煤矿提升机制动力矩相关验算

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主绞车制动力矩及制动减速度

主提升机制动力矩及制动减速度验算南阳庙矿矿井主井提升机房设计为提物、提人的混合缠绕式提升机，提升机的有关数据如下：型号：2 6E2500/1220 X2、电机功率200KW滚筒直径d=2.5m 从钢丝绳出厂名牌上查得：钢丝绳抗拉强度为1670MPa 钢丝绳破断拉力Q p=412.6KN=42102kg钢丝绳每米重量P b=2.44kg/m提升钢丝绳规格：6 X19S+FC-26.00mm矿车自重：q =600kg 提升平均自重：q c =1000kg 提升矿车数量n1=5主井倾角a =28。

提升钢丝绳长度L o=620m额定静张力F max：7500kg 额定静张力差Fc：4000 kg矿车阻力系数f1=0.015钢丝绳阻力系数f2=0.15一、实际最大静张力F jmax=n1(q+qc)(sin a+f1cos a)+P b L o(sin a+f2cos a)= 5(600+1000)( sin28 °+0.015cos28 °)+2.44 >620(sin28 °0.15cos28 °)=4769.1(kg)因F max=7500kg >4769.1 kg 合格二、实际静张力差F x = F jmax -nq c (sin a f i cos a)=4769.1 -5 X1000 X(sin28 °0.015cos28 ° )=2489.3kg<4000kg 合格三、实际制动力矩P x = ( F xX P o/ F C) +c (kg/cm 2)P x --- 实际需要的工作油压( kg/cm 2)P o ---提升机设计最大静张力差时的油压值(查资料) 得P o =45.7 (kg/cm 2)F x ---提升机实际最大静张力差2489.3 (kg) F C---提升机设计最大静张力差4000 (kg)c--- 盘闸各阻力和:c=9+5+7=21 ( kg/cm 2)P x = ( F X XP O/F C) +c=(2489.3 >45.7/4000)+21 =49 ( kg/cm 2)F= P x> AF---弹簧力A---油缸面积227 cm 2F= P x> A=49 > 227=11123(kg)因F=N+K △/n1+cN --- 所需正压力(kg)△- 闸瓦最大间隙 1.5(mm)K ---- 碟形弹簧的刚度4100 kg/cmn1 --- 一组碟形弹簧的片数查表得:14 片c --- 盘闸制动器各运动部分的阻列车长,取c=0.1F所以N=11123-4100 X1.5/14-1112.3=9571(kg)M z=2 XN X J XR m 呦式中Rm 平均摩擦半径 1.33mu--- 摩擦系数按规程取0.4n--- 制动盘付数2Mz= 2 X9571 X0.4 X1 .33 X2= 20367kg.m四、实际静力矩M j=Fc X D/2=4000 X2.5/2=5000kg.m五、制动力矩倍数K=Mz/ M j= 20367/5000=4.1>3 符合《安全规程》要求六、自然加速度计算A iz= n 1q c (sin a f i cos a) g/ (n 1q c+Gt)式中g ---- 重力加速度，9.81m/s 2Gt ---- 天轮的变位重量250kgA1z= n1q c(sin a-f1cos a)g/(n1q c+Gt)=5 X1000 00.4695-0.015 XQ.8829) X9.81/(5 X1000+250)=0.426m/s 2>0.5m/s 2符合《安全规程》要求七、自然减速度计算A iz= n1 (q+q c) (sin a+f i cos a) g/{ n1 (q+q c) +Gt}=50 (1000+600 )0(0.4695+0.015 00.8829 )09.81/{5 0 ( 1000+600 ) +250}=0.46m/s 2<0.5m/s 2 符合《安全规程》要求八、钢丝绳的安全系数验算m=Q p/{ n1(q+q c)(sin a+f1cos a)+P b L o(sin a+f2cos a)} =42102 /{5(600+1000)( sin28 °+0.015cos28 °)+2.440620(sin28 °+0.15cos28 °)} =42102/4769.1=8.828 >7.5符合《安全规程》要求南阳庙煤矿2012-3-31。

主井提升绞车制动装置制动力矩验算

主井提升绞车制动装置制动力矩验算南宁矿业机电科主井提升绞车制动装置制动力矩验算一、主井绞车技术资料：1、绞车型号：JTP-1.62、提升方式：斜井串车提升3、提升长度：井口标高＋82m、井底标高-26m、井筒倾角25º、井筒斜长265m。

4、提升标准：1T标准矿车，提煤4车、提矸3车、物料3车。

5、制动装置形式：盘型制动闸4副二、盘型制动闸制动力矩的计算1、绞车载荷所产生的旋转力矩计算Mj=｛﹙Q＋Qr＋PL｝sin∝－〔﹙Q＋Qr〕f1＋PLf2〕cos∝｝×D/2Mj—静载荷所产生的旋转力矩kg/mQ—提升货载重量kgQr—提升容器自重kgP—钢丝绳每米重量kgL—斜井提升钢丝绳全长mD—滚筒直径mmf1—阻力系数取0.015f2—摩察系数取0.2Mj=｛﹙Q＋Qr＋PL｝sin∝－〔﹙Q＋Qr〕f1＋PLf2〕cos∝｝×D/2=｛﹙1000×4＋600×4＋2.16×560｝sin25º－〔﹙1000×4＋600×4〕×0.015＋2.16×560〕cos25º｝×1600/2=2387kg2、绞车制动力矩的计算每副闸瓦的制动力矩F=2NfN=3SrD/4Rrfn=3×4000×1.6/4×0.8×0.2×4=7500kgF=2Nf=2×7500×0.2=3000kg绞车制动力矩：Mz=3000×4=12000kg3、验算制动力矩是否满足要求：Mz/Mj=12000/2387=5绞车制动力矩满足《煤矿安全规程》规定。

矿用提升机系统制动力矩的测试探讨

引言《煤矿安全规程》（2016版）规定提升机制动装置产生的制动力矩与实际提升最大载荷旋转力矩之比K 值不得小于3。

煤矿在用提升机系统安全检测检验规范AQ 1014—2005、AQ 1015—2005、AQ 1016—2005中明确规定：提升机的常用闸和保险闸制动时，所产生的制动力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K 值不得小于3[1]。

以上标准规定中，仅给出了提升机制动装置产生的制动力矩应满足的技术条件，但具体的测试方法没有给出，本文根据实际现场检测中遇到的问题，具体介绍了几种测试方法，以解决测试中遇到的各种问题。

1提升机制动力矩测试原理制动力矩的检测是提升机性能测试的一项重要指标，该项检测属于静态测试的一部分，其原理是利用提升机测试仪及其辅助工具，模拟提升机制动时的情况，通过不断增加提升机的载荷，直到闸盘与制动盘之间产生了相对运动时，这个载荷即为该副闸瓦所产生的制动力F i ，制动力F i 与制动半径R i （压力传感器与滚筒的连接点到滚筒中心轴线之间的距离）的乘积即为制动力矩M z ，将提升机的所有闸瓦的制动力矩相加即为该提升机系统的制动力矩[2]。

M z =ni =1移F i R i .式中：M z 为每副闸瓦实测制动力矩之和，N ·m ；F i 为每副闸瓦施加的制动力，N ；R i 为检测时，F i 作用的制动半径，m 。

根据提升机的不同类型，因地制宜采用不同的方法，大致可分为拉力传感器法和压力传感器法。

2压力传感器法测试制动力矩CTD21W 矿用提升机无线多参数测试仪作为提升机性能测试的第三代产品，其运用了检测技术、信号分析、计算机技术等，通过无线模块进行数据传输，使用方便、数据准确。

该设备用于缠绕式提升机系统测试制动力矩，常采用压力传感器法。

压力传感器法测试制动力矩多用于缠绕式提升机，凿井期间采用吊桶提升系统时，将吊桶停放在井口的安全门上，单绳缠绕式提升机系统将罐笼停在井口位置，使用钢轨将井口封闭，将罐笼停放在钢轨上；双滚筒缠绕式提升机系统将两侧罐笼停在井筒中部位置，并增加相应的配重，保证两根钢丝绳提升相同的重量[3]。

XXX煤矿立井提升设备提升能力校验计算说明书

XXX煤矿立井提升设备提升能力校验说明书XXX 煤矿2020年1月XXX煤矿立井提升设备提升能力校验计算本次校验是按“改扩建将设计生产能力提升至3.0Mt/a，新增一条主立井，主要担负全矿井原煤提升任务，将原主立井改造为提矸井，主要担负矿井矸石提升任务。

原副立井维持不变，担负升降人员、下放材料和设备等任务。

”的情况进行校验的。

矿井工作制度为三八制，年工作日为330d，日净提升时间为16h。

一、本次改扩建设计概述本次改扩建将设计生产能力提升至3.0Mt/a，新增一条主立井，主要担负全矿井原煤提升任务，井筒直径Φ6.5m，布置一对25t提煤箕斗，装备钢罐道，曲轨卸载。

将原主立井改造为提矸井，装备不变，主要担负矿井提矸石任务。

原副立井装备维持不变，担负升降人员、大件设备、下放材料等辅助任务。

二、现有提升设备概述1、提矸井（原主立井）提升设备提矸井（原主立井）装备一对TDG-16/150×4型4绳16t 底卸式箕斗，自重17.8t，担负原煤提升任务，提升机选用XX “XXX”公司生产的φ4×4多绳摩擦轮提升机，塔式布置。

提升机以直流低速电动机直联方式拖动，配套GLC-8165.79/16型直流电动机，额定功率2100kW，额定转速47.75r/min，电枢电压900V，额定负荷时电动机效率87.3%，电动机采用强迫通风冷却，通风机为LD71/ZE1120R型，配AM250MW-4型，功率为55kW，1475r/min电动机。

提升钢丝绳选用德国三角股钢丝绳，直径37.7mm，单重5.15kg/m，抗拉强度180kg/mm2，钢丝绳破断总拉力102600kg。

提升钢丝绳4根；左捻右捻各2根。

尾绳为镀锌扁钢丝绳，单重10.3kg/m，抗拉强度140kg/mm2，共2根。

主绳轮径与导向轮径均为4m。

2、副立井提升设备副立井装备一对1t双层4车4绳罐笼，自重13182kg，连接装置2945kg。

绞车提升能力的验算

绞车提升能力的验算一.已知条件：1、提升机：型号JTPB-1.2×1P滚筒直径D＝1200mm滚筒宽度＝1000mm绳速V＝2.0m/s电机功率55KW2、最大静张力F＝5850Kg 减速比31.5 F=30KN3、制动直径m＝2.24m4、活塞有效面积A＝138.3cm25、提升绳：型号6×7－Ф24.5－1670 P k＝2.129kg/m Qs＝34500kg6、盘型闸副数87、提升长度：L＝850m L1＝570m α1＝170 L2=280m α2＝2008、最大巷道倾角α=20°9、每钩提车数410、摩擦系数 f1＝0.01 矿车轨道摩擦系数f2＝0.2 钢丝绳与巷道的摩擦系数μ′＝0.35 闸瓦与闸盘的摩擦系数二、提升量校验1.掘进：3×8×2.0×1.5÷0.85=85（个)其中：3—掘进头数8—巷道断面m22—每班进尺1.5—松散系数0.85—装满系数2.回采： 10个3.每班共用矿车数n1=85+10=95(个)4、每提升循环所需时间T g=（0.4L+59）×2=（0.4×850+59）×2=798(S)5、提升能力校验每班提升钩数：G=3600T÷Tg=3600×5÷742=24.2（钩）其中：T=5 每班提物时间每钩提车数：n=24.2×4=96.8>95 取n=4提升能力满足要求三、钢丝绳校验1、提物时的安全系数Q d =n(Q 1+Q 2)(sina+f 1cosa)=4×（600+1800）×（sin20°+0.01×cos20°）=3373kg其中： Q 1=600kg 矿车自重Q 2=1800kg 装载重量f 1=0.01 矿车轨道摩擦系数m ＝Qs ÷[Q d ＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]=34500÷[(3373+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.96>7.52、钢丝绳安全系数提人时安全系数（按提二节人车计算） Q d1=(Q 3+n 2Q 4+n 3 Q 5)(sina+f 1cosa)=（1756+1903+2×15×70）×（sin20°+0.01cos20°）=2024kg 其中：Q 3=1756kg 头车重量Q 4=1903kg 尾车重量 Q 5=70kg 每人平均重量 n 2=１尾车数量 n 3=30载人数m ＝Qs ÷[Q d1＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(2024+850×2.129(sin20+0.2cos20))=11.5＞93.提综采支架综采支架重量9130kg 平盘车重量 1000kgQ d2=( 9130+1000)(sina+f 1cosa)= 10130×（sin20°+0.01cos20°）=3559kg m ＝Qs ÷[Q d2＋L*P k （sina ＋f 2cosa ）]＝34500÷[(3559+850×2.129(sin20+0.2cos20))=7.63＞7.5 钢丝绳满足要求四、钢丝绳在滚筒上缠绕层数Kc ：《煤矿安全规程》409条规定，斜井升降人员和物料的缠绳不超过两层，升降物料的不超过三层，按缠绕两层计算滚筒宽度：B=())()d (4330εφππ+++++Dg KcDg L =)25.24()0245.02(22730850++⨯++ππ=1780mm 其中：Kc=2 缠绕层数ε=2 绳间间隙滚筒满足要求五、最大静张力校验Fz=Q d1+LP k (sin α+f 2cos α)=3373+2.129×850（sin20°+0.2cos20°）=4332kg ＜5850kg 满足要求六、电机功率验算N=η102.15.1v Fz =85.0102 3.0332415.1⨯⨯⨯=172KW 七、静力矩计算M j ＝9.8｛〔n （Q 1+Q z ）+P K L 〕sina-〔n(Q 1+Q z )f 1+P k Lf 2〕cosa ｝×2D ＝9.8×｛（9600+2.129×850）sin20-（9600×0.01+2.129×850 ×0.2）cos20｝×22＝34026N.M八、制动力矩计算：M z ＝3 M j ＝3×34026＝102077N.M 九、制动减速度自然减速度Ac ＝g （sina+fcosa ）=9.8×(sin17+0.015cos17)=3.44 m/s 2 变位重量∑G ＝n(Q 1＋Q 2)＋P k L k ＋G d ＋G t ＋G j＝4×(1800＋600)＋2.129×（850＋30＋7п×2.5）＋14584＋358＋7653＝34186kg L K :钢丝绳总长度 G d :电机变位质量 G t ：天论变位质量 G j ：提升机变位质量1.上提重载： a zx =()()49.328.218634402632077102.2j =⨯+=+∑DM M M Z m/s2a zx ＞Ac 不符合要求采用二级制动一级制动力矩计算：a zx )cos (sin 3.0a f a g +≥＝0.3×9.8×（sin20+0.01cos20）＝1.03m/s 2取a zx ＝1.05 m/s 2M z1＝j 1zx 2a M D G +••∑ ＝34186×1.05×228.2+34026＝74947N.M验算上提重载： a zx =()()8.228.2341863402674947221j =⨯+=•+∑DG M M Z m/s2a zx ＜Ac 满足要求2.下放重载：a zx =()()75.128.23418634026102077221j =⨯-=•∑DG M M Z －米/秒＞0.3A C =0.3×3.44=1.03m/s2满足要求十、动力矩计算：每一制动缸产生的正压力P 1=a 2.431002381340.9535.014.11002102077MP nAR M Z＝＝。

提升系统最大静张力_最大静张力差_钢丝绳安全系数_制动力矩和制动减速度验算

主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。

2、钢丝绳安全系数M 物= Qd Fjm 物=7.728＞6.5 ，符合要求主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩 3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。

其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。

2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求（2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM，Mj——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg,其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N （查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。

制动力矩验算步骤

紧急制动力矩验算一、计算最大静阻力矩1、最大静张力差：F jmax=Q+PH2、最大静张力静阻力矩：M jmax=(Q+PH)*R N.m3、调绳时静力矩：M′jmax=(q+PH)*R N.m式中：Q——一次提升货物重力NP——钢丝绳每米重N/mH——提升高度mq——容器自重NR——滚筒半径m二、计算系统变位质量：∑m=1/g(Q+2q+2P*L +G d) +2m t+m j式中：L——单根主绳全长mm t——天轮变位质量m j——滚筒变位质量（包括减速机）Kg从出厂及有关表查询G d——电动机转子变位重量KgGd=(GD2)d*i2/D2(GD2)d——电动机转子回转力矩N.m2(电机样本提供)D——滚筒直径mi——减速机减速比g——重力加速度（取9.8）m/s2三、计算提升系统质量模数，确定紧急制动力矩倍数Z=M z/M jmax1、提升系统质量模数¢=∑m/F jmax2、确定制动力矩倍数①当0.8﹤ψ﹤1.33时Z=1+2.5ψ②当ψ﹥1.33时Z=3.25ψ③当ψ﹤0.8时采用二级制动一级制动矩倍数Z1=0.5+2.5¢，二级制动力矩倍数Z≥3.3、确定的制动力矩倍数尚需满足Z1M jmax/2 M′jmax﹥1.2的要求。

四、紧急制动减速度1、上提重物紧急制动减速度 a s=（Z+1）/Φ2、下放重物紧急制度减速度a x=（Z-1）/Φ注：二级制动时Z为Z1五、确定制动油压1、当采用一级制动时，最大制动油压P mPm=ZM jmax/2n*s*µ*R z*100+P0+P1+P22、当采用二级制动时①二级制动最大油压PmPm≥3M jmax/2n*s*µ*R z*100+P0+P1+P2②一级制动油压P IP I=2(P m-P0-P1-P2)- Z1M jmax/n*S*µ*R z*100式中：P m－为最大工作油压 MPan－制动器副数s－制动油缸有效面积 cm2µ－制动盘摩擦系数 (0.3～0.5)R Z－制动盘平均摩擦半径 mP0－液压站残压 0.5MPaP2－制动器阻力（0.3MPa－0.4MPa）P1－保证必要的闸瓦间隙所需油压 P1=K*δ/n1s*100MPa K－一片碟簧刚度 N/mmδ－闸瓦间隙 mm 取δ＝2n1－制动缸内弹簧片数P I－一级制动油压 MPa。

提升机验算——精选推荐

副井提升机验算一、相关数据：二、最大静张力、最大静张力差、钢丝绳、电机功率验算1、最大静张力验算（1）矿井实际提升情况计算最大静张力F jm△=n1p-n2q=4×31.1-2×61.5=1.4＞0属于轻尾绳系统F1= gQ p+n1p（H+h o)＋n2qH h=10×14500+4×31.1×338+2×61.5×15=145000+42047.2+922.5=187969.7NF2= Q Z +n1p（H+h o)＋n2qH h=82000+4×31.1×338+2×61.5×15=82000+42047.2+922.5=124969.7NF jm＝F1＝187969.7N式中：Q p＝14500kg 平衡锤最大载荷Q Z=82000N 为罐笼自重n1=4 为首绳根数p=31.1N 为首绳每米重量H=308米为提升高度n2=2 为尾绳根数q=61.5N 为尾绳每米重量H h=15米为尾绳环高度h o=30米为井口离天轮中心距离(2) 提升机设计许用最大静张力：[F jm]= 335000N（3）验算：F jm≤[F jm]即最大静张力满足设计要求2、最大静张力差验算（1）根据矿井实际提升情况计算最大静张力差F jcF jc =F1-F2=187969.7-124969.7=63000N （2）提升机设计许用最大静张力差： [F jc ]=95000N（3）验算： F jc ＜ [F jc ]即最大静张力差满足设计要求 3、钢丝绳安全系数的验算：m=jmF Qs =7.1879695543674=11.80 ＞ 9.2-0.0005H=9.028式中：Q s =554367N 为首绳钢丝绳破断力总和即钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求。

三、制动系统验算1、提升机实际最大静阻力矩M jm (N ·m) M jm =F jc R=63000×1.4=88200N ·m 式中：R=1.4m 为提升机滚筒半径2、提升系统总变位质量∑m 的计算： ∑m=m+m z1+ m z2+n 1pL p +n 2qL q +nm t +m j +m d=(12000+1057)+8200+14500+4×3.11×430+2×6.15×630+6880+9000+10526 =75261.2kg质量模数β＝75261.263000＝0.9423、制动力矩M z 的确定下放大件时，制动系统采用二级制动第一级制动力矩：M z1＝242000N·m最大制动力矩M z2=280000N·m4、液压站最大工作油压计算Pm ≥Mz22nAµRz +P1+P2+P3 =2800002×6×13800×0.4×1.6+2.35=2.64+2.35=4.99 MPa取值Pm=5.0MPa式中：制动盘制动半径 R z=1.6m制动盘设计摩擦系数μ=0.4制动器对数 n=6活塞有效面积 A=138cm2=13800mm2P1－保证全松闸时闸瓦间隙所需油压。

煤矿在用缠绕式提升机与提升绞车制动力测试

煤矿在用缠绕式提升机与提升绞车制动力测试摘要：矿井提升机与提升绞车在矿井中担负着升降人员、提升矿物、运送物料以及升降设备、工具等任务，是联系矿井地面与井下的运输设备，是矿井的重要设备之一。

矿井提升机和提升绞车的制动系统是作为提升系统减速并安全停车的最后手段，它直接影响着提升设备能否正常工作和人身设备的安全，因此定期对主要提升设备进行制动力测试，掌握制动器的工作性能，并对其进行适当的调整，对矿井安全生产有着重要的意义。

关键词：煤矿；提升机；提升绞车；制动力测试由于矿井提升机和提升绞车现场情况和检测条件的各异，选择合适的制动力测试方法不仅可以节省人力物力、保证测试人员的安全，还能尽量减少检测工作对矿井生产的影响，提高测试的科学性与准确性。

1 提升机和提升绞车制动力要求与验算行业标准对提升机和提升绞车对制动力矩均做了规定，要求：“常用闸和保险闸制动时，所产生的制动力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K 值不应小于3；对于质量模数小的绞车，上提重载保险闸的制动减速度超过4.3.7 条规定的限值时，可将保险闸的K 值适当降低，但不得小于2”。

1.1立井单绳缠绕式无尾绳提升最大静阻力矩：，式中：Fjm-提升机或提升绞车最大静张力/N；Q-次提升载荷重量/N；Qz-提升容器自重/N；p提升钢丝绳每米重量/（N/m）；H钢丝绳最大悬垂长度/m；R-提升机或提升绞车滚筒半径/m。

1.2斜井单绳缠绕式提升。

由于提升载荷、提升容器和钢丝绳都是以质量千克为单位，这就要求要知道这些物体所受的重力来对制动力矩进行验算。

在重力场中，地球的引力使物体产生重力加速度，这种力就称为重力。

地球上各不同地方的重力加速度略有不同，但物体在同一地点的重力加速度是相同的，所以物体所受的重力与物体的质量成正比。

已知提升载荷、提升容器和钢丝绳的质量，通过计算，可以求得它们所受的重力，并带入公式，对提升机和提升绞车的制动力矩进行验算。

2 提升机和提升绞车制动力测试工作2.1方法1.1.1安装。

矿井主井提升系统改造验算实例

矿井主井提升系统改造验算实例摘要：为稳定矿井产量、提高矿井安全可靠性，淮北矿业集团朱仙庄煤矿对现有原煤提升系统进行了改造。

具体改造方案为：一是将主井的装载高度上提120m ，缩短提升时间，提高提升效率；二是原12吨提煤箕斗更换为非标13吨提煤箕斗，增加提升容器装载量，提高提升效率。

为此，需要对矿井主井提升系统进行校核验算，确保提升设备安全可靠运行。

关键词：主井提升、装载上提、装载量、提升效率、提升验算一、验算依据1、改造后提升高度H t =397 m （原提升高度为517m ），钢丝绳悬垂高度H c =444m 。

2、JKD −2.8×6多绳摩擦轮提升机摩擦轮直径D m =2.8m ，允许最大静张力F j =485kN ，允许最大静张力差F c =145kN ，钢丝绳根数n=6，钢丝绳间距250mm ，磨擦衬垫的磨擦系数f=0.25，最大提升速度V max =9.5m/s ，提升机变位质量（不含电动机和导向轮）G Dm =13500 kg ，导向轮直径D d =2.0m ，向轮变位质量G Dd =3070kg 。

3、六绳上开式13吨提煤箕斗（本体14.2t ，包括悬挂、罐耳等），增加重锤后总重为Q c =19500 kg ，提升容器一次装载量Q=13000kg 。

4、ZD −120/45型电动机额定功率N e =1800 kW ，额定转速n e =530 r/min ，变位质量24118kg ；减速器型号为XP1120，减速比i=7.35。

5、6V×34+FC 型提升钢丝绳，SS 和ZZ 各3根。

钢丝绳直径d k =28 mm ，最大钢丝直径δ=2.0 mm ，公称抗拉强度σB =1670 MPa ，钢丝绳单位长度质量P k =3.3 kg/m ，钢丝绳破断拉力总和Q q =554 kN 。

6、平衡钢丝绳直径dw =40 mm，公称抗拉强度σb=1570 MPa，钢丝绳单位长度质量Pw =6.25 kg/m，钢丝绳破断拉力总和Qq=1157 kN。

浅谈煤矿提升机提升能力的验算方法

浅谈煤矿提升机提升能力的验算方法浅谈煤矿用提升机提升能力的验算方法摘要：概述了煤矿用提升机的分类及其工作原理；分析了煤矿用提升机提升能力的验算方法及提升机强度小或制动力矩小对提升机运行的影响；总结出煤矿用提升机只有在额定载荷下才能保证该设备安全、可靠的运行，对矿井安全提升有着极其重要的意义。

关键词：提升机；最大静张力；最大静张力差；制动力矩1、煤矿用提升机的分类及其工作原理：1.1煤矿提升机的分类煤矿用提升机是矿井提升设备中非常关键和重要的设备。

在大多数矿井中，提升机的提升量就是矿井的主产量；提升机又是升降人员和物料的主要设备，提升机能否安全可靠运行，直接关系到生产任务的完成和矿工的生命安全。

提升机可分为两大类：单绳缠绕式提升机和多绳摩擦式提升机。

单绳缠绕式提升机工作原理：是把钢丝绳的一端固定在提升机滚筒上，另一端绕过井架上的天轮与提升容器连接。

通过提升机滚筒转到方向的改变，将钢丝绳缠上或放松，以完成提升容器的上提和下放。

按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机又分为单滚筒和双滚筒提升机两种。

1.2煤矿用提升机的工作原理多绳摩擦式提升机工作原理：多根钢丝绳（一般4根或6根）等距离的搭放在主导轮（摩擦轮）的衬垫上，两端各悬挂一个提升容器（也有一端悬挂平衡锤）。

尾绳的两端分别与两提升容器底部相连，自由的悬挂在井筒中，用来平衡提升钢丝绳所造成的两端张力差。

当电动机带动主导轮转动时，通过衬垫与钢丝绳之间产生的摩擦力，带动提升钢丝绳及提升容器往复升降，完成提升任务。

摩擦式提升机根据布置方式不同，可分为井塔式和落地式两种。

2、煤矿用提升机提升能力的验算方法：煤矿用提升机提升能力：一是要验算提升机的强度是否满足要求，这里主要是指验算单绳缠绕式提升机的主轴和滚筒及多绳摩擦式提升机的主轴和主导轮的强度，而这两者的强度即为提升机制造厂家根据提升钢丝绳的最大静张力和最大静张力差设计的，因此，验算提升机的强度即为验算钢丝绳实际承受的最大静张力F jm和最大静张力差F jc，是否满足设计要求。

南阳庙主井绞车制动验算

湖南黑金时代股份有限公司南阳矿业公司南阳庙矿主井提升机的制动力矩及制动油压的计算编制：封佳平审核：代继亮南阳庙矿2012年10月8日南阳庙矿主井提升机制动力矩和制动油压的计算一、制动力矩的计算：南阳庙矿矿井主井提升机房设计为提物、提人的混合缠绕式提升机，提升机的有关数据如下：型号：2бE2500/1220×2提升钢丝绳规格：6×7+FC-26.00mm滚筒直径：d=2500mm主井倾角：28°一次最大提升载货质量：5×(1000+600)=8000 kg （按提升五个重载矿车计算）提升容器的质量：600kg钢丝绳每米重量:2.44kg/m提升距离：560m矿车运行时的摩擦阻力系数 f 1=0.015钢丝绳运行时的摩擦阻力系数 f 2=0.15一个油缸产生最大正压力：5100.1⨯N （查说明书得）（一）绞车最大静负荷力矩：最大静负荷力矩jz M ，m N ⋅ααc o s )Lf (sin )L (M 21⋅+-⋅+=R m mf g R m m g p p jz ，m N ⋅；m ——次提升货载质量，kg ;p m ——提升钢丝绳每米质量，m kg /；L ——提升距离，mR ——提升机滚筒半径，m 。

α—— 井筒倾角f 1—— 矿车运行时的摩擦阻力系数f 2—— 钢丝绳运行时的摩擦阻力系数ααcos )Lf (sin )L (M 21⋅+-⋅+=R m mf g R m m g p p jz()()︒⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯=︒82c o s 25.115.060044.215.0080008.928s 25.156044.280008.9in=50193.3（二）、绞车制动力矩计算盘式制动器在制动盘上产生的制动力矩，取决于正压力N 的数值，此处N=5100.1⨯Nn NR M m zh μ2=式中zh M ——制动力矩，m N ⋅；μ——闸瓦对制动盘的摩擦系数，取0.4;m R ——制动盘平均摩擦半径，取1.33m ；n ——提升制动器副数，取2。

提升机制动系统计算

提升机制动系统的验算一、副井最大静张力、静张力差的验算：副井技术参数:绞车型号：2JK —3。

5/20 罐笼自重:3450kg 一次提物载重量：6332kg 提人重量：1275kg提升高度：540m 每米绳重5。

63kg/m 最大静张力：17000kg 最大静张力差：11500kg 变位质量：64228（kg s ²/m ）楔形连接器:227 kg盘形制动器型号：TS-215（闸瓦面积749cm 2，摩擦半径1。

7m ，油缸作用面积138cm 2，液压缸直径15。

4cm ，活塞杆直径7.0cm ，一个油缸产生的最大正压力6300kg ）。

液压站型号：GE131B 型（制动油最大压力6。

3MPa ，最大输油量：9L/min ，油箱储油量：500L ，允许最高油温：65℃）。

1、最大静张力的验算:PH Q Q Q F Z j +++=21max = 718+2448+3450+227+3569=10413kg 〈18000kg式中：Q 1—矿车重量Q 2—碴重量Q Z —罐笼自重（包括楔形连接器)P — 钢丝绳自重H — 提升高度通过计算，提升机最大静张力10413kg 小于提升机允许的最大静张力18000kg ，符合《煤矿安全规程规程》第382条规定要求.2、最大静张力差的验算:PH Q Q F c ++=21m ax =3166+3443=6609kg<12500kg式中：Q 1—矿车重量， kgQ 2—碴重量， kg通过计算，提升机最大静张力差6609kg,小于提升机允许的12500kg ，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。

二、安全制动力矩的验算：1、安全制动力矩：n N R M m Z μ2=式中:M Z -安全制动力矩μ — 闸瓦与制动盘摩擦系数,0.35R m — 摩擦半径，1.7mn — 制动闸副数，8副N — 制动盘正压力N=)/(C K F n l +∆-K — 碟形弹簧刚度，4100kg/mm∆— 闸瓦最大间隙，2mmn l - 一组碟形弹簧片数，8片C — 制动器各运动部分的阻力，0.1NF — 活塞推力F=4/)(22d D P x -πP x —工作制动油压,最大值6.3MPa=63kg/cm ²D - 油缸直径,14。

提升机性能验算

验算提升重载加速度时，由无导向轮的一侧为准。
在等重尾绳情况下： =
=
=
=
其中式中： —主绳根数； —钢丝绳最大悬重长度；
—一个导向轮变位质量；3.4T
k—矿井阻力系数，k=1.2
、 —分别为上升侧和下降侧的矿井阻力，罐笼取0.1Qg
= =
加减速度
式中：Q—最大载荷； —容器质量，kg，p—钢丝绳每米重力
(一)方案一：在不下重物或支架期间减少配重锤重量
1、减少配重铁18块（1.5T）。
2、下支架前恢复配重。
(二)方案二：空载上提（平衡锤下放）时降低运行速度。
1、正常时装车不能少于4个空车皮或两车矸石。
2、在检修期间或其他无法装车情况下绞车速度降至5m/s2
Gj－提升机的变位重量，7380kg（查提升机的规格表）；
Gd——电动机转子的变位重量，
Gd=4Jd*i2/D2=4×144×10.52/2.82=8100kg。
Jd——电动机转子的转动惯量：Jd=144（查电机铭牌参数）
i——减速箱减速比，取10.5
D——滚筒直径，2.8m
二、静防滑安全系数
公式：
根据实测制动力矩安全制动闸（6对）制动力矩验算如下
1、安全制动力矩验算：
3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc物*r=289816.8NM
Mz=∑Fz*R=（制动力之和）*R
=(70200+75200+66000+69000+68990+69700)*1.4=586726NM＞3 Mj
安全制动力矩符合安全规程要求。
空载上提（平衡锤下放）二级制动减速度
az= =2.747 m/s2＞1.5 m/s2

煤矿绞车提升能力及制动力验算

煤矿绞车提升能力及制动力验算一、已知条件:所提支架最大重量G1=26.5T=26500KG井筒平均倾角:α=9º井筒斜长:L=530M提升机型号:JK-2/20A平板车重量:G2 =1.5T=1500 KG钢丝绳型号:6*7/24.5-1700钢丝绳最大静张力及最大静张力差:F J=F JMAX=60KN盘型闸对数:n=4对二、提升作用力及钩头牵引力验算:(1).上提时钩头牵引力F=Q(SINα+fCOSα)=(26500+1500)(SIN9º+0.01COS9º)=4656.7KG=46.567KN<60KN (2).下放时钩头牵引力F=Q(SINα-fCOSα)= (26500+1500)(SIN9º-0.01COS9º)=4103.6KG=41.036KN<60KN有以上计算可知在上提或下放时钩头牵引力均小于60KN该绞车钩头牵引力满足要求三、钢丝绳验算:(1).钢丝绳静张力计算:F JMAX=Q(SINα+fCOSα)+q L(SINα+f/COSα)=(26500+1500)(sin9+0.01cos9)+2.129*530(sin9+0.1cos9) =4952.9KG=49.529KN(2).钢丝绳安全系数验算m a=Q q/ F JMAX=37850/4952.9=7.64>6.5钢丝绳安全系数满足要求四、制动力验算(1).正压力验算制动力矩Mz =2*N*µ*Rm*n式中:N为正压力µ为摩擦系数0.4R m为摩擦半径R m =1.144米n为制动盘对数制动力矩M z按三倍的静力矩计算 M j=F c*D/2单钩提升时F c= F JMAXM j=F c*D/2=4952.9KG.MM z=2*N*µ*R m*n=3 M jN=3 M j/2*µ*R m*n=3*4952.9/2*0.4*1.144*4 =4058.9 KG则Mz =2*N*µ*Rm*n=2*4058.9*0.4*1.144*4=14858.7 KG.M=148.587KN.M根据盘型制动闸型表可知该种盘型闸所能产生的三倍的制动力矩为180KN.M,由此可知,在该绞车提升重量为28000KG的重物时其制动力矩可以满足.结论:经以上计算该绞车钩头牵引力、钢丝绳安全系数及制动力均可满足提升支架的需要.但要求在提升前必须对绞车制动闸按标准调整，对现用钢丝绳做全面检查，钢丝绳不得出现断丝变形等现象.。

2019主提升绞车制动装置制动力矩计算、验算

水井湾矿井主提升绞车制动装置制动力矩计算、验算一、《煤矿安全规程》规定的要求：1、计算制动力矩时，闸轮和闸瓦的摩擦系数应当根据实测确定，一般采用0.30~0.35。

2、制动装置产生的制动力矩与实际提升最大载荷旋转力矩之比K值不得小于3。

二、主提升绞车提升技术资料1、绞车型号：JTPB-1.6P。

2、提升方式：斜井矿车串车提升。

3、提升长度：井口标高+280m,井底标高±0m，井筒倾角250，井筒斜长664m4、主提升绞车提升串车准载个数;1T标准矿车提煤3个，矸2个，物料车3个。

5、制动装置形式、数量、型号：盘形制动闸、4副、T1235Q盘形制动器。

三、主提升绞车实际提升最大载荷旋转力矩计算1、计算公式：MJ=｛[（Q+Qr)+(P×L)]×Sin∝｝-｛[(Q+Qr)×f1+(P×L×f2)]×COS∝｝×D／2公式含义：1、MJ——静载荷所产生的旋转力矩,单位Kg/m。

2、Q——提升载荷重量，单位Kg。

3、Qr——提升容器自重，单位Kg。

4、P——钢丝绳每米重量，单位Kg。

5、D——滾筒直径，单位m。

6、L——斜井提升钢丝绳全长，单位m。

7、f1——阻力系数取0.015。

8、f2——闸轮和闸瓦摩擦系数取0.3。

已知：1、Q——提升载荷重量，1000Kg。

2、Qr——提升矿车自重，500Kg。

3、P——钢丝绳每米重量，2.16Kg。

4、D——滾筒直径，1.6m。

5、L——钢丝绳全长，800m。

代入公式：MJ=｛[（Q+Qr)+(P×L)]×Sin∝｝-｛[(Q+Qr)×f1+(P×L×f2)]×COS∝｝×D／2=｛[（1000×3+500×3)+(2.16×800)]×Sin250｝-｛[(1000×3+500×3)×0.015+(2.16×800×0.3)]×COS250｝×1.6／2=｛[3000+1500+1728]×0.432｝-｛[（3000+1500）×0.015+518.4]×0.91｝×1.6／2=｛6228×0.432｝-｛585.9×0.91｝×1.6／2=2690-533×0.8=2157×0.8=1725Kg四、绞车制动装置制动力矩计算每副闸瓦制动力矩计算F=2NfN=3SrD/4rfn=3×4000×1.6/4×0.8×0.2×4=7500KgF=2Nf=.2×7500×0.2=3000Kg绞车制动装置制动力矩计算MN=3000×4=12000Kg三、绞车制动装置制动力矩验算MN/MJ=12000/1725≈7五、结论：本矿主提升JTPB-1.6P矿用提升绞车制动力矩满足《煤矿安全规程》规定的要求。

制动力矩效验

制动系统的验算一、主井最大静张力、静张力差的验算提升机型号：J K—3.5*2.5A 箕斗自重：1170kg串车载重：25020kg 提升高度：316.7m每米绳重：6.04㎏/m 最大静张力：170KN最大静张力差：4000㎏变位质量：22300kg盘型制动器型号：P6.3 (闸瓦面积752㎝²)摩擦半径：1.2m 油缸作用面积：141.3㎝²液压缸直径14㎝，活塞杆直径4㎝一个油缸产生的最大正压力9185g液压站型号：TJ034 制动油最大压力为6.3Mpa 最大输油量：9L/min 油箱储油量：500L 允许最高油温：60℃使用制动油最大压力：6.3 Mpa一个油缸产生的最大正压力9185kg1.最大静张力的验算Fmax=Q+Qz+PH=2500+2475+2.7×230.7=5598㎏<5900㎏式中：Q=箕斗一次提升量Qz=箕斗自重P=钢丝绳重量H=提升高度2.最大静张力差的验算Fcmax=Q+PH=2500+2.7×230.7=3123㎏<4000㎏通过计算，主井提升机最大静张力、最大静张力差均符合《规程》要求。

二、安全制动力矩的验算：1. Mz=2µNRm n式中：M z——安全制动力矩µ——闸瓦与制动盘摩擦系数，0.35Rm——摩擦半径，1.2mn——制动闸副数，8副N——制动盘正压力N=F-（KΔ/nI-C）K——碟形弹簧刚度, 4100㎏/mm²Δ——闸瓦最大间隙， 2mmnI——一组碟形弹簧片数， 8C——制动器各运动部分的阻力， 0.1NF——活塞推力F=Pxπ(D²-d²)/4Px ——工作制动油压：4.5Mpa=45㎏/㎝²D——油缸直径：14㎝d=活塞杆直径：4㎝得：Mz=2µNRmn=2[Pxπ(D²-d²)/4-（KΔ/nI –C）]µRmn=2[45×3.14(14²-4²)/4-(4100×2/8-0.1)]×0.35×1.2×4=26467㎏m=264670 Nm2. 3倍实际最大静张力矩的验算Mj=9.8(Q+PH)D/2=9.8(2500+2.7×230.)×2/2=30585 NmMz=264670Nm>3Mj=264670>3×30585=91755 Nm3.调绳时制动力矩的验算Mj' =9.8(Qz+PH)D/2=9.8(2457+2.7×230.)×2/2=30164 NmMz' =1/2Mz=1/2×264670=132335>1.2Mj'1.2 Mj'=1.2×30164=36179 Nm计算得知：主井安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩大于 1.2倍箕斗和钢丝绳产生的静张力矩，符合《煤矿安全规程》第432条规定。