第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算

第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算

一、提升容器的选择

1．确定合理的经济速度

立井提升的合理经济速度为V j =√H

式中V j —经济提升速度，m ／s ；

H ——提升高度，m ；

H=H s +H x +H z

H x --卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m ，箕斗：H x =18m 一25m ，罐笼H x =0；

Hz ——装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m ，箕斗：H z =18m~25m ，罐笼H z =0; H s —井筒深度，m 。

2．估算一次提升循环时刻(按五时期速度图估算)

式中T j --依据经济提升速度估算的一次提升循环时刻，s ；

a —提升加速度，m ／s 2，在以下范围内选取：罐笼提升时，≤／s 2，箕斗提升时，≤／s 2；

u —容器爬行时期附加时刻，箕斗提升可取10s ，罐笼提升可取5s ；

θ—休止时刻。

3、计算一次合理的经济提升量

式中rn j --一次合理的经济提升量，t ；

A n —矿井年产量，t ／a ；

C —提升不均衡系数，关于主井提升设备：有井底煤仓时，1．1～1．15，无井底煤仓时，1．2； a f ——提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1．2的富裕系数；

b r ——提升设备年工作日数，一般取b r =300d ；

t ——提升设备日工作小时数，一般取t=14h 。

依据计算出的一次合理的提升量m j 取之相近的标准容器，并列表记录其技术规格。

4．确定实际一次提升循环时刻T ′x 及完成年产量An 的最大提升速度V ′m 。

（1） 依据所选出的型号，计算一次提升循环所需要的时刻为

（2） 计算提升机所需的提升速度

二、提升钢丝绳的选择计算

中选定标准容器之后，那么可按下边的公式计算钢丝绳每米质量

m-----一次提升货载质量，kg

M z ——提升容器自身质量，kg ；

m p —提升钢丝绳每米质量，kg ／m ；

g —重力加速度，m ／s 2；

H c —钢丝绳最大悬垂长度，m ，

H s --井筒深度，m ；

H z —装载高度，m ，罐笼提升，Hz=0，箕斗提升，Hz=18m 一25m ；

H j ——井架高度，井架高度在尚未精确确定时，可按下面数值选取：罐笼提升，15m 一25m ；箕斗提升，30m ～35m 。

σB -----钢丝绳的抗拉强度，Pa ，

m a --钢丝绳的平安系数。

计算出m p 后，从钢丝绳技术规格表中选取与之相近或稍大的钢丝绳，列表摘录有关钢丝绳的数j j j v H T u a v θ=

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据，并按和国标，写出所选钢丝绳的完整标记。

钢丝绳选出后，应按照实际所选钢丝绳的数据验算其平安系数。

式中Q p——所选钢丝绳所有钢丝破断力之和，N，在钢丝绳规格表中查取。

三、矿井提升机和天轮的选择计算

1、提升机滚筒直径确实定

煤矿平安规程? ，提升机滚筒直径确实定与钢丝绳直径、钢丝直径的关系如下：关于地面使用的提升机

式中D——滚筒直径，mm；

d——钢丝绳直径，mm；

δ——钢丝绳中最粗的钢丝直径，mm，其值在钢丝绳规格表中查取。

依据计算值选取标准的滚筒直径。

2、提升机滚筒宽度的验算

单滚筒或双滚筒提升机，每个滚筒的实际容绳宽度为：

单和多层缠绕时分不为

式中B′—提升机所需的滚筒缠绳宽度，mm；

D------多层缠绕时平均缠绕直径，即

k----缠绕层数。

3、提升机的最大静张力和最大静张力差的计算

为了保证提升机有足够的强度，还必须验算所选提升机的最大静张力及最大静张力差，使其满足下式，

4、确定提升机的标准速度

依据公式(7—6)计算出B和依据D、F jmax、F cmax选出的提升机型号，在提升机规格表中选出提升机的标准速度V″m，同时，减速器的传动比也就随之确定。

5、天轮的选择

天轮也按确定滚筒直径的公式计算，同样选定后要摘录其有关技术数据。

四、矿井提升机与井筒相对位置的计算

1、井架高度

式中：R t—天轮半径，m；

H g—过卷高度，m；

Hr----容器全高，m，此值可由容器规格表中查得

将上式的计算值圆整为稍大的整数。

2、滚筒中心线至井筒中提升钢丝绳间水平距离

式中H j——井架高度，m；

D—提升机滚筒直径，m。

计算结果一般取较大的圆整值。

3、钢丝绳弦长

式中D—天轮直径，m；

c o——滚筒中心线至井口水平的高差，m，此数值决定于提升机滚筒直径、提升机房的结构和地形等情况，设计时一般取co：1m～2m。

4、钢丝绳的外偏角和内偏角

(1)、双滚筒提升机单层缠绕时

最大外偏角和内偏角

式中B——提升机滚筒宽度，m；

S——提升机两天轮间距离，m，此值决定于容器规格及容器在井筒中的布置方式，与采纳的

罐道形式也有关；

a—两滚筒之间的间隙，m，不同形式的提升机。值不尽相同，可参阅提升机规格表的有关参数得出；

d——钢丝绳直径，m；

ε——钢丝绳缠绕在滚筒上的绳圈间隙，m；

Lx——钢丝绳弦长，m。

H——提升高度，m；

D——提升机滚筒直径，m。

(2)双滚筒提升机多层缠绕时

5、提升机滚筒的下出绳角

五、提升电动机的初选计算

1、电动机的估算功率

式中P—提升电动机估算功率，kW；

v″m—提升机的标准速度，m／s；

k——矿井阻力系数，箕斗提升K=1．15，罐笼提升k=1．2；

m一次提升实际货载质量，kg；

Q——一次提升实际货载重量，N；

φ——考虑提升系统运转时，有加、减速度及钢丝绳重力等因素碍事的系数，箕斗提升：～，罐笼提升；

ηj--减速器传动效率，单级传动功，双级传动。

2、电动机的估算转数

式中i——减速器的传动比；

D——提升机滚筒直径，m。

3、初选电动机

按上面计算出来的P、v"m在电动机技术数据表中选用适宜的电动机，并摘取有关技术数据。

4、确定提升机的实际最大提升速度

式中V m----提升机实际最大提升速度，m／s；

n——已选出电动机的额定转数，r／min。

由上式计算出来的v m之值还应符合?煤矿平安规程?对最大提升速度的要求。

六、提升系统的变位质量

式中：L p—提升钢丝绳全长，L p=H c+L x+3丌D+30+n′丌D，m；

H c—钢丝绳的悬垂长度，m；

L x—钢丝绳弦长，m；

3πD—3圈摩擦圈绳长度，m；

30—试验绳长度，m；

n′πD—多层缠绕的错绳用绳长，m；n′=2—4圈；

m p—提升钢丝绳的每米质量，kg／m；

m t—天轮的变位质量，ks；

m j—提升机(包括减速器)的变位质量，kg。

七、提升设备的运动学计算

1、提升速度的时期确实定

立井底卸式箕斗，为了保证箕斗脱离卸载曲曲折折曲曲折折折折轨时的速度不大于1.5m/s，需要有初加速时期，在停车前为了补偿减速行程的误差及限制重箕斗对井架和曲曲折折曲曲折折折折轨的冲击，保卫装载设备，提高停车的正确性，故需要设爬行时期，帮采纳六时期速度图。