提升机技术参数介绍以及设备选型过程

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与钢丝绳直径之比值,围抱角大于90°不得小于80;围抱角小于90°的 天轮,不得小于60。矸石山绞车的滚筒和导向轮,不得小于50。滚筒上 绕绳部分的最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的直径之比值,必须符合下列 要求:井上的提升装置,不小于1200。 按照这一规定:2米直径卷筒允许使用的最大钢丝绳直径为:25mm。
m′ = • T x′ 一次提升量估算: 3600 b r t
式中 c——提升工作不均衡系数;提升不均匀系数,有井底煤 仓时,c=1.1~1.15,无井底煤仓时,c=1.2,当矿井有两套提升 设备时,c=1.15,只有一套提升设备时,c=1.25; af——提升能力富裕系数,对第一水平一般为1.2; br——一年工作日,一般为300(日); t——一日工作时数,一般为14h。 根据m`值在箕斗规格表中,选取标准箕斗容量m。选箕斗 时,应在不增大提升机,及井筒直径的前提下,尽量采用大容 量箕斗,以降低提升速度、节省电耗。若采用罐笼应按矿车规 格选择。
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、两卷筒中心距离
双卷筒提升机:活动卷筒与固定卷筒中心 之间的距离。 该参数在计算绳偏角时要用到。
3、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。
2、对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不 同品种的煤分别外运的大、中型矿井,则应考虑采用 罐笼提升方式作为主井提升。 对煤的块度要求较高的大、中型矿井,由于箕斗 提升对煤的破碎较大,也要考虑采用罐笼作为主井提 升。 当地面生产系统距离井口较远,尚需一段窄轨铁 路运输时,采用罐笼提升地面生产系统较为简单。 3、中等以上矿井,主井一般都采用双容器提升, 对于多水平同时开采的矿井(特别是采用摩擦提升机 )可采用平衡锤单容器提升方式。 对于中、小型矿井,一般采用单绳缠绕式提升系统 为宜。对于年产量大于90万吨的大型矿井,可采用
7、电机
电机型号:YRJ315-8 Y:异步电动机; R:绕线式电机; J:绞车专用; 315:电机底座平面到电 机轴中心距离;8:电机极数。
8、变位质量
提升机或绞车旋转运动部分的转动惯量换算 到卷筒直径上的质量。 为了计算总的惯性力,提升系统中把各运动部分 的质量都变位(折算)到滚筒缠绕圆周上,使其 与滚筒缠绕圆周的速度和加速度相等,条件是变 位前后的动能相等,这种变位后的质量,叫作变 位质量,全系统各个变位质量的总和为提升系统 的总变位质量∑m。 变位质量在计算提升机的运动学、动力学、 电阻等的计算中需要用到,属于理论计算。
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
二、选型过程
1、要了解的情况 2、容绳量的计算 3、速度的选择 4、提升一个循环时间 5、电机功率的校核 6、计算提升能力 7、确定配置
2.1需要了解的情况 2.1需要了解的情况
1、一次提升量(直接决定设备规格) 2、井深或坡长(与容绳量、深度指示器有关) 3、立井或斜井 4、箕斗提升或罐笼提升 5、提人还是提物(与容绳、电机功率有关) 6、主井提升还是副井提升 7、电压等级要求
提升系统设计内容与步骤:
一、计算选择提升机时的必要已知条件 (一)计算选择主井提升机时的必要已知条件 1、矿井年产量An(吨/年); 2、工作制度:年工作日数、日工作小时数; 3、矿井开采水平数,各水平井深,及各水平服务年 限; 4、卸载水平与井口的高差,装载水平与井下运输水 平的高差; 5、井筒尺寸、井筒中布置的提升设备套数、井筒附 近地形图; 6、散煤密度(吨/米3)。
2.2容绳量的计算 2.2容绳量的计算
以立井 井深350米为例。 拟选用JK-2×1.5提升机,提 升人员。校核容绳量能否满足有关规定。 容绳量=(卷筒宽度÷(钢丝绳直径+绳间隙)×3.14× 卷筒直径)×允许缠绕层数 JK-2×1.5提升机立井提升人员时允许单层缠绕,选用 24.5mm钢丝绳,绳间隙选用1.5mm。 容绳量=(1500÷26)×3.14×2=362米 提升高度为350米,3圈摩擦圈+50米预留绳=70米 共需要卷筒容绳420米。卷筒宽度不满足要求,可选用JK2×1.8提升机,其容绳量=435米,可满足要求。
6、减速器
减速器作用:增加力矩,降低速度。 减速器速比:内部大小齿轮的总的齿数比。反映增 加力矩、降低速度的能力。提升机一般常用两种: 31.5、20 我厂减速器速比:1080箱:1:20、1:24; 850箱:1:24,1:28;1100箱:1:28;1米车:28; 0.8车:1:30 型号含义:ZHLR-1050 Z:圆柱齿轮;H:圆弧齿面;L:两级传动; R:人字齿轮;1050:输出轴与输入轴之间距离 ZL-850/ZL-1100/ZL-1080
矿井提升机技术参数介绍 及设备选型过程
河南理工大学机械厂
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
电动机容量验算及提升电耗计算
(一)电动机容量验算 在提升系统的变位质量计算中,已经预选了 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。
2.7确定配置 2.7确定配置
根据前述计算:如满足用户要求,即可确定: 1、卷筒直径、宽度 2、电机功率、极数、电压等级 3、制动系统(一般配置比例阀控制液压站) 3、电控配置,PLC控制或传统控制、 4、是否带动力制动,与用户要求有关。一般 单筒推荐带动力制动,双筒可不带该装置。 5、是否带工程塑料衬板。
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摩擦提升系统,中型矿井的井筒较深时也可采用摩擦提 升系统,或主井采用单绳箕斗,副井采用多绳罐笼。 4、矿井若有两个水平,且分前后期开采时,提升机、 井架等大型固定设备要按照最终水平选择。提升容器、 钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可以按照第一水平 选择,待井筒延深至第二水平时,再更换。 对于新矿井如没有什么特殊要求,可参照《定型成 套设备》的规定确定提升方式,并尽量选用定型设备。 但因各个矿井具体情况不同,副井提升量也不一致,因 此,可结合具体条件计算、选择,或验算选用的定型成 套设备。《定型成套设备》中未规定的如钢丝绳、提升 机与井筒相对位置、生产能力与耗电量等也要计算。
三、MA标志的查询办法 三、MA标志的查询办法
矿井提升设备的选择计算
矿井提升设备的选择计算是否经济合理, 对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率 及吨煤成本都有直接的影响。因此,在进行提 升设备选择计算时,首先确定提升方式,在确 定提升方式时要考虑下列各点:
1、对于年产量大于60万吨的大中型矿井,由于提 升煤炭和辅助提升任务较大,一般均设主井、副井两套 提升设备。因为箕斗提升能力大、运转费用较低、又易 于实现自动化控制,一般情况主井均采用箕斗提升煤炭, 副井采用罐笼提升矸石、升降人员和下放材料设备等辅 助提升。 对于年产量30万吨以下的小型矿井,可采用一套罐 笼提升设备,使其完成全部主、副井提升任务是最经济 的,也有采用两套罐笼设备的。 对于180万吨的大型矿井,有时主井需要采用两套 箕斗同时工作才能完成生产任务。副井除配备一套罐笼 设备外,多数尚需设置一套单容器平衡锤提升方式,提 升矸石。
2.5电机功率校核 2.5电机功率校核
速度定好后,最大静张力确定后,即可 校核电机功率能否满足要求。 速度=2.4米/秒,最大静张力6吨(煤4吨 +绳重500公斤+容器重1.5吨)(60KN) 电机功率=速度×最大静张力×1.2= 2.4×60×1.2=172KW 取185KW 电机即可
2.6提升量的计算 2.6提升量的计算 以一个循环6分钟,每次提煤4吨计算,每 天14小时,每年300天。 每小时提升量=60÷6×4=40吨 每天提升量=40×14=560吨 年提升量=560×300=16.8万吨。
5、提升高度、容绳量
提升高度和斜长:提升容器在两终端起停位置处,允许运行的最大距离。 容绳量:按照规定,卷筒上允许缠绕的钢丝绳的最大长度。 从以上可知:容绳量≥提升高度+3圈摩擦圈+(30-50)米预留绳 《规程》规定:的滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定: 立井中升降人员或升降人员和升降物料的,1层;专为升降物料的,2层。 倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的,2层;升降物料的,3层。 2 3 建井期间升降人员和物料的,2层。 现有生产矿井在用的绞车,如果在滚筒上装设过渡绳楔,滚筒强度满足要 求且滚筒边缘高度符合本规程第四百二十条规定,可按本条第一款第(一) 项、第(二)项所规定的层数增加1层。 移动式的或辅助性的专为升降物料的(包括矸石山和向天桥上提升等)以 及凿井时期专为升降物料的,准许多层缠绕。
2.3提升速度计算 2.3提升速度计算
以JK-2提升机,31.5速比,8极电机为例
绳速=(电机转数÷速比÷60)×3.14×卷筒直径 =(725÷31.5÷60)×3.14×2=2.4米/秒
2.4提升一个循环需要时间 2.4提升一个循环需要时间
以:JK-2提升机,2.4米绳速,350米井深为例 循环时间=2×(提升高度÷绳速+加、减速时间 +装载时间) =2×(350÷2.4+10+20)=350秒=6分钟 装卸载时间与提升方式有关。20秒为大约估计。 加减速时间与很多因素有关。10秒为经验数据。若 为双筒提升, 循环时间=(提升高度÷绳速+加、减速时间+装 载时间)
ca f An
(二)提升钢丝绳的选择 (三)提升机的选择 1、滚筒直径 2、滚筒宽度 提升机强度校核 (四)提升机与井筒相对位置 1、天轮直径 2、井架高度 3、滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离 4、钢丝绳的弦长 5、钢丝绳的偏角 6、滚筒下绳的出绳角
(五)提升系统的变位质量计算 (六)确定运动各参数 (七)各阶段拖动力 (八)验算提升电动机容量 (九)耗电量计算
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。 安全系数=允许提升量与实际最大提升量的比值。 提升机强度允许的提升量一定的情况下,安全系数越 大,允许的实际提升量就就越小。
4、钢丝绳的速度与直径 绳速:单位时间内钢丝绳在卷筒上缠绕的长 度或通过摩擦轮的长度。 有最外层绳速、 最内层绳速、平均绳速等概念。一般是指平 均绳速。 钢丝绳直径:允许缠绕的最大钢丝绳直径与卷 筒直径有关。根据《规程》规定:提升装置的滚筒的最小直径
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