提升系统选型计算

提升系统选型及验算方法

一、提升井架

井筒利用矿建用凿井井架施工，凿井井架必须能承载井筒装备安装施工荷载，且其天轮平台满足提升悬吊天轮布置的要求。必要时可采用永久井架施工。

二、提升机

井筒装备安装用的提升机，应根据井筒安装的提升方式及提升量进行选择。必要时可采用矿永久提升机施工。列出提升机技术参数表（表3.4.3）。

三、提升系统选型验算

根据矿建所用提升机或矿永久提升机进行提升能力验算。

（1）、提升绞车凿井提升计算

①滚筒直径（D）

D≥60ds D≥900δ

式中：ds—钢丝绳直径，mm；δ—钢丝绳最粗钢丝直径，mm；

②选定提升机型号

DT≥D DT—所选提升机的滚筒直径，Mm;

③校验滚筒宽度

B=｛［（H0+30）/3.14DT］+3｝(ds+ε)≤BT

式中：30—钢丝绳试验长度，m；

DT—提升机名义直径，mm ；

3—摩擦圈数；

BT—提升机滚筒宽度，mm;

ε—钢丝绳绳圈间隙，取2～3mm ；

④计算提升高度H0=H1+H2+H3+H4，m。

其中：H1—井筒深度，m

H2—井架高度，m

H3—提升天轮半径，m

H4—提升天轮梁高度，取0.75m

⑤设计选用多层股不旋转钢丝绳作为提升绳，绳重Ps= kg/m，钢丝绳最小破断拉力Q断为kg，配提升钩头，提升钩头应与提升荷载配套。

⑥提升容器自重：

吊桶：Q Z=G1+ G2+ G3+ G4；

其中：G1—吊桶重量，kg

G2—钩头重量，kg

G3—滑架重量，kg

G4—滑架缓冲器重量，kg

⑦提升载荷：

Q=最大提升重量，kg；

Q绳：提升钢丝绳重：提升高度绳重，kg

⑧提升钢丝绳静张力：

Q总= Q + Q绳，kg；

其中：

Q—最大提升重量，kg

Q绳—提升高度的钢丝绳重量，kg

提升人员时：Q

人总

= Q Z +n Q人+ Q绳，kg

其中：Q1—提升容器总重量，kg

Q人—吊桶乘人总重量，取75kg/人

Q绳—提升高度的钢丝绳重量，kg

n—吊桶乘人数，根据吊桶容积确定

以上计算的钢丝绳静张力Q

总

应小于绞车最大静张力差，可以满足使用。

⑨以最大静张力验算提升绳安全系数Ma：

提料：Ma=Q

断/Q

总

＞7.5，提人：Ma= Q

断

/ Q

人总

＞9，满足要求。

⑩电机功率验算：

P o=Q o V=Q o WπD/（102×η×60×i）<绞车电机额定功率

结论：该提升绞车挂吊桶、重物提升到合理位置；实际施工时，绞车实际电流不得超过额定电流，确保提升安全。

（11）提升偏角验算

滚筒中心与天轮中心距离L（不超过60m），钢丝绳距提升中心线的最大偏移量为B。

钢丝绳最大偏角α=arctg（B/L）= °<1.5°，满足要求。

（12）提升过卷高度验算（以最大长度的吊物为例）

绞车最大绳速为m/s。

h4=H-(h1+h2+h3+0.5R) m，

式中：H—为井架高度即井口水平到天轮平台的距离，m

h1—天轮平台高度，取m

h2—吊物吊起所需高度，m

h3—吊物、钩头、连接装置和滑架的总高度，m

h4—提升过卷高度，

R—提升天轮公称半径，m

h3=3.48+2.5+1.1=7.08

式中：h5—吊物总高度，m

H6—吊物提升所需高度，1.5m

H7—钩头总高度，2.5m

大于《煤矿安全规程》规定的过卷高度（通过规程计算），满足施工要求。

(2)、提升机调试计算

①失压脱扣器整定

i.吸引电压不高于额定电压的85%

即U吸=0.85Ue/K y=0.85×6000/60=85V

ii.释放电压约为额定电压的60%

即U放=0.6Ue/Ky=0.6×6000/60=60V

式中：K y--电压互感器变比，6000/100

②电流速断

电流速断用做电动机的短路保护。

I aq=K rel·K c·λm·I1n/K iＡ

式中：K rel----可靠系数，取1.6；

K c----接线系数，接相电流取1；

Λm----电动机最大力矩相对值，1.9；

I1N----电动机定子额定电流，120A；

K i----电流互感器变比，为200/5。

③过流保护

反时限动作用做电动机的过流保护。

I aoc=K rel·K c·I1n/(K i·K ret) A

式中：K rel----可靠系数，取1.2；

K ret----继电器返回系数，取0.85；

K c、I1N、K i同上。

④加速电流继电器

采用纯时间控制，把电流继电器作为限流元件：

i.吸引电流

i at=1.05λ1·I1N/ K i A

式中：λ1-起动切换力矩上限相对值，1.4

ii.释放电流

i r=K ret·i at A

式中：K ret-返回系数，取0.8

⑤过速继电器

GSJ2继电器，作为等速阶段过速保护用，按规程要求过速15%起保护作用，所以整定值为：U at=1.15E N V

式中：E N----测速发电机直流输出，Ｖ；

⑥时间继电器

⑦液压站整定压力kg/cm2

A、确定最大力矩：

a.最大静张力差（见本设计4.2.4）

F jc= Q总×9.81 N

b.最大静张力矩

M jmax=F jc×D/2 N·M

式中：D----滚筒直径，2.8m；

c.最大制动力矩

c.1未考虑残压影响所需制动力矩：

Mz＇max≥3×M jmax N·M

c.2考虑残压影响所需制动力矩:

Mz＂max≥Mz＇max+9.81×2n·P z·A·R cp·μN·M

式中：n----盘形制动器对数，10；

P z----电液调节阀残压，取P z=5kg/cm2;

A----盘形制动器活塞面积，查得A=138cm2；

R cp----盘形闸磨擦半径，查得R cp=1.572m；

μ----闸瓦磨擦系数，查得μ=0.45。

c.3根据上述计算确定最大制动力矩：

M max= N·M

B、制动油压确定

（1）制动系统贴闸皮油压Pt:

P t=M zmax/（2n·R cp·A·μ·g）×0.0981 MPa