120萬噸礦井機械設(shè)備選型計算論文

1、<p>　　120萬噸礦井機械設(shè)備選型計算</p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　本設(shè)計主要對中型礦井生產(chǎn)所用的運輸設(shè)備以及固定機械設(shè)備的選型進行的一次合理選擇。</p><p>　　礦井提升需要用一些專用的提升設(shè)備，主要有提升機，以及一些輔助設(shè)備；排水是礦井生產(chǎn)的固定設(shè)備。礦井提升設(shè)備是礦山較復(fù)雜而龐大的機

2、電設(shè)備，它不僅承擔(dān)物料的提升與下放任務(wù)，同時還上下人員；排水設(shè)備主要是合理排出井下水，以保證礦井的正常生產(chǎn)。</p><p>　　本書分四章就以上幾種設(shè)備的選型計算方法進行系統(tǒng)論述。</p><p>　　關(guān)鍵詞：提升機、水泵</p><p>　　1,300,000 tons mine pit mechanical</p><p>　　devi

3、ce shaping computation</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　A reasonable choice to the large-scale mine pit production which this design mainly which uses the transport vehicle as well

4、as the fixed mechanical device shaping carries on.</p><p>　　Because the need for upgrading some dedicated upgrade equipment, mainly to upgrade machines, and other ancillary equipment; Mine drainage productio

5、n is fixed equipment. Mine shaft upgrade equipment is more complex and large electromechanical equipment, not only to upgrade materials and decentralization mandate also on staff; Underground drainage equipment from the

6、water main is reasonable to ensure the normal mine production; . </p><p>　　The book consists of four chapters on the above types of equipment models systematic exposition of the methodology. </p><

7、p>　　Keyword : upgrade machines；pumps</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計，作為畢業(yè)前夕一次綜合性訓(xùn)練，是對我們所學(xué)理論知識的一次總結(jié)、檢驗和完善。通過這次設(shè)計，對我們所學(xué)理論知識和生產(chǎn)實踐相結(jié)合有很大幫助。對于培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力以及融會貫通和鞏固發(fā)展所學(xué)知識也受益非淺；我們要較系

8、統(tǒng)的了解礦用提升設(shè)備和排水設(shè)備在設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)，包括從總體選型原則，從煤的開采、運輸，及提升設(shè)備和排水設(shè)備的選型、校核以及強度計算和經(jīng)濟合理性等等。</p><p>　　并通過這一實踐，開闊了思維，豐富了知識，為我們即將做上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)，可以說，畢業(yè)設(shè)計是一次難得的鍛煉機會。畢業(yè)設(shè)計是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)實習(xí)使我們了解到一些實際與理論之間的差異。在各位老師及有關(guān)技術(shù)人員的指導(dǎo)下鍛煉自己獨立思

9、考、分析、解決問題的能力，把我們所學(xué)的課本知識與具體實踐結(jié)合起來，真正達(dá)到學(xué)為所用。</p><p>　　在設(shè)計過程中，得到了指導(dǎo)老師郭曉娥的精心指點.由于時間比較倉促以及經(jīng)驗不足，缺點和錯誤在所難免，希望老師們能給予批評指正，為我們以后在工作崗位上能很好得完成工作任務(wù)，打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　一、主井提升設(shè)備選型計算</p><p><b&g

10、t;　?。ㄒ唬┯嬎銞l件</b></p><p>　　1、計算條件 　　　</p><p>　　礦井年產(chǎn)量： 為120萬噸</p><p>　　井筒深度： 為240米</p><p>　　裝載高度： 為20米</p><p>　　卸載高度： 為20米</p><p>　　

11、工作制度： 年工作日為300天，日提升14小時</p><p>　　提升方式： 雙箕斗提升，采用定量裝載。</p><p>　　（二）提升容器的選擇確定</p><p><b>　　1、小時提升容量</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　

12、式中 Ｃ——不均衡系數(shù)：《規(guī)范》規(guī)定：有井底煤倉時為1.10-1.15，無井底煤倉是為1.20。</p><p>　　——提升能力富裕系數(shù)</p><p><b>　　2、經(jīng)濟提升速度</b></p><p><b>　　提升高度：</b></p><p>　　240+20+20=280</

13、p><p><b>　　提升速度：</b></p><p>　　3、一次提升時間計算</p><p>　　初估加速度 a=0.8 m/s </p><p>　　式中 u——容器起動初加速度及爬行段延續(xù)時間.</p><p>　　4、一次提升量 </p><p&g

14、t;　　按Q的計算值可選用7～8t箕斗,因多繩提煤箕斗8t系列,故選用Jos—9/110x4標(biāo)準(zhǔn)底卸式四繩qt箕斗,載重Q=9000kg ,自重 =10800kg ,全高Hr=13350mm。</p><p>　　5、按選定的Q=9000kg,所需的提升速度</p><p>　?。?）一次所需的提升時間: </p><p><b>　　Tg==</

15、b></p><p>　?。?）所需的提升速度：</p><p><b>　?。ㄈ╀摻z繩的選擇</b></p><p>　　提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品．在礦井提升中，根據(jù)用涂，選用合適的鋼絲繩，揚長避短，充發(fā)揮它們的作用。</p><p&

16、gt;　　決定鋼絲繩的類型，首先應(yīng)按以下原則確定：</p><p>　　（1）使用中不松股；</p><p>　?。?）符合使用場合及條件；</p><p>　?。?）特別注意作業(yè)的安全。</p><p>　　同時還應(yīng)考慮以下因素：</p><p>　?。?）在靜筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中，由于腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)

17、選用鍍鋅鋼絲繩；</p><p>　?。?）在磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩；</p><p>　　（3）彎曲疲勞為主要損壞原因時，應(yīng)選用接觸式或三角股繩；</p><p>　?。?）實踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：單繩纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是：為防止纏繞是松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏

18、繞時的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為右旋，所以多選右同向捻繩；</p><p>　?。?）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑，耐磨損；</p><p>　?。?）用于溫度高或有明火的地方．如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。</p><p><b>　　1、繩端荷重</b></p><p><b>　　2

19、、鋼絲繩懸垂長度</b></p><p>　　式中 ——預(yù)估井架高度 </p><p>　　3、預(yù)估算鋼絲繩每米重P</p><p><b>　　取m為9。</b></p><p&

20、gt;　　按《礦山固定機械》手冊表１－5－5推薦，選用（YB829-79），6（34）+1-31-140-41型三角股鋼絲繩，左右捻各二根，查鋼絲繩規(guī)格表，其規(guī)格為：＝3.914kg/m,d=31mm, =56850kg; =140kg/m</p><p>　　4、尾繩單位長度重量計算</p><p>　　選用（GB1120-74）6（31）+1-425-140-1型普通圓股</p&

21、gt;<p>　　鋼絲繩二根，查鋼絲繩規(guī)格表：＝7.929kg/m,d=745mm, =118000kg, =140kg/ m。因，所以下列計算均按平衡系統(tǒng)考慮。</p><p>　　——鋼絲繩的公積抗拉強度，一般以選用＝155～170kg/ m為宜，對于僅提升物料的主井或只提升物料的輔助提升，可以選用＝140kg/ m。</p><p><b>　?。ㄋ模┨嵘龣C選

22、擇</b></p><p><b>　　1、主導(dǎo)輪選擇</b></p><p>　　式中 ——最大鋼絲繩直徑。</p><p>　　2、最大靜拉力和拉力差計算</p><p>　　選擇LKM－3.2514（Ⅱ）－10.5型多繩摩擦提升機，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p><b&g

23、t;　　如下：</b></p><p>　　主導(dǎo)輪直徑：＝3.25m,　主導(dǎo)輪變位重量：＝18.3t；</p><p>　　最大靜張力：＝45t；　 　最大靜張力差：＝14t；</p><p>　　導(dǎo)向輪直徑：＝3m；　　　導(dǎo)向輪變位重量：＝2.38t</p><p>　　（五）提升系統(tǒng)的確定</p><p&g

24、t;<b>　　1、井塔高度</b></p><p>　　式中 ——箕斗在卸載位置時底部高出煤倉的高度一般取0.3～0.5m；</p><p>　　——導(dǎo)向輪樓層地板（包括有關(guān)梁的厚度）。</p><p>　　因此井塔選TZD－2.8／4-45A型。</p><p><b>　　2、尾繩環(huán)高度</b&g

25、t;</p><p><b>　　取15m</b></p><p><b>　　3、懸垂長度</b></p><p>　　4、主導(dǎo)輪與導(dǎo)向輪之水平中心距</p><p><b>　　5、圍包角的確定</b></p><p><b>　　＝+&l

26、t;/b></p><p>　　取u＝0.2，則-1，查表得0.969</p><p>　?。┨嵘萜鞯淖钚∽灾?lt;/p><p>　　1、按靜防滑條件，容器自重為</p><p>　　式中 ——箕斗提升的阻力系數(shù)取0.075；</p><p>　　——靜防滑安全系數(shù)。</p><p>

27、;　　或當(dāng)＝時，查表得＝2.153　</p><p><b>　　2、按動防滑條件</b></p><p>　　式中 ——動防滑安全系數(shù)</p><p>　　或當(dāng) 取0.8時，＝，查表＝2.3517；得＝0.2639</p><p>　?。ㄆ撸╀摻z繩與提升機的校驗</p><p><b&g

28、t;　　1、首繩安全系數(shù)</b></p><p>　　上面選用的鋼絲繩抗拉強度符合要求。</p><p>　　2、最大靜拉力和拉力差</p><p>　?。ò耍┮r墊材料單位壓力 </p><p>　　摩擦式提升機主導(dǎo)輪上的.襯墊作用是：當(dāng)提升鋼絲繩端部荷載拉緊鋼絲繩，并以一定的正壓力，緊壓在稱墊上時，提升鋼絲繩與成稱墊之間便產(chǎn)生很

29、大的摩擦力，此摩擦力必須保證提升機在各種工作情況下，都不會出現(xiàn)提升鋼絲繩在主導(dǎo)輪的稱墊上有滑動現(xiàn)象。</p><p>　　用作摩擦.襯墊的的材料，應(yīng)具有以下的性能：</p><p>　　1、要有較高的摩擦系數(shù)，而且水或油類對摩擦系數(shù)的影響要?。?lt;/p><p>　　2、具要較高的耐磨性能，磨損是時產(chǎn)生的粉塵，必須是對人和機器是無害的；</p><

30、p>　　3、應(yīng)具有較高的壓強；</p><p>　　4、材料的來源要廣，價格應(yīng)低廉，加工和拆裝應(yīng)比較方便。</p><p><b>　　單位壓力：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。ň牛╊A(yù)選電動機</b></p>

31、<p>　　1、依據(jù)所需的提升速度，計算電動機的轉(zhuǎn)數(shù)</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 i——減速比，所選為105。</p><p>　　2、依據(jù)，取:＝294rpm，計算提升機的最大速度</p><p><b>　　＝</b></p>&l

32、t;p><b>　　3、預(yù)算電動機功率</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 K——礦井阻力系數(shù)，取K＝1.1～1.2；</p><p>　　P——動力系數(shù)，當(dāng)采用自然通風(fēng)式電動機時，取P＝1.1～1.2；當(dāng)采用強迫通風(fēng)式電機時，取p-1.0～1.05；</p>&

33、lt;p>　　——減速器的傳動效率，減速器采用滾動軸承時，取0.96；減速器采用滑動軸承時取0.85。</p><p>　　選擇YR603-20／1730型電動機一臺，查電動機產(chǎn)品樣本，得到技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　?。?30KW（根據(jù)的數(shù)值，可以電動機產(chǎn)品樣本中選用電動機其額定容量）</p><p>　　＝294rpm,V=6000v, =2850,

34、=1.7</p><p>　　（十）提升系統(tǒng)變位質(zhì)量</p><p><b>　　1、變位重量</b></p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　2、變位質(zhì)量</b></p><p><b>　?。?lt;/b>

35、</p><p><b>　　（十一）提升速度圖</b></p><p>　　1、采用六階段速度圖</p><p><b>　　圖 速度圖</b></p><p><b>　　2、加速度的確定</b></p><p><b>　?。?）初加速

36、度</b></p><p>　　按照《規(guī)范》中的規(guī)定，箕斗開始加速運行段也必須限定加速度a數(shù)值，才能保證讓箕斗在脫離曲軌時的速度不超過１.５m/s，而箕斗在卸載曲軌中的行程一般顯2.13～2.35。初速度一般取0.35～0.5m/s</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　?。?）正常加速度：按減速器最大力距計算&

37、lt;/p><p>　　式中 ——減速器軸輸出端允許的最大力距kg.m，最大軸輸出扭距為23（t.m）；</p><p>　　——不包括電動機變位質(zhì)量的提升系數(shù)給的變位質(zhì)量；可按下式計算：</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝</b></p><p

38、>　　按電動機過負(fù)荷系數(shù)：</p><p>　　式中 ——起動階段電動機產(chǎn)生的平均力?！　?lt;/p><p>　?。?0.75～0.87</p><p>　　——電動機的額定力　</p><p><b>　　＝＝</b></p><p>　?。?.751.712549.7＝16001（kg）

39、</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　按防滑條件計算：</b></p><p>　?。?.7在計算容器最小自重時已定，最后?。?.7</p><p><b>　　3、減速度的確定</b></p><p><b>

40、　　按自由滑行：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　按防滑條件：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　式中 當(dāng)＝，＝0.2時，1.744</p><p><b&

41、gt;　　最后選?。?.8</b></p><p><b>　　4、爬行速度和距離</b></p><p>　　按自動控制：＝0.5m/s; =3m</p><p><b>　　5、速度圖計算</b></p><p>　　已知：=4.762m/s; =314m;=1.5m/s;=2.3m

42、;=0.49m/s;</p><p>　　=0.7;=0.8;=0.5m/s;=3m</p><p><b>　　（1）初加速度階段</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝</b></p><p><b>

43、;　?。?）正常加速階段</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?）正常減速階段</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p&

44、gt;<b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?）爬行階段</b></p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　　（5）制動階段</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p>

45、<p>　　式中：末減速度：，一般取0.3～0.5</p><p><b>　?。?）等速階段</b></p><p>　　6、提升一次循環(huán)所需時</p><p>　　式中 ——休止時間，具體所裝的材料不同，休止時間不同，可查表。</p><p><b>　?。ㄊ┨嵘芰?lt;/b>&

46、lt;/p><p><b>　　年實際提升能力：</b></p><p>　　為保證安全運行和有足夠的提升能力，在計算提升能力的時候，應(yīng)考慮裝載系數(shù)，但在提升機、鋼絲繩選型計算中不考慮這一因素，否則可能導(dǎo)致提升鋼絲繩安全系數(shù)及使用壽命的降低，提升機和電動機也可能出現(xiàn)過負(fù)荷。</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定；一個水平或多水平的第一水平，應(yīng)有20%左

47、右的富裕能力，即大約為1.2</p><p>　?。ㄊ╇妱訖C等效功率計算</p><p>　　1、運動計算按平衡系統(tǒng)計算（）</p><p><b>　?。?）提升開始</b></p><p><b>　?。?）初加速終了</b></p><p><b>　?。?/p>

48、3）加速開始</b></p><p><b>　?。?）加速終了</b></p><p><b>　　（5）等速開始</b></p><p><b>　　（6）等速終了</b></p><p><b>　?。?）減速開始</b></p&g

49、t;<p><b>　?。?）減速終了</b></p><p><b>　?。?）爬行開始</b></p><p><b>　?。?0）爬行終了</b></p><p>　　（11）制動減速開始</p><p><b>　?。?2）制動終了</b&

50、gt;</p><p><b>　　2.等效力計算</b></p><p><b>　　（1）計算</b></p><p><b>　?。?）等效時間</b></p><p><b>　　（3）等效力</b></p><p><

51、;b>　　3、等效功率</b></p><p>　　622(kw)<630(kw)</p><p>　　4、校核電動機過負(fù)荷系數(shù)</p><p>　　在力圖上的最大運動力</p><p>　　所以預(yù)選電動機符合要求。</p><p><b>　?。ㄊ模╇姾挠嬎?lt;/b>&l

52、t;/p><p><b>　　1、提升一次電耗</b></p><p>　　式中 ——電動機的效率；</p><p>　　——電網(wǎng)效率，取0.95。</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　2、一次提升實際電耗</p><p><

53、;b>　　3、每噸煤耗電量</b></p><p><b>　　4、提升機的效率</b></p><p>　　（十五）提升機的防滑驗算</p><p>　　由于以上計算的提升容量器自重，是根據(jù)防滑條件確定的，故不需要再進行防滑驗算，但考慮到《規(guī)范》的要求。</p><p><b>　　1、靜防

54、滑安全系數(shù)</b></p><p><b>　　2、動防滑安全系數(shù)</b></p><p>　　式中 </p><p><b>　　3、制動力矩的演算</b></p><p><b>　　二、副井的提升</b></p><

55、p>　?。ㄒ唬┨嵘O(shè)備的選型計算</p><p>　　1、單水平提升高度的計算</p><p>　　H＝Hs+Hz＋Hx</p><p>　　式中 Hs——該水平井深取300米；</p><p>　　Hz——井下運輸水平與提升容器裝載水平高差，對罐籠提升Hz=0；</p><p>　　Hx——卸載水平與水平高差

56、，對罐籠而言井口無卸載，故Hx=0，</p><p>　　所以H＝300＋0＋0＝300米。</p><p>　　2、最大經(jīng)濟提升速度</p><p>　　Vm=0.4=0.4×=6.9﹙m/s﹚</p><p>　　3、一次經(jīng)濟提升時間</p><p><b>　　可用下式估算：</b>

57、;</p><p><b>　　Tx=</b></p><p>　　式中 a——初加速度，罐籠一般取0.5-0.7m/，暫取a=0.7m/；</p><p>　　U——容器起動初加速度及爬行段延續(xù)時間，罐籠取u=5s；</p><p>　　——休止時間，具體所裝的材料不同，休止時間不同，可查表</p>&

58、lt;p><b>　　所以</b></p><p>　　T"x==58.4+</p><p><b>　　4、提升容器的選擇</b></p><p>　　由于礦車的型號是MG1.1-6A，有關(guān)礦車數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　容積：　　　　　　V＝1.1</p>&l

59、t;p>　　礦車高：　　　　　H＝1150mm</p><p>　　礦車自重：　　　　q=610kg</p><p>　　則：＝rv =1.6×1.1 =1.76﹙t﹚</p><p>　　由于下放最重件6噸，所以1噸礦車雙層雙側(cè)普通罐籠GLGY－3×1/1 ，查表得，＝4500 kg，＝6534kg</p><p>

60、;　　查表可知對于單層罐籠，兩側(cè)進車．其他情況可按規(guī)定相應(yīng)取得，則每次提升不同物品所需時間如下：</p><p><b>　　提矸時：　　　　</b></p><p><b>　　提人時：　　　　</b></p><p><b>　　下放保健車：　　</b></p><p>&

61、lt;b>　　下放炸藥：　　　</b></p><p><b>　　下放材料：　　　</b></p><p>　　同時《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：</p><p>　?。?）要求最大下井作業(yè)必須再40min內(nèi)完成；</p><p>　?。?）最大班作業(yè)時間必須小于5小時，因此必須在規(guī)定時間內(nèi)完成任</p

62、><p><b>　　務(wù)。</b></p><p>　　每班運輸不同材料所需時間如下：</p><p><b>　　提矸時：</b></p><p>　　式中 ——每班出矸量T/班。</p><p><b>　　提人時：</b></p>&l

63、t;p><b>　　下放材料：</b></p><p><b>　　下放保健車：</b></p><p><b>　　下放炸藥：</b></p><p><b>　　總提升時間：</b></p><p><b>　　T＝=</b>

64、;</p><p>　　=5397.7=1.5(小時) (小時)</p><p>　　由此可見，兩個要求均符合，則選得GLGY-31/1單層車單繩罐籠是合適。</p><p>　　在下人時間不超過40min，時，所需的提升速度按下式計算：</p><p>　　式中 ——最大班下井人數(shù)400人；　</p><p>　　

65、——每次升降的人數(shù)，罐籠所乘的人數(shù)由查表得為28人，每人在罐籠內(nèi)占有效面積為0.18。</p><p><b>　?。ǘ╀摻z繩選擇</b></p><p>　　副井提升作業(yè)多種多樣，應(yīng)以最終的終端載荷來計算并選擇鋼絲繩。</p><p><b>　　1、當(dāng)提矸時　</b></p><p>　　式中

66、 ——罐籠自重；</p><p><b>　　——礦車自重。</b></p><p>　　2、提人時《規(guī)程》規(guī)定每人重按70kg計算</p><p><b>　　3、提升最重件時</b></p><p>　　經(jīng)計算提矸，運料，下人三重作業(yè)比較后，因提升矸時終端載荷最大，故以它來選鋼絲繩．</

67、p><p>　　據(jù)已知條件計算鋼絲繩每米質(zhì)量Ｐ：</p><p>　　式中 ——罐籠自重，6534kf ；</p><p>　?。选肥亓?，5280kg；</p><p>　　——礦車自重，1320kg；</p><p>　　——鋼絲繩極限抗拉強度，取17000；</p><p>　　——安全

68、系數(shù)，暫取為8；</p><p>　　——鋼絲繩最大懸垂長，對罐籠而言</p><p>　　為井架高度。?。?5m，則</p><p>　　＝300+15=315(m)</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　選用619型普通圓股鋼絲繩，查表可得選用得鋼絲繩規(guī)格為：</

69、p><p>　　鋼絲繩直徑：46mm；　　</p><p>　　鋼絲直徑：3mm；　　</p><p>　　鋼絲繩每米質(zhì)量：7.611kg/m；　</p><p>　　極限抗拉強度：17000kg/cm²；　</p><p>　　鋼絲破斷拉力總和：1365000N，。</p><p>　　

70、式中 ——一根鋼絲繩中全部鋼絲斷裂力之和；</p><p>　　——提升最大靜張力。</p><p>　　對提矸而言，在提升開始鋼絲繩受力最大，其為：</p><p>　　同樣，對于提升人員以及最重件來說，最大靜拉力出現(xiàn)在提升開始時刻：</p><p><b>　　則安全系數(shù)分別為：</b></p>&l

71、t;p>　?。ㄈ┨嵘龣C和天輪的選擇計算 </p><p>　　1、提升機滾筒直徑Ｄ的計算</p><p>　　《規(guī)程》規(guī)定：井上提升機滾筒圍包角大于90度的天輪，最小直徑與鋼絲繩直徑之比不得小于80；立井天輪與鋼絲繩二者直徑比不得小于1200．</p><p><b>　　則：</b></p><p><

72、b>　　2、選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機</b></p><p>　　根據(jù)計算結(jié)果，選滾筒直徑為４m的提升機，經(jīng)查可得4/10.5的參數(shù)：</p><p>　　滾筒直徑：4m；　　　　</p><p>　　滾筒寬度：2.1m；　　　　</p><p>　　兩滾筒中心距：2.26m；　　　　</p><p>　　鋼絲

73、繩最大靜張力：21T；　　　　</p><p>　　鋼絲繩最大靜張力差：14T；　　　　</p><p>　　最大鋼絲繩直徑：47.5mm；</p><p>　　減速器速比：105；　　　　</p><p>　　機械旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量：30000kg；　　　　</p><p>　　減速器動扭距：30000TM?！　　　?

74、lt;/p><p><b>　　校核如下：</b></p><p>　　《規(guī)程》規(guī)定，立井中升降人員和物料的在滾筒上只作單層纏繞。</p><p>　?。?）滾筒寬度的校驗</p><p>　　式中 30——實驗繩長；</p><p><b>　　3——摩擦圈數(shù)；</b><

75、;/p><p>　　——相鄰圈間間隙，取0.003m。</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　（2）鋼絲繩作用在滾筒上力的校核</p><p>　　通過以上校驗，所選提升機合適。</p><p><b>　　3、天輪的選擇計算</b></p>

76、<p>　　繩槽半徑R應(yīng)符合下式要求：</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇型天輪，其參數(shù)如下：</p><p><b>　　天輪直徑：4m；</b></p><p>　　天輪繩槽半徑：25mm；</p><p>　　全部鋼絲繩破斷里總和：145000kg；</p><p>　　變位質(zhì)

77、量：1300kg。</p><p>　?。ㄋ模┨嵘龣C和井筒位置的計算</p><p><b>　　1、確定井架高度</b></p><p>　　式中 ——容器高度．對罐籠查得；</p><p>　　——過卷高度，對罐籠；</p><p><b>　　所以</b></p

78、><p>　　取，由于在選擇鋼絲繩時暫取，但相差不大，故不需要再檢驗鋼絲繩的系數(shù)。</p><p>　　2、提升機滾筒中心至井筒中鋼絲繩水平距離的計算</p><p><b>　　初選＝　</b></p><p><b>　　3、鋼絲繩弦長</b></p><p>　　式中 —

79、—天輪直徑；</p><p>　　——滾筒中心與井口的水平高度（為提升機滾筒中心線高出室內(nèi)地面的高度，查表得，為提升機房屋內(nèi)外的標(biāo)高差，?。疄樘嵘龣C房外地坪與井口的標(biāo)高，）</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　　＝

80、</b></p><p>　　4、內(nèi)外偏角、的計算</p><p><b>　　＝</b></p><p>　　式中 B——滾筒寬度；</p><p>　　——罐籠中心距，根據(jù)罐籠的寬度選； </p><p>　　——兩滾筒間隙（L為滾筒中心距）；</p><p&

81、gt;<b>　　——鋼絲繩直徑；</b></p><p>　　——鋼絲繩圈間間隙取。</p><p><b>　　利用，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　驗算：</b></p><p>

82、<b>　?。?lt;/b></p><p>　　式中 ——鋼絲繩在滾筒上實際寬度；</p><p><b>　　選取</b></p><p>　　由于弦長，不需要加限幅裝置。</p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　

83、　，取</b></p><p><b>　　則： </b></p><p><b>　　實際內(nèi)偏角：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b&g

84、t;　　＝</b></p><p>　　其中，分別為不咬繩時的允許外，內(nèi)偏角。</p><p><b>　　上出繩角為：</b></p><p><b>　　下出繩角為：</b></p><p>　　（五）提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量</p><p><b>　　

85、1、電動機的預(yù)選</b></p><p>　?。?）估算電動機的容量</p><p>　　式中 R——礦井阻力系數(shù)，罐籠取1.2；</p><p>　　——動力系數(shù)，罐籠提升1.4；</p><p>　　——減速器傳動效率，一級傳動取0.9～0.95，二級傳動取0.85；</p><p>　　——由于是副

86、井提升，在滿足要求的前提下初選7m/s。</p><p>　?。?）估算電動機轉(zhuǎn)速</p><p>　　由此選YR800-16/1730型電動機，其參數(shù)查表如下：</p><p>　　額定功率：800kg；</p><p>　　最大轉(zhuǎn)柜與額定轉(zhuǎn)柜之比：；</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速: 370rpm；</p>

87、;<p>　　飛輪轉(zhuǎn)速: 4051kg·m²。</p><p>　　電動機轉(zhuǎn)子變位重力所以：</p><p>　?。?）提升機實際最大提升速度</p><p>　　2.提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計算</p><p><b>　?。?）一次提升量</b></p><p>&

88、lt;b>　　5280kg</b></p><p><b>　?。?）容器自重</b></p><p><b>　?。?）鋼絲繩總長</b></p><p>　　式中 Hc——由天輪到井底的懸垂長度；</p><p>　　Ly——由天輪到提升機滾筒的長。</p>&

89、lt;p>　　所以兩根鋼絲繩的質(zhì)量:</p><p>　?。?）提升機變位質(zhì)量</p><p>　　Mj=30000kg</p><p>　?。?）天輪變位質(zhì)量 </p><p>　　2Mt=21300=2600(kg)</p><p>　　所以提升系統(tǒng)總的變位質(zhì)量: </p>&

90、lt;p><b>　　（六）動力計算</b></p><p>　　動力學(xué)計算依據(jù)的基本公式位動力方程：</p><p><b>　　1、加速階段起始</b></p><p><b>　　2、加速階段終了</b></p><p><b>　　3、等效階段起始<

91、;/b></p><p><b>　　4、等效階段終了 </b></p><p><b>　　5、減速階段起始</b></p><p><b>　　6、減速階段終了</b></p><p><b>　　7、爬行階段起始</b></p>

92、<p><b>　　8、爬行階段終了</b></p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　由前計算可知，減速階段不能采用自由滑行和電動機兩種減速方式，故考慮機械制動減速，單機械制動方式容易使軸瓦發(fā)生磨損并發(fā)熱，如果機械制動的　負(fù)力大于（1.25～1.3）時，將可能由于制動過大二使瓦軸過熱燒毀，所以一般采用動力制動．只

93、有載減速階段負(fù)力很小且機械制器配有可調(diào)時，才考慮石油機械制動方式。由于＞0.3，所以采用動力制動控制。</p><p>　　（七）電動機容量驗算</p><p><b>　　驗算電動機的條件：</b></p><p>　　1.按電動機溫升條件；</p><p>　　2.按正常過負(fù)荷驗算；</p><p

94、>　　3.按特殊過負(fù)荷驗算。</p><p><b>　　1、電機溫升驗算</b></p><p>　　對罐籠提升，等效力：　　　</p><p>　　是否計入由下面決定：由于減速階段采用動力制動，則分別乘以1.4，1.6系數(shù)后再平方．爬行階段采用脈動爬行，所以計入后沒有系數(shù)．</p><p><b>　

95、　等效時間：</b></p><p>　　式中 ——電動機低速運轉(zhuǎn)時散熱不良系數(shù)??；</p><p>　　——停機時散熱不良系數(shù)取。</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　電動機等效值功率：</b></p><p>　　罐籠提升時

96、要求的值大于等于1.05。</p><p>　　所以，滿足溫升條件．</p><p>　　2、按正常過負(fù)荷驗算</p><p>　　式中 ——電機額定力；</p><p>　　——力圖中最大的力；</p><p>　　——電機的過負(fù)荷系數(shù)。</p><p><b>　　所以</

97、b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　滿足正常過負(fù)荷。</b></p><p><b>　　3、特殊過負(fù)荷驗算</b></p><p>　　特殊張力發(fā)生再以下三種情況：</p><p>　?。?）空罐籠位于井底二

98、爸井口種罐籠稍提起時，此時的特殊力為：</p><p>　　（2）再更換水平時或調(diào)節(jié)繩長打開離合器作單鉤提升時，其特殊力為：</p><p>　?。?）井口空罐籠停落再承接裝置上面向上提升井底的重罐籠上四，產(chǎn)生的特殊力為：</p><p>　　式中 U——考慮阻力和運動力的系數(shù)，可取1.05-1.1，</p><p>　　由以上計算可知滿足

99、特殊過負(fù)荷，</p><p><b>　　所以電機符合要求。</b></p><p>　?。ò耍└本嵘胶庾鳂I(yè)表</p><p>　　1、最大班下放工人的實際時間</p><p>　　已知本礦最大班下井工人數(shù)為400人，每班需運送人員次數(shù)n為：</p><p>　　由前可知，提矸石一次循環(huán)時間為

100、95秒．為了縮短運送人員的總時間及節(jié)省電耗，盡量使上，下罐籠所乘人數(shù)很難一致，甚至葉不會出現(xiàn)單獨上提或下放的情況。不論何種情況，經(jīng)計算可知運送人員一次時間為：</p><p>　　則運送下井工人所需的時間為：</p><p>　　實際下放人員時間小于40分鐘，符合《煤礦安全規(guī)程》要求。</p><p><b>　　2、每班提矸時間</b><

101、;/p><p><b>　　則每班提矸時間為：</b></p><p>　　3、其他作業(yè)所需時間見下表　</p><p>　　副井提升作業(yè)平衡時間表</p><p>　　三、水泵房的選型設(shè)計</p><p><b>　?。ㄒ唬┏踹x水泵</b></p><p&g

102、t;<b>　　1、擬定排水系統(tǒng)</b></p><p>　　有兩種可供選擇的排水系統(tǒng)，一種是直接排水，一種是分段排水，在相同的條件下，前者的水平和泵房數(shù)量少，維護工作量要減少一半以上，因此，本設(shè)計選擇直接排水系統(tǒng)。</p><p>　　2、預(yù)選泵的型號和臺數(shù)</p><p>　　《規(guī)程》第242條對主排水設(shè)備的水泵的要求是：必須有工作，備用和

103、檢修的水泵，其中工作水泵的能力，應(yīng)能在20小時內(nèi)排除礦井24小時的正常涌水量．備用水泵的能力，應(yīng)不小于工作水泵能力的70%，并且工作和備用水泵的總能力應(yīng)在20小時內(nèi)排水礦井24小時的最大涌水量。</p><p>　　《規(guī)程》第2-136條小涌水量礦井的水泵做了規(guī)定：對正常涌水量為50及以下，且最大涌水量為100及以下的礦井，可選用兩臺泵，其中一臺工作，一臺備用。</p><p>　?。?）

104、工作水泵必須的能力</p><p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)定要求投入工作的水泵的排水能力，能在20小時內(nèi)排完24小時內(nèi)排完24小時的正常涌水量,即：</p><p>　　（2）工作水泵與備用水泵的總能力</p><p>　　能在20小時內(nèi)排完24小時的最大涌水量，即 ：</p><p>　?。?）水泵必需的揚程</p><p>

105、;　　作為估算可認(rèn)為水泵必需產(chǎn)生的揚程</p><p><b>　　式中</b></p><p>　　=（井深+井底車場與最低吸水面標(biāo)高差+排水管出口高出井口的高度）</p><p>　　=（280+4+1）=285</p><p><b>　?。?）預(yù)選水泵</b></p><

106、p>　　查附表，選擇200D-65型水泵，單級揚程65，額定流量。</p><p><b>　?。?）和可知</b></p><p>　　在通常涌水期需要水泵臺數(shù)</p><p><b>　　＝0.9臺　取1臺</b></p><p>　　在最大涌水期需要泵臺數(shù)</p><

107、p><b>　　取2臺</b></p><p>　　式中 ——一臺水泵的排水能力，即額定流量為。</p><p>　　除此之外尚需一臺檢修，即工作水泵＝1，備用水泵＝1臺，檢修水泵＝1，共3臺水泵。</p><p>　　據(jù)和并考慮礦水為中性，預(yù)選水泵型號為200D－656，</p><p>　　所需泵的級數(shù)(31

108、3.5~319.5)/63=5.16級</p><p>　　經(jīng)計算i取6級，符合要求。</p><p><b>　　3、校驗水泵穩(wěn)定性</b></p><p>　　為保證泵工作穩(wěn)定性，應(yīng)滿足條件0.9</p><p>　　式中 ——泵零流量的揚程；</p><p>　　——是平均單級特性上零流量

109、時的揚程＝73m</p><p><b>　　對于分段式水泵</b></p><p>　　0.9438=394.2>285</p><p><b>　　故選擇的水泵合適。</b></p><p>　　（二）確定管路趟數(shù)和泵房內(nèi)管路布置</p><p><b>

110、　　1、確定管路趟數(shù)</b></p><p>　　《規(guī)程》規(guī)定：主要排水設(shè)備必須用工作和備用的水管，其中工作水管的能力能配合工作水泵在20小時的總能力，應(yīng)能配合工作水泵和備用水泵在20小時內(nèi)排出礦井24小時的最大涌水量。</p><p><b>　　2、泵房內(nèi)管路布置</b></p><p>　　采用三臺泵兩趟管的布置：一臺泵工作時

111、可用在一趟管路排水，兩臺泵同時工作時，可共用一趟或分別用一趟管路排水，三臺泵中有一臺換作檢修。</p><p>　?。ㄈ┯嬎愎軓竭x擇管材</p><p><b>　　1、必須的管內(nèi)徑</b></p><p>　　若已知該管的流量，選定某一流速不是隨意的，因為流速確定后就確定了管徑。管徑的大小直接涉及排水所需電耗和裝備管道的基本投資少；若管徑偏

112、大，水頭損失小，電耗低，但所需基本投資，綜合考慮兩方面。找到最經(jīng)濟時的管徑。通常計算時，取，　作為經(jīng)濟流速。</p><p><b>　　排水管內(nèi)徑：</b></p><p>　　式中 Ｑ——通過管子的流量；</p><p><b>　　——經(jīng)濟流速。</b></p><p>　　對于吸水管內(nèi)徑，

113、通常比排水管內(nèi)徑大25mm，以降低流速，減少損失取得較大的吸水高度?！?lt;/p><p>　　此時必須吸水管內(nèi)徑：</p><p>　　根據(jù)、查《手冊》須選標(biāo)準(zhǔn)管無縫鋼管</p><p><b>　　作為排水管　</b></p><p><b>　　作為吸水管</b></p><p

114、><b>　　2、選擇管材</b></p><p><b>　　必須的管壁厚度</b></p><p>　　式中 ——標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑；　</p><p>　?。?99-28=283mm=28.3cm </p><p>　　C-附加厚度　　　　　</p><p>　　——

115、許用應(yīng)力，無縫鋼管＝；</p><p><b>　　——管內(nèi)液體壓強　</b></p><p>　　計算值f小于所選標(biāo)準(zhǔn)厚度0.8cm,選擇的管壁厚度合適。</p><p><b>　?。ㄋ模┯嬎愎苈诽匦?lt;/b></p><p><b>　　1、估算管路長度</b></p

116、><p><b>　　排水管長度</b></p><p>　　285+(40～50)=325～335</p><p><b>　　?。?35m</b></p><p>　　2、計算沿程阻力系數(shù)</p><p>　　考慮到鋼管和鑄鐵管使用后發(fā)生銹蝕和沉垢，管壁粗糙加大后的粗糙管區(qū)（

117、流速）阻力系數(shù)利用舍維列夫公式，得：吸水管：</p><p><b>　　對于排水管：</b></p><p>　　3、計算局部阻力系數(shù)</p><p>　　表2排水管，吸水管名稱</p><p><b>　　4、當(dāng)量長度的計算</b></p><p>　　排水局部損失的當(dāng)量

118、長度</p><p>　　吸水管局部損失當(dāng)量長度</p><p>　　5、管路阻力損失系數(shù)</p><p><b>　　6、管路特性方程</b></p><p><b>　　故，其中以計</b></p><p>　　式中 ——測地高度；</p><p&g

119、t;　　——通過管路的流量；</p><p>　　——管路阻力損失系數(shù)；</p><p>　　——管內(nèi)徑變化而引起阻力損失變化的系數(shù)，新管＝1。</p><p><b>　　7、繪制管路曲線</b></p><p>　　參照水泵的流量范圍，選取不同值，分別算出排水時所需揚程和六級泵相應(yīng)的七分之一揚程的值如下所示，利用得的

120、數(shù)據(jù)可繪出管路特性曲線</p><p>　　最大涌水期，兩臺泵兩條管路同時使用，管路損失系數(shù)與正常涌水期相同，管路特性曲線相同。</p><p><b>　　8、確定工況點</b></p><p>　　由管路特性曲線可知：管路特性曲線與泵揚程曲線交與Ｋ點，則該Ｋ點便為工況點，該工況點參數(shù)：</p><p>　?。ㄎ澹┪?/p>

121、高度和排水時間校驗</p><p>　?。?、計算允許吸水高度</p><p><b>　　=3.5m</b></p><p>　　式中 ——實際條件下預(yù)計的允許吸水高度m；</p><p>　　——預(yù)計工況時的允許吸上真空度；　　　</p><p><b>　　——泵房大氣壓，；<

122、;/b></p><p>　　——礦水溫度下的飽和蒸氣壓；</p><p>　　——吸水沿程阻力系數(shù)；</p><p>　　——吸水管內(nèi)徑和長度；</p><p>　　——工況流量，3000 = 0.08。</p><p><b>　　2、驗算排水時間</b></p><

123、p>　　正常涌水期和最大涌水期每天必須的排水時間分別為：</p><p>　　無論正常涌水期還是最大涌水期，每晝夜的排水時間均不超過20小時，符合《規(guī)程》規(guī)定。</p><p><b>　?。炈汶姍C容量</b></p><p>　　1、根據(jù)工況參數(shù)可標(biāo)出電機必需的容量為</p><p>　　可配546kw的電

124、動機</p><p>　　式中 ——礦水密度，＝1020；</p><p>　　——工況流量和揚程；</p><p><b>　　——工況揚程；</b></p><p>　　——工況效率68%；</p><p>　　——傳動效率98％；</p><p>　?。恕辉Ｏ禂?shù)

125、Ｋ＝1.1。</p><p><b>　　2、計算耗電量</b></p><p>　　式中 ——水密度，；　　　　　　　　</p><p><b>　　——工況流量；</b></p><p>　　——工況揚程m ； </p><p><b>

126、　　——工況效率；</b></p><p>　　——電網(wǎng)效率0.95；　　　　</p><p>　　——傳動效率0.98；</p><p>　　——電機效率0.9；　　　　</p><p><b>　　——正常工作日；</b></p><p>　　——每晝夜工作小時數(shù)；</p&g

127、t;<p><b>　　=</b></p><p><b>　　全年總耗電量：</b></p><p><b>　　排水１的電耗：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　四、提升設(shè)備的電力拖動</p>

128、<p>　?。ㄒ唬┨嵘龣C的拖動方式的確定</p><p>　　根據(jù)前面的設(shè)計，交流拖動與支流拖動均可滿足要求，但一般來說，交流拖動比較簡單。設(shè)備安裝費用低，建筑面積比較小，不足之處是電氣調(diào)速性能差，減速爬行要附加拖動裝置。而支流電動則于之相反，調(diào)速性能好，易實現(xiàn)自動化，缺點，設(shè)備安裝費用高，建筑面積大。通過比較，容量小于提升速度小于。確定使用交流單機拖動。</p><p>　

129、?。ǘ┨嵘龣C拖動裝置性能及使用范圍</p><p>　　無論是主井還是副井提升，要實現(xiàn)容器的運動規(guī)律和卷筒上拖動的變化規(guī)律，拖動控制設(shè)備必須具有：</p><p>　?。?）調(diào)速性能好，速度可從零開始平穩(wěn)無級調(diào)節(jié)；</p><p>　?。?）過負(fù)荷能力大，能滿足提升系統(tǒng)加速的要求；</p><p>　?。?）機械特性曲線硬，保證有穩(wěn)定的提升

130、速度；</p><p>　　（4）能方便地實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)和各種電氣制動；</p><p>　?。?）拖動控制設(shè)備容易實現(xiàn)自動化；</p><p>　?。?）對電網(wǎng)供電質(zhì)量的影響??；</p><p>　　（7）整個拖動系統(tǒng)裝備容量小，結(jié)構(gòu)簡單，基建費用低；</p><p>　?。?）線路簡單，工作可靠，維護工作量少；耗電量

131、少，系統(tǒng)效率高，運轉(zhuǎn)費用高。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我們對三年所學(xué)部分課程得到了全面復(fù)習(xí)和鞏固，初步提升、排水的一些方法和步驟，鍛煉了自己全面分析和解決問題的能力，懂得了一些煤礦機械化的一些關(guān)鍵性的問題，以后參加工作打下了堅實的基礎(chǔ).</p><p>　　在這次的畢業(yè)設(shè)計中，輔導(dǎo)老師

132、給了我們很大的幫助，使我們對主副井的提升選型和校核有了較深刻的認(rèn)識和理解，另外，校領(lǐng)導(dǎo)也很重視我們的畢業(yè)設(shè)計，在此，我們忠心的感謝指導(dǎo)老師給予我們大量的幫助，感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給我們的關(guān)心和支持.</p><p>　　搞這樣的畢業(yè)設(shè)計，由于時間較短，任務(wù)較重，我們又缺乏實踐經(jīng)驗，對一些細(xì)節(jié)問題了解的太少、太淺，因此，本設(shè)計中，一定存在著不少的錯誤，敬請老師們多多指導(dǎo)，以便修改和充實我們的知識，從而使我們能夠提高自己的專

133、業(yè)能力，適應(yīng)當(dāng)前機械化發(fā)展的需要.我們會在以后的學(xué)習(xí)，工作中更加的努力，謝謝！</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 周乃榮、嚴(yán)萬生等.礦山固定機械手冊.煤炭工業(yè)出版社,1986</p><p>　　[2] 程居山等. 礦山機械. 中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1997</p><p>　　

134、[3] 孫玉蓉、周法孔等.礦井提升設(shè)備.煤炭工業(yè)出版社,1995</p><p>　　[4] 李澄、吳天生、聞百橋等.機械制圖.高等教育出版社,1997</p><p>　　[5] 白銘聲，陳主蘇等..流體機械.北京煤炭工業(yè)出版社,1986</p><p>　　[6] 方稹權(quán).煤礦機械.中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1987</p><p>　

135、　[7] 夏榮海，赫玉探等.礦井提升設(shè)備.中國礦業(yè)大學(xué)出版,1987</p><p><b>　　致　謝</b></p><p>　　有了此次畢業(yè)設(shè)計，使我們對三年所學(xué)部分課程進行了全面的復(fù)習(xí)和鞏固，初步學(xué)會了如何選擇提升機及其排水系統(tǒng)鍛煉了我們分析問題和解決問題的能力，為將來參加工作打下了堅實的基礎(chǔ).</p><p>　　在此設(shè)計中郭曉娥老

136、師給了我們很大的幫助.讓我們對提升及排水系統(tǒng)有了進一步的認(rèn)識和理解，另外，校領(lǐng)導(dǎo)也為我們創(chuàng)造了實習(xí)的條件.在此我衷心的感謝郭老師的精心指導(dǎo)以及校系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和支持.</p><p>　　這次設(shè)計時間緊，任務(wù)重，加上我們能力有限以及缺乏經(jīng)驗，故缺點，錯誤再所難免，敬請各位老師批評指導(dǎo)，借以提高我們的設(shè)計能力，適應(yīng)礦井機械化的需要.</p><p>　　再次深深的表示感謝！</p>