畢業(yè)設(shè)計---煤礦主井提升設(shè)備選型設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p><b>　　提升設(shè)備選型設(shè)計</b></p><p>　　學生姓名： </p><p>　　專業(yè)名稱： 礦 山 機 電 </p><p>　　

2、班 級： </p><p>　　學 制： </p><p>　　學歷層次： 專 科 </p><p>　　指導教師： </p>

3、<p>　　論文（設(shè)計）提交日期： </p><p>　　論文（設(shè)計）答辯日期： </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計成績評定書</b></p><p>　　專 業(yè)： 礦 山 建 設(shè) 與 安 全 工 程 系</p><p>　　班 級： 礦 機 0 7 - 1</p><

4、;p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　日 期： </b></p><p>　　設(shè) 計 題 目： 淮北礦業(yè)集團孫疃煤礦主井 提升設(shè)備選型設(shè)計</p><p>　　設(shè) 計 指 導 教 師： </p><p>　　設(shè) 計

5、評 閱人： </p><p>　　評 定 意 見 及 成 績： </p><p>　　評 閱 日 期： 年 月 日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計背景材料----------------

6、---------------------------------------------4</p><p>　　二、提升設(shè)備設(shè)計任務------------------------------------------------------4</p><p>　　三、提升設(shè)備選型的一般原則--------------------------------------------5</

7、p><p>　　四、提升設(shè)備選型設(shè)計的主要內(nèi)---------------------------------------- 7</p><p>　　五、提升容器的選擇---------------------------------------------------------8</p><p>　　六、提生鋼絲繩的選擇-----------------------

8、------------------------------12</p><p>　　七、導論與導向輪直徑的確定--------------------------------------------13</p><p>　　八、提升系統(tǒng)的最大靜張力和最大靜張力差的計算---------------13</p><p>　　九、礦井提升機與井筒相位置的確定-----

9、-----------------------------14</p><p>　　十、主導論襯墊上的壓強驗算--------------------------------------------16</p><p>　　十一、電動機的選擇---------------------------------------------------------17</p><

10、p>　　十二、提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計算-----------------------------------------19</p><p>　　十三、提升設(shè)備的運動學計算------------------------------------------- -20</p><p>　　十四、提升設(shè)備的動力學計算-------------------------------------

11、--------26</p><p>　　十五、提升機房尺寸的確定-----------------------------27</p><p>　　十六、設(shè)計心得小結(jié)-------------------------------------</p><p>　　主井多繩摩檫提升設(shè)備選型設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計背景材料

12、</b></p><p>　　礦井產(chǎn)量： 180 萬噸</p><p>　　年工作日: 330 天</p><p>　　日工作時數(shù)： 16 小時</p><p>　　井筒深度： 522 米</p><p>　　井筒直徑： 5 米</p><p>　

13、　卸載高度： 14 米</p><p>　　裝載高度： 19 米</p><p>　　散煤容量： 0.94 噸/米3</p><p><b>　　提升設(shè)備設(shè)計任務</b></p><p>　　礦井提升設(shè)備是礦山重要和關(guān)鍵設(shè)備之一。其任務是用于煤礦提和下放人員、煤炭、礦石、矸石及運輸材料和設(shè)備等。它

14、是聯(lián)系井上和井下的重要提升運輸工具，在整個礦井生產(chǎn)中占有重要的位置，因此被人們稱為礦山的“咽喉設(shè)備”。</p><p>　　礦井提升設(shè)備的工作特點是在一定的距離內(nèi)，以較高的速度往復運行，完成上升和下降任務。為了確保提升機能夠高效、安全、可靠地連續(xù)運轉(zhuǎn)，它應具備較好的機械性能、良好的控制設(shè)備和完善的保護裝置。礦井提升性能的優(yōu)劣、質(zhì)量的好壞，不僅直接影響到礦井生產(chǎn)，而且也與礦山職工的生命安危息息相關(guān)。礦井提升機在工作

15、過程中一旦發(fā)生機械或電氣故障，就會嚴重地威脅礦井安全，損壞設(shè)備，影響生產(chǎn)，甚至造成人身傷亡事故。</p><p>　　因此，除了在設(shè)計、制造時要求精心設(shè)計、精心制造外、對礦山而言，提高安裝質(zhì)量，提高和完善設(shè)備的保護設(shè)施的可靠性和自動化程度，減少維修量，延長使用壽命，確保提升機安全、高效地運行，防止和杜絕故障發(fā)生的重要方面。</p><p>　　經(jīng)決定對礦井的提升設(shè)備以及配套的提升容器、鋼絲

16、繩、電動機等輔助設(shè)施進行選型計算。</p><p>　　三、提升設(shè)備選型的一般原則</p><p>　　在選擇提升設(shè)備之前,首先應確定合理的提升方式,它對提升設(shè)備的選型,對礦山的基本建設(shè)投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本都有直接的影響。</p><p>　　礦井的年產(chǎn)量、井深及開采水平確定以后，就要決定合理的提升方式。提升方式與井筒的開拓，井上、井下運輸?shù)拳h(huán)節(jié)有著密

17、切的關(guān)系，原則上應考慮下列的幾個因素：</p><p>　　對于年產(chǎn)量大于600 kt的大、中型礦井，由于提升煤炭及輔助工作量均較大，一般均設(shè)主、副井兩套提升設(shè)備。主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠完成輔助提升任務，如提升矸石、升降人員和下方材料、設(shè)備等。對于年產(chǎn)量小于300kt的小型礦井，如果僅用一套罐籠提升設(shè)備就可以完成全部主、副井的提升任務，則采用一套提升設(shè)備是經(jīng)濟的。對于年產(chǎn)量大于1800的大型礦井，主井

18、往往需要兩套箕斗提升設(shè)備，副井除配備一套罐籠提升設(shè)備外，多數(shù)尚需要一套單容器平衡錘系統(tǒng)專門提升矸石。</p><p>　　一般情況下，主井均采用箕斗提升方式。但在特殊條件下，例如礦井生產(chǎn)的煤質(zhì)品種多，且需分別傳送，或是保證煤炭有足夠的塊度，只好采用罐籠做為主井的提升設(shè)備。</p><p>　　為了提高生產(chǎn)效率，中型以上的礦井原則上都要采用雙鉤提升。如果礦井同時開采水平數(shù)過多，采用平衡錘容器

19、提升方式也是比較方便的。</p><p>　　根據(jù)我國目前的實際情況，對于小型井礦，以采用單繩纏繞式提升系統(tǒng)為宜。對于年產(chǎn)量900Kt以上的大型礦井，以采用多繩摩擦提升系統(tǒng)為宜。對于中型礦井，如井較淺，可采用單繩纏繞系統(tǒng)；井較深時，也可采用多繩摩擦系統(tǒng)，或主井采用單繩箕斗，副井采用多繩摩擦罐籠提升。</p><p>　　煤礦若有兩個水平,且分前后期開采時,提升機、井架或井塔等大型固定設(shè)備要

20、按最終水平選擇.提升容器、鋼絲繩和提升電動機根據(jù)實際情況也可按第一水平選擇,待井筒延伸到第二水平時,另行更換,但電動機以換裝一次為宜。</p><p>　　地面生產(chǎn)系統(tǒng)靠近井口時，采用箕斗提升也可以簡化煤的生流程；若遠離井口面尚需一段窄軌鐵鐵路運輸，應采用罐籠提升。</p><p>　　以上所述，僅提出了決定提升方式的一般原則。具體的設(shè)計工作中，要根據(jù)礦井的具體工作條件，提出若干可行的方案

21、，然后對基建投資、運轉(zhuǎn)費用、技術(shù)的先進性等諸多方面進行技術(shù)經(jīng)濟比較，同時還要考慮我國的提升設(shè)備的生產(chǎn)和供應情況，才能決定合理的方案。特別是計算機技術(shù)在煤礦的日益廣泛應用，為煤炭設(shè)計和優(yōu)化提供了更有利的條件。</p><p>　　四、提升設(shè)備選型設(shè)計的主要內(nèi)容</p><p><b>　　1.設(shè)計依據(jù)</b></p><p><b>　

22、　對于主井提升：</b></p><p>　　礦井年產(chǎn)量A(t/a)。</p><p>　　工作制度及年工作日數(shù)，日工作小時數(shù)t。</p><p>　　礦井開采的水平數(shù)及個水平的服務年限。</p><p>　　礦井的深度（m），即井口至個開采水平的深度。</p><p>　　卸載水平與井口的高度差（m），可

23、按下列數(shù)據(jù)選?。?lt;/p><p>　　對于底卸式箕斗：=15～25m；</p><p>　　對于普通罐籠：=0～15。</p><p>　　裝載水平與井下運輸水平的高度差Hz（m）。對于底卸式箕斗=18～25m。</p><p>　　煤的散集密度（t/m3）。</p><p>　　提升方式：箕斗或罐籠。</p&g

24、t;<p><b>　　礦井電壓等級。</b></p><p><b>　　2.設(shè)計的主要內(nèi)容</b></p><p>　?。?）計算并選擇提升容器；</p><p>　?。?）計算并選擇提升鋼絲繩；</p><p>　?。?）計算并選擇提升機；</p><p>

25、;　?。?）提升電動機的預選；</p><p>　　（5）提升機與井筒相對位置的計算；</p><p>　　（6）運動學、動力學計算；</p><p>　　（7）電動機功率的的驗算；</p><p><b>　　五、提升容器的選擇</b></p><p>　　提升容器的容量要按提升任務的大小來確定

26、。如則要考慮其經(jīng)濟效果。提升容器的容量越大，所需提升設(shè)備的功率也越大，初期投資越大，因此，從降低初期投資著眼，應選擇容量較小的提升容器。但為了增加產(chǎn)量，勢必增加提升次數(shù)即加快提升速度，這樣就增大了電動機的容量和電能消耗，使運轉(zhuǎn)費用增加，因而從節(jié)省運轉(zhuǎn)費用的觀點出發(fā)，選擇容量較大的容器較好。為解決上述矛盾，應通過技術(shù)經(jīng)濟比較，并考慮礦井將來的發(fā)展，選擇出合理的方案。一般認為，在不加大提升機及井筒直徑的前提下，選擇較大容積的提升容器，采用較

27、低的提升速度，節(jié)省電耗，比較經(jīng)濟合理。</p><p>　　因為此煤礦為主井提升，所以在選擇提升設(shè)備時，應選用箕斗提升。此箕斗的經(jīng)濟提升速度為：</p><p>　　=（0.3～0.5）</p><p>　　式中 ---------經(jīng)濟提升速度，m/s;</p><p>　　H ------提升高度,m。</p><p&g

28、t;　　一般情況下，取中間值進行設(shè)計，即</p><p><b>　　Vj = 0.</b></p><p>　　對于箕斗提升H = Hs + Hx+ Hz</p><p>　　式中-------礦井深度，m；</p><p>　　-------卸載水平與井口的高度差，m；</p><p>　　-

29、------裝載水平與井口的高度差，m。</p><p>　　所以H = 522+14+19 m</p><p><b>　　= 555 m</b></p><p><b>　　= 0.4 </b></p><p>　　= 0.4 = 9.423 m/s</p><p>　　

30、按經(jīng)濟提升速度可估算出經(jīng)濟提升時間:</p><p>　　= + + u + </p><p>　　式中 -------經(jīng)濟提升時間，s。</p><p>　　A --------提升加速度，可暫取0.8 m/s2</p><p>　　u -------提升容器爬行階段附加時間，可暫取10s。</p>&

31、lt;p>　　--------提升容器每次終了后的休止時間，查表可取16s。</p><p>　　所以上式 = + + 10 + 16 s</p><p>　　= 96.68 s</p><p>　　根據(jù)礦井的年產(chǎn)量和估算的一次提升循環(huán)時間，即可求出一次合理的經(jīng)濟提升量為:</p><p><b>

32、;　　= </b></p><p>　　式中 ------ 礦井的年產(chǎn)量，t/a。</p><p>　　c ------ 主提升設(shè)備的提升不均衡系數(shù)。暫取1.10。</p><p>　　------ 提升能力富裕系數(shù)，暫取1.2。</p><p>　　t -------提升設(shè)備日工作小時數(shù)，t = 16 h。</p&g

33、t;<p>　　-------提升設(shè)備年工作日，= 330 d。</p><p>　　所以 = t</p><p>　　= 12.98 t</p><p>　　根據(jù)上式計算結(jié)果，經(jīng)查表可選 JDG16/150×4 或JDG-20/180×4型立井多繩箕斗,所以主井提升設(shè)備選型考慮了兩套方案：</p>&l

34、t;p>　　方案Ⅰ：裝備一套16噸雙箕斗，井筒直徑5.0m,選用JKMD—4×4（Ⅲ）型落地式多繩摩檫輪提升機。由一臺2300KW直流電動機拖動。轉(zhuǎn)速47.8r/min，提升速度10m/s,提升能力2.67Mt/a。</p><p>　　方案Ⅱ：裝備一套20噸雙箕斗，井筒直徑5.0m,選用JKMD—4×4（Ⅲ）型落地式多繩摩檫輪提升機。由一臺2600KW同步電動機拖動。轉(zhuǎn)速47.8r/m

35、in，提升速度10m/s,提升能力3.33Mt/a。</p><p>　　但考慮到本礦井地質(zhì)條件，方案Ⅰ采用6噸雙箕斗，提升能力可達到2.67Mt/a，已經(jīng)為礦井以后增產(chǎn)留夠了富裕量，且投資較省。方案Ⅱ采用一套20噸雙箕斗，提升能力偏大，投資較大。</p><p>　　綜合以上分析比較，方案Ⅰ更為經(jīng)濟、合理。故主井提升設(shè)備選型選方案Ⅰ。</p><p>　　所以主井

36、提升容器JDG16/150×4 技術(shù)參數(shù)如下:</p><p>　　名義載重量 16 t</p><p>　　箕斗自重 15 t</p><p>　　有效容積 17.6 m3</p><p>　　最大終端載荷 60 t</p><p>　　所適用的鋼絲繩 :

37、 直徑 d = 31 ～ 40 mm</p><p>　　數(shù)量 4 根</p><p>　　繩間距 300 mm</p><p>　　所適用的提升機型號： JKMD—4×4（Ⅲ）型 </p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)如下：</b></p&g

38、t;<p>　　摩檫輪直徑 4000 mm</p><p>　　天輪直徑 4000 mm </p><p>　　最大靜張力 770 KN</p><p>　　最大靜張力差 180 KN</p><p>　

39、　摩檫襯墊系數(shù) 0.25</p><p>　　最大提升高度 1000 m</p><p>　　根據(jù)選出的箕斗型號可計算一次提升所需循環(huán)時間</p><p><b>　　= </b></p><p>　　式中 m ----- 所選出的標準箕斗的一次提升實際載貨量，取16

40、 t。</p><p><b>　　所以 = s</b></p><p>　　= 128 s</p><p>　　由公式 = + + u + 可得：</p><p><b>　　V1= </b></p><p>　　= 9.68

41、S</p><p>　　六、提升鋼絲繩的選擇計算</p><p>　　<1>提升鋼絲繩最大靜載荷的計算</p><p>　　如圖所示：鋼絲繩的最大靜載荷是A點</p><p><b>　　=（m++q）g</b></p><p>　　-----鋼絲繩的最大計算靜載荷</p>

42、<p>　　m-----提升容器一次提升貨載質(zhì)量，kg</p><p>　　-----容器的質(zhì)量，kg</p><p>　　q-----鋼絲繩每米的質(zhì)量，kg/m</p><p>　　g-----重力加速度，取9.8m/s2</p><p>　　-----鋼絲繩最大懸垂長度Hc=Hj+Hs+Hz=522+30+20=572m&l

43、t;/p><p>　　<2>鋼絲繩的安全系數(shù)</p><p>　　摩擦式提升設(shè)備鋼絲繩的安全系數(shù)</p><p>　　升降物料時： 7.2-0.0005= 6.914</p><p><b>　　暫取 =10</b></p><p>　　<3>計算和預選鋼絲繩</p&

44、gt;<p>　　( m + + q）g</p><p><b>　　由q=s</b></p><p>　　兩式聯(lián)立化簡后得 q</p><p>　　取9400kg/m3</p><p>　　所以q kg/m</p><p>　　由于是4根鋼絲繩所以 </p>

45、<p>　　q = = 6.8 kg/m </p><p>　　由于 q 已求出 ，所以 </p><p>　　= （ m + + q）g</p><p>　　= （ 16000 + 15000 + 6.8 × 572 ）× 9.8 KN</p><p>　　= 342 KN</p

46、><p>　　查表可得出鋼絲繩的規(guī)格型號：</p><p>　　6V × 37S + FC ;</p><p>　　直徑 ： 40 mm</p><p>　　鋼絲繩破斷拉力總和： 1117 KN</p><p>　　七、主導論與導向輪直徑的確定</p><p>　　主導論與導向

47、輪直徑按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定選擇：</p><p>　　主導論直徑 ≥ 100 d</p><p><b>　　導向輪直徑 </b></p><p>　　落地式 ： ≥ 100 d</p><p>　　---------- 主導論直徑 mm</p><p>　　--------------

48、 導向輪直徑 mm</p><p>　　d ------ 鋼絲繩的直徑 mm</p><p>　　所以可得出 = = 4000 mm = 4 m </p><p>　　八、提升系統(tǒng)的最大靜張力和最大靜張力差的計算</p><p>　　最大靜張力為 = [ m + + +（H + ）]g&

49、lt;/p><p>　　式中：--------井架高度（待算）。</p><p>　　-------尾繩環(huán)高度 Hn = Hg + 1.5 s，m。</p><p>　　-------過卷高度 ； 取10m。</p><p>　　S-------- 兩容器的中心距，暫取2080mm。</p><p>　　------

50、每根提升鋼絲繩單位長度的質(zhì)量 kg/m。</p><p>　　-------每根尾繩單位程度的質(zhì)量 kg/m。</p><p>　　-------提升鋼絲繩的根數(shù)。</p><p>　　-------尾繩根數(shù)。</p><p>　　因此 = [ m + + +（H + ）]g</p><p>　　= [1

51、6000+15000+4×6.8×41.1+3×9.06×(13+28.5)]×9.8 KN</p><p>　　= 770 KN</p><p>　　九、礦井提升機與井筒相位置的確定</p><p>　　<一> 井架高度Hj</p><p>　　= + +

52、+ 0.75 </p><p>　　--------- 卸載高度 m。</p><p>　　-------------------容器全高，查表可得 Hr = 15600 mm。</p><p>　　---------過卷高度，對于箕斗提升， ≥4m。取10米。</p><p>　　---------天輪的半徑。</p>

53、<p>　　e---------上下天輪的中心高度 取e=4 。</p><p>　　因此 =14 + 15.6 + 10 +0.75×2 = 41.1 m</p><p>　　<二>滾筒中心線至井口到天輪軸心線是垂直距離</p><p>　　≥ 0.6 + 3.5 + D</p><p&g

54、t;　　= 0.6 × 41.1 + 3.5 + 4 m</p><p>　　= 32.16 m</p><p>　　<三> 鋼絲繩弦長 </p><p><b>　　=</b></p><p>　　-------天輪直徑 m。</p><p>　　------

55、滾筒中心線至井筒中鋼絲繩的水平距離，約為 0.6 + 24.66 m。</p><p>　　-------滾筒中心線與井口水平的高度差。取1 m。</p><p>　　因此 = m</p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 50.78 m</p><

56、p>　　<四>提升機卷筒的下出繩角 </p><p>　　限制下出繩角的最小角為150</p><p>　　= + arcsin </p><p>　　R------卷筒直徑。</p><p>　　Rt------天輪直徑。</p><p>　　因此 = + arcsin &l

57、t;/p><p><b>　　= 650</b></p><p>　　十、主導論襯墊上的壓強驗算</p><p><b>　　對于箕斗提升</b></p><p><b>　　P = </b></p><p>　　-----鋼絲繩每米的質(zhì)量。</p

58、><p>　　------尾繩每米的質(zhì)量。</p><p>　　------鋼絲繩的根數(shù)。</p><p>　　------尾繩的根數(shù)。</p><p>　　------提升鋼絲繩每根的總長度 （待算）。</p><p>　　------平衡尾繩每根的總長度 （待算）。</p><p>　　=

59、 2 + + D</p><p>　　------提升容器在卸載位置時，容器底部至主繩輪中心的高度。</p><p>　　= + + + +</p><p>　　-------提升容器的主體高度，查表可得15.6 m。</p><p>　　-------過卷高度 ，暫取10 m。</p><

60、;p><b>　　過卷高度的規(guī)定：</b></p><p>　　我國的的《煤礦安全規(guī)程》及《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范中》，對于多繩提升機過卷高度的規(guī)定是：當提升速度小于10m/s時，過卷高度的數(shù)值不小于提升機的速度值，最小也不得小于6m；當速度大于10m/s</p><p>　　時，過卷高度不得小于10m，因為所選得提升機最大提升速度為10m/s，所以應選10m。<

61、;/p><p>　　-------防撞梁底部至導向輪程面的高度，根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》的規(guī)定，不小于4m，因此Hf可暫取5m。</p><p>　　------------- 導向輪軸中心距樓板層面的高度，箕斗正常的卸煤位置到過卷開關(guān)的安裝地點。根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定：h1=0.5m 。</p><p>　　------經(jīng)查表可得，=6.5 m 。</p>

62、<p>　　所以 = 15.6 + 10 + 5 + 0.5 + 6.5 m</p><p>　　= 37.6 m</p><p>　　------提升高度， 555 m 。</p><p>　　D-------主導論直徑 ， 4 m 。</p><p>　　所以 =2×37.6+555

63、+3.14+2×4</p><p><b>　　=641.34 m</b></p><p><b>　　= 2 +</b></p><p><b>　　—尾繩環(huán)的高度。</b></p><p><b>　　=+ 1.5 S</b></p&g

64、t;<p>　　S—提升鋼絲繩的中心距.查表可得2050mm.</p><p>　　= 10+1.5×2.05</p><p><b>　　=13.075</b></p><p>　　所以 P= =9.97 kg/cm2</p><p>　　十一、電動機的選擇.</p>

65、<p>　　提升電動機應滿足的功率、電壓、及轉(zhuǎn)矩三個方面的要求.</p><p>　　一般雙容器提升用下列公式估算.</p><p><b>　　N= </b></p><p>　　N — 提升電動機的估算功率 KW.</p><p>　　M — 一次實際的提升量 kg.</p>&

66、lt;p>　　V — 標準提升速度 m/s.</p><p>　　— 減速器的提升效率.一次傳動時 =0.92.二次傳動時 =0.85.</p><p>　　K — 礦井阻力系數(shù)，即考慮提升容器在井筒中運動時的風阻罐道阻力鋼絲繩彎曲阻力系數(shù)，箕斗提升時. K=1.15.</p><p>　　— 動力系數(shù)，箕斗提升可取 =1.11.2, 取1.1.&

67、lt;/p><p>　　g — 重力加速度，9.8m/s.</p><p>　　所以 N = </p><p><b>　　=2156 KW</b></p><p>　　當電動機容量超過1000kw時，應考慮采用直流電動機.</p><p><b>　　= </b>&

68、lt;/p><p>　　n 提升電動機的轉(zhuǎn)速 r/min. — 減速器的傳動比，查表可知10.5較適合.</p><p>　　D — 卷筒直徑 m .</p><p><b>　　所以 n =</b></p><p>　　=501 r/min.</p><p>　　綜上，應初選一臺

69、功率為2156KW左右，轉(zhuǎn)速為501r/min左右的直流電動機。</p><p>　　十二、提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計算</p><p>　　提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量按下式計算.</p><p>　　對于多繩摩擦式提升機.</p><p>　　= m＋2＋＋＋n＋＋ .</p><p><b>　　m —變位質(zhì)量.<

70、;/b></p><p><b>　　N1—提升主繩數(shù).</b></p><p>　　—提升主繩全長 =H＋2 m .</p><p>　　H —提升高度 m .</p><p>　　—井架或井塔高度 m.</p><p>　　—尾繩每米質(zhì)量 kg/m.</p><

71、;p>　　— 提升鋼絲繩每米質(zhì)量 kg/m.</p><p><b>　　— 尾繩數(shù)目.</b></p><p>　　—每根尾繩的全長 =H＋2 m.</p><p>　　—尾繩環(huán)高度. =＋1.5 s m.</p><p><b>　　—過卷高度 .m</b></p>

72、<p>　　S— 兩容器中的距離 m.</p><p><b>　　n—導向輪數(shù)目.</b></p><p>　　—導向輪的變位質(zhì)量.</p><p>　　—提升機（包括減速器）的 變位質(zhì)量</p><p>　　—電動機的轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量.</p><p>　　電動機轉(zhuǎn)子的變位質(zhì)量&l

73、t;/p><p><b>　　= </b></p><p>　　i----電動機的速比，取10.5較合適。</p><p>　　GD-----回轉(zhuǎn)力矩 NM。</p><p>　　D------卷筒的直徑。</p><p>　　(GD2) = 774 K1（）1.33</p>&

74、lt;p>　　K1------修正系數(shù)，K1 = 1.2 。</p><p><b>　　經(jīng)查表可得：</b></p><p>　　------電動機的額定功率，KW。</p><p>　　------電動機的額定轉(zhuǎn)速，r/m。</p><p>　　所以 (GD2) = 774 × 1.2 

75、15; （）1.33</p><p>　　= 7987.67 NM </p><p>　　= = 5628 </p><p>　　導向輪的變位質(zhì)量查表可得為8925 kg</p><p>　　提升機的變位質(zhì)量查表可得為22900 kg</p><p&

76、gt;　　因此 ∑ = 16000 + 2×15000 + 4×6.8×637.2 + 3×9.06×568.075 + 2×178500 +22900 + 5628 kg</p><p>　　= 46000 + 17331.84 + 15338.025 + 17850 + 22900 + 5628 kg</p><p>

77、;　　= 125047.87 kg</p><p>　　十三、提升設(shè)備的運動學計算</p><p>　　<一>提升設(shè)備的運行規(guī)律</p><p>　　提升設(shè)備的運行狀態(tài)，主要取決于提升容器在井筒中的運行規(guī)律。而容器的運行規(guī)律與容器的類型及控制方法有密切關(guān)系。</p><p>　　提升設(shè)備在一個提升循環(huán)內(nèi)其提升速度隨時間變化的關(guān)

78、系圖形，叫提升速度圖。</p><p>　　對于地卸式箕斗，為保證箕斗離開卸載曲軌時速度不能過高，需要有初加速階段；為使重箕斗上升到井口而進入卸載曲軌內(nèi)運行時，減少對井架、曲軌的沖擊，提高停車的準確性，應有一個低速爬行階段（爬行速度一般限制在不大于0.5m/s），故應采用六階段速度圖。注：六階段速度圖見后附表。</p><p>　　<二>提升加速度的確定</p>

79、<p>　　1．箕斗提升初加速度的確定</p><p><b>　　≤</b></p><p>　　被限制在小于等于1.5</p><p><b>　　=2.35</b></p><p>　　因此，≤=0.48 </p><p>　　一般初加速度=0.5左右，取=0

80、.5</p><p><b>　　2．主加速度的確定</b></p><p>　　主加速度是按照安全經(jīng)濟的原則來確定的，主加速度的大小受</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》減速器強度，電動機過負荷能力三個方面的限制</p><p>　　(1)《煤礦安全規(guī)程》對提升加速度，減速度的規(guī)定：</p><p

81、>　　立井中升降的加速度，減速度沒有規(guī)定，一般立井，加速度最大不超過1.2,暫取0.75</p><p>　　(2)按電動機的過負荷能力來確定：</p><p>　　0.75≥ kmg +gH + ∑m</p><p>　　k------ 礦井阻力系數(shù)，箕斗k=1.15。</p><p>　　m------ 提升貨載質(zhì)量，kg。<

82、/p><p>　　H------- 礦井提升高度，H=555m。</p><p>　　------- 電動機的額定拖動力，N。</p><p>　　------ 電動機額定功率,取2300kw。</p><p>　　------ 傳動效率，取0.92。</p><p>　　λ------ 電動機的過負荷系數(shù)，取2。<

83、/p><p>　　------ 最大實際提升速度，9.42m/s。</p><p>　　所以 N</p><p>　　= 224628.45 N</p><p><b>　　m/</b></p><p>　　= 0.96 m/(3)按減速器允許的輸出傳動轉(zhuǎn)矩來確定&l

84、t;/p><p>　　[kmg +gH + (∑m </p><p>　　式中----- 減速器輸出軸最大允許傳動轉(zhuǎn)矩，Nm，可由提升機規(guī)格表查出。</p><p>　　D----- 滾筒直徑，m 。</p><p>　　所以 m/</p><p>　　= 0.97 m/</p>

85、<p>　　綜合（1）、（2）、（3）三個條件，按其中最小者確定主加速度</p><p>　　所,以= 0.75 m/</p><p>　　<三>提升減速度的確定</p><p>　　提升減速度一般取與加速度相同的值，所以</p><p>　　= = 0.75 m/</p><p>

86、　　= = 2.35 m </p><p>　　查表可得 = 0.4 m/</p><p>　　<四>提升速度圖的參數(shù)計算</p><p>　　速度圖是驗算設(shè)備的提升能力、選擇提升機控制設(shè)備及動力學計算的基礎(chǔ)。</p><p>　　在計算速度圖參數(shù)之前，必須已知提升高度H，最大實際提升速度，及速度圖

87、各主要參數(shù)：、、、、及 。</p><p><b>　　初加速階段</b></p><p>　　卸載曲軌中初加速時間</p><p>　　= = s = 3 s</p><p>　　箕斗在卸載曲軌內(nèi)的行程為 = 2.35 m 。</p><p><b>　　2.主加速階段

88、</b></p><p><b>　　加速時間 </b></p><p>　　= = s = 11.33 s</p><p><b>　　加速階段的行程</b></p><p><b>　　= </b></p><p>

89、　　= 65.15 m</p><p><b>　　3.主減速階段</b></p><p><b>　　減速階段時間</b></p><p><b>　　= s</b></p><p>　　= 12.8 s </p><p>

90、;<b>　　減速階段行程</b></p><p>　　= = ×12.8 m</p><p>　　= 66.56 m</p><p><b>　　4.爬行階段</b></p><p><b>　　爬行時間</b></p><p

91、>　　= = s = 5.875 s</p><p><b>　　爬行階段行程</b></p><p>　　= 2.35 m</p><p><b>　　5.抱閘停車階段</b></p><p><b>　　抱閘停車時間</b></p>

92、<p>　　= 1 s = 1 m/</p><p>　　= = 1×1 = 0.5 m (可不計)</p><p><b>　　6.等速階段</b></p><p><b>　　等速階段的行程</b></p><p>　　= H - -

93、</p><p>　　= 555 – 2.35 – 65.15 – 66.56 – 2.35 m</p><p>　　= 418.59 m</p><p><b>　　等速階段的時間</b></p><p>　　= = s = 41.9 s</p><p>　　根據(jù)以上計

94、算出的數(shù)據(jù)可畫出提升速度圖,如下圖：</p><p>　　十四、提升設(shè)備的動力學計算</p><p>　　提升設(shè)備動力學是研究和確定在提升過程中，滾筒圓周上拖動力的變化規(guī)律，為驗算電動機功率及選擇電氣控制設(shè)備提供依據(jù)。</p><p>　　各類速度圖所對應的動力學方法大致相同，基本方法是將計算出的個提升階段的各個量代入提升動力學基本方程式，計算出提示過程中各階段的拖

95、動力。若把提升各階段的各始、終點的速度和拖動力代入功率計算公式，即可求出滾筒軸上的功率。</p><p><b>　　<一>加速段</b></p><p><b>　　變加速開始時</b></p><p>　　= KQ = Kmg</p><p>　　= 1.15×16

96、000×9.8 KN</p><p>　　= 180.32 KN</p><p><b>　　等加速階段</b></p><p>　　= KQ + ∑m</p><p><b>　　= </b></p><p>　　= 274.11 K

97、N</p><p><b>　　<二> 等速段</b></p><p><b>　　等速開始</b></p><p>　　= KQ = 180.32 KN </p><p><b>　　等速終了</b></p><p>　　=

98、KQ = 180.32 KN</p><p><b>　　<三>加速段</b></p><p><b>　　變減速開始</b></p><p>　　= KQ = 180.32 KN</p><p><b>　　等減速階段</b></p&g

99、t;<p>　　= KQ - ∑m</p><p>　　= 86.53 KN</p><p><b>　　<四>爬行段</b></p><p><b>　　（1）等速開始</b></p><p><b>　　= KQ</b><

100、/p><p>　　= 180.32 KN</p><p><b>　　（2）等速終了</b></p><p><b>　　= KQ</b></p><p>　　= 180.32 KN</p><p><b>　?。?）變減速終了</b><

101、/p><p>　　= KQ - ∑m</p><p>　　= 86.53 KN</p><p>　　根據(jù)以上計算出的數(shù)據(jù)可畫出力圖，根據(jù)設(shè)計規(guī)定，力圖和速度圖是畫在一起的，如下圖所示：</p><p>　　十五、提升機房尺寸的確定</p><p>　　<一>提升機房的布置</p>

102、<p>　　提升機房的平面布置，首先取決于提升機設(shè)備基礎(chǔ)及外形最大尺寸的需要，還應滿足主機和電控設(shè)備的安裝、運行及維護檢修的需要。在提升機的技術(shù)規(guī)格選定后，即可根據(jù)設(shè)備的輪廓尺寸，相應確定提升機房的平面尺寸。</p><p>　　在正常布置時，應考慮下列因素：</p><p>　　根據(jù)設(shè)備操作、拆裝、檢修和運輸?shù)男枰?，通道的凈距、主機部分的突出部位與墻的靜距離不小于1.5米。電

103、動機端部與墻間的距離不小于電動機加0.5米左右；對于設(shè)置有起重機的提升機房，在考慮將電動機旋轉(zhuǎn)后檢修抽出轉(zhuǎn)子的情況下，電動機端部與墻間的距離也可以按不小于1.5米設(shè)計。</p><p>　　所有設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與墻壁之間，都應該有便于人員往返的通道，通道的寬度不應小于0.7米。</p><p>　　半地下式的提升機房，上層與下層安裝孔的位置，應便于起重機從孔中升降設(shè)備；安裝孔的大小，應

104、該允許下層設(shè)備中的最大設(shè)備中的最大尺寸的設(shè)備從孔中順利通過。在生產(chǎn)運行中，安裝孔應加裝蓋板。</p><p>　　在提升機房與井筒相對的位置上，應該適當?shù)恼疹櫋俺颉钡膯栴}。即當條件允許時，要盡可能使提升機的主軸中心線為東西方向，這樣司機在操作時，將是面向北方或南方，以避免太陽光直射向司機，由于“耀眼”影響司機的正常操作。而且這種朝向有利于提升機房的采光和空氣對流。</p><p>　　提

105、升機的凈高：室內(nèi)地坪至屋架（梁）下弦的高度按提升機滾筒直徑（m）加3m確定。有起重時，該高度為地坪至起重機軌面的高度。</p><p>　　電控設(shè)備間一般可配置在提升機房的右側(cè)或后側(cè)，當減速器和電動機位于滾筒左側(cè)的提升機房時，配置左側(cè)電控設(shè)備間。電控設(shè)備間可以作成一層或兩層，每層的凈高不小于3.5米。如果的二層電控設(shè)備間，應將電阻架設(shè)置在上層，電阻架不應超過六層，以利散熱。對于電阻架設(shè)在底層、半地下室的提升機房，

106、如果是建在炎熱地區(qū)，可采用機械通風，并在樓板底面及樓板安裝孔處做隔熱處理。</p><p>　　電控設(shè)備間的布置：要用不低于1.2m高的柵欄將高壓換向器及高壓采用動力制動時用的動力制動接觸器遮蓋起來，并在進門處安裝閉鎖開關(guān)。帶有接觸器的磁力站應與其它控制盤間留有不小于40mm的間隙，以避免由于接觸器動作的震動，影響鄰近控制盤上是繼電器正常工作。磁力站正面留空距離不得小于1.5米；背面距離可以為1.2米；通行側(cè)不得

107、小于0.8m；如靠近電阻架時，磁力站與電阻架間距不得小于1.5米。高壓換向器及高壓制動接觸器，最突出背面距墻不小于0.3米；另一側(cè)應留有寬度為0.8m的過道。高壓換向器如與動力制動接觸器平行布置，其凈間距應不小于1.0米。</p><p>　　除提升機的主電動機外，所有其它電機和電器，在保證合適的間距的條件下，應該合理的安排、盡可能的集中，便于接線以節(jié)省電纜，并有利于維修和管理。</p><p

108、>　　電阻架的位置必須通風良好，布置上不應影響房屋窗扇的開啟；電阻架非通行側(cè)靠墻安裝時，應留有0.2米的間距；平行布置的電阻架之間，凈空間距可為1.0米左右。</p><p>　　為了檢修的方便，滾筒直徑3m及以上的提升機，遵照《規(guī)范》規(guī)定：“應設(shè)手動橋式起重機”，并設(shè)置爬梯；“其它主副井提升機和井下絞車峒室，應設(shè)置固定起重梁”。或手動葫蘆用單軌行車。</p><p>　　起重機的起

109、吊噸位，主要按電動機的重量確定。起重機大梁的安設(shè)方向：當鋼絲繩的仰角較小時，一般宜垂直于提升機主軸方向安設(shè)；當鋼絲繩仰角較大，上出繩孔標高高于起重機軌面時，可以平行于主軸方向安設(shè)。</p><p>　　起重梁或單軌行車應盡量照顧到主軸承、盤形閘座、減速機上蓋和主電動機的起吊方向而作相應的配置。</p><p>　　位于地震區(qū)的提升機房，根據(jù)《煤炭工業(yè)抗震設(shè)計規(guī)定》（試行）規(guī)定：直徑3.5m

110、及以下提升機時，宜設(shè)固定起重梁，不宜設(shè)起重機。</p><p>　　較大型的提升機主軸的軸線在一條直線上。安裝孔的尺寸，按設(shè)備不可拆的最大件尺寸考慮，寬度按最大件的寬度加0.8m，高度按最大件的高度加1.2m?？梢岳么箝T運進的較小提升機設(shè)備，則不設(shè)安裝孔。</p><p>　　提升機房的出繩孔位置、標高和尺寸的確定，應能滿足鋼絲繩在運行時不碰出繩孔壁，為了防止鋼絲繩松弛時碰繩孔下緣，除了

111、設(shè)置松繩檢測裝置外，在繩孔下緣應設(shè)托滾或墊木。對于立井提升機房，當上繩孔距地面高度大于3m時，為了便于檢驗提升鋼絲繩，宜在室內(nèi)側(cè)設(shè)置驗繩平臺，如果室內(nèi)條件不允許，也可設(shè)在上繩孔側(cè)墻外壁處，并有梯子通達。位于寒冷地區(qū)的提升機房，應在繩孔處加裝不妨礙正常運行的、輕便的防護御寒設(shè)施。</p><p>　　提升機需用壓縮空氣時，應盡可能從地面壓縮空氣站引入，而以提升機房的空氣壓縮機作為備用。提升機房的 空氣壓縮及盡量設(shè)置

112、在遠離司機操縱臺，最好是設(shè)置在隔間內(nèi)，以免空氣壓縮機運轉(zhuǎn)中的 噪聲影響正常操作。</p><p>　　提升機房的 出繩孔一側(cè)墻壁不宜設(shè)床，窗戶應設(shè)在司機的左、右、后側(cè)，并設(shè)置窗簾，采光比以大于1 /5。</p><p>　　主、副井提升機房室內(nèi)宜采用水磨石地面，只有在滾筒直徑為2m及以下時，才采用水泥砂漿地面。地面溝蓋板面層應與地面材料一致，蓋板縫隙要小，蓋板應平整。內(nèi)墻全部抹灰粉刷，并做

113、油漆墻裙，墻裙可不高于1.5m。室內(nèi)繩孔兩側(cè)各0.5m寬的墻面做磁磚墻面，以便于清洗。直徑在2m及以下的提升機可用油漆代替磁磚。</p><p>　　提升機房平面尺寸的確定，應考慮建筑結(jié)構(gòu)模數(shù)的 要求，按《煤礦地面建筑設(shè)計標準化工作會議》通知規(guī)定：跨度在12m以下者，按1.5m進級，即6、7.5、9、10.5、12m；跨度超過12m者，按3m進級。跨度在15m以上的，柱距采用6m，跨度在12m及以下的，柱距采用4

114、m或6m，必要時也可以選用3m或3.6m。機房的高度采用0.3m的倍數(shù)。設(shè)有起重機時，其跨度應和平面布置的尺寸相適應。</p><p>　　<二>提升機房尺寸的確定</p><p>　?。?）提升機房的高度</p><p>　　提升機房的凈高指地坪至屋架下弦的高度按提升機滾筒直徑加3m確定，提升機滾筒直徑為4m。</p><p>

115、　　所以提升機房高度為：3 + 4 m = 7 m</p><p>　?。?）提升機房的長度</p><p>　　由查表可得提升機的長度為10.5m；微拖動裝置長度暫取1.5m。按上述規(guī)定：拆裝檢修和運輸?shù)男枰ǖ赖膬艟嗖糠值耐怀霾课慌c墻的距離不小于1.5m，暫取2m；電動機端部與墻間的距離不小于電動機長加0.5m。</p><p>　　所以提升機房的長度為

116、：</p><p>　　10.5 + 1.5 + 2 + 0.5 m = 14.5 m</p><p>　?。?）提升機房的寬度</p><p>　　由查表可得提升機的寬度為10m；</p><p>　　所以提升機房的長度為：</p><p>　　10 + 2 + 0.5 m = 12.5 m</p>

117、<p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可作出提升機房布置圖，具體數(shù)據(jù)可看圖紙。</p><p>　　注：后面附提升機房布置圖（圖紙），提升系統(tǒng)圖。</p><p><b>　　參考書籍</b></p><p>　　《礦山運輸與提升設(shè)備》</p><p>　　《礦井多繩提升選型設(shè)計》</p><p>

118、;　　《礦山固定機械與運輸設(shè)備》</p><p>　　《礦山固定機械手冊》</p><p>　　《礦山固定機械使用手冊》</p><p><b>　　十六、設(shè)計心得小結(jié)</b></p><p>　　我們這次畢業(yè)設(shè)計的題目是：淮北礦業(yè)集團孫疃煤礦主井 提升設(shè)備選型設(shè)計，通過這次設(shè)計，讓我更系統(tǒng)、深入地學習了老師&

119、lt;/p><p>　　在課堂上傳授給我們的知識，使我受益匪淺。</p><p>　　這也是最后一次在學校能與老師交流、同學配合完成這樣的工作，在那么多人幫助的情況下，特別是***老師的鼎力幫助，我也能夠獨立完成這次設(shè)計的部分工作，對我剛結(jié)束兩個月的實習以后，的確迫切地需要這樣的一次回顧實習成果的機會。而事實上通過這次設(shè)計，我也收獲了不少，我想這將是我人生道路上的一筆重要的財富。</p&