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2米绞车选型计算

(一)设计依据1、巷道斜长:L=635m 、倾角α=22°。

2、矸石年产量 An=10.5万t/a 。

3、日其他提升量:材料车26车 ,炸药4车。

4、上部车场、下部车场为平车场,均为24m 。

5、提升容器:1t 标准矿车: 自重Gz=610kg, 最大装载量1800kg 。

6、提升方式:单钩串车提升。

7、工作制度:年330天,日16小时。

(二)选型计算 1、确定串车数量初选提升速度Vm ′= 3.7m/s ,车场运行速度V 0= 0.5m/s,休止时间θ=25s 。

提升长度 Lt=Ls+L+Lx=24+635+24=683m 式中:Ls —上车场长度,24mLx —下车场长度,24m L —巷道斜长,635m一次提升循环时间 Tx=(24/0.5+635/3.7+24/0.5+25)×2=585.2s 一次提升串车载荷 Q 3600r ∙∙∙∙=t B T An C 循3600163302.58510500015.1⨯⨯⨯⨯==3.7吨一次提升串车数量,斜井串车提升,倾角α=22°装满系数取0.9。

一次提升矸石车数量 18009.03700⨯=g C =2.3确定一次串车提升矸石车4辆。

2、选型计算 (1)绳端荷重Q g =4(610+1800) (sin22°+0.015cos22°)=3745.3kg (小于矿车允许的最大牵引力6000 kg ) (2)钢丝绳悬长Lc=L+L x +L 1=635+24+35=694m式中:L 1—井口至钢丝绳与天轮接触点的斜长,一般取25~35m 。

本设计取35 m(3)钢丝绳的选择: 钢丝绳的单重:)22cos 15.022(sin 6945.6157001.13.3745)cos (1.12 +⨯-⨯=+-=ααδf ain L mQ P c Bgk=1.63kg/m根据钢丝绳每米单位重量选择钢丝绳为 24 ZBB 6×7+FC-1570 ZS GB 8918-2006 dk=22mm δb=1570MPa Qq=34714kg(1.134×300=340.2kN) Pk=1.98Kg/m(4)钢丝绳安全系数校验)cos (sin p Lc Q 2k g ααf Q m q+∙+=大)22cos 15.022(sin 98.16943.374534714+⨯⨯+==7.8>6.5符合《煤矿安全规程》规定 (三)选择提升机(1)卷筒直径:D N ≥60d=60×22=1320mm选用单绳缠绕式提升机:JKB-2×1.5P ,滚筒直径:2.0m ,滚筒宽度:1.5m ,钢丝绳最大静拉力60kN (6122.4kg ),最大速度:4.0m/s ,最大钢丝绳直径24mm,旋转部分变位质量5.87t 。

(2)校验钢丝绳最大静拉力 Fmax=Qg+Lc ×Pk ×(sin α+f 2cos α)=3745.3+694×1.66×(sin22°+0.15cos22°)=4337.1kg <6122kg (3)校验卷筒宽度:)(730εππ+++=d DpB DLt Kc)0025.0024.0(024.25.12730683+⨯⨯++=ππ=1.8层<3层式中:Dp -平均缠绕直径Dp=Dg+(Kc-1)d =2+(2-1) ×0.024= 2.024m, ε-钢丝绳间隙,取2.5mm , 30-预留试验钢丝绳,7圈-3圈摩擦圈,4圈每二个月移动1/4圈所需钢丝绳。

经校验所选提升机满足要求。

(四)预选电动机本设计预选速度Vm ′=3.7m/s85.01027.31.433715.1102max ⨯⨯⨯='=ηm V kF Pn =212kW02.27.32060max 60⨯⨯⨯==ππDp iV n =700r/min预选YBPT355L2-8型隔爆变频电动机,200kW ,660V ,742 r/min ,cos=0.83,λ=2.0,转动惯量17.6kg.m 2。

(五)提升系统的确定1、天轮:Dt ≥40d=40×22=880mm选用TD1000/800活动天轮,绳槽底直径1000mm ,最大游动距离800mm 。

2、天轮架:H j =(L ′- L 1′)tg β-R 1 =(29.5-15)tg9-0.5= 1.8m式中:L ′= L 1′+L 2′+L 3=15+6.5+8=29.5L 1′-由井口至摘钩点的距离,一般按2倍串车组长度再增加1~2m 计算,取15m ;L 2′-重车摘钩点至托绳架中心线距离,一般为6.5~8m ,取6.5m ; L 3-托绳架中心线至天轮中心线距离,一般为8~12m ,取8m ; β-钢丝绳在串车组停车点的处的牵引角,β9°~10°; R 1-天轮半径。

(六)提升运动学(按七阶段速度图9-1-1)重车上提。

车场内速度:V 0=1.0m/s初加速度及末减速度:a 0=0.3m/s 2 正常加、减速度:a 1=a 3=0.5m/s 2 最大运行速度:206002.214.374260max ⨯⨯⨯==iD n V p π=3.92m/s车场初加、减速段: t 1=t 7=v 0/a 0=1/0.3=3.33s L 1=L 7=v 0t 1/2=1×3.33/2=1.67m 车场等速阶段: L 2=L 6=24-1.27=22.33m t 2=t 6=L 2/2=22.33/1=22.33s 重车在斜巷内运行阶段:加减速段:t 3=t 5=(v m -v 0)/a 1=(3.92-1)/0.5=5.84s加减速段距离:L 3=L 5=(v m +v 0)t 3/2=(3.92+1)×5.84/2=14.37m 等速段距离:L 4=635-14.37-14.37=606.26m 等速段时间:t 4= L 4/v m =606.26/3.92=154.66s 一次提升循环时间:Tc=2(t 1+t 2+t 3+t 4+t 5+t 6+t 7+θ) =2(3.33+22.33+5.84+154.66+5.84+22.33+3.33+25) =485.32sT 炸=485.32-154.66+606.26/2.5=573.32s 最大作业班平衡时间见表9-1-4表9-1-4 辅助提升时间平衡表(七)提升系统的变位重量计算: 1、电动机的变位重量:222206.1744⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=D i Jd Gd =7040kg2、天轮的变位重量: Gt=175D 2=175×12=175kg3、提升机的变位重量:57526kg4、提升钢丝绳的变位重量Gs=Pk (Lt+30+7πDg )=1.66×(683+30+7×3.14×2)=1256.55kg 提升系统变位重量总计: ∑G= n m (G z + G m )+G s +G t +G j +G d=4×(610+1800)×0.9+1256.55+175+57526+7040=74673.55kg 提升系统总变位质量∑M=∑G/g=74673.55/9.8=7619.75 (八)动力学计算上下车场倾角β=0°斜巷倾角α=22°,一次提升重量KnQ t1=1.05×4(610+1800)=10122kg(1)初加速开始时F 0=KnQt1(sinβ +f1cosβ)+Ltpk(sinβ +f2cosβ)+∑Ma=10122×(sin0+0.015cos0)+683×1.66×(sin0+0.15cos0)+7619.55×0.3 =2607.76kg初加速终了时:F 0≈F01=2607.76kg(2)低速等速开始时:F 2=F01-∑Ma=2607.76-7619.55×0.3=321.9kg低速等速终了时:F 02= KnQt1(sinα +f1cosα)+(Lt-Lx)pk(sinα +f2cosα)=10122×(sin22+0.015cos22)+(683-24)×1.66×(sin22+0.15cos22)=4494.48kg(3)斜巷加速开始时:F3= F02+∑Ma1=4494.48+7619.55×0.5=8304.26kg斜巷加速终了时:F 03= F3-(Lt-Lx-L3)pk(sinα +f2cosα)=8304.26-(683-24-14.37)×1.66×(sin22+0.15cos22)=7754.57kg(4)斜巷等速开始时:F 4= F03-∑Ma1=7754.57-7619.55×0.5=3944.8kg斜巷等速结束时:F 04= F3-(Lt-Lx-L3-L4)pk(sinα +f2cosα)=3944.8-(683-24-14.37-606.26)×1.66×(sin22+0.15cos22)=3912.08kg(5)斜巷减速开始时F 5= F04-∑Ma1=3912.08-7619.55×0.5=102.31kg斜巷减速结束时F 05= F5-(Lt-Lx-L3-L4-L5)pk(sinα +f2cosα)=102.31-(683-24-14.37-606.26-14.37)×1.66×(sin22+0.15cos22) =81.84kg(6)上车场等速开始时F 6=KnQ t1 (sin α +f 1cos α)+ (Lt-Lx-L 3-L 4-L 5)p k (sin α +f 2cos α) =10122×(sin22+0.015cos22)+ (683-24-14.37-606.26-14.37)×1.66×(sin22+0.15cos22)=3953.01kg 上车场等速结束时F 06=KnQ t1 (sin β +f 1cos β)+ (Lt-Lx-L 3-L 4-L 5-L 6)p k (sin β +f 2cos β) =10122×(sin0+0.015cos0)+(683-24-14.37-606.26-14.37-22.33)×1.66×(sin0+0.15cos0)=152.25 kg(7)上车场减速开始时F 7= F 06-∑Ma 0=152.25-7619.55×0.3=-2133.62kg 上车场减速结束时 F 07≈ F 7=-2133.62kg(九)提升电动机等效容量计算: 1、等效力计算33.3)62.213362.2133(2133.22)25.15225.15201.395301.3953(3184.5)84.8131.102(2166.154)08.39128.3994(2184.5)57.775426.8304(2133.22)48.449448.44949.3219.321(3133.3)76.260776.2607(21222222222222222⨯++⨯+⨯++⨯++⨯++⨯+++⨯+⨯++⨯+=t F =31.1522×1082、等效时间计算Tq=C 1(t 1+t 2+t 3+t 5+t 6+t 7)+t 2+C 2θ=0.5(3.33+22.33+5.84+5.84+22.33+3.33)+154.66+1×25/3=194.49s3、电动机的等效力49.194101522.3182⨯=∑=d d T t F F =4002.17kg 4、电动机的等效容量9.010292.317.400205.1102⨯⨯⨯==ηm d v kF Nd =174.9kW<200kW 初选YBPT355L2-8型,200kW ,660V 隔爆变频电动机满足要求。

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