(diǎn)，裝在同一水平軸線上，或同一垂直面上。所有這些都應(yīng)在礦井工業(yè)廣場的總體布置中解決。 ?? ????? dDHB ? 取 =（ 3 30256 ???）)( ? =B 式中 B′ —— 提升機(jī)所需 的卷筒纏繞寬度， mm 由以上計(jì)算知單層纏繩能纏下，故無需考慮采用雙層纏繞。 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。 (3) 卷筒表面應(yīng)保留 3圈繩不動（稱為摩擦圈），以減輕繩與卷筒固定處的拉力。 （ 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 個月時(shí)進(jìn)行第一次試驗(yàn)，以后每隔 6個月試驗(yàn)一次。mv =，則即隨之確定減速器的傳動比 i=20 第 17 頁 共 58 頁 根據(jù)計(jì)算的 D、 maxjF 、 maxcF 選擇提升機(jī) 查提升機(jī)規(guī)格表選用： 2JK3/20 提升機(jī)其技術(shù)規(guī)格如下： D=3m,變位質(zhì)量 jm =111648kg； 滾筒寬度 B=， 減速器許用最大轉(zhuǎn)矩 [ maxM ]=180000N； 兩滾筒中心距為 1628mm； 鋼絲繩最大靜張力 [ maxjF ]=135000N； 鋼絲繩最大靜張力差 [ maxcF ]=85000N 驗(yàn)算滾筒寬度 選出提升機(jī)后，卷筒的標(biāo)準(zhǔn)寬度 B 則為已知，然后根據(jù)工作需要計(jì)算出卷筒的實(shí)際纏繞鋼絲繩的寬度進(jìn)行驗(yàn)算。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。由曲線可知，在試驗(yàn)載荷相同時(shí)， 愈大，鋼絲繩能承受的反復(fù)彎曲次數(shù)愈多，疲 勞壽命愈長 我國《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定提升機(jī)滾筒直徑的確定與鋼絲繩直徑、鋼絲直徑的關(guān)系如下 : 對于地面使用的提升機(jī) D d80? D ?1200? 對于井下使用的提升機(jī) D d60? D ?900? 第 16 頁 共 58 頁 提升機(jī)滾筒直徑 Dmmd 2960378080 ???? D ???? 式中 D—— 卷筒直徑， mm； d—— 鋼絲繩直徑， mm ?—— 鋼絲繩中最粗的鋼絲直徑， mm，其值在《煤礦固定設(shè) 備選型使 用手冊》鋼絲繩規(guī)格表中查取。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。理論與實(shí)踐已證明，繞經(jīng)滾筒和天輪的鋼絲繩，其彎曲應(yīng)力的大小及其疲勞壽命取決于滾筒與鋼絲繩直徑的比值。 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)。pm = caBzHmmm???? ?61011 = 101 8 5 010111 2 9 4 0 66 ???? ? = 式中 ma———— 鋼絲繩安全系數(shù)； 根據(jù) 39。 《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。但應(yīng)當(dāng)注意，安全系數(shù)并不代表鋼絲繩真正具有的強(qiáng)度儲備，只不過表示經(jīng)過實(shí)踐證明在此條件下鋼絲繩可以安全運(yùn)行。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)。 第 11 頁 共 58 頁 mp—— 提升鋼絲繩每米質(zhì)量， kg/m； g —— 重力加速度， m/s2； Hc—— 鋼絲繩最大懸垂 長度 m ， Hc＝ Hj＋ Hs＋ Hz （ 32） Hs—— 井筒深度， m； Hz—— 裝載高度， m，罐籠提升， Hz＝ 0 ，箕斗提升， Hz＝ 18～ 25m ； Hj—— 井架高度，井架高度在尚未精確確定時(shí)，可按下面數(shù)值選?。汗藁\提升，Hj＝ 15～ 25m ；箕斗提升， Hj＝ 30～ 35m 。 mz—— 提升容器自身質(zhì)量， Kg。 由圖可知，鋼絲繩最大靜載荷 Qmax是在 A點(diǎn)，其值為 Qmax＝ Q＋ Qz＋ pHc ＝ mg＋ mzg＋ mp gHc 圖 3— 1 豎井鋼絲繩計(jì)算示意圖 式中 Qmax—— 鋼絲繩最大靜載荷， N； Q —— 一次提升貨載的重力， N， Q ＝ mg 。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。