彭铁奇运输提升课程设计文档.doc

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1、湖南安全技术职业学院设 计 题 目： 某矿斜井单钩提升设备选型设计 学 生 姓 名：彭铁奇 专 业 班 级：矿山机电1201 指 导 老 师：刘殿武 系 主 任： 谢圣权 2014年6月5日18学年学期2013-2014学年第2学期专业矿山机电班级1201课程名称矿井运输与提升设计题目某矿斜井甩车场单钩提升设备选型设计指导教师刘殿武设计目的通过对某矿斜井甩车场单钩提升设备选型设计，训练和提高学生应用所学理论知识解决实际问题的能力。设计依据矿井年产量An=210 kt/年；井筒斜长：包斯琨、何继杰、谭昶、谢柳、史廷孟、肖雄、黎映宗同学设计的为Ls=400 m，其他学生为Ls=500 m；井筒倾角

2、=25；提升工作制度：年工作日br=330天，日工作小时t=16 h；采用1 t固定车箱式矿车，自身质量mz1=610 kg，名义载重量m1=1 000 kg，单个矿车长度Lc=2 m，矿车宽度Bc=880 mm；煤的松散密度=1 000 kg/m3；矿井电压等级6 kV；提升方式为甩车场单钩串车提升。井底车场甩车增加的距离: LD=30m；11串车在井口栈桥上的运行距离：LB=30m。设计内容（1）计算条件；（2）容器的确定；（3）提升钢丝绳的选型计算；（4）提升机的选型计算；（5）提升系统；（6）提升电动机的选型计算；（7）变为质量的计算；（8）提升运动学计算；（9）提升动力学计算；（10

3、）运动学参数计算；（11）电动机校验；（12）提升耗电量计算。设计要求1、应根据原始条件和设计大纲所规定的内容与要求进行设计。课程设计方案由设计说明书、图纸等内容组成。2、设计题目确定后，一般不得轻易改变。必需修改题目时，须取得指导教师的同意，如系特殊情况，还须经系领导批准。3、全部内容应由学生自己独立完成设计。4、可以就设计问题相互讨论，如设计方案之类的原则问题。 目录一原始资料4二提升容器的选择, 提升动力学4三钢丝绳的选择计算7四提升机选择计算9五天轮的选择10六电动机的选型计算11七变位质量的计算12八提升动力学计算13九电动机容量试验：15十 .提升能力计算16十一.耗电量计算17十

4、二.致谢及参考文献18某矿斜井甩车场单钩提升设备选型设计 一原始资料 矿井年产量An=210 kt/年；井筒斜长Ls=500 m，井筒倾角=25；提升工作制度：年工作日br=330天，日工作小时t=16 h；采用1 t固定车箱式矿车，自身质量mz1=610 kg，名义载重量m1=1 000 kg，单个矿车长度Lc=2 m，矿车宽度Bc=880 mm；煤的松散密度=1 000 kg/m3；矿井电压等级6 kV；提升方式为甩车场单钩串车提升。井底车场甩车增加的距离: LD=30m；11串车在井口栈桥上的运行距离：LB=30m。二提升容器的选择, 提升动力学一次提升循环时间矿车组在井底车场的运行 初

5、加速度运行阶段时间：s0_车场内速度，取1.5m/s a0_初始加速度 取0.2m/s主加，减速度按煤矿安全规程规定，a1=0.4m/s2 a3=0.5m/s2行程：等速运行阶段行程：时间：井底车场运行总时间：矿车组在井筒运行阶段加速运行阶段时间：s行程：减速运行阶段时间：行程：等速阶段行程：时间：矿车在井口甩车场运行阶段 时间：实际一次提升循环时间 图1-1 斜井甩车场及其速度图（数据与文中有差异）1. 一次提升量和车组中矿车数的确定1） 根据矿井年产量要求计算矿车数（1） 小时提升量： msh=1.22100001.2/16330=57.27t式中c_提升不均匀系数，有井底煤仓时c=1.1

6、-1.15,无井底煤仓 时c=1.2. br_年工作日数 t-日提升小时数 An-矿井年产量，t/a af-提升能力富裕系数，对于第一水平， af=1.2(2) 一次提升量： = (3) 一次提升矿车数：(取7个)_装载系数，取0.9_煤的松散密度1t/m3V_矿车的有效容积 查表得1.1m32)根据矿车连接器强度计算矿车数为保证连接器强度，所拉矿车数受限制，矿车连接器强度一般允许承受拉力60KN因此，矿车连接器强度允许矿车数n2为: （取8个）式中m1,mzl-单个矿车的载货量以及自身质量1000Kg，610Kgf1_矿车为滚动轴承取f1=0.0015g_重力加速度10m/s2 由上式验算可

7、知，n1 n2,矿车连接器强度满足要求，一次提升矿车为7个。. 三钢丝绳的选择计算我国矿用钢丝绳是按煤矿安全规程的规定来选择的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定安全系数的方法进行计算计算钢丝绳绳端荷重 每米钢丝绳的重量式中，Lc_悬垂长度：= M. 2_钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数 取0.B_钢丝绳公称抗拉强度，Pa，取140Kg/mm2ma_钢丝绳安全系数，根据煤矿安全规程规定，取选择钢丝绳 查矿山固定机械手册常用钢丝绳标准可知选用67股-28-140-型绳芯钢丝绳，右交叉捻 =41500kg d=28mm =2.834kg/m验算钢丝绳安全系数因此，所选钢丝绳符合要求。 四提升机

8、选择计算1.提升机卷筒直径的确定 D80d,查表可知，.24,取D=2.5MM D1200 _卷筒直径MMd_钢丝绳直径.MM_ 钢丝绳中最粗的钢丝直径。2. 提升机的最大静张力和最大静张力差的计算。Fjmax=ng(m1+mzl)(sin+1cos)+mpLg(sin+2cos) =10*7(610+1000)(sin25+0.0015*cos25)+2.83*500(sin25+0.25*cos25)=49547.7890000由此可知，选用2.5/-20单滚筒提升机3.提升机卷筒宽度的验算 B，= =0.8055MDP=D+=2.55M 五天轮的选择1.根据煤矿安全规程规定Dt80d=8

9、0*28=2240,查矿山固定机械手册1-3-24，取TSG-2500/16.2.计算井架的高度Lt=1.5n lg=1.579=94.5M L=LB+Lt+lg+0.75Rt=12+94.5+9+0.751.25=116.4375M斜井甩车场 HJ=Lsin=116.4375sin10=20.22M井口至道岔的距离，查矿山固定机械手册取12m过卷距离，倾斜井巷的上端必须留有做够的过卷距离（以上部过卷开关算起），过卷距离 应根据卷道的斜角，设计载荷，最大提升速度和实际制动力等参数计算确定，并应留有1.5倍的备用参数。查矿山固定机械手册1-4-16，取9M道岔道串车停止时钩头位置的距离，=1.5

10、n，为一辆车的长度m；天轮半径m； 根据井口车场设计的栈桥倾角，取103钢丝绳的弦长LXLxmin19.1B=38.2M4.提升机卷筒中心至天轮中心距离：LsLs=Lxmin2-(Hj-C0)2=33.41式中C0为提升机卷筒中心至井口水平高度，取1.7实际弦长LX=Ls2+(Hj-C0)2=38.23M5. 钢丝绳实际的外偏角 1=arctan= arctan =12954” 130钢丝绳的下出绳角：x=arctanHj-C0LS+arcsinDLx=arctan =33六电动机的选型计算1.估算电动机功率 p= =261kwU”m-提升机的标准速度。4.7m/s-电动机容量备用系数，取1.

11、1jj-减速器的传动效率。取0.923. 电动机的估算转数n=60VmiD =718.47i减速器的传动比，查提升机规格表可知，取20查教材7-7表，可知，选择JR1512-8电机P=570KW ne=738r/min 68A 93 3确定提升机的实际最大速度：m=Dne60i=4.83m/sne 预选出的电动机额定转速，查表，取738七变位质量的计算1.电动机转子的变位质量md=GD2g(iD)2=3200Kg2.天轮的变位质量 mt=550kg (查矿山固定机械手册1-3-24表得)3.提升机的变位重量： 查教材5-8表4 提升钢丝绳的总长度Lp=Hc+Lx+3=590+38.23+33.

12、142.5+30+33.142.5=705.33Lc_悬垂长度：590 M.LX_钢丝绳的弦长38.23M n _多层缠绕，取3层5.提升系统总变位质量mm=nm+nmz+mplp+mt+mj+md=2851.6KG八提升动力学计算1.上提重车组前半循环的基本动力方程式：ms=(nm1+ nmz +mplp+mt+mj+md)10=2851.6kg mx=(nm1 +mplp+mt+mj+md)10= 2151.6kg F=ngm1+mzlsin+f1cos+mpgL-xsini+f2cosi+msa=710（1000+610）0.436228.3554.40.65+570.32=59928.

13、2483.下放空车组后半循环的基本动力方程式为： F=-nmzlgsin+f1cos+mpgxsini+f2cosi+mxa =-18625.74+102.012+430.32=-18297.432KG4. 上提重车组运行阶段：重车组在井底车场的运行阶段 （设）初加速度开始=7.716100.4362+5602.830.6496+2851.60.2=7007.3774初加速度终了 等速开始6997.03-570.32=6426.72kg低速等速终了 6426.72-24.3752.830.65=6381.88kg矿车组在井筒中运行阶段加速开始6381.88+2851.60.4=7522.52k

14、g加速终了等速开始等速终了重车沿井口栈桥提升（设 ）减速开始减速终了甩车场运行部分是重力下放或空车上提，运动力计算从略。九电动机容量试验：1.等效力计算t=t0(F0+F0)+t01(F01+F01)+t1(F1+F1) +t2(F2+F2F2+F2)+t3(F3+F3) = （7007.37742+6997.032）7.5/2+（6426.722+6381.882）16.25/2+（7522.522+7490.92）6.25/2+124.2/3（6350.262+6350.265436.4+5436.42）+27.5/2（929.152+9102）=5731960861.9682.等效时间3

15、.等效力4.等效功率：Pd电机所选型号合格十 .提升能力计算1.提升设备小时提升能力为：6.82 =57.18t2.提升设备的年实际提升能力：=262530.8t3.提升能力富裕系数： c_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. br_年工作日数 t-日提升小时数 An-矿井年产量，t/a 十一.耗电量计算 一次提升的实际电耗 串车在甩车道上（空车上提）运行的电耗及提升装置附属设备的 电耗按5%计算，则每次提升的实际电耗提升一次有效电耗 吨煤电耗：提升机效率=0.343十二.致谢及参考文献本次设计历时两周，主要参数几经修改，在这设计过程中特别感谢矿山运输与提升老师刘教授的辛勤辅导，刘教授严谨细致的教学风格让我深感敬佩。通过此次课程设计，我对矿山运输与提升的理论有了更深的认知。因为是初次设计，一些参数的选取可能有些偏差，各方面有很多不足之处，请老师指正。参考文献：1矿井运输与提升设备，煤炭工业出版社2、矿山固定机械手册，作者：严万生，1986年5月第一版，煤炭工业出版社。书号:15035-26953. 煤矿电工手册煤炭工业出版社