立井单绳罐笼提升选型计算.doc

新疆工业高等专科学校

课程设计说明书

题目名称： 立井单绳罐笼提升的设计

系 部： 机械工程系
专业班级： 机电一体化04-2（2）
学生姓名： 高峰
指导教师： 薛 风
完成日期： 2007年1月18日

新疆工业高等专科学校机械工程系
课程设计评定意见

设计题目： 立井单绳罐笼提升的设计
学生姓名： 机电一体化 专业 04 班级 2
评定意见：

评定成绩： 指导教师（签名）：
年 月 日

10

新疆工业高等专科学校
机械工程系课程设计任务书
07学年第一 学期07 年1月15日
专业
矿山机电
班级
04-2
课程名称
矿山固定机械
设计题目
立 井 箕 斗 提 升
指导教师
薛 风
起止时间
1.15-1.19
周数
一周
设计地点
系机房
指导思想和目的：以已知设计资料,选定提升系统各部件,对其主要参数进行计算及选定,对有关部件进行安全性校验,对提升系统的运动学及动力力学进行计算,达到对提升系统进行合理的选型, 并达到对所学知识的应用和实践能力得到了提高，增强工程意识和素养，培养独立分析和解决问题能力目的。
1.设计依据
1 )矿井年产量An为90万吨.
2 )年工作日br为300天，
3 )每天净提升时间t=14h；
4 )矿井开采最终水平，
5 )井深300m，
6 )矿井服务年限79年，
7 )提升方式为双箕斗提升，
8 )卸栽水平至井口的高差Hx
。9 )装载水平至井下运输水平的高差Hz
2 .设计的主要内容
1)计算选择提升容器 2)计算选择提升钢丝绳3)计算选择提升机 4)提升电动机的预选5)提升机与井筒相对位置的计算 6)运动学参数计算
7)动力学参数计算 8)电动机功率的计算9)计算吨煤电耗设计
设计进度与要求：
第一天：借齐设计所需书籍,计算选择提升容器和选择提升钢丝绳；
第二天：计算选择提升机,提升电动机的预选,提升机与井筒相对位置的计算.
第三天：运动学参数计算,动力学参数计算.
第四、五天：电动机功率的计算,计算吨煤电耗.编写计算说明书，查漏补缺完成设计；
主要参考书及参考资料：
1.《矿山固定机械手册》 作者：严万生 煤炭工业出版社。1986年5月
2.《煤矿固定机械及运输设备》作者:牛树仁 陈滋平 煤炭工业出版社，1998年10月
教研室主任（签名） 系（部）主任（签名） 年 月 日

目 录

一、计算条件 1
二、提升容器的选择 2
三、提升钢丝绳的选择 2
四、提升机选择 2
五、提升电动机的选择 3
六、提升机与井筒的相对位置 3
八、速度图各参数的确定 3
九、提升速度图计算 3
十、提升动力学计算 3
十一、电动机功率的验算 3
十二、提升设备的电耗及效率 3
十三、设备实际提升能力 3

立井单绳罐笼提升
一.计算条件：
1.矿井年产量：A=90 t/a
2.工作制度 ：年工作日数：br =300d ；日工作小时数t=14h
3.矿井最终水平深度：Hs=360m
4.卸罐水平至井口高度：Hz=0m
5.散煤密度:r=0.95 t/h；副井提升方式单层（绳）罐笼；井底没有煤气，定量6.自动装载；则其不均衡系数C取1.10~1.15m
7.矿井电压等级:6kv
8.矿井服务年限:80年
二．提升容器的选择
1. 经验提升速度
提升高度:
经验提升速度:
最大提升人员速度 :
经验的一次循环提升时间Tj:
由规定加速度a取0.75m/s2,爬行阶段附加时间u取5秒，停止时间取13s

一次经验提升量Qj:
因没有煤仓，不均衡系数C取1.15，因为一个水平提升，故富裕系数af选1.2。

2. 选择罐笼:
根据表6-1选用GLGY-1.5×1/1型立井单绳提煤罐笼，其主要技术参数如下，罐笼名义货载质量1.5吨，罐笼质量，罐笼总高，罐笼有效容积
一次实际提升量:

所需一次提升时间：

所需一次提升速度:

三 提升钢丝绳选择
1. 钢丝绳每米质量
钢丝绳公称抗拉强度选用b=1666MPa,按〈煤矿安全规程〉规定安全系数为9，井架高度Hj暂取34.5m，由于提升量不大，且井较浅，可考虑选用普通圆股绳6×37型钢丝绳，钢丝绳密度0=9350kg/m3.

2. 选择钢丝绳：
按表6-8选用GB-1102-74-钢丝绳6（37）-I-光-右同、，其技术数据如下，钢丝绳有直径d=34.5毫米，最粗钢丝直径=1.6mm，钢丝绳每米质量P=4.19KG/m，钢丝破断拉力总和=742840N。
3 . 钢丝绳的验算安全系数：

验算合格上述钢丝绳可用。
四. 提升机选择
1. 卷筒直径：
（毫米）
（毫米）
根据计算结果查表6-11，选用标准卷筒直径为3m
对于主井提升可采用单层缠绕，

故选卷筒宽度1554mm.
卷筒宽度B：
.确定减速器传动比：
按上面计算的=4.95m/s,在表6—12中选用相近的速度为4.5m/s则减速器传动比为20.。
4. 选用提升机:
查表6—11选用2JK—2/20型矿井提升机，其主要数据如下：卷简直径为3m；
卷简宽度为1.5m,最大静张力差127.4kN；最大静差力58.8kn；减速器传动比20；钢丝绳最大速度5m/s;机器旋转部分的变位质量7905kg；两卷简中心距1132mm.
5 .最大静张力验算：

6. 最大静张力差验算：
故合适
五. 提升台电动机的预选：
提升电动机的功率：
矿井阻力系数k=1.2,提升速度V=4.5m/s;动力系数p=1.4,对于二级传动，传动效率
电动机功率N可估算如下：

电动机转数：

选择电动机
按N，n及电压等级，查表7—5选用
YR1000—6/1180型三相异步电动机，其技术数据如下:额定功率1000KW，转速N0=989r/min,过负荷系数=2.27，转天轮力矩（GD）=4591.N. M，额定电压6KV。
六. 提升机与井筒的相对位置
天轮直径D的确定：
按及查表7—6选用TSG，其技术数如下：名义直径D=3000mm，查表质量mt=781kg
2. 井架高度：

取井架高度为18m.
3. 钢丝绳的出偏角和内偏角：
单层缠绕，内、外偏角一律取1
4. 钢丝绳旋长
两卷简间距离a为：
a=两卷间中心距—B=1132—1000=132（毫米）
按出偏角A=1计算最小旋长
L

七 、提升系统变位质量
1.最大悬垂长度：
全绳长：

2.提升电动机变位质量

提升系统的总变位质量

八 、速度图各参数的确定
1.提升机的实际速度：

2.主加速度a1：
查表7-8,ZHLR-115型减速器最大输出力矩，则：

按电动机能力产生的最大加速度额定拖动力Fe为

最大加速度

最后确定主加速度为3.84 m/s2
3.提升减速度（采用自由滑行减速）
暂取减速阶段及爬行阶段的行程

确定减速度为0.19 （m/s2）
4.爬行阶段参数
定量装载设备自动操作，爬行距离取
九 、提升速度图计算
1.主加速时间：
主加速行程：
2.减速阶段
减速时间：
减速行程：
3. 爬行阶段：
爬行时间：
4. 抱闸停车阶段：
抱闸停车时间：
行程：
5. 等速阶段：
行程：
时间：
一次循环提升时间：

一次循环总时间：

故合适
十、提升动力学计算
1.主加速阶段：
主加速开始：
主加速终了：

2. 等速阶段
等速开始：
等速终了：
3. 减速阶段：

4.爬行阶段
爬行开始：
终了：
5.抱闸停车阶段：
开始：
终了：
绘制速度图及力图，如图2所示（P3）
十一、电动机功率的验算
1.按温生条件验算

等效时间：
等效力：
等效功率：
2. 按过负荷条件验算：
因1.3〈1.35故合适
3. 按特殊力验算：
特殊力

十二. 提升机设备的电耗及效率
1. 力对提升时间的积分为：
一次提升电耗：

2. 提升设备的吨电耗：

3. 一次提升的有益电耗：

4. 提升设备效率

十三 设备实际提升能力
1. 年实际提升能力：
万吨
2. 实际富裕系数：

参考文件：《固定机械》教科书
《矿山固定机械设计手则》
〈〈煤矿安全规程〉〉

时间2007年1月.18日