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提升机技术参数及设备选型过程

矿井提升机技术参数介绍及设备选型过程目录一、提升机相关参数二、选型过程三、MA标志查询办法四、提升系统设计内容与步骤。

五、电机功率选择与校核一、技术参数1、卷筒宽度和直径2、两卷筒中心距3、最大静张力、最大静张力差4、钢丝绳直径、绳速5、提升高度、容绳量6、减速器速比7、电机功率、极数、电机型号简介8、变位质量JK-2/2JK-2提升机技术参数表1、卷筒宽度和直径卷筒直径:提升机卷筒上第一层钢丝绳中心到卷筒中心距离的2倍。

绞车卷筒的直径为:卷筒缠绳表面到卷筒中心距离的2倍。

二者概念有差别,相差1根钢丝绳的直径。

卷筒宽度:卷筒两个挡绳板内侧直间的距离。

卷筒直径和宽度决定了卷筒使用钢丝绳的最大直径和容绳量2、最大静张力和最大静张力差JK-2型提升机的最大静张力161KN,2JK-2型绞车的最大静张力和最大静张力差分别为61KN、40KN。

钢丝绳的张力,也就是钢丝绳的拉力。

在单钩提升时,滚筒上只有一根钢丝绳,其拉力主要由提升容器、钢丝绳、提升载荷的重力构成。

拉力最大值在天轮的切点处,载荷越大、井筒越深、容器重量越大钢丝绳的拉力就越大。

最大静张力是针对提升机而言的,是强度允许的,滚筒上最大的拉力值双钩提升时,滚筒上有两条钢丝绳,重载钢丝绳的拉力大,轻载钢丝绳的拉力小,两根钢丝绳拉力的差值就是静张力差。

最大静张力差就是静张力差的最大值,是绞车强度所允许的,滚筒上两根钢丝绳拉力差的最大值。

通过以上分析,我们可以这样来理解二者。

对于单滚筒绞车,只有最大静张力,没有最大静张力差。

最大静张力就是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。

单位为重力单位:KN,最大静张力的值除9.8就为上述三者的质量。

即为提升量的质量,单位为:kg。

对于双滚筒绞车。

最大静张力也是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。

而最大静张力差是绞车强度所允许的钢丝绳、提升载荷自重的总和。

单位为重力单位:KN, KN除9.8就为提升量的质量,单位为:kg 最大静张力为什么分为载人和载物?二者的数值不同?是因为提升人员和物料时,其安全系数要求不同,提人要求9倍的安全系数,提物要求7.5倍的系数。

安全系数=允许提升量与实际最大提升量的比值。

提升机强度允许的提升量一定的情况下,安全系数越大,允许的实际提升量就越小3、钢丝绳的速度与直径绳速:单位时间内钢丝绳在卷筒上缠绕的长度或通过摩擦轮的长度。

有最外层绳速、最内层绳速、平均绳速等概念。

一般是指平均绳速。

钢丝绳直径:允许缠绕的最大钢丝绳直径与卷筒直径有关。

根据《规程》规定:提升装置的滚筒的最小直径与钢丝绳直径之比值,围抱角大于90°不得小于80;围抱角小于90°的天轮,不得小于60。

矸石山绞车的滚筒和导向轮,不得小于50。

滚筒上绕绳部分的最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的直径之比值,必须符合下列要求:井上的提升装置,不小于1200。

按照这一规定:2米直径卷筒允许使用的最大钢丝绳直径为:25mm。

4、提升高度、容绳量提升高度和斜长:提升容器在两终端起停位置处,允许运行的最大距离。

容绳量:按照规定,卷筒上允许缠绕的钢丝绳的最大长度。

从以上可知:容绳量≥提升高度+3圈摩擦圈+(30-50)米预留绳《规程》规定:的滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定:立井中升降人员或升降人员和升降物料的,1层;专为升降物料的,2层。

倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的,2层;升降物料的,3层。

建井期间升降人员和物料的,2层。

现有生产矿井在用的绞车,如果在滚筒上装设过渡绳楔,滚筒强度满足要求且滚筒边缘高度符合本规程第四百二十条规定,可按本条第一款第(一)项、第(二)项所规定的层数增加1层。

移动式的或辅助性的专为升降物料的(包括矸石山和向天桥上提升等)以及凿井时期专为升降物料的,准许多层缠绕。

5、减速器减速器作用:增加力矩,降低速度。

减速器速比:内部大小齿轮的总的齿数比。

反映增加力矩、降低速度的能力。

提升机一般常用两种:31.5、20我厂减速器速比:1080箱:1:20、1:24;850箱:1:24,1:28;1100箱:1:28;1米车:28;0.8车:1:30型号含义:ZHLR-1050Z:圆柱齿轮;H:圆弧齿面;L:两级传动;R:人字齿轮;1050:输出轴与输入轴之间距离ZL-850/ZL-1100/ZL-10806、电机电机型号:YRJ315-8Y:异步电动机; R:绕线式电机; J:绞车专用; 315:电机底座平面到电机轴中心距离;8:电机极数。

7、变位质量提升机或绞车旋转运动部分的转动惯量换算到卷筒直径上的质量。

为了计算总的惯性力,提升系统中把各运动部分的质量都变位(折算)到滚筒缠绕圆周上,使其与滚筒缠绕圆周的速度和加速度相等,条件是变位前后的动能相等,这种变位后的质量,叫作变位质量,全系统各个变位质量的总和为提升系统的总变位质量∑m。

变位质量在计算提升机的运动学、动力学、电阻等的计算中需要用到,属于理论计算二、选型过程1、要了解的情况2、容绳量的计算3、速度的选择4、提升一个循环时间5、电机功率的校核6、计算提升能力7、确定配置2.1需要了解的情况1、一次提升量(直接决定设备规格)2、提人还是提物(与容绳、电机功率有关)3、电压等级要求2.1容绳量的计算以立井井深350米为例。

校核容绳量能否满足有关规定。

容绳量=(卷筒宽度÷(钢丝绳直径+绳间隙)×3.14×卷筒直径)×允许缠绕层数JK-2×1.5提升机立井提升人员时允许单层缠绕,选用24.5mm钢丝绳,绳间隙选用1.5mm。

容绳量=(1500÷26)×3.14×2=362米提升高度为350米,3圈摩擦圈+50米预留绳=70米共需要卷筒容绳420米。

卷筒宽度不满足要求,可选用JK-2×1.8提升机,其容绳量=435米,可满足要求。

2.3提升速度计算以JK-2提升机,31.5速比,8极电机为例绳速=(电机转数÷速比÷60)×3.14×卷筒直径=(725÷31.5÷60)×3.14×2=2.4米/秒2.4提升一个循环需要时间以:JK-2提升机,2.4米绳速,350米井深为例循环时间=2×(提升高度÷绳速+加、减速时间+装载时间)=2×(350÷2.4+10+20)=350秒=6分钟装卸载时间与提升方式有关。

20秒为大约估计。

加减速时间与很多因素有关。

10秒为经验数据。

若为双筒提升,循环时间=(提升高度÷绳速+加、减速时间+装载时间)2.5电机功率校核速度定好后,最大静张力确定后,即可校核电机功率能否满足要求。

速度=2.4米/秒,最大静张力6吨(煤4吨+绳重500公斤+容器重1.5吨)(60KN)电机功率=速度×最大静张力×1.2=2.4×60×1.2=172KW取185KW 电机即可2.6提升量的计算以一个循环6分钟,每次提煤4吨计算,每天14小时,每年300天。

每小时提升量=60÷6×4=40吨每天提升量=40×14=560吨年提升量=560×300=16.8万吨2.7确定配置根据前述计算:如满足用户要求,即可确定:1、卷筒直径、宽度2、电机功率、极数、电压等级3、制动系统(一般配置比例阀控制液压站)3、电控配置,PLC控制或传统控制、4、是否带动力制动,与用户要求有关。

一般单筒推荐带动力制动,双筒可不带该装置。

5、是否带工程塑料衬板提升系统设计内容与步骤:一、计算选择提升机时的必要已知条件(一)计算选择主井提升机时的必要已知条件1、矿井年产量An (吨/年);2、工作制度:年工作日数、日工作小时数;3、矿井开采水平数,各水平井深,及各水平服务年限;4、卸载水平与井口的高差,装载水平与井下运输水平的高差;5、井筒尺寸、井筒中布置的提升设备套数、井筒附近地形图;6、散煤密度(吨/米3)。

一次提升量估算:x r nf T t b A ca m '•='3600式中 c ——提升工作不均衡系数;提升不均匀系数,有井底煤仓时,c=1.1~1.15,无井底煤仓时,c=1.2,当矿井有两套提升设备时,c=1.15,只有一套提升设备时,c=1.25;af ——提升能力富裕系数,对第一水平一般为1.2;br ——一年工作日,一般为300(日);t ——一日工作时数,一般为14h 。

根据m`值在箕斗规格表中,选取标准箕斗容量m 。

选箕斗时,应在不增大提升机,及井筒直径的前提下,尽量采用大容量箕斗,以降低提升速度、节省电耗。

若采用罐笼应按矿车规格选择。

二)提升钢丝绳的选择(三)提升机的选择1、滚筒直径2、滚筒宽度提升机强度校核四)提升机与井筒相对位置1、天轮直径(2、井架高度3、滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离4、钢丝绳的弦长5、钢丝绳的偏角6、滚筒下绳的出绳角(五)提升系统的变位质量计算(六)确定运动各参数(七)各阶段拖动力(八)验算提升电动机容量(九)耗电量计算电动机容量验算及提升电耗计算(一)电动机容量验算在提升系统的变位质量计算中,已经预选了电动机,它是否能满足提升系统各种运动状态下的要求,要通过对电动机温升、过负荷能力和特殊力等条件验算才能确定。

1、按电动机温升条件验算电动机的额定功率是指电动机在额定负载下以额定转速连续运转,其绕组的温升不超过允许值时的功率。

由于在一次提升循环中,提升机滚筒圆周上的拖动力和速度是变化的。

这样就不能直接按某一时间的负载和转速计算电动机功率。

但是电动机在长时间运转过程中是否过负荷的标志是其温升,若电动机在变化负荷下运转时的温升与其在某一固定负荷下运转时的温升相等,就可以用这个固定力作为验算电动机功率的依据,这个力称为等效力Fd 。

影响电动机温升的条件除了产生的热量外,还有散热条件,而散热条件又与电动机转速等因素有关。

如高速运转时其冷却风流散热较低速时好些。

考虑到散热因素,计算电动机容量时不以实际时间计算,而以等效时间计算。

等效力为 d Td T dtF F ⎰=02 式中⎰Tdt F 02可作简单计算,对于箕斗提升六阶段力图可计算为:4242432323222222212121020200222322t F F t F F t F F F F t F F t F F dt F T'++'++'+'++'++'+=⎰ 在计算上式中,减速阶段的拖动力是否计入,与减速方式有关。

自由滑行减速或机械制动减速时,由于电网与电动机已经断开,电动机不再发热,则F3、F`3的值不应计入;若采用电动机减速制动方式时,其力值应计入,这是由于此时电动机内有电流通过而产生热量的缘故;当采用动力制动时,应将F3、F`3与分别乘以1.4和1.6的系数,再进行计算,系数1.4和1.6是考虑到动力制动时,力与电流之比值与电动机运转方式不同,因为此时电动机定子为两相通入直流电的缘故;对于爬行阶段,若采用微机拖动,也不应计入其力值。

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