摩擦式提升机选型方法
多绳摩擦式矿井提升机设计
摘要本文对多绳磨擦式矿井提升机发展及应用、种类及结构进行了综合阐述，对多绳摩擦式矿井提升的优缺点进行了分类和研究；论证了多绳摩擦提升的工作原理；介绍了多绳摩擦式矿井提升机的各种型号；在制动工作原理进行说明的基础上，对制动器进行了选型。
结合特定的矿井的采煤及地质情况，对多绳摩擦式矿井提升机进行设备选型，形成一整套完备的矿井提升系统，整个系统的电控系统非常重要，所以最后对所设计的系统进行了电控系统设计。
多绳摩擦式矿井提升机系统的各系统的型号选型计算，及对各系统的统一布置，确定各系统的工作位置和尺寸，这些对多绳摩擦式矿井提升机在实际应用中提供了必要参数。
关键词：多绳摩擦式矿井提升机；选型；制动；系统AbstractIn this paper, rope and more friction-mine hoist the development and application, type and structure of a comprehensive elaboration of multi-rope friction-mine the advantages and disadvantages of upgrading the classification and study of multi-rope friction demonstration enhance the work of principle; introduced a multi - - Rope friction-mine hoist the various models in principle that brake work on the basis of a selection of the brake. With a specific mine coal mining and geological conditions, the multi-rope friction-mine hoist a selection of equipment, a set of comprehensive mine hoist system, the whole system of electronic control is very important, so the final design of the system The control design. Multi-rope friction-mine hoist system of the Selection System Model, and the layout of the unified system, the system determine the location and size of these multi-rope friction-mine hoist in practical application to provide the necessary Parameters.Keywords:multi-rope friction-mine hoist; Selection; braking; system目录摘要 (i)Abstract ....................................................................................................................................i i 前言 (v)1 提升机的概述 (1)1.1提升机的简介 (1)1.2提升机的用途和发展概况 (2)1.3提升机的工作原理 (4)2 提升机的组成 (6)2.1 工作机构 (6)2.2 制动系统 (7)2.2.1制动装置的功用 (7)2.2.2 制动装置的类型 (8)2.3 机械传动系统 (8)2.4润滑系统 (8)2.5观察和操纵系统 (9)2.6拖动，控制和自动保护系统 (9)2.7辅助部分 (10)3 提升机的选型计算 (11)3.1设计依据 (11)3.2提升容器选择 (11)3.3钢丝绳选择 (12)3.3.1绳端荷载计算 (12)3.3.2首绳单位长度重量 (12)3.3.3尾绳单位长度重量 (13)3.4提升机的选择 (13)3.4.1摩擦轮的最小直径 (13)3.4.2最大静张力和最大静张力差 (13)3.5电机的选择 (14)3.6提升机的校核 (15)3.6.1提升机直径验算 (15)3.6.2钢丝绳校验（提升矸石） (15)3.7 提升系统计算 (15)3.7.1井架高度计算 (15)3.7.2 上绳弦长计算 (16)3.7.3 上绳仰角计算 (16)3.7.4 下绳弦长计算 (16)3.7.5 下绳仰角计算 (16)3.7.6 围包角计算 (16)3.7.7 上弦距下弦最小距离计算 (16)4 提升机卷筒的设计 (18)4.1卷筒的分类 (18)4.2 卷筒绳槽的确定 (18)4.3卷筒的确定 (19)4.3.1 卷筒节径设计 (20)4.3.2 卷筒的长度设计 (20)4.3.3 卷筒壁厚设计 (20)4.4 卷筒强度计算 (20)5 卷筒主轴的设计 (22)5.1 卷筒轴的受力分析与工作应力分析 (22)5.2 轴的设计计算 (22)5.3确定各段轴的直径和长度 (23)5.4 轴的校核 (24)6 提升机的制动系统 (25)6.1 盘式制动器 (25)6.1.1 盘式制动器的布置方式 (26)6.1.2 盘式制动器的工作原理 (27)6.2盘式制动器的设计计算 (27)6.2.1 盘式制动器工作时所需制动力 (27)6.2.2 每副闸应有的制动力矩 (28)6.2.3实际正压力的计算 (28)6.2.4制动器液压缸的结构与设计计算 (28)6.3 盘式制动器的调整和维护 (28)6.3.1 闸瓦间隙的调整 (28)6.3.2 蝶形弹簧的检查 (28)7 提升机的液压站 (28)7.1 液压站的功用 (28)7.2 提升机液压站的工作要求 (28)7.3 液压站的组成部分 (28)7.4液压站的维护及注意事项 (28)8 提升机电控系统 (28)8.1提升机控制系统组成 (28)8.2提升机控制系统的功能 (29)8.3安全回路 (32)8.4电气制动 (33)8.5 特点 (33)8.6矿井提升机控制系统的操作步骤 (35)8.7 提升机各部分分析 (39)结论 (59)致谢 (60)参考文献 (61)前言目前，国外多绳摩擦式矿井提升机的发展方向是：发展落地式和斜井多绳摩擦式提升机，研究其用于特浅井、盲井的可能性，以扩大起使用范围；采用新结构，以减小机器的外形尺寸和重量；实现自动化和遥控，以提高工作的可靠性和生产效率。
某矿立井井塔式多绳摩擦提升设备选型设计计算
第1章概述该矿是一座年产原煤320万吨的大型现代化矿井，新井采用主、副井混合多绳摩擦轮提升。
矿山南有京唐港，西有塘沽港，公路、铁路、海运极为便利。
矿业分公司煤种以肥煤为主，并有少量气肥煤和焦肥煤，拥有国内较为先进的大型综采设备，采煤机械化程度为100%；建有一座原西德引进设备、年入洗能力达400万吨的大型现代化洗煤厂。
洗煤采用分计入洗、块煤重介、末煤跳汰、煤泥浮选的联合工艺流程，主要产品有精煤、洗混块、洗末、煤泥等。
现年产9级和10级精煤90万吨，广泛应用于冶金、铸造、化工等行业。
随着煤炭开采的机械化程度的提高，矿井提升工作是重要环节，从井下采出的煤炭及矸石的提升，材料的下放，人员和设备的升降，都是由提升设备来完成的。
随着矿井开发深度的增加和一次提升量的增大，多绳摩擦式提升机在矿井生产中应用逐渐增加。
多绳摩擦式提升机最大的优点是适用于深井，完成单绳缠绕式提升机不能承担的提升任务。
当多绳摩擦轮提升机安装在井塔上时，减少了工业广场的占地面积，并为地面生产系统的布置创造了有利条件。
多绳摩擦式提升机是今后提升设备发展的方向之一。
本设计依据某矿新井现场条件，设计年产量为220万吨，做主井井塔式多绳摩擦提升设备选型，设计内容主要包括：矿井概况；提升容器、提升钢丝绳、提升机等提升设备选择；提升设备运动学与动力学计算；防滑计算与校验；绘制提升机房大厅设备布置图一张，绘制新井井筒设备平面图一张。
第二章 主井提升设备选型与设计2.1 设计依据1、井筒直径：7.8m ；2、设计年产量：218410 t/a ；3、年工作日：300d ；4、日工作小时：14h ；5、井口标高：30.5m ；6、二水平标高：—490m ；7、装载高度：44.73m ；8、卸载高度：14.049m ；9、散煤密度：1.053/t m ； 10、电压等级：6000V. 根据以上资料，现设计如下： 2.2 提升容器选择一、提升高度H 计算S x z = ++H H H H (m)＝520.5+14.049+44.73＝579.279(m)式中S H ——井筒深度520.5m ；x H ——卸载高度14.049m ；Z H ——装载高度44.73m.二、合理的经济速度j Vj V = ==9.63 （m/s ）式中H ——提升高度579.279 m.三、估算一次提升循环时间j Tj j jV HT a V =+++m q 1(s) =9.63579.27910160.759.63+++ ＝98.99 （s ）式中1a ——初定主加速度值，箕斗可取210.75/a m s £；μ——箕斗在卸载曲轨内减速或爬行所需附加时间，箕斗提升取10s ； θ——装卸载休止时间取 16s ；四、估算一次合理的经济提升量m ¢n f jr 3600A a C T m b t¢创?¢=´4220101 1.1598.99=16.56360030014创创=创 （t/次）式中n A ¢—矿井设计年产量220410⨯t/a ；f a ——提升能力富裕系数；仅考虑：水平提升 取f 1a =；C ——不均匀系数；考虑井底设置煤仓 取 C =1.15；r b ——年工作日300d ；t ——日工作小时数14h 。
提升机选择计算
—最大提升速度，m30—提升钢丝绳试验长度，m—提升机卷筒名义直径，m—提升钢丝绳绳圈间隙，取2-3mm3—摩擦圈数—提升机卷筒宽，mmB＞时可绕n层，在建设时期当井深≤400m时，n=2井井深＞400m时，n=3，必须符合《煤矿安全规程》有关规定错绳圈，一般=2~4—提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力，N—提升机主轴强度要求允许的钢丝绳最大静张力差，N—提升物料荷重，N—提升容器荷重，N—钢丝绳线分布力，N/m=9.81—每米钢丝绳标准质量，kg /mP—电动机功率，kNL0—钢丝绳最大斜长，m—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.015（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，=0.15~0.2—井筒倾斜角立井提升：斜井提升：—动力系数：吊桶提升时，=1.05罐笼提升时，=1.3—提升机最大速度，m/s—矿车阻力系数，=1.15~1.2—电动机功率备用系数，=1.2—传动效率，一级减速=0.92二级减速=0.85其余符号同前VT=式中K—提升不均匀系数，K=1.15~1.25Azh—抓岩机最大生产能力；多台抓岩机时为总生产能力（松散体积）m3/h0.9—吊桶装满系数T1—提升一次的循环时间，s，Tzh/sTzh=为了充分发挥提升机的能力，Tzh≥T1Vj=式中K—提升不均匀系数，K=1.250.85—箕斗装满系数Ag—掘进每一循环的小时出矸量m3/h—一次提升循环时间，ST1=2T1=式中—箕斗提升最大速度，m/s。
《煤矿安全规程》规定，当箕斗提升物料时，≤7，当铺固定道床，并采用等于或大于38kg/ m的钢轨道时，≤9。
—箕斗在卸载轨内运行速度，m/s；=1.0~1.5—卸载曲轨长度，m；一般选=6~8a—箕斗提升加减速度，m/s2；=0.5~0.7L—提升最终斜长，m—箕斗装矸、卸载休止时间，s；当用耙斗装岩机时=100~300sQ=9.81Q=9.81—标准吊桶容积，m3—矿车容积，m3 —岩石松散容积，kg/ m3—岩石松散系数，取1.8~2.0—水容重，kg/ m3 —临时罐笼所容纳矿车数—装满系数，取0.9—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，1470~1870Mpa—钢丝绳的安全系数提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9 ≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m≥—所选钢丝绳所有钢丝破断力总和，N—箕斗容积，m3—矿车容积，m3—矿车装满系数，= 0.8~0.9—岩石松散容重，k g / m30.85—箕斗装满系数—每次提升矿车数目—钢丝绳最大斜长，m—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取=1570 Mpa—井筒倾斜角—安全系数，提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.0 15（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，= 0.15~0.2≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m ≥—所选钢丝绳所有钢丝—悬吊设备荷重，N—悬吊同一设备的钢丝绳数—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，Mpa—钢丝绳的安全系数，根据《煤矿安全规程》：悬吊、吊盘、水泵、抓岩机时≥6；提升安全梯的悬吊钢丝绳的安全系数≥9；悬吊风筒、风管、水管、注浆管、靠臂式抓岩机和拉紧装置的钢丝绳安全系数≥5；用于悬吊吊罐的钢丝绳安全系数≥13≥Ps —每米钢丝绳标准重量，kg/ m—选定钢丝绳的所有≥—第个掘进工作面实际需要的风量，m3/mi n—第个掘进工作面的瓦斯绝对涌出量m3/m in—第个掘进工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量等因素，应根据实际考察的结果确定。
落地式多绳摩擦提升机选型验证计算
落地式多绳摩擦提升机选型验证计算作者：尹冠群来源：《中国科技博览》2015年第35期[摘要]矿山提升系统主要用途是提升物料和人员的安全升降。
从它的设计选型到采购安装再到安全运行和保养。
所以合理选型对提升系统高效运行和安全使用有着重要的意义。
[关键词]提升系统；选型计算中图分类号：TD534.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0354-021、主井提升系统简介假设A矿山提升机采用落地式多绳摩擦式提升机型号：JDMK-4.5×4（Ⅲ），主滚筒与天轮直径φ4.5m，设计提升速度9.5m/s，提升高度为560.5米。
箕斗采用14.2m3底卸式，额定载荷30吨，自重22.519吨。
平衡锤重量37吨，计量漏斗容积14.2 m3，载荷30吨，计量装置自重18吨，提升首绳钢丝绳4根，三角股钢丝绳，结构6VX37S+FC，直径φ44mm，最小破断拉力1200.0 （KN）；罐道绳6根，直径φ45，拉力1746（KN）。
平衡尾绳三根，结构35W×7，直径φ48mm，最小破断拉力1300.0（KN）。
主电机型号：ZKTD285/75，额定功率2240KW。
2、提升机设计依据数据1、矿山设计规模An=200×104t/a。
2、矿山工作制度：每年330d，每天3班，每班8h。
3、矿石平均松散密度r=2.313t/m3，岩石平均松散密度r=1.8t/m3。
4、箕斗卸载高度Hx=18m。
5、箕斗装载深度Hz=18m。
6、井筒深度Hs=524.5m。
7、箕斗采用多绳定量装载提升。
3.选型计算3.1 箕斗提升高度： H=Hs+Hz+HxH=524.5+18+18=560.5m3.1.1经济提升速度： Vj=（0.3～0.5）.√HVj=0.4H=0.4*√560.5=9.5m/s3.1.2根据经济提升速度估算一次提升循环时间：Tx=2（Vj/α+H/Vj+U+θ）箕斗数据取决于提升加速度升降物料时α≦0.8m/s2，升降人员时α≦0.75m/s2，容器爬行阶段附加时间U=10s，每次提升终了后的休止时间θ=10s。
2、多绳摩擦提升机设计计算选择钢丝绳
根据一根首绳的每米重量选钢丝绳
首绳要保证耐磨耐压初始伸长，弹性伸长最小，最好选用镀锌三角股钢丝绳，也可采用西炉型或密封钢丝绳，国外还在钢丝绳上涂特制油漆，土法撒松香粉，为减少容器扭转对罐道造成的压力，采用半数左捻半数右捻，交错排列。
绳径d
每米绳重p=x1.07
公称抗拉强度 =170
钢丝绳破断力总和
一、选择钢丝绳
序号
计算步骤
公式
罐笼
箕斗
备注
1
一根首绳的每米重量
P’=
首绳根数
=17000公斤/
m钢丝绳的安全系数
升降人员、升降人员物料不得低于8
专为升降物料不得低于7
钢丝绳最大悬垂长度
= + + +
井塔高度，这里是估计值
尾绳环高度
取10米
矿井深度=0ຫໍສະໝຸດ 箕斗装矿高度，一般取20-30米，井下破碎时要大，比如60米，要根据实际定
3
一根尾绳的每米重量
q’= p
尾绳根数，一般为首绳之半
4
根据一根尾绳的每米重量选尾绳
用不旋转钢丝绳，
绳径d
每米绳重q
公称抗拉强度
5
计算所选首尾绳每米重量差
q-np
一般为重尾绳或等尾绳
提升机的选型方法及步骤
| | |1.提升容器的选择1）小时提升量：式中-----不均衡系数。
《规范》规定：有井底煤仓时为~;无井底煤仓时为;----提升能力富裕系数。
2）提升速度：式中---提升距离，罐笼提升时：；箕斗提升时：。
3）一次提升时间估算：式中---提升正常加速度，通常；---容器启动初加速及爬行段延续的时间，取5~10s；---提升容器在每次提升终了后的休止时间，s。
4）一次提升量的确定：2.钢丝绳的选择1）钢丝绳的端部荷重：式中---容器的载重量，即实际一次提升量,kg；---容器（包括连接装置）的重量,kg。
2）提升钢丝绳的单重：式中---钢丝绳的公称抗拉强度，一般选=155~170；m----钢丝绳的静力安全系数；---钢丝绳的最大悬垂长度，m。
式中---尾环绳的高度，m。
式中S---两提升容器的中心距，m；对于单容器带平衡锤的提升系统，则为提升容器与平衡锤的中心距，m；---过卷高度, m；---提升高度, m。
式中---井底车场运输水平至在装载位置的提升容器底部的距离，在未最后确定前，一般按18~25m计算；---矿井深度；---井口至卸载煤仓的高度，在未最后确定前，一般可取~ ;---箕斗在卸载位置时，底部高出煤仓的高度，一般取~。
3）尾绳单位长度重量计算：式中---尾绳设置的数量3.提升机的选择1）滚筒直径：；式中：---滚筒的计算直径，mm；---已选定的钢丝绳直径，mm；---已选定的钢丝绳中最粗钢丝的直径，mm。
2）提升钢丝绳作用在主导轮上的最大静张力和最大静拉力差：最大静张力的计算内容见下表所示，即重载侧的静拉力；最大静张力差式中：为轻载侧的静拉力，其计算内容见下表。
4.提升系统的确定1）井架高度的确定：（1）箕斗提升：a)无导向轮的提升系统：式中：---过卷距离的终点与点的高度，与井塔布置有关。
b)有导向轮的提升系统：i.导向轮布置穿过该楼层地板时：式中：---导向轮中心距楼层地板面的高度，m。
提升机选择计算
—最大提升速度，m30—提升钢丝绳试验长度，m—提升机卷筒名义直径，m—提升钢丝绳绳圈间隙，取2-3mm3—摩擦圈数—提升机卷筒宽，mmB＞时可绕n层，在建设时期当井深≤400m时，n=2井井深＞400m时，n=3，必须符合《煤矿安全规程》有关规定错绳圈，一般=2~4—提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力，N—提升机主轴强度要求允许的钢丝绳最大静张力差，N—提升物料荷重，N—提升容器荷重，N—钢丝绳线分布力，N/m=9.81—每米钢丝绳标准质量，kg /mP—电动机功率，kNL0—钢丝绳最大斜长，m—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.015（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，=0.15~0.2—井筒倾斜角立井提升：斜井提升：—动力系数：吊桶提升时，=1.05罐笼提升时，=1.3—提升机最大速度，m/s—矿车阻力系数，=1.15~1.2—电动机功率备用系数，=1.2—传动效率，一级减速=0.92二级减速=0.85其余符号同前VT=式中K—提升不均匀系数，K=1.15~1.25Azh—抓岩机最大生产能力；多台抓岩机时为总生产能力（松散体积）m3/h0.9—吊桶装满系数T1—提升一次的循环时间，s，Tzh/sTzh=为了充分发挥提升机的能力，Tzh≥T1Vj=式中K—提升不均匀系数，K=1.250.85—箕斗装满系数Ag—掘进每一循环的小时出矸量m3/h—一次提升循环时间，ST1=2T1=式中—箕斗提升最大速度，m/s。
《煤矿安全规程》规定，当箕斗提升物料时，≤7，当铺固定道床，并采用等于或大于38kg/ m的钢轨道时，≤9。
—箕斗在卸载轨内运行速度，m/s；=1.0~1.5—卸载曲轨长度，m；一般选=6~8a—箕斗提升加减速度，m/s2；=0.5~0.7L—提升最终斜长，m—箕斗装矸、卸载休止时间，s；当用耙斗装岩机时=100~300sQ=9.81Q=9.81—标准吊桶容积，m3—矿车容积，m3 —岩石松散容积，kg/ m3—岩石松散系数，取1.8~2.0—水容重，kg/ m3 —临时罐笼所容纳矿车数—装满系数，取0.9—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，1470~1870Mpa—钢丝绳的安全系数提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9 ≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m≥—所选钢丝绳所有钢丝破断力总和，N—箕斗容积，m3—矿车容积，m3—矿车装满系数，= 0.8~0.9—岩石松散容重，k g / m30.85—箕斗装满系数—每次提升矿车数目—钢丝绳最大斜长，m—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取=1570 Mpa—井筒倾斜角—安全系数，提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.0 15（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，= 0.15~0.2≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m ≥—所选钢丝绳所有钢丝—悬吊设备荷重，N—悬吊同一设备的钢丝绳数—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，Mpa—钢丝绳的安全系数，根据《煤矿安全规程》：悬吊、吊盘、水泵、抓岩机时≥6；提升安全梯的悬吊钢丝绳的安全系数≥9；悬吊风筒、风管、水管、注浆管、靠臂式抓岩机和拉紧装置的钢丝绳安全系数≥5；用于悬吊吊罐的钢丝绳安全系数≥13≥Ps —每米钢丝绳标准重量，kg/ m—选定钢丝绳的所有≥—第个掘进工作面实际需要的风量，m3/mi n—第个掘进工作面的瓦斯绝对涌出量m3/m in—第个掘进工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量等因素，应根据实际考察的结果确定。
多绳摩擦式矿井提升系统选型设计
多绳摩擦式矿井提升系统选型设计
首先，需要确定提升系统的额定载荷。
根据实际情况，确定提升系统
需要承载的最大负载。
这将决定摩擦片的尺寸和材料选择，以及提升机构
和支撑结构的设计。
其次，需要确定提升系统的提升速度和提升高度。
根据实际需要确定
提升系统的工作速度和提升高度，这将决定提升机构的设计和摩擦片的数量。
然后，需要选择合适的提升机构。
根据实际情况选择合适的提升机构，有多种选择，如卷筒式提升机和链式提升机等。
需要考虑系统的可靠性、
安全性、节能性和维护便捷性等因素。
对于摩擦片的选择，需要考虑其材料和尺寸。
摩擦片的材料需要具有
良好的耐磨性和耐高温性能，以及良好的摩擦特性和稳定性。
尺寸的选择
需要根据实际情况和提升系统的载荷确定。
最后，还需要考虑提升系统的安全性和可靠性。
设计合理的安全保护
装置，如过载保护装置和限速装置等，保障系统运行过程中的安全性。
同时，选择质量可靠的提升机构和摩擦片，以确保系统的可靠性。
综上所述，多绳摩擦式矿井提升系统的选型设计需要考虑到提升系统
的额定载荷、提升速度和提升高度，选择合适的提升机构和摩擦片，以及
确保系统的安全性和可靠性。
在设计过程中，还需要充分考虑实际情况和
运行要求，进行合理的设计和选择。
第九章 多绳摩擦提升设备的选型计算
(9-23) (9-24)
Fj Qz z G G0 np H H t n1qH H g
' k
式(9-23)及(9-24)系按提升容器重载、停止在井底的停车点位置上列出的 计算式，这适用于等重尾绳及轻尾绳的提升系统 ( 对于重尾绳的提升系统， 若重力差不超过3％的系统也适用)。
5. 验算钢丝绳的安全系数
• 箕斗提升：
nQq ma g Q Qz npH c
nQq ma g Q z G G0 npH c
(9-16)
• 罐笼提升：
(9-17)
说明：由于还要对多绳摩擦提升的防滑性能进行验算，当防滑条 件不能满足时，还需要增加提升容器的重量(加配重)以满足防滑 的要求，在这种情况下，由于提升容器重量的增加，应根据增加 配重后的容器自重，对提升钢丝绳的安全系数重新校验。
四、多绳摩擦式提升机的选择
(一) 主导轮直径D
根据《煤矿安全规程》的规定：摩擦轮式提升机的主导轮直径 D与 提升钢丝绳直径d之比应符合下列要求：
无导向轮时， 有导向轮时， D/d ≥ 80 D/d ≥100 (9-21) (9-22)
(二) 钢丝绳作用在主导轮上的最大静张力 Fj
• • 箕斗提升时， 罐笼提升时，
(9-25)
罐笼提升时，
简化为
(9-26)
对于等重尾绳的提升系统，由于 np ＝ n1q 的关系，故可以相应地
箕斗提升时， Fj Qz Q np H k' H t H H g
罐笼提升时，
' Qz Q n1q H k H t H H g ,
多绳摩擦式矿井提升机毕业设计
多绳摩擦式矿井提升机毕业设计1. 简介矿井提升机是在矿井中用于将矿石或其他物质从井底提升到地面的设备。
多绳摩擦式矿井提升机是一种常用的提升机类型，它通过多根绳子与提升机箱体相连接，利用绳子与滑轮的摩擦力来实现物体的提升。
本文将介绍多绳摩擦式矿井提升机的设计方案及相关技术要点。
2. 设计方案多绳摩擦式矿井提升机的设计方案包括以下几个主要部分：2.1 提升机箱体提升机箱体是多绳摩擦式矿井提升机的主体结构，它承载着提升机的各个组件。
提升机箱体一般采用钢结构，具有足够的强度和刚度来支撑和保护提升机的工作部件。
2.2 绳轮系统绳轮系统是多绳摩擦式矿井提升机的关键组成部分，它由多个绳轮组成。
每根绳子穿过一个绳轮，绳轮与提升机箱体相连。
绳轮的作用是改变绳子的运动方向，增加绳子与滑轮的接触面积，从而提高提升机的提升效率。
2.3 电动机驱动系统电动机驱动系统是多绳摩擦式矿井提升机的动力源，它通过电动机转动绳轮，使绳子与滑轮摩擦产生足够的力来提升物体。
电动机驱动系统需要考虑电机的功率和扭矩输出以及与绳轮之间的传动装置。
2.4 控制系统控制系统是多绳摩擦式矿井提升机的核心部分，它负责控制提升机的启停、速度调节、运行方向以及安全保护等功能。
控制系统通常采用PLC控制或者单片机控制，通过传感器对提升机的运行状态进行监测，并根据程序进行相应的控制操作。
2.5 安全保护系统安全保护系统是多绳摩擦式矿井提升机设计中不可忽视的一部分，它包括制动系统、限位装置、紧急停机装置等。
制动系统用于在停机时保持提升机的位置稳定，限位装置用于监测提升机的上下界限，紧急停机装置用于在发生紧急情况时迅速停止提升机的运行。
3. 技术要点在设计多绳摩擦式矿井提升机时，需要考虑以下几个技术要点：3.1 绳子的选型和布置绳子的选型需要根据提升物体的质量和提升高度来确定，同时还需要考虑绳子的强度、耐磨性等性能指标。
绳子的布置要合理，尽量减小绳子间的干涉，提高提升机的工作效率。
多绳摩擦式矿井提升机方案毕业方案
实习成绩：河北工程大学成教学院实习报告专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：年月日摘要矿井提升系统是矿井运输设备的重要组成部分，是矿山运输的咽喉。
多绳摩擦式提升系统在现代矿山行业中的应用十分广泛，矿井提升系统的类型很多，按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:竖井和斜井;按提升容器分:箕斗提升、笼提升、矿车提升;按提升类型分:单绳缠绕式和多绳摩擦式等。
我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。
我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井提升高度较浅，煤矿用提升机较多，其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少。
多绳摩擦式矿井提升机主要由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统组成，采用交流或直流电机驱动。
采用低速电动机时可不用减速器，电动机直接与卷筒主轴相连，或将电动机转子装在卷筒主轴的末端。
关键词：提升系统维护变频调速速度输出AbstractMines along the wellbore lifting equipment for coal and gangue, lifting ascension devolved materials, personnel and equipment of large mechanical equipment. It is of mines production system and ground industrial square connected hub, mining transport throat. Therefore, the mine productionequipment in the ascension of the utmost importance. In addition, mineshaft hoisting equipment is a large comprehensive machinery electricalequipment, its cost and power consumption is higher, so, in the new design of mine and the old mines to key design, the determination of reasonable lifting equipment, must go through various technical and economiccomparison, combined with the specific conditions of mine, ensure lifting equipment selection and operation in two aspects are reasonable, whichrequires mine with economy lifting equipment.Mine elevator equipment main component is: promote capacity, lifting rope, hoist (including drag control system), derrick (or Wells tower),changeless unloading equipment and install.Key word：lifting equipment；maintenance；variable frequency speed rejuvenation；output speed目录摘要 (1)Abstract (3)第1章提升系统概述 (1)1.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状 (1)1.2 多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况 (1)第2章多绳摩擦式矿井提升机 (3)2.1 多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析 (3)2.2 多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性 (3)2.3 多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理 (5)第3章多绳摩擦式矿井提升机的方案设计 (6)3.1 矿井参数 (6)3.2 多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分 (7)3.2.1 多绳摩擦式提升机的类型选择 (8)3. 2. 2微拖动装置3. 2. 3深度指示器选择3车槽装置 (11)3.3 多绳摩擦式矿井提升机的附属设备 (12)罐道选型 (12)拉紧方式 (13)固定装置选择 (13)井架装置选择 (14)第4章多绳摩擦式矿井提升机设备选型 (16)4.1 提升方式确定 (16)4.2 提升容器型号选择 (16)4.3 提升钢丝绳选择计算 (18)4.4 计算滚筒直径 (20)4.5 联轴器型号选择 (20)4.6 提升系统确定 (21)4.7 提升速度图 (22)4.8提升能力计算 (24)4 .9预选电动机 (24)4.10提升速度图4.11提升能力计算第5章多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置 (28)5.1 多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置 (35)5.2 盘式制动器的选择 (29)5.3多绳摩擦式矿井提升机安全保护29总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第1章提升系统概述1.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状多绳摩擦式矿井提升机随着科学技术的发展，其增长速度很快，使用范围也日益增多，不仅立井使用，国外在斜井或露天斜坡也在使用，例如，联邦德国米尔斯露天矿，1954年在斜坡上使用了单箕斗四绳提升机，采用封闭式钢丝绳，直径为32mm。
矿井提升机技术参数介绍及设备选型过程
5、提升高度、容绳量
提升高度和斜长：提升容器在两终端起停位置处，允许运行的最大距离。 容绳量：按照规定，卷筒上允许缠绕的钢丝绳的最大长度。 从以上可知：容绳量≥提升高度＋3圈摩擦圈＋（30－50）米预留绳 《规程》规定：的滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定： 立井中升降人员或升降人员和升降物料的，1层；专为升降物料的，2层。 倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的，2层；升降物料的，3层。 2 3 建井期间升降人员和物料的，2层。 现有生产矿井在用的绞车，如果在滚筒上装设过渡绳楔，滚筒强度满足要 求且滚筒边缘高度符合本规程第四百二十条规定，可按本条第一款第（一） 项、第（二）项所规定的层数增加1层。 移动式的或辅助性的专为升降物料的（包括矸石山和向天桥上提升等）以 及凿井时期专为升降物料的，准许多层缠绕。
2.5电机功率校核 2.5电机功率校核
速度定好后，最大静张力确定后，即可 校核电机功率能否满足要求。 速度＝2.4米/秒，最大静张力6吨（煤4吨 ＋绳重500公斤＋容器重1.5吨）（60KN) 电机功率＝速度×最大静张力×1.2＝ 2.4×60×1.2＝172KW 取185KW 电机即可
2.6提升量的计算 2.6提升量的计算 以一个循环6分钟，每次提煤4吨计算，每 天14小时，每年300天。 每小时提升量＝60÷6×4＝40吨 每天提升量＝40×14＝560吨 年提升量＝560×300＝16.8万吨。
与钢丝绳直径之比值，围抱角大于90°不得小于80；围抱角小于90°的 天轮，不得小于60。矸石山绞车的滚筒和导向轮，不得小于50。滚筒上 绕绳部分的最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的直径之比值，必须符合下列 要求：井上的提升装置，不小于1200。 按照这一规定：2米直径卷筒允许使用的最大钢丝绳直径为：25mm。
提升机选型计算
绞车提升能力计算已知：α=25o L=960M f1= f2= n=7 每米钢丝绳mP= ，车皮重600kg, 煤重850kg, 矸石重1600kg（1350KG）已知：电动机型号JR127-6型，电机额定功率Ne 185KW,滚筒直径2m,二级传动系数y=,过负荷系数∮，提升机最大提升速度V=*2（滚筒直径）*979(转速)÷（60*30传动比）=s。
一、绳端负荷：求 Qj（提6个煤车）Qj=n .g（Sin25o+f1COS25o）+ .g (Sin25o+f2 COS25o)=6*(850+600)+*+960**+*=37190 + 12093=49283N提4个矸石车时：Qj = n .g（Sin25o+f1COS25o）+ .g (Sin25o+f2 COS25o)=4*(1600+600)**（+*）+960***（ + * ）=37617 + 12093=49710 N提5个矸石车时：Qj = n .g（Sin25o+f1COS25o）+ .g (Sin25o+f2 COS25o)=5*(1600+600)**（+*）+960***（ + * ）=47022 + 12093=59115 N钢丝绳安全系数校验：1、提6个煤车时，查表得出6*7FC ,公称强度1700Mpa钢丝绳破断拉力总和为,所以钢丝绳安全系数：÷ = ＞符合《煤矿安全规程》要求。
2、提4个矸石车时，查表得出6*7FC ,公称强度1700Mpa钢丝绳破断拉力总和为,所以钢丝绳安全系数：÷ = ＞符合《煤矿安全规程》要求。
3、提5个矸石车时，查表得出6*7FC ,公称强度1700Mpa钢丝绳破断拉力总和为, ,所以钢丝绳安全系数：÷ = ＜，不符合《煤矿安全规程》要求。
一、电动机初选（按4个矸石车）：Ns =Fc * Vmax / （1000 * Y） = 49710* /（1000 * ） =204KW选JR127-6型电动机P=185KW, Ie=350A , Y= ，cos∮=, λ=, U2e=254V, I2e=462A, GD2=49kg/m2，Nd =980r/min, 所以Vmax = ∏D. Nd / 60t =*2*980/60*30=s二、提升电动机变位质量1、电动机 Gd =(Gd2)2、Dg2 = 49 *302/22=110252、天轮取Gt = 200KG3、提升机变位质量Gj = 8200KG4、钢丝绳变位质量Pk .Lk = *960 = 2043kg∑G = Qj + Gt +Gd + Gj = +200 +11025 +8200=变位质量∑M = ∑G/ g = / =25222/m)三、提升运动学计算取a0 = /s2 ，a = /s2 ，v0 = 1m /s2，1、初加速段t0 = v0 / a0 =1/ =(s)L0 = 1/2 * v0 * t0 =1/2 *1*=t01 = LL1 - L0 = =t01 = L01 / v0 =23(S)2、主加速度t1 = vmax – v0 / a1 = – 1 / = (s)L1 =1/2 +( vmax + v0 ) =1/2**+1) =11(m) 3、减速段t3 = t1 = (s)L3 = L1 = 11m4、末减速阶段t5 = t0 = (s)L5 = L0 =5、矿车在栈桥低速阶段L4 = LB - L5 = 30 – =t4 = L4 / V 0 = 5(s)6、矿车在井筒等速运行L2 = Lt – (LL1 + L13 + L1 + L3)= 900 –(25 + 30 + 11 +11)= 823t2= L2 / V max = 823 / = (s)一次提升循环时间Tq = t0 + t01 +t1 + t2 +t3 + t4 + t5 + t§ = + 23 + + + + + + 25= 338（s）=338/ 60 = min四、提升动力学计算（按6个煤车）1、井底阶段提升开始时：F0=kn(Q2+Qk)(sinx +f1cosx)+(sina+f2cosa)+ ∑m..ao=*6*(600+850)(sin25+*cos25°)+960*（sin25° +*cos25°）+2522* =4174 + 1234 +756=6164初加速终了时F0′ = F0 - Pk . L0 .sina=6164– * * sin25°=6162低等速开始F01 = F0′ - ∑m..ao= 6162 – 2522 *=5405低等速终了时F01′ = F01 - Pk . L01 . sina=5405 – * . sin25°=53842、井筒运行主加速开始时F1 = F01′ + ∑m..a1=5384 + 2522 *=6645主加速终了F1′= F1 - Pk . L1 . sina=6645 * 11 * sin25=6635等速开始时F2 = F1′ - ∑m .a1= 6635– 2522 *=5374等速终了时F2′ = F2 - Pk . L2 . sina= 5374– * 823 * sin25 =4633减速开始F3 = F2′ - ∑m .a1=4633 – 2522 *=3372减速终了F3′ = F3- Pk . L3 . sina=3372 – * 11 * sin25 =33623、在栈桥运行阶段末等速开始F4 = F3′ + ∑m .a1= 3362 + 1261=4623末等速终了F4′ = F4 - Pk . L4 . sina= 4623- * * sin25=4593末减速开始F5 = F4′ - ∑m .a0=4593 – 2522 *=3836末等速终了F5′ = F5 - Pk . L5 . sina=3836 – * * sin25= 3834五、电动机容量校验∑F2x = 1/2(F02 + F012)t0 + 1/22 + F01.1.12) t01+1/2(F12+ 2) t1 + 1/3( + F2. + 2) + （F32 + 2）.t3 +1/2( F42 + 2).t4 + 1/2( F5 + 2)=1 + 1 + 5 +21 + +8 += 57Td = 1/2(t0 + t01 +t1 +t3 +t4 +t5 )+t2 +@/3=1/2 +23 + + ++ ++25/3=285(s)Fdx = √∑F2x / Td =5250 kg等效功率N dx = F dx . Vm / 102 * y = 5250 * / （102 *） =205KW电动机验算λ1 = Fmax /λfe = 6645 / （ * 102y .N） / Vmax =六、提升动力学计算（按4个矸石车）1、井底阶段提升开始时：F0=kn(Q2+Qk)(sinx +f1cosx)+(sina+f2cosa)+ ∑m..ao=*4*(600+1600)(sin25+*cos25°)+960*（sin25° +*cos25°）+2522* =4222 + 1234 +756=6212初加速终了时F0′ = F0 - Pk . L0 .sina=6212– * * sin25°=6210低等速开始F01 = F0′ - ∑m..ao= 6210– 2522 *=5453低等速终了时F01′ = F01 - Pk . L01 . sina=5453 – * . sin25° =54322、井筒运行主加速开始时F1 = F01′ + ∑m..a1=5432 + 2522 *=6693主加速终了F1′= F1 - Pk . L1 . sina=6693 * 11 * sin25=6683等速开始时F2 = F1′ - ∑m .a1= 6683– 2522 *=5422等速终了时F2′ = F2 - Pk . L2 . sina= 5422– * 823 * sin25 =4681减速开始F3 = F2′ - ∑m .a1=4681 – 2522 *=3420减速终了F3′ = F3- Pk . L3 . sina=3420 – * 11 * sin25 =34103、在栈桥运行阶段末等速开始F4 = F3′ + ∑m .a1= 3410 + 1261=4671末等速终了F4′ = F4 - Pk . L4 . sina= 4671- * * sin25=4641末减速开始F5 = F4′ - ∑m .a0=4641– 2522 *=3885末等速终了F5′ = F5 - Pk . L5 . sina=3885– * * sin25= 3883七、电动机容量校验∑F2x = 1/2(F02 + F012)t0 + 1/22 + F01.1.12) t01+1/2(F12+ 2) t1 + 1/3( + F2. + 2) + （F32 + 2）.t3 +1/2( F42 + 2).t4 + 1/2( F5 + 2)=2 + 9 + 6 +05 + +9 += 59Td = 1/2(t0 + t01 +t1 +t3 +t4 +t5 )+t2 +@/3=1/2 +23 + + ++ ++25/3=285(s)Fdx = √∑F2x / Td =5300 kg等效功率N dx = F dx . Vm / 102 * y = 5300 * / （102 *） =208KW电动机验算λ1 = Fmax /λfe = 6645 / * 102y .N / Vmax =八、提升动力学计算（按5个矸石车）1、井底阶段提升开始时：F0=kn(Q2+Qk)(sinx +f1cosx)+(sina+f2cosa)+ ∑m..ao=*5*(600+1600)(sin25+*cos25°)+960*（sin25° +*cos25°）+2522*=5278 + 1234 +756=7268初加速终了时F0′ = F0 - Pk . L0 .sina=7268– * * sin25°=7266低等速开始F01 = F0′ - ∑m..ao= 7266– 2522 *=6509低等速终了时F01′ = F01 - Pk . L01 . sina =6509 – * . sin25° =64882、井筒运行主加速开始时F1 = F01′ + ∑m..a1=6488+ 2522 *=7749主加速终了F1′= F1 - Pk . L1 . sina= * 11 * sin25=7740等速开始时F2 = F1′ - ∑m .a1= 7740– 2522 *=6479等速终了时F2′ = F2 - Pk . L2 . sina= 6479– * 823 * sin25 =5738减速开始F3 = F2′ - ∑m .a1=5738 – 2522 *=4477减速终了F3′ = F3- Pk . L3 . sina=4477 – * 11 * sin25 =44673、在栈桥运行阶段末等速开始F4 = F3′ + ∑m .a1= 4467 + 1261=5728末等速终了F4′ = F4 - Pk . L4 . sina= 5728- * * sin25=5700末减速开始F5 = F4′ - ∑m .a0=5700– 2522 *=4943末等速终了F5′ = F5 - Pk . L5 . sina=4943– * * sin25= 4941九、电动机容量校验∑F2x = 1/2(F02 + F012)t0 + 1/22 + F01.1.12) t01+1/2(F12+ 2) t1 + 1/3( + F2. + 2) + （F32 + 2）.t3 +1/2( F42 + 2).t4 + 1/2( F5 + 2)=7 + 7 + 4 +77 + +33 += *1010Td = 1/2(t0 + t01 +t1 +t3 +t4 +t5 )+t2 +@/3=1/2 +23 + + ++ ++25/3=285(s)Fdx = √∑F2x / Td =6404kg等效功率N dx = F dx . Vm / 102 * y = 6404 * / （102 *） =251KW电动机验算λ1 = Fmax /λfe = 6645 / * 102y .N / Vmax =求 Qj（提6个煤车）Qj=n .g（Sin25o+f1COS25o）+ .g (Sin25o+f2 COS25o)=6*(1000+600)+*+960**+*= + 12102=53176N < 6000 * =58800N=53176 < 58800N 合格提5个矸石车时：Qj = n .g（Sin25o+f1COS25o）+ .g (Sin25o+f2 COS25o)=5*(1350 + 600) **（ + *）+960***（ + * ）= + 12102= < 58800N 合格钢丝绳安全系数校验：4、提6个煤车时，查表得出6*7FC ,公称强度1700Mpa钢丝绳破断拉力总和为,所以钢丝绳安全系数：÷ = ＞符合《煤矿安全规程》要求。
3、多绳摩擦提升机设计计算选择提升机
速度
取下限 H 600 米时 取上限
接近的提升机，标准速度， 但必须符合安全规程的下 列规定，竖井提升货载时， 最大速度不得超过 V 0.8√H， 竖井提升人员
时最大速度不得超过表 2-1 主导轮直径 D 导向轮直径D 根据上述 钢丝绳最大静张力T 计算初选 5 提升机型 提升机（主导轮和减速机）变位重量G 号 导向轮变位重量G 减速机速比 i 钢丝绳最大静张力差∆T
三、选择提升机 序号 计算步骤 主导轮直 1 径 180°时，D 80d 当钢丝绳与主导轮的围包角α 180°时，D 钢丝绳最 2 大静张力 钢丝绳最 3 大静张力 差 4 合理提升 v （0.3-0.5）√H H 200米时 根据计算的 V 值选择预期 ∆T Q ∆H ∆ n q-np 100d H T =Q+Q +np(h h )+ n q(H h ) H 提升高度 H H H h h 卸矿位置时钢丝绳最大静 张力h h 是否还应-h 公式 当钢丝绳与主导轮的围包角α 罐笼 箕斗 备注
配套电动机的同步转速n 提升速度V 减速机允许之最大输出力矩M 衬垫允许比压 q ，对塑料一般取 q 20 公斤/厘米
对皮革和运输胶带衬垫一般取 q 20 公斤些
提升机技术参数介绍以及设备选型过程
二、选型过程
1、要了解的情况 2、容绳量的计算 3、速度的选择 4、提升一个循环时间 5、电机功率的校核 6、计算提升能力 7、确定配置
2.1需要了解的情况
1、一次提升量（直接决定设备规格） 2、井深或坡长（与容绳量、深度指示器有关） 3、立井或斜井 4、箕斗提升或罐笼提升 5、提人还是提物（与容绳、电机功率有关） 6、主井提升还是副井提升 7、电压等级要求
以一个循环6分钟，每次提煤4吨计算，每 天14小时，每年300天。
每小时提升量＝60÷6×4＝40吨 每天提升量＝40×14＝560吨 年提升量＝560×300＝16.8万吨。
2.7确定配置
根据前述计算：如满足用户要求，即可确定： 1、卷筒直径、宽度 2、电机功率、极数、电压等级 3、制动系统（一般配置比例阀控制液压站) 3、电控配置，PLC控制或传统控制、 4、是否带动力制动，与用户要求有关。一般
提升高度为350米，3圈摩擦圈＋50米预留绳＝70米 共需要卷筒容绳420米。卷筒宽度不满足要求，可选用JK-
2×1.8提升机，其容绳量＝435米，可满足要求。
2.3提升速度计算
以JK-2提升机，31.5速比，8极电机为例
绳速＝（电机转数÷速比÷60）×3.14×卷筒直径 ＝（725÷31.5÷60）×3.14×2＝2.4米/秒
提升系统设计内容与步骤：
一、计算选择提升机时的必要已知条件 （一）计算选择主井提升机时的必要已知条件 1、矿井年产量An（吨/年）； 2、工作制度：年工作日数、日工作小时数； 3、矿井开采水平数，各水平井深，及各水平服务年 限； 4、卸载水平与井口的高差，装载水平与井下运输水 平的高差； 5、井筒尺寸、井筒中布置的提升设备套数、井筒附 近地形图； 6、散煤密度（吨/米3）。
竖井主井多绳摩擦式提升设备选型设计(全套图纸)
课程设计（论文）题目：《竖井主井多绳摩擦式提升设备选型设计》副标题：院（系、部）：专业：年级：姓名：目录目录.....................................................1.前言 (1)2.序论 (3)2.1 设计目的 (3)2.2设计题目 (3)2.3课程设计内容 (3)2.4进行方式 (3)3.设计内容 (4)3.1设计依据 (4)3.2提升容器的选择 (4)3.3钢丝绳的选择 (6)3.4选择提升机 (7)3.5提升系统相对位置计算 (8)3.6预选电动机 (10)3.7运动学和动力学计算 (11)3.8防滑验算 (17)3.9电动机等效容量验算 (18)3.10提升设备的电耗及效率的计算 (19)4.设计体会 (21)5.参考文献 (22)1.前言随着煤炭开采的机械化程度的提高，矿井提升工作是重要环节，从井下采出的煤炭及矸石的提升，材料的下放，人员和设备的升降，都是由提升设备来完成的，所以提升有着咽喉部位的重要性。
如果提升部位发生了故障，轻者造成工作停止和设备损坏，重者造成人身安全和重大经济损失，因此提升系统的确定有着非常重要的意义。
矿井提升设备的选择计算是否经济合理，对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。
因此，在进行提升设备选择计算时，首先确定提升方式，在确定提升方式时要考虑下列各点：1、对于180万吨的大型矿井，有时主井需要采用两套箕斗同时工作才能完成生产任务。
副井除配备一套罐笼设备外，多数尚需设置一套单容器平衡锤提升方式，提升矸石。
2、对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不同品种的煤分别外运的大、中型矿井，则应考虑采用罐笼提升方式作为主井提升。
对煤的块度要求较高的大、中型矿井，由于箕斗提升对煤的破碎较大，也要考虑采用罐笼作为主井提升。
当地面生产系统距离井口较远，尚需一段窄轨铁路运输时，采用罐笼提升地面生产系统较为简单。
提升机与刮板输送机选型设计
摘要本设计主要对矿井生产所用的提升机械设备和运输机械设备选型进行的一次合理选择。
矿井提升设备的任务是沿井筒提煤、矿石、矸石，下放材料，升降人员和设备。
本设计通过选容器型号、钢丝绳、提升机、天轮来叙述提升机的设备选型。
在矿井提升中，应根据不同的用途，选用合适的钢丝绳，扬长避短，充分发挥它们的效能为此必须对其结构、性能及选择计算方法予以了解。
矿井运输设备（刮板输送机）的任务是用于缓倾斜回采工作面中运输煤炭，也可用作采区顺槽与上下山、辅助巷、联络眼、采区平巷以及掘进工作面的运输设备。
本设计通过1、输送机运输能力;2、输送机运行阻力和电动机功率的验算；3、刮板链的强度计算；来叙述刮板输送机的设备选型斜井箕斗提升具有生产量大，装卸载机械化等有点为此，必须掌握矿井提升设备和运输设备的结构、工作原理、性能特点、选择设计、运转理论等方面的知识，以做到选型合理，正确使用与维护，使之安全、可靠、经济的运转。
关键词提升机；钢丝绳；刮板输送机；原始条件一、提升设备的选型矿井年产量：ＡＮ=60(万吨/年)筒斜长: L=520m井筒倾角: α=30°采用斜井箕斗提升选用JX-6型后卸式箕斗提升不均衡系数:C=1.25提升富裕系数：2.1af矿井工作制度：年工作日300d，生产作业时间为14h/d 二、运输设备的选型矿井年产量：ＡＮ=15(万吨/年)筒斜长: L=200m井筒倾角: α=18°运输地点:综采工作面矿井工作制度：年工作日300d，生产作业时间为14h/d提升设备选型一、一次提升量1、每小时提升量t t b A Ca A sr n f s 214143006000002.125.1=⨯⨯⨯==2、一次提升循环时间s T 计算s u L T p s 2.9883.6568=+=+=θ 式中：L----提升斜长，m m L L L L zh sh s 5685202325=++=++=S L ---卸载段斜长，m sh L ---斜井井筒斜长，m zh L ----装载段斜长，mθ---装卸时间，s; Q ≤6t 时取8s ，Q ＞6t 时取10sp u -----平均提升速度，一般s m u u m p /,)9.0~75.0(=3、每小时提升数7.362.9836003600===s s T n 4、一次提升量t n A m s s 8.57.36214===JX-6后卸式箕斗技术规格选用JX-6后卸式箕斗满足该矿生产任务二、选用钢丝绳1.计算条件：钢丝绳最大悬垂长度：m H c 568= 箕斗自重：kg m z 4496= 载重：kg m 6000= 井筒倾角：α=30° 容器运行阻力系数：01.01=ω钢丝绳运行与托辊和地板间的阻力系数：40.02=ω（1）初选型号：6x19（2）Ⅰ号钢丝绳（3）钢丝表面状况光滑（4）初选抗拉强度Mpa B 1550=σ （5）安全系数5.6=物a m 2.计算每次长的质量()()249kg/100m 2.49kg/m 30cos 4.030sin 5685.61015501011)30cos 01.030(sin 600044961)cos (sin 1011)cos )(sin (n 662611s =≥︒⨯+︒⨯-⨯⨯⨯︒⨯+︒⨯+⨯=+-⨯++≥--αωασαωαL m m m m aBz p 3、选取钢丝绳GB1102-74绳6X19股（1+6+12）4、验算安全强度()()()()()()5.6877.630cos 4.030sin 5688.974.230cos 01.030sin 8.9600044961449000cos sin cos sin 211安全系数≥=︒⨯+︒⨯⨯⨯+︒⨯+︒⨯⨯+⨯=++++=αωααωαgL m g m m n Q m p z c pa 选定钢丝绳型号：6X19-274-1550-光-Ｉ-交互捻GB1102-74三、提升机选择1、 提升机滚筒的直径确定用于安装地面提升机：80d D ≤D ≤δ1220 式中Ｄ---------滚筒的计算直径,mm; d---------已选定的钢丝绳直径,mm; δ----钢丝绳中最粗钢丝的直径,mmmmD mmD 21608.1120022402880=⨯≥=⨯≥初选用2JK-3/30E 双滚筒提升机，滚筒直径D=3m 、宽度B=1.5m 、传动比i=30、最大速度s m v ⋅=82.3max 、最大静拉力KN F j 130max =、最大静拉力差KN F c 80max = 2、滚筒宽度计算()εππ+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++=d D k D H B p )34(30式中d-----钢丝绳直径，mm K------缠绕层数；P D ----平均缠绕直径，mm()()mm B 9262286.302314.32300014.33430520000=+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯+++=3、 校验最大静张力和最大静张力差()()()()()()KNKN N gL m m m g n F p z j c 13023.6543.6523030cos 4.030sin 5688.974.230cos 01.030sin 449660008.91cos sin cos sin 2111max ≤==︒⨯+︒⨯⨯⨯+︒⨯+︒+⨯⨯=++++≥αωααωα()()()()()()()()KNKN N g m n gL m m m g n F z c p z c 8095.3564.3595530cos 01.030sin 8.94496130cos 4.030sin 5688.974.230cos 01.030sin 449660008.91cos sin cos sin cos sin 112111jc ≤==︒⨯-︒⨯⨯⨯-︒⨯+︒⨯⨯⨯+︒⨯+︒+⨯⨯=--++++≥αωααωααωα所选提升机是适合的2JK-3/30E 双滚筒提升机参数四、计算天轮1. 天轮选择 d D 801≥δ12001≥D 式中Ｄ---------滚筒的计算直径,mm; d---------已选定的钢丝绳直径,mm; δ----钢丝绳中最粗钢丝的直径,mmmmD mmD 21608.1120022402880=⨯≥=⨯≥选择TSG162500、天轮直径2500mm 、绳槽半径16mm 、适用于钢丝绳直径范围27mm – 29mm运输设备选型一、运输能力的计算1、每小时运输量：h t t b A Q s r n /7.35143001500000=⨯==初选用SGB620/110型刮板输送机2、刮板输送机的小时运输能力h t u F Q /8.3219.011116.036003600=⨯⨯⨯==ϕρ式中：F----刮板输送机溜槽中货载断面积，2m ；ρ----货载的松散的密度，3/m tu -----刮板链运行速度，s m /ϕ-----货载装满系数验算运输能力：3.197.358.3210>==Q Q 二、运行阻力重载段直线总阻力：()()()()NLg q q Lg q q W e l l zh 1.96537sin 8.92006.644.10012cos 8.92004.06.66.044.100sin cos =⨯⨯⨯+-︒⨯⨯⨯⨯+⨯=+-+=βββωω空载段运行总阻力：()()NLg q W e k 1.891318sin 18cos 4.08.92006.6sin cos 1=︒+︒⨯⨯⨯⨯=+=ββω 式中：q----单位长度上的装煤质量，m kg /;m kg F q /44.1009.01116.010001000=⨯⨯==ρ; e q ----刮板链单位长度质量，m kg / ;L------刮板输送机的长度,m ;ω-----煤在槽内运行的阻力系数;e ω-----刮板链在槽内的运行阻力系数；β------刮板输送机的铺设倾角；由于采用重载段向下运行采用“+”，空载段向上运行采用“-”；三、牵引力计算由“逐点计算法”得N S S 400020002min 1=⨯==N W S S k 1.129131.8913400012=+=+=N S S 9.136871.1291306.106.123=⨯==N W S S zh 1102251.965379.1368734=+=+=式中：1S -----最小张力点主动链轮的牵引力()()N W W W k zh 2.1159951.89131.965371.11.10=+⨯=+=四、电动机功率电动机最大功率KW u W N d 4.11785.0100086.02.1159951000/0=⨯⨯==η 式中η------传动装置效率（包括减速器及液力耦合器）85.0~8.0=η 电动机最小功率KW g L q N e e 7.1285.010018cos 8.94.02006.621.1100/cos 21.1min =⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ηβω 刮板输送机电机容量KW N k N d d 8.1404.1172.10=⨯==初选电动机功率＜N N d ，故满足五、刮板链强度验算2.49.41102251032085.02/23max≥=⨯⨯⨯==S S k p λ 式中k -----刮板链安全系数；λ-----双链负荷不均匀系数，采用圆环链85.0=λ；p S ----一条刮板链的破断拉力；m ax S ----最大张力点的张力；验算刮板链的安全系数大于规定安全系数故采用SGB620/110型刮板输送机。
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摩擦式提升机选型方法1.提升容器的选择1）小时提升量：tb CA A r f N h ∂=式中 C -----不均衡系数。
《规范》规定：有井底煤仓时为1.10~1.15;无井底煤仓时为1.20; f ∂----提升能力富裕系数。
2）提升速度： t m H V 4.0=式中 t H ---提升距离，罐笼提升时：s t H H =；箕斗提升时：z s x t H H H H ++=。
3）一次提升时间估算：θ++++∂=u v Hv T m t m q 1式中 1∂---提升正常加速度，通常21/1s m ≤∂；u ---容器启动初加速及爬行段延续的时间，取5~10s ；θ---提升容器在每次提升终了后的休止时间，s 。
4）一次提升量'Q 的确定：t b CT A Q r f q N 3600''∂=2.钢丝绳的选择1）钢丝绳的端部荷重：c d Q Q Q +=式中 Q ---容器的载重量，即实际一次提升量,kg ； c Q ---容器（包括连接装置）的重量,kg 。
2）提升钢丝绳的单重： cBdk H m Q P -=σ1.1'式中B σ---钢丝绳的公称抗拉强度，一般选B σ=155~1702/mm kg ；m----钢丝绳的静力安全系数； c H ---钢丝绳的最大悬垂长度，m 。
k t h c H H H H '++=式中 h H ---尾环绳的高度，m 。
S H H g h 25.0++=式中 S---两提升容器的中心距，m ；对于单容器带平衡锤的提升系统，则为提升容器与平衡锤的中心距，m ； g H ---过卷高度, m ；t H ---提升高度 , m 。
p x s z t h H H H H +++=式中 z H ---井底车场运输水平至在装载位置的提升容器底部的距离，在未最后确定前，一般按18~25m 计算； s H ---矿井深度；x H ---井口至卸载煤仓的高度，在未最后确定前，一般可取13.5~14.5m ; p h --- 箕斗在卸载位置时，底部高出煤仓的高度，一般取0.3~0.5m 。
3）尾绳单位长度重量计算： k k P n n q 21'=式中 2n ---尾绳设置的数量 3.提升机的选择1）滚筒直径： d D g 80'≥ ；c g D δ1200'≥ 式中：g D '---滚筒的计算直径，mm ； d ---已选定的钢丝绳直径，mm ；c δ---已选定的钢丝绳中最粗钢丝的直径，mm 。
2）提升钢丝绳作用在主导轮上的最大静张力和最大静拉力差： 最大静张力1S 的计算内容见下表所示，即重载侧的静拉力；最大静张力差211'S S S -=式中：2S 为轻载侧的静拉力，其计算内容见下表。
4.提升系统的确定 1）井架高度的确定： （1）箕斗提升：a) 无导向轮的提升系统：g g r p x k R h H H h H H 75.01+++++= 式中：1h ---过卷距离的终点与g R 75.0点的高度，与井塔布置有关。
b) 有导向轮的提升系统： i.导向轮布置穿过该楼层地板时：zx e g r p x k H H H H h H H +++++=式中： e H ---导向轮中心距楼层地板面的高度，m 。
ii.导向轮布置在该楼层地板面以上时：zx e g r p x k H H h H H h H H ++∆++++=式中：h ∆---导向轮楼层地板的厚度，m 。
（2）罐笼提升：参考箕斗提升，其中0=+p x h H 2）主导轮与导向轮相对位置的确定：主导轮与导向轮中心水平距离的确定：g d R R S L -+=0主导轮与导向轮中心垂直距离的确定：5.075)(+-=︒tg S D H g zx 主导轮与导向轮相对位置：22)(g d zx R R S H b -++=围抱角：πθ︒︒+=∂180)180(，其中zx dg H L tg b R R 011sin ---+=θ 5.提升容器的最小自重1）按静防滑条件双容器提升时的容器最小自重：箕斗：c k c H P n Q D Q 11-≥ ； 罐笼：z c k c Q H P n Q D Q --≥12'其中：z Q ---罐笼内装载的矿车总重量，kg ；1W ---箕斗提升的阻力系数，取0.075; 2W ---罐笼提升的阻力系数，取0.10; 1D 、2D 的数值计算结果列于下表：2）按静防滑条件单容器提升时的容器最小自重：箕斗：c k cH P n Q D Q 13-≥ ； 罐笼：c k z c H P n Q D Q D Q 154'-+≥其中：3D 、4D 、5D 的数值计算结果列于下表：3）按动防滑条件双容器提升时的容器最小自重：箕斗：c k d c H P n G C Q A Q 111-+≥ ； 罐笼：c k z d c H P n Q G C Q A Q 112'--+≥其中：1A 、2A 、1C 的数值计算结果列于下表：4）按动防滑条件双容器提升时的容器最小自重：箕斗：c k d c H P n G C Q A Q 123-+≥ ； 罐笼：c k z d c H P n EQ G C Q A Q 114'-++≥其中：3A 、4A 、2C 、E 的数值计算结果列于下表：6.钢丝绳与提升机的校验1）提升钢丝绳的安全系数校验：对于等重平衡尾绳及轻尾绳（k k q n q n 12<）的提升系统 ：c k d q H P n Q Q n m 11+=对于重尾绳（k k q n q n 12>）的提升系统 ：c kd q H P n Q Q n m 21+=升降人员和物料用的：H m 0005.02.8-≥；专为升降物料用的：H m 0005.02.7-≥ 2）最大静拉力和拉力差的校验：根据静、动防滑条件分别校验计算。
7.衬垫材料的压强验算d D n S S P g 121+=8.电动机的预选1）立井提升机的估算电动机容量： max 1QV K N s =式中： ---1K 系数，箕斗提升时取17，罐笼提升时取19。
斜井提升机的估算电动机容量：单钩提升：η102max 1V F K N j s =； 双钩提升：η102max1V F K N c s =式中：---1K 备用系数，单钩提升时取1.1~1.15; 双钩提升时取1.05~1.1。
2）提升机的最大速度 ：i n D v dg 60max π=9.提升系统运动部分变位质量的计算：g G M ∑∑=式中：g---重力加速度，9.812/s m ;∑G ---提升系统的运动部分变位重量总和，kgeddmG G G S S G ++++=∑21式中：dm G ---提升机的主导轮（包括减速器）旋转部分的变位重量，kg ；e G ---电动机的变位重量 222)(g e D i GD G =式中：i ---减速器的速比 ；)(2GD ---从电动机产品样本上查到的回转力矩，2m kg ∙10.提升系统运动部分的运动学和动力学计算 1）立井提升系统运动部分速度图参数的选取对于箕斗提升，采用五阶段或六阶段的提升速度图；对于罐笼采用五阶段提升速度图。
（1）初加速度0α的选定 ：02002h v =α 式中： s m v /5.10= ； 0h 一般取0.35~0.52/s m（2）正常加速度1α的选定：c) 《规程》规定：罐笼升降人员的加速度和减速度不得超过0.752/s m ;d) 按减速度器输出轴端允许的最大力矩： ∑-≤''1max 1M R R S M g g α式中： max M ---减速器轴输出端允许的最大力矩；∑'M---不包括电动机变位质量的提升系统的变位质量，∑∑-=g G M M d 'e) 按电动机运行方式的加速度：∑-≤MS F p '11α式中：P F ---起动阶段电动机产生的平均力，当采用金属电阻分级起动时，P F 可按e p F F λ)8.0~75.0(=；当采用液体电阻时，P F 可按e p F F λ)9.0~85.0(=。
式中：λ---选顶的电动机最大转矩与额定转矩之比值；e F ---电动机额定力：max 102v N F e e η=。
式中：e N ---电动机额定功率。
（3）正常减速度的确定： 1. 自由滑行的减速度：双容器提升： ∑∆-≤M H KQ t 3α ； 单箕斗提升：∑∆-+≤M H Q W t)25.0(13α； 单罐笼提升： ∑∆-++≤M H Q Q W tz 5.0)25.0(13α式中：K---矿井阻力系数。
箕斗提升时，取K=1.15 ； 罐笼提升时，取K=1.2; ∆---提升钢丝绳与平衡尾绳的总单重之差，即k k q n P n 21-=∆。
2. 机械制动的减速度：双容器提升： ∑+∆-≤M Q H KQ t 3.03α； 单箕斗提升：∑+∆++≤M Q H Q W t 3.0)25.0(13α；单罐笼提升： ∑+∆+++≤M Q H Q Q W t z 3.05.0)25.0(13α3. 电动机运行方式的减速度：双容器提升:∑-∆-≤M F H KQ e t 35.03α;单箕斗提升:∑-∆-+≤M F H Q W et 35.0)25.0(13α; 单罐笼提升： ∑-∆-++≤M F H Q Q W et z 35.05.0)25.0(13α2）提升系统运动部分速度图参数的计算五阶段速度图的计算： 1. 加速阶段：加速度：1α； 加速时间：1max1a v t =； 加速阶段运行距离：tv h max 121=2.爬行阶段：爬行速度4v ，其数值可根据提升机型号查出，如果没有微拖动装置，可采用00.4~0.5m/s ；爬行时间：444v h t =3. 正常减速阶段： 减速度：3α；减速时间： 34max 3αv v t -=； 减速阶段运行距离：3max 32t v v h t+=4. 制动停车阶段：末减速度：5α，一般取0.3~0.5 ; 末减速时间：545αv t =；运行距离：54521t v h =5. 等速阶段：运行距离：)(54322h h h h H h t +++-=； 等速阶段运行时间：max 22v h t =六阶段速度图的计算：（基本于五阶段速度图相同，只是将加速度阶段分为两个阶段） 1. 初加速度阶段： 初加速度：0α采用0.3~0.5 m/s 2 ; 箕斗滑轮脱离卸载曲轨时的速度：s m v /5.10=初加速阶段运行时间：000αv t =； 运行距离： 00021t v h =2. 正常加速度阶段：正常加速度：1α；加速阶段运行时间：1max 1αv v t -=；运行距离：1max 12t v v h +=3）提升系统运动部分的运动力计算 六阶段速度图的运动力计算：提升开始时：∑+∆+=00αM H KQ F t ； 初加速终了时：00'02h F F ∆+=；加速开始时：∑-+=)(01'01ααM F F ； 加速终了时：1122h F F ∆+= ；；等速开始时：∑-=123αM F F ； 等速终了时：2342h F F ∆+=； 减速开始时：∑-=345αM F F ； 减速终了时：3562h F F ∆+=； 爬行开始时：∑+=367αM F F ； 爬行终了时：4782h F F ∆+=；上述计算式依据的基本公式：∑±-∆-=αM h H KQ F t )2( 对于单容器提升：∑±-∆---=αM h H Q Q KQ F t c p )2()(11.电动机容量校验1）等效力计算：dd T tFF ∑=2式中： d T ---等效时间 ；t F ∑2---各个运行阶段力的平方与该段时间乘积的总和。