无极绳运输系统设计方案

矿用无极调速机械绞车

设计选型计算

（安阳大众煤业有限责任公司）泰安科创矿山设备有限公司

一、巷道基本参数：

1.运输巷道最大坡度：18°

2.运输串车总重量：10400Kg

3.最大运输距离：730米

4．巷道轨距：600mm

5．轨道型号：kg/m

二、拟选用钢丝绳

规格为：6×19/Φ24mm ；qR=2.07Kg/m,破断力为：QZ=317KN

钢丝绳：NAT6×19S+FC1670 GB/8918-2006

三、选型设计计算：

1、绞车最大牵引力计算

（1）重车最大牵引重量G重

根据运输实际情况，重车牵引重量即为重物重量、梭车最大重量和重锤张紧质量的总和。

串车总质量m重=10400kg

梭车最大质量m梭= 3000kg

则牵引重量 G重=（m重+m梭）g (1)

其中：G重——重车状态下最大牵引重量，N；

m重——重物总质量，kg；

m梭——梭车质量，kg；

g ——重力加速度，取g=9.8m/s2；

根据(1)式，得出: G重=131320 N

（2）最大牵引钢丝绳重量G绳

Φ24mm规格钢丝绳，每米质量为m0=2.07Kg，

则牵引钢丝绳重量 G绳= 2m0Lg (2)

其中：G绳——最大牵引钢丝绳重量，N；

m0——每米钢丝绳质量，kg；

L——最大运输距离，m；

g——重力加速度，取g=9.8m/s2；

根据(2)式，得出:G绳=29618N

（3）绞车最大牵引力

绞车最大牵引力计算公式如下:

F最大载荷=G重(0.02cosβ+sinβ)+μG绳+G张紧 (3)

其中：F最大载荷——所需绞车最大牵引力，N；

G重——最大牵引重量，N；

β——运输巷道最大坡度，°；

G绳——最大牵引钢丝绳重量，N；

μ——钢丝绳阻力系数,最大取0.4；

G张紧————绞车拉动矿车所克服的重锤张紧力，N（约合

800kg的重量，计7840 N）。

当β=18°时， 0.02cosβ+sinβ=0.328038

根据(3)式，得出:F=62765 N 最大牵引力约为62.8 KN

我公司绞车主要技术参数：

2、钢丝绳张力计算

F=S4-S1=S1(eμα

-1)/n

S1=Fn/eμα

-1

S1=62.8×1.15/2.710.14×7π-1≈3.53KN

S4=F+S1=62.8+3.53= 66.33KN 约为67 KN

式中： n——摩擦力备用系数，可取n=1.1～1.2 e=2.71 μ——钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数，可取μ=0.14

α——钢丝绳在驱动轮上的总围抱角，α=3.5×2π=7π F——理论需用牵引力，F=62.8 KN

S1——克服滚筒摩擦所消耗拉力

S4——实际运行过程中所需最小牵引力 3、绞车使用功率验算：

P ＝F 最大载荷·V/η＝67×0.6/0.85＝47.3(kw)＜75(kw) 说明：V ——牵引速度0.6m/s

η——绞车传动效率为0.85 P ——绞车输出功率，KW ； F ——绞车最大牵引力，KN

选用75kw 绞车功率最小富余量为（75-47.3）/75×100%＝36.9% 4、钢丝绳安全系数验算：

（1）规范演算

[]

n F Q N ≥=

4

2

N=317/80=3.96＞3.5

式中：N―――钢丝绳安全系数

Q 2―――钢丝绳破断力，Q 2＝317KN （1670MPa ） F 4―――绞车额定牵引力，F ＝80KN [n]―――钢丝绳许用安全系数，[n]＝3.5

以上演算所得出的安全系数高于《煤矿安全规程》规定的安全系数3.5.

固：绞车钢丝绳选用φ24mm ，满足《煤矿安全规程》使用要求。 结论：

根据以上计算选用牵引力为75KN 的无极绳绞车；完全满足实际需用要求。所选型号为JWB-75BJ 无极绳调速机械绞车。 四、设计原则

（1）以满足实际需要、投资少和节约运行费用为目的。

（2）采用具有先进性、代表性、实用性和可靠性的无极绳运输技术。（3）适应现有条件，简化运输环节。

（4）普通运输轨道。

五、无极绳机械调速绞车的优点

矿用无极绳连续牵引车系统是以钢丝绳牵引的矿井轨道运输设备，使用于长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况条件的普通轨运输。主要用于煤矿井下工作面顺槽、掘进后配套和采区巷道，运送生产所需材料设备及排矸，也可用于金属矿井下巷道和地面轨道运输。

牵引车直接运行于井下现有轨道系统，替代传统的小绞车接力、对拉运输方式，实现不经转载的连续直达运输。

该设备操作简单、适应性强、一次性投资少、运行费用低、可靠性高，是目前适合国情的煤矿进下高效辅助设备，是替代小绞车连续转运的理想产品。

产品优势：

1、操作简单、可靠性高。采用机械传动方式，结构紧凑，操作方便，大大地提高了工人可操作性和设备可靠性。

2、采用电机换向、齿轮变速箱机械变速方式，高、低速换档方便可靠

3、适应性强、用途广、牵引车既可实用在顺槽，又可应用在采区上（下）坡，还可布置在集中轨道巷，又能为掘进后配套服务，可进行区段内直达运输，无需转载，减少人力倒车次数，减轻了作业

人员的劳动强度；同时大大降低了管理难度

4、牵引车配置方便。根据不同的工况条件，采用不同轮组配置方式，可适应起伏变化的坡道的不同运输需求。

泰安科创矿山设备有限公司

二〇一二年八月十二日