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提升设备造型设计
冷轧机
某矿年产量！n=60万t，年工作日b^300d，每日工作时数t=14h。该矿在整个服务年限内前后期分两个水平开采。第一水平井深H,1=232.，第二平井深Hs2=376m，冷轧机主井装载高度H0=18m，卸载高度H2=16m。散煤容重!=900kg/m3。井筒直径为4.5m。原装备一台2JK—3/11.5型缠绕式提升机，采用了名义载重为4t的箕斗，原井架高度#；=31m。现拟再开采第二水平时，按年产量120万t进行技术改造。试进行主井提升设备的选型设计。
一、提升容器的确定
(1)提升高度H
H=H,2+H2+H0=376+16+18=410m
(2)经济速度
$m=0.44!H=0.4!410=8.1m/s
(3估算提升循环时间T2
T2=—m+—+u+!=^-3+4—0+10+10=80.74s
a!$m 0.88.1
上式预选=0.8m/s2，爬行时间“估取10s;休止时间"估取10s。
(4)十算箕斗一次提升量
。c^A#•T$1.15x120x104x80.74!=3.6-%r-t"—"3.6x350x16~=5527kg
上式中，取不均衡系数C=1.15，对于技术改造矿井，采用年工作日b(=350d，日工
作时数为16h是允许的。
根据上述计算结果可知，第二水平应选名义装量为6t的JL一6型单绳箕斗。其有关
数据是：自重！z=5t;容器全高Hr=9.45m;有效容积V=6.6m3;两箕斗中心距S=
1. 87m。
因散煤容重!=900kg/m3，故一次实际提升量<为
0=900x6.6=5940kg
二、钢丝绳的选择计算
170000
-g=44.62N/m
6.5
式中选用=170kN/cm2，ma=6.5，而Hc=Hs-+H>+Hz=376+31+18=425mc根据上述P值，选用6x19普通圆股钢丝绳，其有关数据为：)=37mm，=2.2mm，*=48.82N/m,"=170kN/cm2，Qq=877kN。
(2)验算安全系数m@
=Qq 877
ma=Qg+QZg+PHc=59.4+50+0.04882x425
所选钢丝绳合格。
».74>6.5
三、验算提升机
(1逭径D
80d=80x37=2960mmH3000mm1200茂max=1200x2.2=2640mmH3000mm
(2)宽度B
„/H+30+(3+4)ttDW,、/410+30+7$x3\/„„
B=( $$= ((d+£)=(~~)(37+:
式中：!为缠绕层数，取!=2，"#为平均缠绕直径，"p=D+V4d2-(#+£)";而绳
圈间隙!取3mm。
(3)强度校核最大静拉力Fp/x
$J.max=Qg%%z&%PH=59.4+50+0.04882x410=129.42kN<130kN
最大静拉力差Fp
Fp=Qg+pH=59.4+0.04882x410=79.42kN<80kN
通过以上各项计算，原有提升机可以继续使用。
四、天轮
原有系统装备3m直径的天轮，可以继续使用。
五、提升机与井筒相对位置
(1讲架高度(
Hl=Hx%H<%H=+0.75Rt=16+9.45+4+0.75x-|=30.575m<31m
原井架可以继续使用。
(2)提升机与井筒提升中心线水平距离*@
*@=0.6H-%3.5%D=0.6x31x3.5%3=25.1m
@j
考虑到减轻“咬绳”现象，取Ls=29.5m。
(3)钢丝绳弦长Lx
* x=!(+0h(*2-")=
上式c。取1.2m。
(4)钢丝绳偏角
①最大外偏角
B-(宁)-(#+!)
a!=arctan j =42.81f<1030'
* x
上式中a为两卷筒之间的间距，由提升机规格表中的数据可求出a=0.13m。
②最大内偏角
根据不“咬绳”的条件，由图4-3曲线查得允许内偏角为1。11'。现计算a2!=arctan=1%13&08ff>1。11&
''X
由于满足防止“咬绳”的要求，需加大'.以减小a2。经计算后知，当'.=32m时a2满足要求，这时，有关参数的实际值应为
's=32m，LX=42.64m;!=41,07";!=1。10'08"
(5)卷筒的下出绳角卢
"=arctan( +arcsin;T—=48。22&09"
'S—^t 2'X
上式之值大于允许值15。，满足要求。
六、提升系统运动学、动力学参数计算
(1)预选电动机
由于容器加大，速度加快，原有提升机必须更换。先按下式估算电动机容量N
N=k.gVmg=I-15x59-4x8-1x1.3=846.24kN#4 0.85
上式动力系数g取1.3。考虑到846.24kW与比较接近的标准容量800kW和1000kW差距均较大，所以先预选800kW电机，若不合格，再选1000kW电机。
选用YR800—10/1180型异步电动机。其有关参数为800kW，n?=591r/min，#C=0.92(GD2)d=7.15kN-m2，A=2.06。
(2)提升系统变位质量m
m=~2~[Qg+2Q2g+2(HH'X+7nD+30)+Gj+2Gt]+mC=50776.4kg
式中：Gj,Gt，分别为卷筒变位重力及天轮变位重力，其数值由相应规格表中查得。而电动机转子变位质量mC由下式求出
(GD2)d-210710,md= T^i=10710kg
gD
式中：为减速器传动比，i=11.5。
(3)主加、减速度的确定：
①从充分利用电动机过负荷能力出发，且满足减速器扭矩的要求，经计算后，取a!=
0.75m/s2，引值也符合设计规范要求。
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②按自由滑行方式确定减速度!!
«3="#$~=0.951m/s2
m
取a3=1m/s2。
(4)运动学参数计算结果列表如下(通常按六阶段速度图考虑，但往往将最后停车阶段略去不计）：
时间/s
行程/m
速度（m*s_1)
加速度（m*s-2)
'0=3.1
=2.35
)0=1.5
!0=0.479
'1=8.8
(1=41.9

a\=0.75
'2=41.1
(2=331.2
)m=8.07

'3=7.6
(3=32.4

a3=1
'4=4
(4=2
)4=0.5

实际一次提升循环时间Ti
TX='02'12'22
式中:休止时间!对JL一6型箕斗为8s。
(5)各阶段拖动力计算结果列表如下：
'32'4+!=72.6s
始点拖动力/kN
终点拖动力/kN
+/0=112.6
Ff0=112.4
F\=126.1
F\=122.0
+2=84
Fv,2=51.6
F3=0.8
+3=2.3
94=48.5
Fv,4=48.2
由上表可以看出，+$9!=F)=126.1kN。
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