液压绞车提升能力计算

-600 水平暗斜井液压防爆绞车提升能力设计计算
1、计算条件：
三采区轨道下山，巷道倾角：α=22 o 巷道斜长：L1=680m ，
变坡点至绞车滚筒长度：L2=50 米，即L=680+50=730 米使用Φ22mm 钢丝绳，钢丝绳每米重ρ=2kg
矿车自重：G0=600 kg, 矿车载荷：矸石G=1700 kg ，煤G=1000kg 提升容器运行阻力系数ω1=0.01-0.015
钢丝绳与地滚摩擦系数ω2=0.25-0.4 钢丝绳公称抗拉强度破断力：
Fs=32000 kg
初选JTYB-1.6 ×1.5XP 型绞车，其最大静张力为45KN ，最大提升速度
V=3m/s 巷道布置如下图：
绞车滚筒变坡点
∠22°
井底
2. 容绳量计算：（初选液压防爆提升机JKYB-1.6 ×1.5J）
2.1 根据已知参数,卷筒直径为φ1600mm ；卷筒宽度为1500mm.
2.2 根据《煤矿安全规程》绞车滚筒最大提升距离时要留有 3 圈钢丝绳的规定，3
圈钢丝绳的长度为：
L ′=3 πD=3 π ×1.611=15.2 米
所以总容绳量为： 730+15.2=745.2 米
2.3 提升长度计算： (钢丝绳直径为φ 22mm)
一层直径 D 1= φ1600mm ；二层直径 D 2= φ1650mm
则:第一层缠绕长度 :H1={[(1500-22)/24-7} πd 1-30=244m 第二层缠绕长度 :H2=[(1500-22)/24] π d 2=319m 第三层缠绕长度 :H2=[(1500-22)/24] π
d3=328m 三层缠绕总长度： H=H1+H2+H3=891m (>745.2m )满足要求 3、拉力计算：
3.1 最远点静拉力计算 F
根据公式：
F=n (G 0+ G) g( sin α+ ω1 cos α)+L ρg( sin α+ ω2cos α)
(1)拉矸计算： 当 n=3 ， G=1700 kg 时
F=n (G 0+ G) g( sin α+ω1 cos α )+L ρg( sin α+ω2cos α) =3 ×(600+1700) ×9.8 ×(sin22+0.015 ×cos22)+730 ×2 ×9.8 ×(sin22+0.4 × cos22)
=26271+10695 =36966N =37KN<45KN
当 n=4 时
F=4 ×(600+1700) ×9.8 ×(sin22+0.015 ×cos22)+730 ×2 ×9.8 ×(sin22+0.4
+1600=1650mm +1650=1700mm
× cos22)
=45.724KN>45KN
(2)拉煤计算：当n=4 ，G=1000 kg 时
F=n (G 0+ G) g( sin α+ω1 cos α )+L ρg( sin α+ω2cosα)
=4 ×(600+1000) ×9.8 ×(sin22+0.015 ×cos22)+730 ×2 ×9.8 ×(sin22+0.4 × cos22)
=24368+10695
=35063N=35.063KN<45KN
3.2 钢丝绳安全系数计算m
F S
根据公式：K = F
(1)拉矸时，即当n=3 ，G=1700 kg 时
F S K = =
F 32000 ×9.8
= 8.48>6 36966
2）拉煤时，即当n=4 ，G=1000 kg 时
F S K = =
F 32000 ×9.8
= 8.94>6 35063
3）最大静张力时：
F S K = =
F 32000 ×9.8
= 6.97>6 45000
4. 最大静张力时，运输物料重量的计算：由F=n (G 0+ G) g( sin α+ω1 cos α)+L ρg( sin α+ω2cosα) 即Fs=Q ×g( sin α+ω1 cosα)+Lρg( sin
α+ω2cosα)
Fs- Lρg( sin α+ ω2cos α) g( sin α+ ω1 cos α)可得Q=
45000-730 ×2×9.8(sin22+0.4 cos22 )
9.8( sin22+0.015 cos22)
=9017.5kg=9T
5. 提升能力计算：
由于绞车在运行时，在巷道的上变坡点及下变坡点处，要有加减速度，设定加
V3
减速度0.4m/t 2，由于V= αt ，则t= = =7.5s ，α 0.4
1
在加、减速度段运行距离为：s=2 ×2 at2=0.4 ×7.52=22.5m 则：匀速运行距离为：L=680-22.5=657.5m
657.5
匀速运行时间为：t== 3 =219s
每提升或下放一次绞车运行时间为：t=219+2 ×7.5=234s
根据实际情况，底车场摘挂钩时间为90s ，上车场摘挂钩时间为180s，则绞车每运行一个循环所用的时间为t=2 ×234+90+180=738s,
3600 每小时运行钩数为n= =4.8 钩，
738
每班按运行 6 小时计算，提升钩数为 6 ×4.8=28 钩由于绞车提升矸石时，
每次可提3 个车，每班可提升矸石车数为：28×3=84 车每天可提升矸石车
数为：3×84=252 车
绞车提升煤车的车数为4 车，则每班可提升煤车数量为：28×4=112 车每
天可提升煤车数量为：3×112=336 车
6. 结论：
JTYB-1.6 ×1.5XP型防爆液压绞车在巷道倾角22 o时，能提矸石车 3 辆，可
以提煤车 4 辆；提升物料及大件时，提升重量≤9000kg 附：JTYB-1.6 ×1.5XP 型防爆液压绞车参数：
2013-1-6
L=3.14xBx（D/d+X） x X（m）
D 是卷筒底径（mm ）
d 钢丝绳直径（mm）
X 绕绳层数
B 卷筒两挡板之间的容绳宽度（m ）L 就是容绳量。