变位质量、静张力验算

提升机制动系统计算

提升机制动系统计算Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998提升机制动系统的验算一、副井最大静张力、静张力差的验算：副井技术参数：绞车型号：2JK —20 罐笼自重：3450kg一次提物载重量：6332kg 提人重量：1275kg提升高度：540m 每米绳重m最大静张力：17000kg 最大静张力差：11500kg 变位质量：64228（kg s2/m ）楔形连接器：227 kg盘形制动器型号：TS-215（闸瓦面积749cm 2,摩擦半径1.7m ，油缸作用面积138cm 2,液压缸直径15.4cm,活塞杆直径7.0cm ，一个油缸产生的最大正压力6300kg ）。

液压站型号：GE131B 型（制动油最大压力,最大输油量：9L/min,油箱储油量：500L ，允许最高油温：65℃）。

1、最大静张力的验算：PH Q Q Q F Z j +++=21m ax = 718+2448+3450+227+3569=10413kg<18000kg式中：Q 1—矿车重量Q 2—碴重量Q Z —罐笼自重(包括楔形连接器)P — 钢丝绳自重H — 提升高度通过计算，提升机最大静张力10413kg 小于提升机允许的最大静张力18000kg ，符合《煤矿安全规程规程》第382条规定要求。

2、最大静张力差的验算：PH Q Q F c ++=21m ax =3166+3443=6609kg 〈12500kg式中：Q 1—矿车重量， kgQ 2—碴重量， kg通过计算，提升机最大静张力差6609kg ，小于提升机允许的12500kg ，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。

二、安全制动力矩的验算：1、安全制动力矩：式中：M Z —安全制动力矩μ — 闸瓦与制动盘摩擦系数，R m — 摩擦半径，1.7mn — 制动闸副数，8副N — 制动盘正压力N=)/(C K F n l +∆-K — 碟形弹簧刚度，4100kg/mm∆— 闸瓦最大间隙，2mmn l — 一组碟形弹簧片数，8片C — 制动器各运动部分的阻力，F — 活塞推力F=4/)(22d D P x -πP x —工作制动油压，最大值=63kg/cm2D — 油缸直径，14.0cmd — 活塞杆直径，5.0cm得：n N R M m Z μ2==2[C K n d D P l x -∆--/4/)(22π]n R m μ=2[⨯（142-52）/4-5570⨯2/]⨯⨯⨯ ==2、 3倍最大静张力矩的验算：=×6609⨯4/2=M Z =>3M j =⨯=3、调绳时制动力矩的验算：M j '=（PH Q Z +）D/2=（3450+×）⨯4/2=M z '=1/2M Z =1/⨯=>M j '=⨯计算得知：安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩倍罐笼和钢丝绳产生的静力矩。

煤矿在用提升机制动减速度计算值与实测值的比较

煤矿在用提升机制动减速度计算值与实测值的比较作者：池海钰来源：《中国新技术新产品》2011年第10期摘要：文章通过对提升机制动减速度的实际测试值与计算值的比较，分析了计算时产生差异的原因并探讨了解决方法，对提升机制动速度的检测有一定的借鉴意义。

关键词：提升机；制动减速度；测试；比较；分析中图分类号：X752 文献标识码:A前言煤矿在用提升机的检测中经常会遇到制动速度的测试，《煤矿安全规程》及AQ1015-2005《煤矿在用提升机系统安全检测检验规范》中就规定，提升机的制动减速度是检验项目中的一个否决项。

制动减速度可以通过实测得知，也可以通过验算的方法得到。

实测是在提升机全速运行时断开提升机的安全回路使提升机抱闸，这时用专门的测量仪器测出提升机的制动减速度；验算是通过已知的参数计算出提升机的变位质量及最大静张力，通过测量仪器测得提升机闸盘的贴闸油压值，然后通过计算得到提升机的制动减速度。

提升机在全速运行时断开安全回路，各个连接部位受到较大的冲击，做这个测试有一定的危险性，因此通常用的方法是通过验算得到制动减速度，验算得到的数值是否真实的反应了实际状况，我们通过下面的实验来说明。

实验地点是某煤矿，该矿采用斜井串车提升，提升装置是锦州某厂生产的型号为JK-2×1.5A提升机、24.0毫米钢丝绳、配山西某厂生产的YRJ355L2-8电机；矿井的具体参数是：提升距离580米；提升倾角 =20°；井口门到天轮的距离是60米；通常提7个煤车。

1计算最大静张力8(900+450)10(Sin200+0.013cos200)+2.129(580+60)(Sin200+0.17cos200）10=45094.39 N式中：n为提升车数，取8；Q为单车提升重量（kg），取900；QZ为单车提升重量（kg），取450；g为重力加速度（m/s2），取10；?琢为提升倾角（°），取20；ω1为矿车沿轨道运行的阻力系数，取0.013；P为每米钢丝绳自重（kg/m），取 2.129；ω2为钢丝绳运行时的阻力系数，取0.17；L为580+60=740m。

提升系统最大静张力及最大静张力差

主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm 物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。

2、钢丝绳安全系数M 物= QdFjm 物 =7.728＞6.5 ，符合要求主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。

其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。

2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求（2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s 2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM ， Mj ——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM ，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg, 其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N（查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。

第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计

第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计一.原始资料：1.矿井年产量: A=60万吨,主井提升设备,采用箕斗;2.工作制度:br=300d,每天两班提升,每班t=7h;3.井筒深度为:Hr=412m;4.受煤仓距井口水平高度为:Hx=16.1m;5.装煤仓距井底车场水平高度为:Hz=21.6m;6.煤的散集密度:r=0.87t/m 3;7.提升方式,采用箕斗提升;8.矿井电压等级为. U=6kv.二.提升容器的选择:1.经济提升速度提升高度：H=H r +H x +H z=412+16.1+21.6=449.7 m经济提升速度:H V j 4.0==7.4494.0⨯=8.48 m/s2.加速度a ,暂取0.8m/s 2,爬行阶段时间u ，暂取10s,一次提升装卸时间θ，暂取8s.θ+++=u V H a V T j jj=81048.87.4948.048.8+++ =81.6s3.一次经济提升量：因没有井底煤仓，不均衡系数C ，取1.15一个水平提升，富容系数f a =1.2；一次经济提升量：tbr T ACa Qj jf 3600== 3002736006.812.115.110604⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =4.47 t4．箕斗选择：根据《矿山运输及提升设备》教科书，表7—5，选择竖井单绳提升煤箕斗型号为 ML —6 型其主要参数如下：箕斗名义货载质量：6t;箕斗斗箱有效容积：V=6.6m 3;箕斗质量：kg Qz 5000=;箕斗全高： Hr=9735mm;两箕斗中心距： s=1830mm.5.一次实际提升量：Q=r V=0.87⨯6.6=5.7 t6．所需一次提升时间：s CAa t Qb T f r 1042.1106015.1273007.5360036004=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==' 7.所需一次提升速度：24)]([)]([22aH u T a u T a V -+-'-+-'='θθ =27.4498.04)]810(104[8.0)]810(104[8.022⨯⨯-+-⨯-+-⨯ =5.7 m/s三．提升钢丝绳的选择：1．钢丝绳每米的质量：钢丝绳公称抗拉强度选用：b δ=1666Mpa ；安全系数a m ，按规程规定为 6.5；井架高度 H j 暂取为35m.钢丝绳最大悬垂长度：Hc=Hj+Hs+Hx=35+412+16.1=463.1 m钢丝绳每米质量P 为：110z b a Q Q P Hc m gδ+=- =1.4638.95.6166611050005700-⨯⨯+ =4.4 kg/m2.选择钢丝绳：考虑矿井提升深度和经济选型，选用6⨯19股型的钢丝绳。

提升系统最大静张力,最大静张力差,钢丝绳安全系数,制动力矩和制动减速度验算

主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm 物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。

2、钢丝绳安全系数M 物= QdFjm 物 =7.728＞6.5 ，符合要求主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。

其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。

2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求（2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s 2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM ， Mj ——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM ，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg, 其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N（查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。

XXX煤矿立井提升设备提升能力校验计算说明书

XXX煤矿立井提升设备提升能力校验说明书XXX 煤矿2020年1月XXX煤矿立井提升设备提升能力校验计算本次校验是按“改扩建将设计生产能力提升至3.0Mt/a，新增一条主立井，主要担负全矿井原煤提升任务，将原主立井改造为提矸井，主要担负矿井矸石提升任务。

原副立井维持不变，担负升降人员、下放材料和设备等任务。

”的情况进行校验的。

矿井工作制度为三八制，年工作日为330d，日净提升时间为16h。

一、本次改扩建设计概述本次改扩建将设计生产能力提升至3.0Mt/a，新增一条主立井，主要担负全矿井原煤提升任务，井筒直径Φ6.5m，布置一对25t提煤箕斗，装备钢罐道，曲轨卸载。

将原主立井改造为提矸井，装备不变，主要担负矿井提矸石任务。

原副立井装备维持不变，担负升降人员、大件设备、下放材料等辅助任务。

二、现有提升设备概述1、提矸井（原主立井）提升设备提矸井（原主立井）装备一对TDG-16/150×4型4绳16t 底卸式箕斗，自重17.8t，担负原煤提升任务，提升机选用XX “XXX”公司生产的φ4×4多绳摩擦轮提升机，塔式布置。

提升机以直流低速电动机直联方式拖动，配套GLC-8165.79/16型直流电动机，额定功率2100kW，额定转速47.75r/min，电枢电压900V，额定负荷时电动机效率87.3%，电动机采用强迫通风冷却，通风机为LD71/ZE1120R型，配AM250MW-4型，功率为55kW，1475r/min电动机。

提升钢丝绳选用德国三角股钢丝绳，直径37.7mm，单重5.15kg/m，抗拉强度180kg/mm2，钢丝绳破断总拉力102600kg。

提升钢丝绳4根；左捻右捻各2根。

尾绳为镀锌扁钢丝绳，单重10.3kg/m，抗拉强度140kg/mm2，共2根。

主绳轮径与导向轮径均为4m。

2、副立井提升设备副立井装备一对1t双层4车4绳罐笼，自重13182kg，连接装置2945kg。

煤矿提升机制动力矩相关验算

提升机相关数据验算副斜井提升机相关数据验算副斜井提升系统技术参数：绞车型号：2JK-3*1.5/25 最大静张力：13000kg最大静张力差：8000kg 一次提物载重量：5*1800=9000kg 最大速度：3.76m/s 一辆矿车自重：600kg提升斜长：866m 钢丝绳单位重量：4.14kg/m倾角：11-25°一、提升机变位质量计算：∑m=∑G/g=（G主+ G天+ G电+ G移）/g1、G主=20268 kg（提升机主机部分变位质量，包括减速器，查图纸）2、G天=2*90D2=1620 kg3、G电=GD2*625/9=25750 kg（电动机转动惯量为92.7 kg·m）4、G移=2P（H+7πD+35）+Q+2Q Z= 23205kg∑m=∑G/g=70843/9.8=7229 kg二、最大静张力及最大静张力差验算：F j=12000*(sinα+ψ1*cosα)+p*L*(sinα+ψ2*cosα）=8636 kg＜13000 kg (提升机额定最大静张力) 满足要求F jc= F j-5*600(sinα-ψ1*cosα)=7175 kg＜8000 kg(提升机额定最大静张力差) 满足要求三、安全制动力矩倍数《煤矿安全规程》432条规定：提升机制动时产生的制动力矩与实际最大静载荷力矩之比不得小于3，取K≥3四、最大油压计算Pmax= p x + p f=5.32MPap x=K1*K* F jc/n*A*µ=3.67MPaK1:R/Rm=1.5/1.7=0.88，一般取0.9A：制动器油缸面积：94cm2µ:闸瓦磨损系数0.35n：制动器个数16个p f=1.65 MPa（制动器综合阻力的油压折算值，一般取1.65 MPa）Pmax=5.3 MPa五、二级制动油压计算1、二级制动油压计算P2=2 p x-(∑m1* ax +F1)/A*n=2.45 MPap x= 3.67MPa∑m1(不包括提升机部分的变位质量计算得24825kg)ax:安全机械减速度，计算得2.59m/s2F1:下放侧静张力=（Q自+PH）sinα=(3000+866*4.14) sin30=3292 A：制动器油缸面积：94cm2n：制动器个数16个2、二级制动延时时间计算：tz=t空+ Vm/ax=1.7 st空:制动器空动时间，规程规定不得超过0.3s,取0.25 sVm：最大提升速度：计算得3.76m/sax:安全机械减速度，计算得2.59m/s2六、最大安全制动力矩验算1、M Z=2µNRm*nµ:摩擦系数取0.4（制动器图纸）N：制动器正压力取40kN（制动器图纸）Rm:摩擦半径取1.7m（制动器图纸，摩擦直径为3416mm）n:制动闸副数，8副。

煤矿在用提升绞车系统安全检测检验规范

煤矿在用提升绞车系统安全检测检验标准1 范围本标准规定了煤矿在用提升绞车系统安全检测检验的项目和技术要求。

本标准适用于煤矿在用矿井提升绞车系统〔包括滚筒直径1.2 m及以下严禁载人的矿用提升绞车〕现场检测检验。

2标准性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

但凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单〔不包括勘误的内容〕或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 3768-1996声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量外表的简易法(MOD IS0 3746:1994)JB 3277-91 矿井提升机和矿用提升绞车液压站JB 8516-1997 矿井提升机和矿用提升绞车安全要求JB 8019-1997 矿井提升机和矿用提升绞车盘型制动器JB 8918-1999 液压防爆绞车安全要求《煤矿安全规程》2004版3检验基本要求受检的煤矿在用提升绞车系统应能按《煤矿安全规程》的要求正常运行。

提升绞车应是具有符合JB 8516安全要求的产品。

液压防爆绞车应是具有符合JB 8918安全要求的产品。

4 检验项目及要求机房机房照明设施齐全，光线充足，光照度适宜，且应有应急照明设施。

作业场所的噪声按GB/T 3768测量，不应超过80 dB(A),大于85 dB(A)时，需配备个人防护用品；大于或等于90 dB(A)时，应采取降低作业场所噪声的措施。

机房温湿度须满足工业卫生标准和设备环境要求。

外露旋转构件，如联轴节、开式齿轮等应设固定的防护装置。

立井提升装置的最大载重量、最大载重差应在井口公布。

提升装置提升绞车主轴、滚筒不得有降低机械性能和使用性能的缺陷。

矿用提升绞车缠绕钢丝绳的层数。

.1 立井升降人员或升降人员和升降物料的，l层；专为升降物料的，2层。

.2倾斜井巷升降人员或升降人员和升降物料的，2层；专为升降物料的，3层。

绞车提升能力的验算

绞车提升能力的验算一.已知条件：1、提升机：型号JTPB-1.2×1P滚筒直径D＝1200mm滚筒宽度＝1000mm绳速V＝2.0m/s电机功率55KW2、最大静张力F＝5850Kg 减速比31.5 F=30KN3、制动直径m＝2.24m4、活塞有效面积A＝138.3cm25、提升绳：型号6×7－Ф24.5－1670 P k＝2.129kg/m Qs＝34500kg6、盘型闸副数87、提升长度：L＝850m L1＝570m α1＝170 L2=280m α2＝2008、最大巷道倾角α=20°9、每钩提车数410、摩擦系数 f1＝0.01 矿车轨道摩擦系数f2＝0.2 钢丝绳与巷道的摩擦系数μ′＝0.35 闸瓦与闸盘的摩擦系数二、提升量校验1.掘进：3×8×2.0×1.5÷0.85=85（个)其中：3—掘进头数8—巷道断面m22—每班进尺1.5—松散系数0.85—装满系数2.回采： 10个3.每班共用矿车数n1=85+10=95(个)4、每提升循环所需时间T g=（0.4L+59）×2=（0.4×850+59）×2=798(S)5、提升能力校验每班提升钩数：G=3600T÷Tg=3600×5÷742=24.2（钩）其中：T=5 每班提物时间每钩提车数：n=24.2×4=96.8>95 取n=4提升能力满足要求三、钢丝绳校验1、提物时的安全系数Q d =n(Q 1+Q 2)(sina+f 1cosa)=4×（600+1800）×（sin20°+0.01×cos20°）=3373kg其中： Q 1=600kg 矿车自重Q 2=1800kg 装载重量f 1=0.01 矿车轨道摩擦系数m ＝Qs ÷[Q d ＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]=34500÷[(3373+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.96>7.52、钢丝绳安全系数提人时安全系数（按提二节人车计算） Q d1=(Q 3+n 2Q 4+n 3 Q 5)(sina+f 1cosa)=（1756+1903+2×15×70）×（sin20°+0.01cos20°）=2024kg 其中：Q 3=1756kg 头车重量Q 4=1903kg 尾车重量 Q 5=70kg 每人平均重量 n 2=１尾车数量 n 3=30载人数m ＝Qs ÷[Q d1＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(2024+850×2.129(sin20+0.2cos20))=11.5＞93.提综采支架综采支架重量9130kg 平盘车重量 1000kgQ d2=( 9130+1000)(sina+f 1cosa)= 10130×（sin20°+0.01cos20°）=3559kg m ＝Qs ÷[Q d2＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(3559+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.63＞7.5 钢丝绳满足要求四、钢丝绳在滚筒上缠绕层数Kc ：《煤矿安全规程》409条规定，斜井升降人员和物料的缠绳不超过两层，升降物料的不超过三层，按缠绕两层计算滚筒宽度：B=())()d (4330εφππ+++++Dg KcDg L =)25.24()0245.02(22730850++⨯++ππ=1780mm 其中：Kc=2 缠绕层数ε=2 绳间间隙滚筒满足要求五、最大静张力校验Fz=Q d1+LP k (sin α+f 2cos α)=3373+2.129×850（sin20°+0.2cos20°）=4332kg ＜5850kg 满足要求六、电机功率验算N=η102.15.1v Fz =85.0102 3.0332415.1⨯⨯⨯=172KW 七、静力矩计算M j ＝9.8｛〔n （Q 1+Q z ）+P K L 〕sina-〔n(Q 1+Q z )f 1+P k Lf 2〕cosa ｝×2D ＝9.8×｛（9600+2.129×850）sin20-（9600×0.01+2.129×850 ×0.2）cos20｝×22＝34026N.M八、制动力矩计算：M z ＝3 M j ＝3×34026＝102077N.M 九、制动减速度自然减速度Ac ＝g （sina+fcosa ）=9.8×(sin17+0.015cos17)=3.44 m/s 2 变位重量∑G ＝n(Q 1＋Q 2)＋P k L k ＋G d ＋G t ＋G j＝4×(1800＋600)＋2.129×（850＋30＋7п×2.5）＋14584＋358＋7653＝34186kg L K :钢丝绳总长度 G d :电机变位质量 G t ：天论变位质量 G j ：提升机变位质量1.上提重载： a zx =()()49.328.218634402632077102.2j =⨯+=+∑DM M M Z m/s2a zx ＞Ac 不符合要求采用二级制动一级制动力矩计算：a zx )cos (sin 3.0a f a g +≥＝0.3×9.8×（sin20+0.01cos20）＝1.03m/s 2取a zx ＝1.05 m/s 2M z1＝j 1zx 2a M D G +••∑ ＝34186×1.05×228.2+34026＝74947N.M验算上提重载： a zx =()()8.228.2341863402674947221j =⨯+=•+∑DG M M Z m/s2a zx ＜Ac 满足要求2.下放重载：a zx =()()75.128.23418634026102077221j =⨯-=•∑DG M M Z －米/秒＞0.3A C =0.3×3.44=1.03m/s2满足要求十、动力矩计算：每一制动缸产生的正压力P 1=a 2.431002381340.9535.014.11002102077MP nAR M Z＝＝。

提升系统能力验算

副井提升系统能力验算一、提升系统总变位质量Σm 的计算Σm 人=g 1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=26569.5kgΣm 物=g1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=28219.5kg 式中Q---一次提升重（提人：4500N ，提物：12000N ） Qz---提升容器自重（提人：16000N ，提物：20500N ） n 1---主绳数，单绳缠绕式提升机，2根P---主绳每米重量21.65N/mLp---每根绳实际全长：350mn 2---尾绳数，0q---尾绳每米重量，0Lq---尾绳实际全长，0Gt---天轮变位重量，3070N （查天轮规格表）Gj---提升机（包括减速器）变位重量，79100N （查提升机规格表）Gd---电动机转子的变位重量，128800N二、提升机强度验算1、最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力FjmFjm 人=Q+Qz+pl=25674.35NFjm 物=Q+Qz+pl=37674.35N查所用提升机规格表设计许用最大静张力60000N 37674.35N<60000N 合格2、最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差FjcFjc 人=Q+pl=9674.35NFjc 物=Q+pl=17174.35N查所用提升机规格表设计许用最大静张力差40000N 17174.35N<40000N 合格三、钢丝绳安全系数验算m 人=Fjm Qd =17.06 M 物=FjmQd =11.63 四、提升速度验算1、最大提升速度验算7.160==i Dnv π<0.5H =7.72m/s 合格式中n ---电机实际转速D---滚筒直径，2mi ---传动比，202、主加、减速度验算主加速度：a 1=1t vo vm -=0.08m/s ²式中0v ---主加速段的初速度t1---主加速运行时间，19.8s主减速度a3=34t v vm -=0.05m/s ² 式中vm ---爬行速度T3---主速度运行时间，33s另外，主加速度验算除满足《煤矿安全规程》外，还满足下列公式要求： A1=mH kQ mFe ∑∆+-)75.0总（λ=3.16m/s ² 式中∆=21.65NQ =12000Nm λ---电动机过负荷系数，2.2Fe ---电动机额定拖动力，m Pe ∑∙η1000=66000N Pe ---电动机额定功率132KWη---减速器的传动效率，一级传动时取0.85 k ---罐笼摩擦系数，取1.2 H ---提升高度，239m五、拖动功率验算六、制动性能验算1、制动力矩验算R D C B A R Fz Mzh ⋅+++=⋅∑=)(=(18380+16650+15500+21440)=115152N ·m式中Fz ∑---各组盘型闸的制动力之和（参照检验报告）R---参照检验报告取1.6m所需3倍最大静荷重力矩3M=3×17174.35×1=51526.05N ·m115152N ·m>51526.05N ·m 合格2、保险闸发生作用时全部机械减速度（上提重载≤5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑+==4.68m/s ² （下放重载≥1.5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑-==3.47m/s ² 式中Mz---提升机制动力矩，115152N ·mMj ---最大静载荷重力矩，17174.35N ·mm ∑---提升系统总变位质量，28219.5kgR---滚筒半径，1m主井提升系统能力验算一、提升系统总变位质量Σm 的计算Σm=g 1[Q+2Qz+n 1plp+n 2qlq+2Gt+Gj+Gd]=49901.9kg式中Q---一次提升重量（提物：40000N ）Qz---提升容器自重（提物：20000N ）n 1---主绳数，单绳缠绕式提升机，2根P---主绳每米重量33.83N/mLp---每根绳实际全长：650mn 2---尾绳数，0q---尾绳每米重量，0Lq---尾绳实际全长，0Gt---天轮变位重量，5500N （查天轮规格表）Gj---提升机（包括减速器）变位重量，123400N （查提升机规格表）Gd---电动机转子的变位重量，240640N二、提升机强度验算1、最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力FjmFjm=Q+Qz+pl=74546.9N查所用提升机规格表设计许用最大静张力90000N74546.9N<90000N 合格2、最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc Fjc=Q+pl=54546.9N查所用提升机规格表设计许用最大静张力差55000N 54546.9N<55000N 合格三、钢丝绳安全系数验算 m=FjmQd =9.65 四、提升速度验算1、最大提升速度验算4.460==i Dnv π<0.6H =12.44m/s 合格式中n ---电机实际转速D---滚筒直径，2.5mi ---传动比，202、主加、减速度验算主加速度：a 1=1t vo vm -=0.14m/s ² 式中0v ---主加速段的初速度t1---主加速运行时间，30s主减速度a3=34t v vm -=0.19m/s ² 式中vm ---爬行速度T3---主速度运行时间，18.3s另外，主加速度验算除满足《煤矿安全规程》外，还满足下列公式要求： A1=mH kQ mFe ∑∆+-)75.0总（λ=0.34m/s ² 式中∆=33.83NQ =40000Nm λ---电动机过负荷系数，2.2Fe ---电动机额定拖动力，m Pe ∑∙η1000=48090.9N Pe ---电动机额定功率280KWη---减速器的传动效率，一级传动时取0.92 k ---罐笼摩擦系数，取1.2 H ---提升高度，439m五、拖动功率验算六、制动性能验算1、制动力矩验算R D D C C B B A A R Fz Mzh ⋅+++++++=⋅∑=)(下上下上下上下上=(16470+15900+17010+16500+15300+15520+17030+13010)×1.8=2281132N ·m式中Fz ∑---各组盘型闸的制动力之和（参照检验报告） R---参照检验报告取1.8m所需3倍最大静荷重力矩3M=3×54546.9×1.25=204450.87N ·m2281132N ·m>204450.87N ·m 合格2、保险闸发生作用时全部机械减速度（上提重载≤5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑+==4.75m/s ² （下放重载≥1.5m/s ²)Rm Mj Mz az ⋅∑-==2.56m/s ² 式中Mz---提升机制动力矩，228132N ·m Mj ---最大静载荷重力矩，68183.62N ·m m ∑---提升系统总变位质量，49901.9kg R---滚筒半径，1.25m。

提升系统最大静张力_最大静张力差_钢丝绳安全系数_制动力矩和制动减速度验算

主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。

2、钢丝绳安全系数M 物= Qd Fjm 物=7.728＞6.5 ，符合要求主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩 3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。

其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。

2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求（2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM，Mj——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg,其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N （查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。

矿井主井提升系统改造验算实例

矿井主井提升系统改造验算实例摘要：为稳定矿井产量、提高矿井安全可靠性，淮北矿业集团朱仙庄煤矿对现有原煤提升系统进行了改造。

具体改造方案为：一是将主井的装载高度上提120m ，缩短提升时间，提高提升效率；二是原12吨提煤箕斗更换为非标13吨提煤箕斗，增加提升容器装载量，提高提升效率。

为此，需要对矿井主井提升系统进行校核验算，确保提升设备安全可靠运行。

关键词：主井提升、装载上提、装载量、提升效率、提升验算一、验算依据1、改造后提升高度H t =397 m （原提升高度为517m ），钢丝绳悬垂高度H c =444m 。

2、JKD −2.8×6多绳摩擦轮提升机摩擦轮直径D m =2.8m ，允许最大静张力F j =485kN ，允许最大静张力差F c =145kN ，钢丝绳根数n=6，钢丝绳间距250mm ，磨擦衬垫的磨擦系数f=0.25，最大提升速度V max =9.5m/s ，提升机变位质量（不含电动机和导向轮）G Dm =13500 kg ，导向轮直径D d =2.0m ，向轮变位质量G Dd =3070kg 。

3、六绳上开式13吨提煤箕斗（本体14.2t ，包括悬挂、罐耳等），增加重锤后总重为Q c =19500 kg ，提升容器一次装载量Q=13000kg 。

4、ZD −120/45型电动机额定功率N e =1800 kW ，额定转速n e =530 r/min ，变位质量24118kg ；减速器型号为XP1120，减速比i=7.35。

5、6V×34+FC 型提升钢丝绳，SS 和ZZ 各3根。

钢丝绳直径d k =28 mm ，最大钢丝直径δ=2.0 mm ，公称抗拉强度σB =1670 MPa ，钢丝绳单位长度质量P k =3.3 kg/m ，钢丝绳破断拉力总和Q q =554 kN 。

6、平衡钢丝绳直径dw =40 mm，公称抗拉强度σb=1570 MPa，钢丝绳单位长度质量Pw =6.25 kg/m，钢丝绳破断拉力总和Qq=1157 kN。

钢丝绳最大静张力和静张力差计算

钢丝绳管理台账—主井提升钢丝绳提升钢丝绳选择1水平：MC1≥7.2-0.0005HC1=6.8552水平：MC2≥7.2-0.0005HC2=6.756HC-天轮钢丝绳悬垂长度绳端载重：QdQd=(Qm＋Qz)×9.81=(25＋31.5)×9.81=554.27KN主钢丝绳选用英国布顿钢丝绳：6×28TS＋FC－42－1770－左右各二根其技术规格如下：钢丝绳直径：dk=42mm钢丝的直径：f=2.55mm抗拉强度：1770Mpa破断拉力总和：Q`d=1390.1KN单位质量：Pk=7.3kg/m祁南矿主井提升机防滑系数安全验算说明主要检验计算公式：l、提升系统总变位质量Σm计算Σm＝(Q+2Q Z+n1pL p+n2qL q+G t+G j+G d)＝25000+2×31500+4×7.3×830+（2×10.5+8.99）×665+2×8900+20500+9500＝25000+2×31500+24236+19943+17800+20500+9500＝179979kg式中Q一一次提升载荷重量，N=25t；Qz_ 提升容器自重，N=31.5t；n1—主绳根数，n1=4；p—主绳每米重量，7.3kg；L P—每根提升主绳实际全长，830m；n2—尾绳根数；n2=3q—尾绳每米重量，10.5kg、8.99kg；L q—尾绳实际全长，665m；G t—天轮的变位重量，8900kg（查天轮规格表）；G j－提升机的变位重量，20500kg（查提升机的规格表）；G d——电动机转子的变位重量，G d=4J d*i2/D2=4×38000×12/42=9500。

J d——电动机转子的转动惯量：J d=38000kg.m2i——减速箱减速比，取1D——滚筒直径，4m2、提升机强度验算（承载25T）2.l最大静张力验算(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力F jmF jm1= (Q+Qz)g +( n1pL p+n2qL q)g/1000=(25+31.5) ×9.8+ {4×7.3×15+（2×10.5+8.99）×686.18}g/1000=759.7KNF jm2= Qzg +( n1pL p+n2qL q)g/1000=31.5×9.8+{4×7.3×686.18+（2×10.5+8.99）×15}g/1000=509.4N（2）验算F jm≤[F jm]其中［F jm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,800kN。

提升机制动系统计算

提升机制动系统的验算一、副井最大静张力、静张力差的验算：副井技术参数:绞车型号：2JK —3。

5/20 罐笼自重:3450kg 一次提物载重量：6332kg 提人重量：1275kg提升高度：540m 每米绳重5。

63kg/m 最大静张力：17000kg 最大静张力差：11500kg 变位质量：64228（kg s ²/m ）楔形连接器:227 kg盘形制动器型号：TS-215（闸瓦面积749cm 2，摩擦半径1。

7m ，油缸作用面积138cm 2，液压缸直径15。

4cm ，活塞杆直径7.0cm ，一个油缸产生的最大正压力6300kg ）。

液压站型号：GE131B 型（制动油最大压力6。

3MPa ，最大输油量：9L/min ，油箱储油量：500L ，允许最高油温：65℃）。

1、最大静张力的验算:PH Q Q Q F Z j +++=21max = 718+2448+3450+227+3569=10413kg 〈18000kg式中：Q 1—矿车重量Q 2—碴重量Q Z —罐笼自重（包括楔形连接器)P — 钢丝绳自重H — 提升高度通过计算，提升机最大静张力10413kg 小于提升机允许的最大静张力18000kg ，符合《煤矿安全规程规程》第382条规定要求.2、最大静张力差的验算:PH Q Q F c ++=21m ax =3166+3443=6609kg<12500kg式中：Q 1—矿车重量， kgQ 2—碴重量， kg通过计算，提升机最大静张力差6609kg,小于提升机允许的12500kg ，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。

二、安全制动力矩的验算：1、安全制动力矩：n N R M m Z μ2=式中:M Z -安全制动力矩μ — 闸瓦与制动盘摩擦系数,0.35R m — 摩擦半径，1.7mn — 制动闸副数，8副N — 制动盘正压力N=)/(C K F n l +∆-K — 碟形弹簧刚度，4100kg/mm∆— 闸瓦最大间隙，2mmn l - 一组碟形弹簧片数，8片C — 制动器各运动部分的阻力，0.1NF — 活塞推力F=4/)(22d D P x -πP x —工作制动油压,最大值6.3MPa=63kg/cm ²D - 油缸直径,14。

主井提升机验算

主井提升系统改造方案及验算根据我矿实际生产情况，为了满足生产需要，扩大生产能力，提高经济效益，现决定对制约我矿生产能力的主井提升系统进行改造，以满足生产需要，具体改造方案如下：一、提升系统现状我矿主井井筒直径Ø4.5m，装备一对6T多绳箕斗，一台JKM-2.8/4（II）型多绳摩擦式提升机，矿井初期设计生产能力为45万吨/年，提升高度521.97m，根据设计院设计标准，我矿最大提升能力为72万吨/年（一钩6T、25钩/时、16小时/天、300天）。

我矿主井提升机为洛阳矿山机械厂上世纪八十年代生产的JKM系列提升机，根据出厂技术参数及说明书，钢丝绳最大静张力30T，钢丝绳最大静张力差9.5T，最大提升速度11.8m/s，传动方式分为单机拖动和双机拖动，单机最大输入功率为800KW，双机最大输入功率为1000KW，目前在用的为单机800KW拖动，已经达到最大设计标准，更换大功率的电动机已不能实现拖动，建议采用双电机（2×800KW）拖动，使现有提升机达到其最大提升能力。

二、改造方案根据我矿现有情况，主井提升机改造方案如下：1、不更换箕斗，现有单机拖动改为双机拖动，使现有提升机达到最大提升能力。

我矿箕斗为6T，根据实际装煤情况干煤可装7T、湿煤可装9T，按8T 计算，提升机、电动机、钢丝绳、防滑系统等均能满足生产要求（验算详见附件二），全年出煤96万吨（一钩8T、25钩/时、16小时/天、300天），此种方案须由现在的单机拖动改为双机拖动，电控系统需全部进行更换高压变频系统，更换为高压变频系统的优点：变频调速系统节省了电阻调速环节，对车房环境温度有很大的改善，变频调速可有效减少重物下放和制动时的能量损失，节约电能；变频调速在电动机运行方面的优势，减少换向不当而烧毁电动机的问题。

变频调速加减速时间比较平缓，起动电流较小，可以进行较高频率的起停。

变频调速系统制动时，变频器可以利用自己的制动回路，将电能回馈给供电电网；改成双电机拖动后，可降低单台电动机的输出功率，增加电动机使用寿命，同时更换为变频系统运行稳定可靠，调速特性优越，能实现自动化控制。

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副井提升机验算一、相关数据：二、最大静张力、最大静张力差、钢丝绳、电机功率验算1、最大静张力验算（1）矿井实际提升情况计算最大静张力F jm△=n1p-n2q=4×31.1-2×61.5=1.4＞0属于轻尾绳系统F1= gQ p+n1p（H+h o)＋n2qH h=10×14500+4×31.1×338+2×61.5×15=145000+42047.2+922.5=187969.7NF2= Q Z +n1p（H+h o)＋n2qH h=82000+4×31.1×338+2×61.5×15=82000+42047.2+922.5=124969.7NF jm＝F1＝187969.7N式中：Q p＝14500kg 平衡锤最大载荷Q Z=82000N 为罐笼自重n1=4 为首绳根数p=31.1N 为首绳每米重量H=308米为提升高度n2=2 为尾绳根数q=61.5N 为尾绳每米重量H h=15米为尾绳环高度h o=30米为井口离天轮中心距离(2) 提升机设计许用最大静张力：[F jm]= 335000N（3）验算：F jm≤[F jm]即最大静张力满足设计要求2、最大静张力差验算（1）根据矿井实际提升情况计算最大静张力差F jcF jc =F1-F2=187969.7-124969.7=63000N （2）提升机设计许用最大静张力差： [F jc ]=95000N（3）验算： F jc ＜ [F jc ]即最大静张力差满足设计要求 3、钢丝绳安全系数的验算：m=jmF Qs =7.1879695543674=11.80 ＞ 9.2-0.0005H=9.028式中：Q s =554367N 为首绳钢丝绳破断力总和即钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求。

三、制动系统验算1、提升机实际最大静阻力矩M jm (N ·m) M jm =F jc R=63000×1.4=88200N ·m 式中：R=1.4m 为提升机滚筒半径2、提升系统总变位质量∑m 的计算： ∑m=m+m z1+ m z2+n 1pL p +n 2qL q +nm t +m j +m d=(12000+1057)+8200+14500+4×3.11×430+2×6.15×630+6880+9000+10526 =75261.2kg质量模数β＝75261.263000＝0.9423、制动力矩M z 的确定下放大件时，制动系统采用二级制动第一级制动力矩：M z1＝242000N·m最大制动力矩M z2=280000N·m4、液压站最大工作油压计算Pm ≥Mz22nAµRz +P1+P2+P3 =2800002×6×13800×0.4×1.6+2.35=2.64+2.35=4.99 MPa取值Pm=5.0MPa式中：制动盘制动半径 R z=1.6m制动盘设计摩擦系数μ=0.4制动器对数 n=6活塞有效面积 A=138cm2=13800mm2P1－保证全松闸时闸瓦间隙所需油压。

变位质量的应用

变位质量的应用
变位质量（又称等效转动质量或等效转动惯量）在机械工程领域，特别是在提升系统中，有着重要的应用。

它是指为了简化动态分析和设计计算，将复杂机械系统的多个运动部件的质量综合起来，视为一个集中于特定轴线上的单一质量。

在提升系统中，这个概念尤其适用于如下场景：
1. 提升机性能检测与安全评估：
- 使用提升机安全性能检测仪时，可以基于变位质量来测试整个提升系统的动态响应、稳定性以及在各种工况下的安全性。

通过测定变位质量，可以准确了解设备在运行过程中承受的惯性力，从而确保其满足安全规范要求。

2. 设计计算与仿真分析：
- 在设计阶段，工程师会计算提升系统的变位质量，以便准确地估算电机驱动扭矩需求、制动器制动力矩大小、钢丝绳张力变化以及其他相关参数。

3. 惯性力和振动控制：
- 变位质量直接影响提升系统在加速、减速或突然停止时产生的惯性力大小，这对于减小振动、提高设备使用寿命及操作舒适度至关重要。

4. 测试方法与精度改进：
- 实际操作中，会通过专门的方法来测定提升系统的总变位质量，例如监测绳速、阻力等因素，并采取措施减少测量误差，以提高测试结果的准确性。

总结来说，在提升系统中，变位质量的概念不仅简化了复杂的力学分析过程，还为系统的优化设计、性能测试、安全监控提供了有效的理论基础和技术手段。

研究所中心实验室提升机安全性能检测仪操作规程

研究所中心实验室提升机安全性能检测仪操作规程一、外观质量检测用目测方法观测机房照明设施和消防设施是否齐全，用仪器仪表检测温湿度和噪声是否满足工业卫生标准和设备环境要求，技术特征是否悬挂在提升机房内，外露旋转构建应设固定的防护装置，提升装置的最大载重量和最大载重差应在井口公布，严重超载和超载重差运行。

二、提升钢丝绳最大静张力测算1、立井提升1）无尾绳提升系统提升钢丝绳最大受力为：Fjmax=[Q＋Qz ＋pHc ]g，N （1）式中Fjmax——钢丝绳为最大静张力，NQ——一次提升有效载重或提升售人员总重量，kgQz——容器自重（包括连接装置重量在内），对于罐笼提升重物时还包括一次提升矿车的总自重，kg ；P——提升钢丝绳每米重量，kg/m ；Hc——钢丝绳最大悬垂长度，m ；G——重力加速度，g=9.8m/s2 。

2）有尾绳提升系统如图1-9所示采用重尾绳提升系统，即q>p，重容器在井上卸载位置时，钢丝绳静张力A点为最大，按下式计算：Fjmax=[Q＋Qz＋q（Hc－H0＋Hh）＋pH0 ]g，N （2）式中q——尾绳每米重量，或多根尾绳每米重量之和， kg/m ；H0——由容器卸载位置至天轮中心的距离，m ；Hh——由容器装载位置至尾绳环底部的距离，m。

采用轻尾绳提升系统，即q<p，重容器在井下装载位置时，钢丝绳最大静张力为，按下式计算：Fjmax=[Q＋Qz＋qHh＋pHc ]g ，N （3）采用等重尾绳系统，其最大静张力与重容器位置无关。

2、斜井提升钢丝绳最大静张力按下式计算：Fjmax=[n(Q＋Qz)(sinα＋f1cosα)＋pLc(sinα＋f2cosα)]g，N （4）式中n——一次提升容器数，箕斗提升n=1 ;α——井筒倾角, 度；f1——提升容器运动阻力系数。

一般滚动轴承采用0.01~0.015；滚动轴承采用0.018~0.03;f2——钢丝绳沿托滚和底板运动时的阻力系数，一般采用0.1~0.2；Lc——钢丝绳最大倾斜长度, m; 箕斗提升时，Lc=Lj＋Ls＋LzLj——栈桥长度, m;Ls——井筒斜长, m;Lz——井底车场水平至容器装载位置的斜长, m。