矿井提升选型设计样本..

第三部分矿井提升设备选型设计设计原始数据主井提升：1、矿井年产量A=90万吨；2、工作制度：年工作300天，日工作18小时；3、矿井为单水平开采，井深4、提升方式为立井单绳缠绕提升；5、散煤容重r=0.9t/m³。设计要求：1、矿井深度数HS=270米；2、装载高度H2=18M；3、卸载高度HX=18M；一、提升容器的选择在矿井年产量，工作制度一定的情况下，我们可以选择大容量容器低速提升，也可选择小容量容器以较高速度提升，这两种提升方式，前者因容量大，所需提升钢丝绳直径粗，提升机直径大，电动机功率大。一般认为经济的提升速度为Vj＝（0.3～0.5）√H＝米/秒式中H——提升高度（米）一般情况下取中间值进行计算，即Vj＝0.4√306＝7米/秒,对于箕升H=HS+HX+HZ＝270＋18＋18＝306（米）式中HS——矿井深度=270米；HX——卸载水平与井口高差（卸载高度），箕斗提升HX=18m.HZ——装卸高度，箕斗提升HZ=18m。根据经济速度，可以估算经济提升时间Tj=Vj/a＋H/Vj＋u＋θ＝7/0.8＋306/7＋10＋10＝72.5（秒）式中α——提升加速度，对于箕斗，可取0.8米/秒2。。u——容器爬行阶段附加时间，可暂取10秒（对于箕斗）。θ——每次提升终了后的休止时间，可暂取10秒。从而可求出一次经济提升量Ｑj＝C·af·Aa·Tj/3600bt＝1.15×1.2×900000×72.5/(3600×300×18)＝4.63吨/次式中An——矿井年产量90（吨/年）af——提升富裕系数，对第一水平要求≥1.2C——提升不均匀数有井底煤仓c=1.15t——日工作小时数（一般取18小时）b——年工作日（一般取300天）根据计算所得Ｑj从箕斗规格表中选取JL-6型立井单绳箕斗。主要参数如下：型号：JL-6名义装载质量6t有效容积：6.6m3提升钢丝绳直径：43mm钢丝绳罐道直为32～50mm；数量为4个刚性罐道：2个380N/m钢轨箕斗质量：5t最大终端负荷：12t最大提升高度：700m箕斗总高：9450mm箕斗中心距：1370mm适应井筒直径：4.5m适应提升机型号：2JK-3（3.5）箕斗实际载货量Q=5×0.92=4.6t箕斗选定后因实际载重与经济提升量一般情况下不相等，所以要按照实际载重，重新估算一下完成生产任务所需提升循环时间T`x：T`x≤3600btQ/CafAa＝3600×300×18×6/(1.15×1.2×900000)＝93.9(秒)式中：Q――实际载重量6t从而可以估算出完成生产任务所需提升速度的最小值V`：V`≥[a(T`x－u－θ)－√a²(T`x－u－θ)²－4Ah≥[0.8(93.9－10－10)－√0.8²×73.9²－4×0.8×306]/2≥4.48(米/秒)选定提升机时按V`确定提升速度Um、减速器减速比以及电动机转速ne等。三、提升机及提升电动机的选择1、滚筒直径：D′=80d=80×43=3440mmD″=12002.21200=2640mm最大静张力：Fj=Q+QZ+PH-qHh=11000＋46×306=124076N最大静张力差：Fc=Q+PH-qH=50000+46×306=64076N上式中：Hh——尾绳环高度q——尾绳子每米重力，无尾绳时q=0根据上列四值“D′、D″、Fj、Fc”选提升机的直径为D=3.5m，卷筒的宽度B=1.7m。滚筒缠绕的宽度：B′=1.64因B＜B′＜2B所以缠绳子两层2、计算确定的提升速度：按Vm=3.14DnD/60i列表如下：VmnDi98077459049037011.515.60912.3289.3977.8045.893208.9757.0895.4034.4883.389305.9834.7263.6022.9922.259从表中查出Um=5.893为提升速度，对应的减速为i=11.5，转为不大于750r/min。提升机的型号基本技术参数如下：型号：2JK-3.5/11.5卷筒直径：D=3.5m卷筒宽度：Ｂ＝1.7mmaxFj=170000N，maxFC=115000N，减速器输出最大动扭矩Mmax=200KN.m变位重量：G=23.5t两卷筒中心距S=1.84m。3、估算电动机功率：P′=KQUmφ/1000=476.8KW式中：K——矿井阻力系数：1.15,φ——动力系数1.3——减速器效率两级减速为0.85按P值及与Um对应的电机转数No,预选电动为：YQ500-12/1180型绕线型电机，其技术参数：Pe=500KW,Ne=492r/min,d=0.91GD2=6620N.㎡=2.74、选定天轮：天轮直径：D‵t=80d=80×43=3440mmD〝t=1200δ=1200×2.2=2640mm按上值选定天轮的型号为：TSG193000型，变位质量：Mt=781khg四、提升机与井口的相对位置1、滚筒直径：33608.2120012003440438080'''DdD最大静张力：hzjqHPHQQFT1.130100031663.611最大静张力差：qHPHQFcT1.8100031663.66选滚筒直径为3.5m，查表2-2-1得2JK-3.5/20型提升机具体参数如下：滚筒个数：2个滚筒直径：3.5米滚筒宽度：1.7米两卷筒中心距：1840mm两滚筒间距：140mm钢丝绳最大静张力差：115KN钢丝绳最大静张力：170KN最大钢丝绳直径：43mm减速比：20提升高度(最大)：1000m电机转速：750转/分提升速度：12m/s卷筒中心高：700mm提升机复位质量：24.5T电动机最大转矩：15KN减速器最大扭矩：300N·m计算滚筒上缠绕宽度Bˊ：mdDHB5.1154434335.314.330316330'B′B，因此缠绕一层可以满足要求。从而确定提升机为2JK-3.5/2。2、估算电机功率：jmKQVP1000'式中：K—矿井阻力系数，K=1.15—动力系数，=1.3η—减速器效率，η=0.85KWP19685.0100012101.1315.14'由此可见，根据计算结果及提升机转速，查教材附表4，选择YR-200-10/1430型电动机。3、选定天轮：天轮直径：33608.2120012003440438080''TTDdD根据上式，选用天轮直径为DT=3.5m，型号TSH3500/23.5，具体参数为：名义直径为：3500mm绳槽半径为：23.5mm钢丝全部断破总和为1420000N两轴承中心距：1000mm轴承中心高：255mm变位质量：1133㎏自身总质量：3640㎏四、提升机与井口的相对位置1、井架高度175.0tgfxjRHHHHm3.40175.175.0101018取Hj=40米式中：Hx—卸载高度，取18mHf—过放高度，取10mHg—过卷高度，取10mRt—天轮半径，取1.75m2、提升机滚筒中心到井筒提升中心线间的水平距离Ls：mDHLjs2.315.35.3406.05.36.0'3、计算弦长Lx：22tSjxRLCHL式中：C—滚筒中心线与井口水平的高差，取1.3mmLx1.2575.12.313.14022因Lx=25.160，满足要求4、一层缠绕时内偏角：xnLBBaSarctg22'式中：a—两滚筒间的挡绳板间的距离，取2.3m48.11.2525.17.12140.0840.1arctgn=1°28′1°30′5、钢丝绳的下出绳角：满足要求，arcSinarctgarcSinarctgLDDarcSinRLCHarctgxttsjx159.167.92.74.41745.29367.2025.35.375.12.314402五、运动学动力学1、提升系统的变位质量提升主绳全长为：2电动机变位重力：KNDdGDGd24.125.311501222式中：GD2d—电机转子的回转力矩总变位重力：式中：Q—箕斗载重量，8TQz—箕斗自重，5.5TP—每米钢丝绳重力，6.3NLp—主绳全长，438.03mLw—尾绳全长q—尾绳每米重力Gj—减速器的变位重力Gd—电机变位重力Gt—天轮变位重力,1133㎏总变位质量：2、加速度（1）、按减速器的最大扭矩计算：2max112gGmPHKQDMad（2）、按电动机的额定力Fe计算：mPHKQFae75.012根据以上计算结果取a1=0.4m/s23、减速度一般情况下按自由滑行方式减速，选a3=1.2m/s24、速度曲轨内行程h0可取h0=2.35m，出曲轨前速度V0=1.3m/s，选定爬行距离h4=3.3m，爬行速度V4=0.4m/s计算初加速度：221200/36.035.223.12smhVasaVt6.336.03.1000主加速阶段：爬行段：sVht25.84.03.3444减速阶段：等速阶段：42102hhhhHh一次提升循环时间：5、实际提升能力及富裕系数：实际年提升量：实际富裕系数：6、力图计算：提升开始时拖动力：maPHKQF0N3.143261036.072.443163.66015.13出曲轨时：NPhFF2.130831035.23.62341262300'0主加速开始：NaamFF6.1894336.04.044720451601'01主加速终了：NPhFF7.16382109.813.628.6304211等速开始：NmaFF7.112434.0447208.63041'12等速终了：NPhFF5.53047.1873.626.4676222'2减速阶段由于采用机械制动方式，电动机已断电，故不计入爬行终了：NPHKQF4313631672.476000015.1'47、电动机功率校核：1)等效时间Td计算525.5910312325.85.7186.3212124310QtttttTd式中：β—停机时散热不良系数，β=31Q—停机时间2)等效力Fd1042'42422'2'222212'1210202'02010048.22222tFFtFFFFtFFtFFdtFST则Fd=36187N3)电机等效功率：PdKWKWyVFPmdd20019785.010008.7361871000，满足要求4)工作过负荷校验75.0emFF式中：Fm—力图中最大拖动力Fe—电机额定拖动力6.25.375.08.1842351543865)百米段过负荷9.0etFF56.7106231672.4750001.1PHQuFzt式中:u—动力系数，取u=1.1Ft—调节绳长时特殊提升力15.35.39.084.08423556.71062etFF由以上校核结果可知：预选电动机符合要求。七、提升机电耗及效率计算：1)sNtFFtFFtFFFdtT24390872224'441'110'0002)一次提升电耗：次/47.975.085.01000360024390878.702.11000360002.10KWhnuFdtVWdjTm3)吨煤电耗：tKWhQWWt/58.1647.94)一次提升有益电耗：KWhQHWy1.5103631610636001000545)提升效率：539.047.91.5WWy故所选2