缠绕式提升机选型方法和步骤
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算一、提升容器的选择1．确定合理的经济速度立井提升的合理经济速度为V j =√H式中V j —经济提升速度，m ／s ；H ——提升高度，m ；H=H s +H x +H zH x --卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m ，箕斗：H x =18m 一25m ，罐笼H x =0；Hz ——装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m ，箕斗：H z =18m~25m ，罐笼H z =0; H s —井筒深度，m 。
2．估算一次提升循环时刻(按五时期速度图估算)式中T j --依据经济提升速度估算的一次提升循环时刻，s ；a —提升加速度，m ／s 2，在以下范围内选取：罐笼提升时，≤／s 2，箕斗提升时，≤／s 2；u —容器爬行时期附加时刻，箕斗提升可取10s ，罐笼提升可取5s ；θ—休止时刻。
3、计算一次合理的经济提升量式中rn j --一次合理的经济提升量，t ；A n —矿井年产量，t ／a ；C —提升不均衡系数，关于主井提升设备：有井底煤仓时，1．1～1．15，无井底煤仓时，1．2； a f ——提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1．2的富裕系数；b r ——提升设备年工作日数，一般取b r =300d ；t ——提升设备日工作小时数，一般取t=14h 。
依据计算出的一次合理的提升量m j 取之相近的标准容器，并列表记录其技术规格。
4．确定实际一次提升循环时刻T ′x 及完成年产量An 的最大提升速度V ′m 。
（1） 依据所选出的型号，计算一次提升循环所需要的时刻为（2） 计算提升机所需的提升速度二、提升钢丝绳的选择计算中选定标准容器之后，那么可按下边的公式计算钢丝绳每米质量m-----一次提升货载质量，kgM z ——提升容器自身质量，kg ；m p —提升钢丝绳每米质量，kg ／m ；g —重力加速度，m ／s 2；H c —钢丝绳最大悬垂长度，m ，H s --井筒深度，m ；H z —装载高度，m ，罐笼提升，Hz=0，箕斗提升，Hz=18m 一25m ；H j ——井架高度，井架高度在尚未精确确定时，可按下面数值选取：罐笼提升，15m 一25m ；箕斗提升，30m ～35m 。
第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计
第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升是煤矿运输系统中非常重要的一环，其设计的合理与否直接影响着矿井的生产效率和安全性。
本文将对竖井箕斗提升设备的选择设计进行探讨。
首先，竖井箕斗提升设备的选择应考虑以下几个主要因素：1.提升高度：根据煤矿的实际情况，确定提升设备所需的最大提升高度。
提升高度的确定直接决定了提升设备的型号和参数，包括提升速度、额定载荷等。
2.提升能力：根据煤矿的产量和生产需求，确定提升设备的额定载荷。
提升能力的确定需要综合考虑煤矿的年产量、单次提升的煤炭量以及提升设备的可靠性和稳定性。
3.环境条件：考虑到煤矿的特殊环境，如高温、高湿等，需要选择能够适应恶劣环境条件下工作的提升设备，并考虑到设备的防爆性能。
4.安全性：提升设备的安全性是煤矿生产中最重要的考虑因素之一、应选择具备完备的安全保护措施的设备，如安全钳、防坠装置等，确保在突发情况下能够迅速停止设备的运行，并保障人身安全。
5.维护保养：选择易于维护和保养的提升设备，减少设备故障和停机时间。
同时，考虑到提升设备的寿命和抗疲劳性，选择高品质的设备。
在确定了提升设备的选择后，需要进行相应的设计。
以下是竖井箕斗提升设备的一般设计要求：1.结构设计：提升设备的结构设计应满足稳定性、强度和刚度要求，能够承受额定载荷和环境荷载。
设计时需要考虑到提升道路、箕斗和滑轮的结构设计，并确保各个部位的配合良好，运行平稳。
2.动力设计：提升设备的动力设计应满足提升高度和提升能力的要求。
需要选择合适的电机、减速器和制动器，并进行相应的功率计算和传动设计。
3.控制设计：提升设备的控制设计应考虑到提升速度的控制、安全保护措施的设置和故障诊断等。
需要选择合适的控制方式和相应的传感器、执行器等设备，并进行系统整体设计。
4.安全设计：提升设备的安全设计应满足相关的国家法规和标准要求，如《煤矿安全规程》、《电气设备安全规范》等。
单绳缠绕式提升机的设计
优秀设计图书分类号：密级：毕业设计(论文)三家子煤矿主井提升设备选型设计（单绳缠绕式提升机）HOISTING EQUIPMENT SELECTION AND DESIGN FOR SANJIAZI MINE （SINGLE ROPE WINDING HOIST）学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月17日摘要本设计主要对三家子煤矿生产所用的提升机械设备进行的一次合理的选型设计。
矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤、矿石、矸石，下放材料，升降人员和设备。
本设计通过选箕斗、钢丝绳、提升机、天轮、井架、电动机等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，选用合适的矿井提升设备，扬长避短，充分发挥它们的效能，必须对其结构、性能及选择计算方法予以了解。
为此，必须掌握矿井提升设备的结构、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、经济地运转。
关键词提升机；箕斗；钢丝绳AbstractThis design is mainly used in the production of SanJiaZi coal mine machinery equipment selection for a reasonable choice．Mine Hoist equipment is raised along the shaft coal, ores, coal, decentralization material, personnel and equipment movements. The selection of the design of vessel, the rope, elevator, and space launches, Derrick, motors, etc. to describe the Hoist Equipment Selection．In the mine upgrade, according to the different uses, to choose an appropriate mine hoisting equipment, exceed and give full play to their effectiveness that its structure, performance and choice of method to be understanding．Therefore, we must master the mine hoisting equipment structure, working principles, characteristics, select the design, operation theory of knowledge, Selection reasonable to do, the proper use and maintenance to make it safe, reliable and economic operation.Keywords hoist skip rope目 录摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract .. (II)1 绪论 (1)2矿井提升设备的选型设计 (3)2.1选型设计依据及提升方式的确定 (3)2.1.1选型设计依据 (3)2.1.2 提升方式的确定 (3)2.2 提升容器的选择设计 (3)2.2.1 选择原则 (4)2.2.2 选择计算 (4)2.3 提升钢丝绳的选择设计 (6)2.3.1 提升钢丝绳的结构 (6)2.3.2 提升钢丝绳的类型及特点 (6)2.3.3 提升钢丝绳的选择计算 (7)2.4 提升机的选择设计 (10)2.4.1 提升机的类型 (10)2.4.2 单绳缠绕式提升机的分类和结构 (10)2.4.3 提升机的选择计算 (12)2.5 天轮的选择 (13)2.6预选电动机 (14)3 提升机与井筒相对位置 (15)3.1井架高度 (15)3.2提升机滚筒中心至井筒中钢丝绳间水平距离 (16)3.3 钢丝绳弦长 (16)3.4 钢丝绳的偏角 (16)3.5 提升机滚筒的下出绳角 (18)4 提升系统运动学、动力学参数计算 (19)4.1 提升系统的动力方程式 (19)4.1.1 提升系统的静阻力 (19)4.1.2 提升系统的变位质量 (19)4.1.3主加减速度1a 、3a 的选择和计算 (20)4.2提升系统速度图和力图的计算 (21)4.2.1提升速度图参数计算 (21)4.2.2提升系统力图参数计算 (23)5 矿井提升机的拖动和控制 (26)5.1 提升电动机容量的计算 (26)5.2 电动机容量的验算 (27)5.2.1按发热条件验算 (27)5.2.3电动机特殊过负荷能力验算 (28)5.3 交流拖动提升设备的电耗及效率计算 (28)5.3.1 一次提升电耗 (28)5.3.2 吨煤电耗 (28)5.3.3 一次提升有益电耗 (29)5.3.4 提升设备的效率 (29)6 年产量验算 (30)6.1 实际提升量 (30)6.2 提升能力的富裕系数 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)1 绪论矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矿石、矸石、下放材料，升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要的生产设备，它在整个综合机械化生产中占有了重要位置。
主井单绳缠绕式提升设备选型设计
主井单绳缠绕式提升设备选型设计某矿年产量n A =45万t ，年工作日r b =300d ，每日工作时数t=14h 。
该矿井深s H =242m ，主井装在高度z H =18m ，卸载高度x H =16m 。
散煤容重γ=9003/kg m ,试进行主井提升设备的选型设计。
一 提升容器的确定1. 提升高度Hm H H H H z x s 2761816242=++=++= 2. 经济速度m Vs m H v m /65.62764.04.0=== 3. 估算提升循环时间X Ts u V H a V T m m X 8.69101065.62768.065.6=+++=+++=θ 上式中，a 为提升加速度，预设取值20.8/m s ，u 为箕斗低速爬行时间，一般取值10s ，θ为箕斗装卸载休止时间，一般取值10s4. 计算箕斗一次提升量Qkg t b T A C Q r x n 2389143006.38.69104515.16.34=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=上式中，C 为提升不均衡系数，箕斗提升取值1.15。
根据上述计算结果可知，应选名义载重量为3t 的JL-3型单绳箕斗，其有关数据是自重 3.8Z Q t =，容器全高7.78r H m =，有效容积33.3V m =，箕斗中心距m S 87.1=。
因散煤容重γ=9003/kg m ，故一次实际提升量kg V Q 29703.3900=⨯=⨯=γ二 钢丝绳选择计算1. 计算绳重力p钢丝绳悬垂长度m H H H H z j S C 2921832242=++=++= 在井架高度为确定 之前，将井架高度j H 选值为32mm N g H m Q Q p caBz /19.26102925.617000011.03800297011.0=⨯-⨯+=-+=σ考虑井深不大，选用619⨯普通圆股钢丝绳，抗拉强度2170000/B N m σ=，箕斗安全系数 6.5a m =，有关数据为直径31d mm =，33.83/p N m =，kN Q q 5.608=，0.2max =δ2. 验算安全系数a m5.68.729283.333800029700500>=⨯++=++=cz qa pH g Q Qg Q m所选钢丝绳符合要求。
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。
提升机技术参数及设备选型过程
提升机技术参数及设备选型过程矿井提升机技术参数介绍及设备选型过程目录一、提升机相关参数二、选型过程三、MA标志查询办法四、提升系统设计内容与步骤。
五、电机功率选择与校核一、技术参数1、卷筒宽度和直径2、两卷筒中心距3、最大静张力、最大静张力差4、钢丝绳直径、绳速5、提升高度、容绳量6、减速器速比7、电机功率、极数、电机型号简介8、变位质量JK-2/2JK-2提升机技术参数表1、卷筒宽度和直径卷筒直径：提升机卷筒上第一层钢丝绳中心到卷筒中心距离的2倍。
绞车卷筒的直径为：卷筒缠绳表面到卷筒中心距离的2倍。
二者概念有差别，相差1根钢丝绳的直径。
卷筒宽度：卷筒两个挡绳板内侧直间的距离。
卷筒直径和宽度决定了卷筒使用钢丝绳的最大直径和容绳量2、最大静张力和最大静张力差JK-2型提升机的最大静张力161KN，2JK-2型绞车的最大静张力和最大静张力差分别为61KN、40KN。
钢丝绳的张力，也就是钢丝绳的拉力。
在单钩提升时，滚筒上只有一根钢丝绳，其拉力主要由提升容器、钢丝绳、提升载荷的重力构成。
拉力最大值在天轮的切点处，载荷越大、井筒越深、容器重量越大钢丝绳的拉力就越大。
最大静张力是针对提升机而言的，是强度允许的，滚筒上最大的拉力值双钩提升时，滚筒上有两条钢丝绳，重载钢丝绳的拉力大，轻载钢丝绳的拉力小，两根钢丝绳拉力的差值就是静张力差。
最大静张力差就是静张力差的最大值，是绞车强度所允许的，滚筒上两根钢丝绳拉力差的最大值。
通过以上分析，我们可以这样来理解二者。
对于单滚筒绞车，只有最大静张力，没有最大静张力差。
最大静张力就是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。
单位为重力单位：KN，最大静张力的值除9.8就为上述三者的质量。
即为提升量的质量，单位为：kg。
对于双滚筒绞车。
最大静张力也是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。
而最大静张力差是绞车强度所允许的钢丝绳、提升载荷自重的总和。
单位为重力单位：KN，KN除9.8就为提升量的质量，单位为：kg 最大静张力为什么分为载人和载物？二者的数值不同？是因为提升人员和物料时，其安全系数要求不同，提人要求9倍的安全系数，提物要求7.5倍的系数。
矿井提升设备应用技术——提升机选型10
上式即根据达朗伯尔原理，解决提升系统的 受力分析和受力计算，以下将逐项分析：
1、提升系统的静阻力
提升系统的静阻力是由货载、容器、钢丝绳的重力以及 运行时形成的阻力组成。
（1）货载、容器、钢丝绳作用在滚筒缠绕圆周上的静阻 力Fj1
Fj1= Fsj - Fsj =Q+（p-q）（H-2x） （2）提升系统运行时的阻力Fj2 提升系统运行时的阻力包括容器在井筒中运行时空气的 阻力，罐耳与罐道的摩擦阻力，钢丝绳的弯曲阻力及天轮 滚筒等轴承的阻力；由于这些阻力在设备运行时都是变化 的，精确计算较困难，因此，一般在计算中近似认为阻力 是不变的，并且用提升量的百分数来表示，其阻力为：
电动机，它是否能满足提升系统各种运动状态下 的要求，要通过对电动机温升、过负荷能力和特 殊力等条件验算才能确定。
1、按电动机温升条件验算
电动机的额定功率是指电动机在额定负载下以额定转速 连续运转，其绕组的温升不超过允许值时的功率。
由于在一次提升循环中，提升机滚筒圆周上的拖动力和 速度是变化的。这样就不能直接按某一时间的负载和转速 计算电动机功率。但是电动机在长时间运转过程中是否过 负荷的标志是其温升，若电动机在变化负荷下运转时的温 升与其在某一固定负荷下运转时的温升相等，就可以用这 个固定力作为验算电动机功率的依据，这个力称为等效力
二、提升钢丝绳的选择计算
《煤矿安全规程》规定，计算钢丝绳 时按最大静载荷计算并考虑一定的安 全系数。且规定：
单绳缠绕式提升装置的安全系数为 专为升降人员的不得小于9； 升降人员和物料用的升降人员时 不得小于9， 提升物料时不得小于7.5； 专为升降物料用的不得小于6.5。
1、立井单绳提升钢丝绳的选择计算
其计算方法为
2JK4提升机选型计算
2JK-4*2.1/20缠绕式提升机
一、设计参数：
1. 提升机型号： 2JK-4×
2.1
2. 卷筒直径×宽度：Φ4m×2.1m
3. 卷筒数量： 2个
4. 最大静张力： 245kN
5. 实际最大静张力 165kN
6. 钢绳直径：φ48mm
7.提升距离： 400m
8.提升速度： 6.07m/s
9.减速比： 20
10.电机型号：
二、计算
1、确定经济提升速度
V=(0.3-0.5)×
取：Vm=6.07m/s，α1=0.75m/s2
2、计算一次提升循环时间:
Tx =Vm
α1＋h
Vm
＋20＋8=
3、单钩一次提升重量
最大静张力差为165KN即16.8吨4、年产量
1.单钩提升量16.8吨
2.小时提升量
16．8*3600/102
3.预估年产量
小时提升量*14*300
4.考虑提升不均衡系数及提升能力富裕系数后年产量
预估年产量/(1.13*1.2)=367万吨
5、容绳量
单层 421mm
双层 891mm
6、电机校核计算：
1.电机功率：P=1.2×100 FV/（102η）
式中：F——最大静张力差 KN
V——提升速度m/s
η——减速效率 0.9
P——电机功率 KW
2.转速：由V=πr n /（20 i）得n=30 V i /（πr）
式中 n——转速 /min
i——减速比 20
r——卷筒半径 2m。
煤矿提升设备选型设计
摘要近几十年来，为了提高劳动生产率和各项经济技术指标，在世界范围内进行着对矿井的根本性技术改造，这种改造的趋向是向着更集中，更大型发展。
矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要生产设备，是矿山运输的咽喉，因此，它在整个综合机械化生产中占有重要地位。
随着科学技术的发展及生产的机械化和集中化，随着矿井技术改造的进程，提升设备在高效、大型、自动化方面都有着飞速的进步。
近代化提升设备已发展成为大型机械--电气组或机组群。
箕斗有效载重在国外已超过50吨，提升速度接近20米每秒；拖带功率达10000千瓦以上；在拖动控制方面已广泛采用了集中控制及自动控制设备。
本文的主要内容是对单绳缠绕式矿井提升机的选型设计。
分为六个部分：第一部分是提升容器；第二部分是提升钢丝绳；第三部分是矿井提升机；第四部分是提升机与井筒的相对位置；第五部分是矿井提升运动学及动力学；第六部分是矿井提升机的拖动与控制。
关键词提升机；提升容器；钢丝绳；选型设计；拖动控制AbstractBe rate of production and various economic technique index signs for the sake of the exaltation labor in the last several decades, carry on a reformation to the basic sex technique of the mineral well within the scope of world, what this kind of reform's incline to is a facing more concentrated, larger type development.The mineral well promotes the mission of equipments to be to follow a well tube to promote coal, Gan stone and descend to put material, ascend and descend personnel and equipments, so the mineral well promotes an equipments is contact the bottom of the well and ground of important produce equipments, is a mineral mountain the throat of conveyance, therefore, it occupies an important position in wholely comprehensively the mechanization the production.Because mechanization and concentration of the science technical development and the production turn, promote an equipments along with the progress of the mineral well technique reformation at efficiently, large, automation the aspect all have to fly soon of progress.Modern age's turning to promote an equipments has already developped to become large set or the machine sets of the machine-electricity.The Ji Dou effectively carries heavy abroad already more than 50 tons, promote speed to near 20 meters each;Drag along to take power to reach to 10000 kilowatts above;Have already extensively adopted concentrated control and automatic control equipments in the aspects of dragging along to move control.The textual and main contents ties up the round type mineral well to promote choose of machine a design to the single rope.Is divided into six parts:The first part is to promote container;The second part is to promote a steel wire rope;The third part is a mineral well to promote machine;The four-part cent is the opposite position which promotes machine and well tube;The fifth part is a mineral well to promote kinetics and dynamics;The sixth part is a mineral well to promote drag along of machine to move with control.Keyword promotes machine Promote container Steel wire rope Choose a designDrag along to move a control目录1绪论 (1)1.1提升设备的发展概况 (1)1.2选型设计的基本原则 (3)1.3选型设计的依据 (4)2提升容器 (5)2.1箕斗及其装载设备 (5)2.1.1箕斗 (5)2.1.2箕斗装载设备 (5)2.2罐笼及其承接装置 (5)2.2.1普通罐笼 (5)2.2.2承接装置 (6)2.3容器的导向装置 (6)2.3.1刚性组合罐道 (6)2.3.2钢丝绳罐道 (6)2.4竖井提升容器的选择 (7)2.4.1提升容器的比较及其应用 (7)2.4.2箕斗规格的选择 (7)3提升钢丝绳 (11)3.1提升钢丝绳的结构，分类和选择使用 (11)3.1.1提升钢丝绳的结构 (11)3.1.2提升钢丝绳的分类 (11)3.1.3提升钢丝绳的选择使用 (11)3.2提升钢丝绳的选择计算 (12)3.3提升钢丝绳的维护和试验 (14)3.3.1提升钢丝绳的使用和维护 (14)3.3.2提升钢丝绳的检查和试验 (14)4矿井提升机 (15)4.1缠绕式提升机 (15)4.2提升机和天轮的选型计算 (15)4.2.1提升机的选型计算 (15)4.2.2天轮的选型计算 (17)4.3提升机的主要结构及其作用 (17)4.3.1主轴装置 (17)4.3.2调绳离合器 (18)4.3.3减速器 (19)4.3.4制动装置 (19)4.3.5制动器的设计 (21)4.3.6液压站 (22)5提升机与井筒的相对位置 (24)5.1缠绕式提升机安装地点的选择 (24)5.2提升机与井筒相对位置的计算 (24)5.2.1井架高度及井筒提升中心线至井筒中心线的距离 (24)5.2.2计算钢丝绳的弦长及偏角 (25)5.2.3钢丝绳的外偏角和内偏角 (26)5.2.4提升机滚筒的出绳角 (27)6矿井提升运动学及动力学 (28)6.1矿井提升运动学 (28)6.1.1提升速度图 (28)6.1.2箕斗六阶段速度图各运动参数的计算 (28)6.1.3提升加速度的确定 (30)6.1.4提升减速度的确定 (31)6.1.5提升电动机的预选 (32)6.1.6传动装置的总传动比，并分配传动比 (33)6.1.7主轴输入功率及轴颈的确定 (33)6.1.8减速器的设计 (34)6.2矿井提升动力学 (38)6.2.1提升系统的静阻力 (38)6.2.2提升系统变位质量的计算 (39)6.2.3提升设备动力学计算 (40)6.3提升设备所需拖动力的变化规律 (42)7矿井提升机的拖动与控制 (44)7.1拖动装置的种类及性能 (44)7.2提升电动机容量的计算和电动机选择 (44)7.2.1提升电动机容量的计算 (44)7.2.2提升电动机的选择 (45)7.3交流拖动提升设备的电耗及效率的计算 (47)结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录 (52)附录1………………………………………………………………………………………….52.1绪论1.1提升设备的发展概况矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要生产设备，是矿山运输的咽喉，因此，它在整个综合机械化生产中占有重要地位。
单绳缠绕式矿井提升机设计
单绳缠绕式矿井提升机设计
设计思路：
单绳缠绕式矿井提升机是一种常见的升降运输设备，在矿井中用于提
升和运送物料或人员。
其主要特点是采用单根钢丝绳作为提升机的升降机
械构件，通过绕轮来驱动提升机的升降运动。
在设计矿井提升机时，需要
考虑到提升高度和负载要求，合理选择绳径，绳长以及绳轮的直径和轴承。
设计要点：
1.绳径选择：绳径的选择要满足提升机所需承载物料或人员的重量要求，同时要考虑到绳径对绳轮直径和轴承的影响。
一般情况下，绳径越大，提升机的承载能力越大，但也会增加设备的成本和功耗。
2.绳长设计：绳长的设计要满足矿井的提升高度要求，并留有一定的
余量。
在设计绳长时，还需要考虑到绳的伸缩性，以及绳轮的直径和轴承
的尺寸。
3.绳轮直径和轴承选择：绳轮的直径和轴承的选择要满足提升机的承
载能力和安全要求。
绳轮的直径越大，提升机的承载能力越大，但也会增
加设备的尺寸和重量。
轴承的选用要考虑到承载能力、转动稳定性和使用
寿命。
4.紧绷装置设计：在矿井提升机设计中，需要考虑绳的紧绷问题。
为
了保证提升机的稳定性和安全性，可以采用钢丝绳张紧器或液压张紧装置
来保持绳的紧绷状态。
5.安全保护装置设计：在矿井提升机设计中，需要考虑到安全方面的要求。
可以加装安全门、安全限位开关、紧急停止按钮等安全保护装置，以便在紧急情况下及时停止提升机的运行。
总结：。
单绳缠绕式主井提升设备选型设计__XXXXX
工程技术学院课程设计说明书课程名称：《矿山运输与提升设备》题目：单绳缠绕式主井提升设备选型设计专业班级：2012级机制2班姓名：XXXX学号：XXXXX指导老师：XXXXX成绩：时间：2015年6月呼伦贝尔学院工程技术学院单绳缠绕式主井提升设备选型课程设计任务书姓 名XX专 业机械设计制造及其自动化(机电)班 级2012级机制二班指导教师XXXX 职 称教授助教课程设计题目：单绳缠绕式主井提升设备选型已知技术参数和设计要求：1） 提升机工作制度为年工作日b r=300d，每天工作t=14h；2）单水平提升，井筒深度Hs=350m； 3）箕斗卸载高度为H x=20m；4）箕斗装载深度为H z=20m; 5）松散煤的密度为1.15t/m3;6） 采用主井双箕斗提升方式 7) 矿井电压等级为6KV8） 矿井年生产量A n=60万吨；所需仪器设备： 计算器 、 电脑成果验收形式： 课程设计答辩参考文献:[1].窦永山主编 《煤矿安全规程》 高等教育出版社[2].陈维健 齐秀丽 肖林京 张开如主编 《矿山运输与提升设备》第三版高等教育出版社[3]. 潘英著 《矿山提升机械设计》 徐州：中国矿业大学出版社，2001时间安排第一阶段，设计准备，确定总体设计方案；第二阶段，选择提升容器；第三阶段，选择提升钢丝绳；第四阶段，选择提升机和天轮；第五阶段，计算提升机与井筒的相对位置；第六阶段，初选提升电动机；第七阶段，计算提升系统的变位质量；第八阶段，提升运动学与动力学计算；第九阶段，电动机功率验算；第十阶段，电耗及效率计算第十一阶段，编写设计说明书。
指导教师：教研室主任：年月日工程技术学院矿山运输与提升设备课程设计成绩评定表专业：机制机电班级： 2012级机制二班学号： XXX 姓名：XXXX课题名称单绳缠绕式主井提升设备选型设计设计任务与要求设计任务：1、设计手稿一份2、设计计算说明书一份3、课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。
主斜井单绳缠绕式提升机改造选型设计
提升 ， 区上 、 山运输 等 ， 采 下 应选 用 外 层 钢丝 绳 较 粗 的钢 丝绳 ， ６×７６×（９ 或 三角 股 等 ； 防止 锈 如 ， １） 为 蚀 影 响钢 丝绳使 用 寿命 ， 选用镀 锌钢 丝绳 。
首先计算钢丝绳每米重力 （ 以满足人车提升为
准 ） ：
升机（ 一个滚筒使用 ， 另一滚筒废弃不用 ， 具体型号 不 详 ） 卷筒 直径 １２ｍ， ， ． 拖动 电 机功 率 ９ Ｗ ， 子 ０ｋ 转 串 电阻调 速 ， 动 为手 动 操 作 轮 式 制 动 器且 保 险 闸 制 早 已失 效 ， 无任 何保 护装 置 ， 深度 指 示 器 指 示 不 准 ， 仅凭司机经验启停绞车 ， 提升钢丝绳绳径 ２ ． ｍ， ４ ５ｍ
阜生煤业公 司自２０ ０９年 １ 月进驻整合矿井 以 １ 来， 面对小 煤窑 长 期欠 账 太 多 ， 安全 投 入 不 足 ， 础 基 设 施 薄弱 的现 状 ， 人 大 量 资 金 进 行 了 全 面 系统 改 投
造 ， 要包 括井 上 下供 电 系统 、 风 系统 、 输 系 统 主 通 运 及 生 产 系统等 ， 为 改造 重 点 项 目的 主 斜井 提 升 系 作 统 也 位列 其 中。原 主斜 井提 升机 为双 滚筒 缠绕 式提
为 ２ ７０ ０Ｎ。 ４ ０
腐蚀生锈 ， 一般选用纤维绳芯 ； 通常矿井提升用钢丝 绳选 用 １５０—１７０Ｎ ｍ 宜 ； ５ ０ ／ ｍ 为 钢丝 韧性 分 为特
号 、Ｉ 和 Ⅱ号三 种 ， 升人 员用 的钢 丝绳 只允 许用 号 提 特号 钢丝 来制 造 ； 以磨 损为 主要 损坏 原 因时 ， 如斜井
捻 ， 的捻 向与绳 在卷 筒上 的缠 绕螺 旋线 方 向一致 ， 绳 我 国单绳 缠绕 式 提升 机 多 为 右 螺 旋 缠 绕 ， 应选 右 故 捻绳 ； 为使 绳 富 于弹 性 ， 存 润 滑 油 ， 止 内部 钢丝 贮 防
开题报告-煤矿主井提升设备选型设计(单绳缠绕式提升机)
开题报告
4.研究的总体安排和进度计划:
1~2周：实习调研，查询相关文献资料，完成开题报告及外文翻译等工作；
3~4周：箕斗的选型计算、提升钢丝绳的选择计算、提升机的选择计算、预选电动机计算；
5~6周：提升机加减速度的确定、运动学参数计算、动力学参数计算、电动机功率校验；
7~8周：提升机电耗及计算，绘制主要零部件图；
9~10周：机械系统的总装配图绘制；
11~12周：完成相关设计及编写设计说明书，完成设计图纸绘制；
13周：完善设计图及说明书，装订说明书，准备答辩。
5.主要参考文献：
[11周乃荣等.矿山固定机械手册.煤炭工业出版社.1986
[2]程居山等.矿山机械.中国矿业大学出版社.1997
[3]孙玉蓉等.矿井提升设备.煤炭工业出版社.1995
[4]方稹权.煤矿机械.中国矿业大学出版社.1987
[5]夏荣海等.矿井提升设备.中国矿业大学出版.1987
[6]晋民杰.矿井提升机械.机械工业出版社.2On
[7]李瑞春等.矿井提升设备使用与维护.机械工业出版社.2013
[8]李玉瑾等.矿井提升系统基础理论.煤炭工业出版社.2013
[9]钟春晖等.矿井运输与提升.化学工业出版社.2013
[10]洪晓华.矿井运输提升.中国矿业大学出版社.2005
[11]本书编委会.矿井提升机故障处理和技术改造.2005。
多绳缠绕式提升机计算
4.6.1 竖井提升设备选型及验算4.6.1.1 多绳摩擦提升1、 提升设备选型参数根据矿山生产规模设计年提升矿石量6万吨，矿岩1万吨。
总提升量A=7万t/a ；矿石综合体重：3320kg/m 3 ，松散系数：1.5； 矿石松散体重：γ=3320/1.5=2213kg/m 3；采用0.7 m 3矿车装矿，容积0.70m 3，自重Q k =710kg ，外形尺寸1650×980×1200；最大装载量Q max =0.70×2213=1549kg ， 有效装载量Q=C m Q max =0.85×1549=1317kg 。
2、 罐笼竖井提升（1）容器选择 ①小时提升量==sr t t CA S A 18.18t/h式中 A S ——小时提升量，t/h ；C ——提升不均衡系数，C ＝1.2； A ——年提升量，A ＝6万t/a ； t r ——年工作日，t r ＝330d/a ； t S ——日提矿工作小时数，t S ＝14h/d 。
罐笼井兼作主副提升时，最大提升时间不得超过16.5h ，本次设取16 h 。
②一次提升量计算)θu '(γC 1800'1m++=H K A V S =0.64 m 3式中 'V ——容器的容积计算值，m 3；γ —— 岩石松散密度，＝2.2t/m 3； C m ——装满系数，C m ＝0.85； u ——提升减速附加时间，取u ＝10s; θ——休止时间，θ＝30s ； K 1——系数，K 1＝3.73； H ——最大提升高度，H=420m 。
所以，矿车选取YFC0.7-6翻转式矿车，矿车外形尺寸：1650×980×1200 mm ， 矿车自重：Q K ＝0.71t ，进而，根据矿车外形尺寸，选用YMGG2.2-1型3#单层单绳双罐笼。
YMGG2.2-1型3#单层多绳罐笼参数如下： 底板尺寸：2200×1350mm 自重Qg ：2900kg （2）钢丝绳的选择 首绳钢丝绳每米质量：P s ＝0r Q 11Q H mσ+-4（）=0.66kg/mP s ——预选首绳每米质量，kg/m ； Q ——一次提升量，kg Q r ——容器自重σ——钢丝抗拉强度，取1570MPa ； Q d ——钢丝绳终端悬挂质量，4919kg ； Q d =2900+710+3.3/1.5×0.7×1000×0.85=4919kg H 0——钢丝绳最大悬挂长度，430m ； m ——安全系数≥8；选择首绳钢丝绳型号为：6×7+FC-φ18-1570，Ps=1.11kg/m ， Qp=169kN 。
单绳缠绕式主井提升设备的选型设计NXPowerLite
单绳缠绕式主井提升设备的选型设计毕业设计任务书一、毕业设计的任务和要求：1、毕业设计的任务本设计主要对矿井生产所用的提升及运输设备的选型进行的一次合理选择。
矿井提升需要用一些专用的提升设备，主要有提升容器，提升钢丝绳，提升机，井架，装卸载设备以及一些辅助设备。
矿井提升设备是矿山较复杂而庞大的机电设备，它不仅承担物料的提升与下放任务，同时还上下人员。
矿井运输是煤炭生产过程的一部分，煤炭的井工生产中，运输线路长，巷道条件多种多样，运输若不畅通，采掘工作就无法继续进行，井工生产的煤矿运输作业，包括从工作面到矿井地面的煤炭运输和辅助运输，辅助运输包括矸石、材料、设备和人员运输。
2、对设计的要求（1）设计必须符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。
（2）设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案，尽量采用新技术，新产品和国产先进设备，以确保技术的先进性。
（3）设计选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取措施在保证供电可靠性，安全性和供电质量的基础上尽量节约投资，减少有色金属消耗量，降低电能损耗和年运行费用。
做到既经济合理又安全适用。
（4）设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。
（5）毕业设计严禁抄袭，计算数据、计算结果不能类同，否则取消答辩资格。
二、毕业设计的具体工作内容：（一）熟悉课题设计任务书下达后，学生首先应了解课题的名称，课题来源，设计任务书，提供的原始数据，要求达到的经济和技术指标。
学生根据相同原始资料进行分析和设计，了解设计的基本思路。
（二）搜集资料和工厂实习围绕课题，搜集有关中外资料查阅有关资料及技术文件，或与设计题目有关的生产现场了解实际使用情况。
根据设计任务的需要，到生产现场实习和调查研究。
（三）确定设计方案在对本课题有较充分的认识后，提出解决课题的几种方案（安装方案或设计方案），对方案进行详细分析，提出优、缺点和操作的可能性。
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缠绕式提升机选型方法和步骤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1.10~1.15;无井底煤仓时为1.20;----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：立井：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 。
斜井：式中---井筒的倾角；---提升容器在倾坡运输道上运动的阻力系数。
2）钢丝绳的单重：立井：斜井：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；---提升距离, m ；---钢丝绳的摩擦阻力系数；---井架高度, m 。
---钢丝绳的最大悬垂长度，m 。
箕斗提升：罐笼提升：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）滚筒缠绕宽度及缠绕层数计算：单滚筒单层单钩提升：；单滚筒单层双钩提升：式中：---定期试验用的钢丝绳长度，一般取30m ；d---钢丝绳直径，mm；---钢丝绳在滚筒上缠绕时，钢丝绳间的间隙。
3）钢丝绳作用在滚筒上的力：a)钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力：立井：；斜井：。
b)钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力差：立井：；斜井：。
4.提升系统的确定1）天轮直径：；2）井架高度计算：立井：箕斗提升：；罐笼提升：式中：---容器的全高, m；---天轮半径, m；---过卷高度；---箕斗在卸煤位置时，高出卸载煤仓溜煤口的高度，一般取0.3~0.5m 。
斜井：斜井甩车场：式中：---钢丝绳从井口至天轮接触点的斜长，m；---钢丝绳的倾角。
斜井平车场：式中：---钢丝绳在串车组停车点处的牵引角，通常---井口与天轮中心的水平距离；---井口至摘钩点的长度。
3）天轮间距S，其数值等于提升容器之间的中心距4）两滚筒之间的中心距，其数值为5）滚筒中心于井口的标高差：6）最大偏角，《规程》规定，天轮到滚筒上钢丝绳的最大内偏角和最大外偏角都不得超过7）提升系统的最小弦长：按外偏角：按内偏角：8）滚筒中心线与井筒中的提升中心线间的水平距离：9）钢丝绳仰角5.电动机的预选1）立井提升机的估算电动机容量：式中：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：；双钩提升：式中：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：6.提升系统运动部分变位质量的计算：式中：g---重力加速度，9.81;---提升系统的运动部分变位重量总和，kg式中：---提升钢丝绳的全长，---平衡尾绳的全长，---天轮的变位重量，kg ；---提升机包括减速器在内的变位重量，kg 。
7.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）初加速度的选定：式中：；一般取0.35~0.5（2）正常加速度的选定：a)《规程》规定：罐笼升降人员的加速度和减速度不得超过0.75;b)按减速度器输出轴端允许的最大力矩：式中：---减速器轴输出端允许的最大力矩；---不包括电动机变位质量的提升系统的变位质量，c)按电动机运行方式的加速度：式中：---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，可按；当采用液体电阻时，可按。
式中：---选顶的电动机最大转矩与额定转矩之比值；---电动机额定力：。
式中：---电动机额定功率。
（3）正常减速度的确定：自由滑行的减速度：式中：---减速段运行的距离，m；可取=30~40m机械制动的减速度：电动机运行方式的减速度：2）立井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：；加速时间：；加速阶段运行距离：（2）爬行阶段：爬行速度，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：（3）正常减速阶段：减速度：；减速时间：；减速阶段运行距离：（4）制动停车阶段：末减速度：，一般取0.3~0.5 ; 末减速时间：；运行距离：（5）等速阶段：运行距离：；等速阶段运行时间：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：采用0.3~0.5 m/s2;箕斗滑轮脱离卸载曲轨时的速度：初加速阶段运行时间：；运行距离：（2）正常加速度阶段：正常加速度：；加速阶段运行时间：；运行距离：3）立井提升系统运动部分的运动力计算五阶段速度图的运动力计算：提升开始时：；加速终了时：；等速开始时：；等速终了时：；减速开始时：；减速终了时：；爬行开始时：；爬行终了时：；制动停车阶段：六阶段速度的运动力计算：等速、减速、爬行、制动等4个阶段运动力计算和五阶段相同提升开始时：；初加速终了时：；加速开始时：；加速终了时：；4）斜井箕斗提升系统运动部分速度图的参数选取和计算斜井箕斗一般采用六阶段或七阶段速度图（1）加速度的选取，根据减速器输出端允许的最大力矩和充分利用电动机的过负荷通过计算得到，一般箕斗提升不超过0.7m/s2,矿车串车提升，均不超过0.5m/s2（2）减速度的选取：选取以下的最小值自由滑行的减速度：式中：---卸载长度，一般采用6~8 m；---减速阶段的行程，一般可取20~30 m 。
机械制动的减速度：电动机运行的减速度：（3）提升速度图计算：初加速度阶段，加速段、减速段的计算与立井相同提升开始爬行等速段运行距离：；运行时间：；减速后的等速爬行段运行距离：；运行时间：；井筒中的等速运行段运行距离：；运行时间：；5）斜井箕斗提升系统的运动力计算提升开始时：式中： ---阻力系数，取；---箕斗在卸载处的倾斜角，一般取---箕斗在卸载位置时的失重系数。
初加速终了时：初加速后的爬行等速段开始时：初加速后的爬行等速段终了时：加速开始时：加速终了时：等速开始时：等速终了时：减速开始时：减速终了时：减速后的爬行等速开始时：减速后的爬行等速终了时：末减速（制动过程）开始时：末减速终了时：6）斜井串车提升系统速度图的参数选取和计算重车在井底车场运动阶段：初加速时间：；初加速段运行距离：；车场内低速等速的运行距离：；运行时间：；井筒中运行阶段：加速时间：；加速运行距离：；减速时间：；减速运行距离：；等速运行距离：；运行时间：；在地面甩车场运行阶段：加减速时间：；运行距离：；低等速运行距离：；运行时间：7）斜井串车提升系统的运动力计算（1）单钩串车提升、上井口为甩车时的运动力计算。
设井底车场倾角、井筒倾角、井口栈桥的倾角、地面甩车场的倾角。
重车在井底车场运动阶段：初加速开始时：初加速终了时：等速开始时：重车沿井筒提升阶段：等速运行终了时：加速开始时：加速运行终了时：等速开始时：等速运行终了时：重车沿上井口栈桥运行阶段：减速开始时：减速运行终了时：2）双钩串车提升，上井口为甩车场时的运动力计算。
重车在井底车场，空车在井口栈桥上运动阶段：初加速开始时：初加速运行终了时：低速等速开始时：重车沿井筒提升，空车沿井筒下放阶段：低速等速运行终了时：加速开始时：加速运行终了时：等速开始时：等速运行终了时：减速开始时：减速运行终了时：低速等速开始时：重车沿上井口栈桥提升，空车下行进入井底车场段：低速等速运行终了时：制动开始时：制动减速运行终了时：（1）双钩串车提升、上井口为平车场的提升系统，运动力的计算，可以参照上面介绍的有关计算式进行计算。
8.电动机容量校验1）等效力计算：式中：---等效时间；---各个运行阶段力的平方与该段时间乘积的总和。
2）等效功率计算：3）电动机过载系数校验：式中：---在力图上的最大运动力，kg；通常是出现在加速阶段开始时；---电动机的过载能力，其数值可从电动机产品样本中查到9.提升能力计算1）提升设备实际的最大提升能力为：2）每小时的最大提升能力为：3）实际提升能力的富裕系数：10.提升设备电耗及效率计算一次提升的实际电耗：；吨煤电耗：；提升一次的有效电耗：；提升机效率：。