矿井运输提升之矿井提升运动学及动力学

矿井提升运动学及动力学
提升速度图
•提升设备在一个提升循环内其提升速度随时间
变化的关系图形，叫做提升速度图。

•对于底卸式箕斗，为保证箕斗离开卸载曲轨时
速度不能过高，需要有初加速阶段；为使重箕
斗上升到井口而进入卸载曲轨内运行时，减少
对井架、曲轨的冲击，提高停车的准确性，应
有一个低速爬行阶段，故箕斗提升采用六阶段
速度图。

•t0--初加速阶段运行时间，由于这时井上空箕斗在卸载曲轨内运行，故加速度不可过高，以免对设备产生过大冲击，箕斗滑轮离开曲轨时的速度vo≤1．5m／s；
•t1--主加速阶段运行时间
•t2--等速阶段运行时间
•t3--主减速阶段运行时间
•t4——爬行阶段运行时间，此时重箕斗上升到井口以上进入卸载曲轨运行，为减少对井架及曲轨的冲击，爬行
≤0．5m／s；
速度一般控制在v
4
•t5--抱闸停车阶段时间，
•θ——休止时间，即装卸载时间。

•对于罐笼提升，因无卸载曲轨的限制，故无需初加速阶段，开始就以较大的主加速度加速，但是为了准确停车(使罐笼内的轨道与车场轨道对齐)，也需要有一爬行阶段，因此，普通罐笼提升采用五阶段速度图。

提升加速度的确定
1、箕斗提升初加速度a
为了保证提升开始时，空箕斗对卸载曲轨及井架的
冲击不致过大，箕斗离开卸载曲轨时的速度被限制
在Vo≤1．5m／s，根据目前大量通用的箕斗卸载
曲轨行程为2．13m，(新标准系列箕斗的卸载曲轨
=0．5m／s2。

行程为2．35m)，所以一般初加速度a
o
2、主加速度a1的确定
主加速度a1 是按安全经济的原则来确定的，主
加速度的大小受《煤矿安全规程》、减速器强
度、电动机过负荷能力三个方面的限制。

综合考虑上述三个条件，按其中最小者确定主
的大小。

加速度a
1
•《煤矿安全规程》对提升加、减速度的限制：“立井中用罐笼升降人员时加速度和减速度，都
不得超过0.75 m/s2；斜井中升降人员的加速度和减速度，不得超过0.5 m/s2。

”
•对升降物料的加、减速度规程没有规定，一般
在竖井，加、减速度最大不超过1.2m /s2，斜井不超过0.7 m/s2。

•按电动机的过负荷能力来确定：根据电动机的最大平均出力应不小于加速阶段实际所需的最大出力，计算出主加速度a1的值。

•按减速度允许的输出传动转矩来确定：根据电动机通过减速器作用到卷筒主轴上的拖动力矩，必须小于减速器所允许的最大输出转矩，计算出主加速度a1的值。

•综合考虑上述三个数值，取最小者。

提升减速度的确定•提升减速度一般取与加速度相同值。

它不仅需要满足上述《煤矿安全规程》的规定，同时还与提升设备所采用的减速方式有关。

目前提升机的减速方式有以下三种：
自由滑行减速
电动机减速方式
制动减速方式
▲自由滑行减速：减速一开始，电动机便从电网上断开，提升系统拖动力为零，靠惯性自由滑行。

▲电动机减速方式：电动机减速方式为正力减速。

当采用自由滑行减速方式其减速度太大时，必须采用正力减速。

▲制动减速方式：此减速方式为负力减速。

当采
用自由滑行减速方式减速度太小时，必须对系统施加制动力。

制动减速方式有机械制动和电气制动两种
•因此，在确定提升系统减速度时，首先必须计算自由滑行减速度。

若自由滑行减速度太大，则必须采用电动机减速(正力减速)方式；若自由滑行减速度太小，则必须选择制动减速(负力减速)方式。

对于负力减速，当需要制动力较小时，可采用机械闸减速，当需要制动力较大时，须采用电气制动。

为安全可靠，副井提升设备都应采用电气制动。

提升系统静阻力
提升系统的静阻力包括静力和阻力。

静力包括货载重力、容器自重及钢丝绳重力；
阻力来源于提升容器在井筒中运行时空气的阻力，罐耳与罐道之间的摩擦阻力，钢丝绳在天轮和滚筒上的弯曲阻力及天轮轴承、滚筒轴承的阻力等。

提升系统静阻力的特点
(1)静阻力与容器的自重无关；
(2)在提升过程中，静阻力随提升容器位置的
不同，而发生变化，这种静阻力在提升过程中发生变化的现象称之为静力不平衡；
(3)在深井中以及钢丝绳较重时，静阻力有可能在提升终止前出现负值。

•对于立井有尾绳的系统，当提升主绳和尾绳重力相等时，静阻力不再随提升容器位置的改变而改变，如图中直线3所示，属静力平衡系统。

小结
1、掌握箕斗提升和罐笼提升的速度图和速度图
各段的含义。

2、了解提升系统静阻力的特点。

3、掌握加速度和减速度的确定方法。