摘要本设计主要对矿井生产所用的提升机械设备和运输机械设备选型进行的一次合理选择。
矿井提升设备的任务是沿井筒提煤、矿石、矸石,下放材料,升降人员和设备。
本设计通过选容器型号、钢丝绳、提升机、天轮来叙述提升机的设备选型。
在矿井提升中,应根据不同的用途,选用合适的钢丝绳,扬长避短,充分发挥它们的效能为此必须对其结构、性能及选择计算方法予以了解。
矿井运输设备(刮板输送机)的任务是用于缓倾斜回采工作面中运输煤炭,也可用作采区顺槽与上下山、辅助巷、联络眼、采区平巷以及掘进工作面的运输设备。
本设计通过1、输送机运输能力;2、输送机运行阻力和电动机功率的验算;3、刮板链的强度计算;来叙述刮板输送机的设备选型斜井箕斗提升具有生产量大,装卸载机械化等有点为此,必须掌握矿井提升设备和运输设备的结构、工作原理、性能特点、选择设计、运转理论等方面的知识,以做到选型合理,正确使用与维护,使之安全、可靠、经济的运转。
关键词提升机;钢丝绳;刮板输送机;原始条件一、提升设备的选型矿井年产量:AN=60(万吨/年)筒斜长: L=520m井筒倾角: α=30°采用斜井箕斗提升选用JX-6型后卸式箕斗提升不均衡系数:C=1.25提升富裕系数:2.1af矿井工作制度:年工作日300d,生产作业时间为14h/d 二、运输设备的选型矿井年产量:AN=15(万吨/年)筒斜长: L=200m井筒倾角: α=18°运输地点:综采工作面矿井工作制度:年工作日300d,生产作业时间为14h/d提升设备选型一、一次提升量1、每小时提升量t t b A Ca A sr n f s 214143006000002.125.1=⨯⨯⨯==2、一次提升循环时间s T 计算s u L T p s 2.9883.6568=+=+=θ 式中:L----提升斜长,m m L L L L zh sh s 5685202325=++=++=S L ---卸载段斜长,m sh L ---斜井井筒斜长,m zh L ----装载段斜长,mθ---装卸时间,s; Q ≤6t 时取8s ,Q >6t 时取10sp u -----平均提升速度,一般s m u u m p /,)9.0~75.0(=3、每小时提升数7.362.9836003600===s s T n 4、一次提升量t n A m s s 8.57.36214===JX-6后卸式箕斗技术规格选用JX-6后卸式箕斗满足该矿生产任务二、选用钢丝绳1.计算条件:钢丝绳最大悬垂长度:m H c 568= 箕斗自重:kg m z 4496= 载重:kg m 6000= 井筒倾角:α=30° 容器运行阻力系数:01.01=ω钢丝绳运行与托辊和地板间的阻力系数:40.02=ω(1)初选型号:6x19(2)Ⅰ号钢丝绳(3)钢丝表面状况光滑(4)初选抗拉强度Mpa B 1550=σ (5)安全系数5.6=物a m 2.计算每次长的质量()()249kg/100m 2.49kg/m 30cos 4.030sin 5685.61015501011)30cos 01.030(sin 600044961)cos (sin 1011)cos )(sin (n 662611s =≥︒⨯+︒⨯-⨯⨯⨯︒⨯+︒⨯+⨯=+-⨯++≥--αωασαωαL m m m m aBz p 3、选取钢丝绳GB1102-74绳6X19股(1+6+12)4、验算安全强度()()()()()()5.6877.630cos 4.030sin 5688.974.230cos 01.030sin 8.9600044961449000cos sin cos sin 211安全系数≥=︒⨯+︒⨯⨯⨯+︒⨯+︒⨯⨯+⨯=++++=αωααωαgL m g m m n Q m p z c pa 选定钢丝绳型号:6X19-274-1550-光-I-交互捻GB1102-74三、提升机选择1、 提升机滚筒的直径确定用于安装地面提升机:80d D ≤D ≤δ1220 式中D---------滚筒的计算直径,mm; d---------已选定的钢丝绳直径,mm; δ----钢丝绳中最粗钢丝的直径,mmmmD mmD 21608.1120022402880=⨯≥=⨯≥初选用2JK-3/30E 双滚筒提升机,滚筒直径D=3m 、宽度B=1.5m 、传动比i=30、最大速度s m v ⋅=82.3max 、最大静拉力KN F j 130max =、最大静拉力差KN F c 80max = 2、滚筒宽度计算()εππ+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+++=d D k D H B p )34(30式中d-----钢丝绳直径,mm K------缠绕层数;P D ----平均缠绕直径,mm()()mm B 9262286.302314.32300014.33430520000=+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯+++=3、 校验最大静张力和最大静张力差()()()()()()KNKN N gL m m m g n F p z j c 13023.6543.6523030cos 4.030sin 5688.974.230cos 01.030sin 449660008.91cos sin cos sin 2111max ≤==︒⨯+︒⨯⨯⨯+︒⨯+︒+⨯⨯=++++≥αωααωα()()()()()()()()KNKN N g m n gL m m m g n F z c p z c 8095.3564.3595530cos 01.030sin 8.94496130cos 4.030sin 5688.974.230cos 01.030sin 449660008.91cos sin cos sin cos sin 112111jc ≤==︒⨯-︒⨯⨯⨯-︒⨯+︒⨯⨯⨯+︒⨯+︒+⨯⨯=--++++≥αωααωααωα所选提升机是适合的2JK-3/30E 双滚筒提升机参数四、计算天轮1. 天轮选择 d D 801≥δ12001≥D 式中D---------滚筒的计算直径,mm; d---------已选定的钢丝绳直径,mm; δ----钢丝绳中最粗钢丝的直径,mmmmD mmD 21608.1120022402880=⨯≥=⨯≥选择TSG162500、天轮直径2500mm 、绳槽半径16mm 、适用于钢丝绳直径范围27mm – 29mm运输设备选型一、运输能力的计算1、每小时运输量:h t t b A Q s r n /7.35143001500000=⨯==初选用SGB620/110型刮板输送机2、刮板输送机的小时运输能力h t u F Q /8.3219.011116.036003600=⨯⨯⨯==ϕρ式中:F----刮板输送机溜槽中货载断面积,2m ;ρ----货载的松散的密度,3/m tu -----刮板链运行速度,s m /ϕ-----货载装满系数验算运输能力:3.197.358.3210>==Q Q 二、运行阻力重载段直线总阻力:()()()()NLg q q Lg q q W e l l zh 1.96537sin 8.92006.644.10012cos 8.92004.06.66.044.100sin cos =⨯⨯⨯+-︒⨯⨯⨯⨯+⨯=+-+=βββωω空载段运行总阻力:()()NLg q W e k 1.891318sin 18cos 4.08.92006.6sin cos 1=︒+︒⨯⨯⨯⨯=+=ββω 式中:q----单位长度上的装煤质量,m kg /;m kg F q /44.1009.01116.010001000=⨯⨯==ρ; e q ----刮板链单位长度质量,m kg / ;L------刮板输送机的长度,m ;ω-----煤在槽内运行的阻力系数;e ω-----刮板链在槽内的运行阻力系数;β------刮板输送机的铺设倾角;由于采用重载段向下运行采用“+”,空载段向上运行采用“-”;三、牵引力计算由“逐点计算法”得N S S 400020002min 1=⨯==N W S S k 1.129131.8913400012=+=+=N S S 9.136871.1291306.106.123=⨯==N W S S zh 1102251.965379.1368734=+=+=式中:1S -----最小张力点主动链轮的牵引力()()N W W W k zh 2.1159951.89131.965371.11.10=+⨯=+=四、电动机功率电动机最大功率KW u W N d 4.11785.0100086.02.1159951000/0=⨯⨯==η 式中η------传动装置效率(包括减速器及液力耦合器)85.0~8.0=η 电动机最小功率KW g L q N e e 7.1285.010018cos 8.94.02006.621.1100/cos 21.1min =⨯︒⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=ηβω 刮板输送机电机容量KW N k N d d 8.1404.1172.10=⨯==初选电动机功率<N N d ,故满足五、刮板链强度验算2.49.41102251032085.02/23max≥=⨯⨯⨯==S S k p λ 式中k -----刮板链安全系数;λ-----双链负荷不均匀系数,采用圆环链85.0=λ;p S ----一条刮板链的破断拉力;m ax S ----最大张力点的张力;验算刮板链的安全系数大于规定安全系数故采用SGB620/110型刮板输送机。
谢辞课堂设计是培训学生综合运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析,解决实际问题的能力的重要教学环节,是对本学期所学知识的复习与巩固。
同样,也促使了同学们之间的互相探讨,互相学习。
因此,我们必须认真、谨慎、塌实、一步一步的完成设计。
在整个设计过程中,老师给予我许多指导与帮助,在此,我们表示深深的感激。
由于时间仓促,再加上所学知识有限,设计中,难免出现错误或不当之处,恳请教师给予一定的批评建议,我们非常感激,并诚恳地接受,以便将来在不断的商讨和探索中,有更好的改进!以便在今后的人生道路上,不断完善,不断成熟!参考资料[1] 李福固,矿井运输与提升第二版,中国矿业大学出版社2010年1月第2版[2]袁亮等,煤矿总工程师技术手册,煤炭工业出版社北京。