调度绞车选型设计计算书

丁家梁煤矿一煤运输顺槽绞车选型设计计算书
编制：
审核：
审批：
日期：
调度绞车选型设计
一、主要参数：
1、 使用地点相关参数：
使用地点：一煤运输顺槽
使用地点斜巷倾角（β） 分四段，第一段倾角按最大20°考虑，其余平均按10°考虑。

使用地点斜巷长度（L ） 900m ，分三段，第一段为250米，第二段为200米，第三段为200米，第四段为250米；
绞车绳端载荷（包括平板车自身重量和设备重量）（W ）11000 kg ；
二、钢丝绳的选取
1、钢丝绳重量的计算（第一段 长度L=250米，倾角按最大坡度20°） 由下列计算公式计算钢丝绳重量
126
W sin f cos )q (sin f cos )11000sin200.015cos 20)167010250(sin200.15cos 20)9.8 6.59450
b L g m ββσββρ
+≥-+⨯⨯⨯+⨯=⨯-⨯+⨯⨯⨯o o o o （（ =1.47Kg/m
式中W ：绳端载荷（包括平板车自身重量和设备重量），kg g ：重力加速度，9.8m/s ;
β：斜巷中产生最大拉力处的倾角，取20°;
f1：平板在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015； f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.15； q ：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m ；
L ：使用地点斜巷长度，250m;
b σ：钢丝绳的公称抗拉强度，取1670×106N/㎡；
ρ：钢丝绳的密度，取9450Kg/m ³
m:钢丝绳的安全系数，取6.5；
计算得钢丝绳每米重量为1.47Kg/m,
查GB8919-2006 重要用途钢丝绳，选取钢丝绳参数如下：
钢丝绳直径（φ）：20mm ；
钢丝绳每米重量（q ）：1.47Kg/m ；
钢丝绳公称公称抗拉强度：1670MPa
钢丝绳最小破断拉力总和（Q ）：267KN 。

由此可得，第一段选用钢丝绳型号为6×19S+FC-20
2、第二、三、四段（长度按250米计算，倾角按平均10度计算） 由下列计算公式计算钢丝绳重量
126
W sin f cos )q (sin f cos )11000sin100.015cos10)167010250(sin100.15cos10)9.8 6.59450
b L g m ββσββρ
+≥-+⨯⨯⨯+⨯=⨯-⨯+⨯⨯⨯o o o o （（ =1.22Kg/m
查GB8919-2006 重要用途钢丝绳，选取钢丝绳参数如下：
钢丝绳直径（φ）：18mm ；
钢丝绳每米重量（q ）：1.19Kg/m ；
钢丝绳公称公称抗拉强度：1670MPa
钢丝绳最小破断拉力总和（Q ）：217KN 。

第二、三、四选用钢丝绳型号为6×19S+FC-18。

三、选型计算：
1、第一段提升能力计算
（1）、实际提升时最大静拉力
Pmax=W（sinβ+f1cosβ）×g +q×L（ sinβ+f2cosβ）×g
= [11000×（sin20°+0.015cos20°）+1.47×250×（sin20°+0.15cos20°）] ×9.8
=[11000×（0.342+0.014）+367.5×（0.342+0.14）]×9.8
=(3916+177) ×9.8
=40112N=40KN
式中W：绳端载荷（包括平板车自身重量和设备部件重量），kg
g：重力加速度，9.8m/s
β：斜井中产生最大拉力处的倾角20°;
f1：平板在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015；
f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.15；
q：钢丝绳单位长度的质量，Kg/m；
L：使用地点斜巷长度，m;
2、钢丝绳安全系数校验：
K=Q（钢丝绳最小破断拉力总和）/Pmax（实际提升时的最大静拉力）=267/40=6.675＞6.5，合煤矿安全规程。

故选择φ20的钢丝绳可以满足最大件的提运。

3、绞车功率计算
根据钢丝绳绳径，拟选JD-4调度绞车，其参数如下，
外层钢丝绳静张力 40KN ，平均绳速为1.25m/s ，电机功率为55KW,容绳量为400m 。

由公式计算
Pmax V 40000 1.25P 58Kw 1000η10000.85
⨯⨯===⨯⨯ 式中：P ：电机功率，KW
V ：绞车运行时速度，m/s;
η：电机效率，取0.85；
Pmax: 钢丝绳最大静张力； 由此计算得电机功率为58KW 。

4、绞车提升最大物件的重量
根据公式
Pmax=W （sin β+f1cos β）×g +q ×L （sin β+f2cos β）×g 根据以上公式可求得JD-4绞车最大提升物件的重量
21Pmax-pL(sin f cos ) g 40000-1.47250sin200.15cos20)9.8W sin f cos g sin200.015cos20)9.8
ββββ+⨯+⨯⨯==++⨯⨯o o o o （（）（ =10967Kg
（5）、结论：
根据绞车绳端最大载荷11000Kg,计算钢丝绳提升最大静拉力为40KN ，电机功率为55KW ，而JD-4，外层最大静张力为40KN ，电机功率为55KW ，由此可得牵引力能满足使用要求，因斜巷长度250长，其中只有36米左右为20°坡，其余平均为10°，所以电机功率基本能满足使用要求。

故一煤顺槽斜巷第一段工作面斜巷绞车选型为JD-4型调度绞车。

2、第四段提升能力计算
因二、三、四段长度为200米、200米、250米，所以按250米长度考虑计算。

（1）实际提升时最大静拉力
Pmax=W（sinβ+f1cosβ）×g +q×L（ sinβ+f2cosβ）×g
= [11000×（sin10°+0.015cos10°）+1.19×250×（sin10°+0.15cos10°）] ×9.8
=[11000×（0.173+0.015）+297.5×（0.173+0.15）]×9.8
=(2068+96) ×9.8
=21207N=21.2KN
式中W：绳端载荷（包括平板车自身重量和设备部件重量），11000kg g：重力加速度，9.8m/s
β：斜井中产生最大拉力处的倾角，平均取10°;
f1：平板在轨道上运行时的实测阻力系数，采用0.015；
f2：钢丝绳在运行中的实测阻力系数，采用0.15；
q：钢丝绳单位长度的质量，1.19Kg/m；
L：使用地点斜巷长度，250m;
（2）钢丝绳安全系数校验：
钢丝绳选用6×19S+FC-18，钢丝绳最小破断拉力总和217KN
由公式 K=Q（钢丝绳最小破断拉力总和）/Pmax（实际提升时的最大静拉力）=217/21.2=10.2＞6.5，符合煤矿安全规程。

故选择φ18的钢丝绳可以满足最大件的提运。

（3）、绞车功率计算
根据钢丝绳绳径，拟选JD-2.5调度绞车，其参数如下，
外层最大静张力为25KN ，最大绳速为1.45m/s,电机功率为40KW,容绳量为400m 。

由公式计算
式中：P ：电机功率，KW
V ：绞车运行最大速度，m/s;
η：电机效率，取0.85；
Pmax: 钢丝绳最大静张力；
由此计算得电机功率为39.7Kw 。

JD-2.5绞车功率为40KW ，可以满足使用要求。

（4）、绞车提升最大物件的重量
根据公式
Pmax=W （sin β+f1cos β）×g +q ×L （sin β+f2cos β）×g 根据以上公式可求得JD-2.5绞车最大提升物件的重量
21Pmax-pL(sin f cos ) g 25000-1.19250sin100.15cos10)9.8W sin f cos g sin100.015cos10)9.8
ββββ+⨯+⨯⨯==++⨯⨯o o o o （（）（ =13365Kg
（5）、结论：
根据绞车绳端最大载荷11000Kg,计算钢丝绳提升最大静拉力为21.2KN ，电机功率为39.7KW ，而JD-2.5，外层最大静张力为25KN ，1.1Pmax V 1.121200 1.45P =39.7Kw 1000η10000.85
⨯⨯⨯⨯==⨯⨯
电机功率为40KW，由此可得牵引力、和电机功率都能满足满足要求，故一煤顺槽斜巷第二、三、四、段工作面斜巷绞车选型为JD-2.5型调度绞车。

综合以上计算，需要JD-4调度绞车1台，JD-2.5调度绞车3台。