1、.,礦井提升機(jī)技術(shù)參數(shù)介紹及設(shè)備選型過程,河南理工大學(xué)機(jī)械廠,.,目 錄 一、提升機(jī)相關(guān)參數(shù) 二、選型過程 三、MA標(biāo)志查詢辦法 四、提升系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容與步驟。 五、電機(jī)功率選擇與校核,.,一、技術(shù)參數(shù),1、卷筒寬度和直徑 2、兩卷筒中心距 3、最大靜張力、最大靜張力差 4、鋼絲繩直徑、繩速 5、提升高度、容繩量 6、減速器 速比 7、電機(jī)功率、極數(shù)、電機(jī)型號簡介 8、變位質(zhì)量,.,JK-2/2JK-2提升機(jī)技術(shù)參數(shù)表,.,1、卷筒寬度和直徑,卷筒直徑：提升機(jī)卷筒上第一層鋼絲繩中心到卷筒中心距離的2倍。 絞車卷筒的直徑為：卷筒纏繩表面到卷筒中心距離的2倍。 二者概念有差別，相差1根鋼絲繩的直徑。

2、 卷筒寬度：卷筒兩個擋繩板內(nèi)側(cè)直間的距離。 卷筒直徑和寬度決定了卷筒使用鋼絲繩的最大直徑和容繩量。,.,2、兩卷筒中心距離,雙卷筒提升機(jī)：活動卷筒與固定卷筒中心之間的距離。 該參數(shù)在計算繩偏角時要用到。,.,3、最大靜張力和最大靜張力差,JK-2型提升機(jī)的最大靜張力161KN，2JK-2型絞車的最大靜張力和最大靜張力差分別為61KN、40KN。 鋼絲繩的張力，也就是鋼絲繩的拉力。在單鉤提升時，滾筒上只有一根鋼絲繩，其拉力主要由提升容器、鋼絲繩、提升載荷的重力構(gòu)成。拉力最大值在天輪的切點(diǎn)處，載荷越大、井筒越深、容器重量越大鋼絲繩的拉力就越大。最大靜張力是針對提升機(jī)而言的，是強(qiáng)度允許的，滾筒上最大

3、的拉力值。,.,雙鉤提升時，滾筒上有兩條鋼絲繩，重載鋼絲繩的拉力大，輕載鋼絲繩的拉力小，兩根鋼絲繩拉力的差值就是靜張力差。最大靜張力差就是靜張力差的最大值，是絞車強(qiáng)度所允許的，滾筒上兩根鋼絲繩拉力差的最大值。 通過以上分析，我們可以這樣來理解二者。 對于單滾筒絞車，只有最大靜張力，沒有最大靜張力差。最大靜張力就是絞車強(qiáng)度所允許的容器、鋼絲繩、提升載荷自重的總和。單位為重力單位：KN，最大靜張力的值除9.8就為上述三者的質(zhì)量。即為提升量的質(zhì)量，單位為：kg。 對于雙滾筒絞車。最大靜張力也是絞車強(qiáng)度所允許的容器、鋼絲繩、提升載荷自重的總和。而最大靜張力差是絞車強(qiáng)度所允許的鋼絲繩、提升載荷自重的總和

4、。單位為重力單位：KN， KN除9.8就為提升量的質(zhì)量，單位為：kg,.,最大靜張力為什么分為載人和載物？二者的數(shù)值不同？ 是因?yàn)樘嵘藛T和物料時，其安全系數(shù)要求不同， 提人要求9倍的安全系數(shù)，提物要求7.5倍的系數(shù)。 安全系數(shù)允許提升量與實(shí)際最大提升量的比值。 提升機(jī)強(qiáng)度允許的提升量一定的情況下，安全系數(shù)越大，允許的實(shí)際提升量就就越小。,.,4、鋼絲繩的速度與直徑,繩速：單位時間內(nèi)鋼絲繩在卷筒上纏繞的長度或通過摩擦輪的長度。 有最外層繩速、最內(nèi)層繩速、平均繩速等概念。一般是指平均繩速。 鋼絲繩直徑：允許纏繞的最大鋼絲繩直徑與卷筒直徑有關(guān)。根據(jù)規(guī)程規(guī)定：提升裝置的滾筒的最小直徑與鋼絲繩直徑之比

5、值，圍抱角大于90不得小于80；圍抱角小于90的天輪，不得小于60。矸石山絞車的滾筒和導(dǎo)向輪，不得小于50。滾筒上繞繩部分的最小直徑與鋼絲繩中最粗鋼絲的直徑之比值，必須符合下列要求：井上的提升裝置，不小于1200。 按照這一規(guī)定：2米直徑卷筒允許使用的最大鋼絲繩直徑為：25mm。,.,5、提升高度、容繩量,提升高度和斜長：提升容器在兩終端起停位置處，允許運(yùn)行的最大距離。 容繩量：按照規(guī)定，卷筒上允許纏繞的鋼絲繩的最大長度。 從以上可知：容繩量提升高度3圈摩擦圈（3050）米預(yù)留繩 規(guī)程規(guī)定：的滾筒上纏繞的鋼絲繩層數(shù)嚴(yán)禁超過下列規(guī)定： 立井中升降人員或升降人員和升降物料的，1層；專為升降物料的，

6、2層。 傾斜井巷中升降人員或升降人員和物料的，2層；升降物料的，3層。 建井期間升降人員和物料的，2層。 現(xiàn)有生產(chǎn)礦井在用的絞車，如果在滾筒上裝設(shè)過渡繩楔，滾筒強(qiáng)度滿足要求且滾筒邊緣高度符合本規(guī)程第四百二十條規(guī)定，可按本條第一款第（一）項(xiàng)、第（二）項(xiàng)所規(guī)定的層數(shù)增加1層。 移動式的或輔助性的專為升降物料的（包括矸石山和向天橋上提升等）以及鑿井時期專為升降物料的，準(zhǔn)許多層纏繞。,.,6、減速器,減速器作用：增加力矩，降低速度。 減速器速比：內(nèi)部大小齒輪的總的齒數(shù)比。反映增加力矩、降低速度的能力。提升機(jī)一般常用兩種：31.5、20 我廠減速器速比：1080箱：1：20、1：24；850箱：1：24

7、，1：28；1100箱：1：28；1米車：28；0.8車：1：30 型號含義：ZHLR-1050 Z：圓柱齒輪；H：圓弧齒面；L：兩級傳動； R：人字齒輪；1050：輸出軸與輸入軸之間距離 ZL-850/ZL-1100/ZL-1080,.,7、電機(jī),電機(jī)型號：YRJ315-8 Y：異步電動機(jī)； R：繞線式電機(jī)； J：絞車專用； 315：電機(jī)底座平面到電機(jī)軸中心距離；8：電機(jī)極數(shù)。,.,8、變位質(zhì)量,提升機(jī)或絞車旋轉(zhuǎn)運(yùn)動部分的轉(zhuǎn)動慣量換算到卷筒直徑上的質(zhì)量。 為了計算總的慣性力，提升系統(tǒng)中把各運(yùn)動部分的質(zhì)量都變位（折算）到滾筒纏繞圓周上，使其與滾筒纏繞圓周的速度和加速度相等，條件是變位前后的動能

8、相等，這種變位后的質(zhì)量，叫作變位質(zhì)量，全系統(tǒng)各個變位質(zhì)量的總和為提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量m。 變位質(zhì)量在計算提升機(jī)的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、電阻等的計算中需要用到，屬于理論計算。,.,二、選型過程,1、要了解的情況 2、容繩量的計算 3、速度的選擇 4、提升一個循環(huán)時間 5、電機(jī)功率的校核 6、計算提升能力 7、確定配置,.,2.1需要了解的情況,1、一次提升量（直接決定設(shè)備規(guī)格） 2、井深或坡長（與容繩量、深度指示器有關(guān)） 3、立井或斜井 4、箕斗提升或罐籠提升 5、提人還是提物（與容繩、電機(jī)功率有關(guān)） 6、主井提升還是副井提升 7、電壓等級要求,.,2.2容繩量的計算,以立井 井深350米為例。 擬選

9、用JK-21.5提升機(jī)，提升人員。校核容繩量能否滿足有關(guān)規(guī)定。 容繩量（卷筒寬度（鋼絲繩直徑繩間隙）3.14卷筒直徑）允許纏繞層數(shù) JK-21.5提升機(jī)立井提升人員時允許單層纏繞，選用24.5mm鋼絲繩，繩間隙選用1.5mm。 容繩量（150026）3.142362米 提升高度為350米，3圈摩擦圈50米預(yù)留繩70米 共需要卷筒容繩420米。卷筒寬度不滿足要求，可選用JK-21.8提升機(jī)，其容繩量435米，可滿足要求。,.,2.3提升速度計算,以JK-2提升機(jī)，31.5速比，8極電機(jī)為例 繩速（電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)速比60）3.14卷筒直徑 （72531.560）3.1422.4米/秒,.,2.4提升一個

10、循環(huán)需要時間,以：JK-2提升機(jī)，2.4米繩速，350米井深為例 循環(huán)時間2（提升高度繩速加、減速時間裝載時間） 2（3502.41020）350秒6分鐘 裝卸載時間與提升方式有關(guān)。20秒為大約估計。 加減速時間與很多因素有關(guān)。10秒為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。若為雙筒提升， 循環(huán)時間（提升高度繩速加、減速時間裝載時間）,.,2.5電機(jī)功率校核,速度定好后，最大靜張力確定后，即可校核電機(jī)功率能否滿足要求。 速度2.4米/秒，最大靜張力6噸（煤4噸繩重500公斤容器重1.5噸）（60KN) 電機(jī)功率速度最大靜張力1.22.4601.2172KW 取185KW 電機(jī)即可,.,2.6提升量的計算,以一個循環(huán)6分鐘，

11、每次提煤4噸計算，每天14小時，每年300天。 每小時提升量606440噸 每天提升量4014560噸 年提升量56030016.8萬噸。,.,2.7確定配置,根據(jù)前述計算：如滿足用戶要求，即可確定： 1、卷筒直徑、寬度 2、電機(jī)功率、極數(shù)、電壓等級 3、制動系統(tǒng)（一般配置比例閥控制液壓站) 3、電控配置，PLC控制或傳統(tǒng)控制、 4、是否帶動力制動，與用戶要求有關(guān)。一般單筒推薦帶動力制動，雙筒可不帶該裝置。 5、是否帶工程塑料襯板。,.,三、MA標(biāo)志的查詢辦法,.,礦井提升設(shè)備的選擇計算,礦井提升設(shè)備的選擇計算是否經(jīng)濟(jì)合理，對礦山的基本建設(shè)投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本都有直接的影響。因此

12、，在進(jìn)行提升設(shè)備選擇計算時，首先確定提升方式，在確定提升方式時要考慮下列各點(diǎn)：,.,1、對于年產(chǎn)量大于60萬噸的大中型礦井，由于提升煤炭和輔助提升任務(wù)較大，一般均設(shè)主井、副井兩套提升設(shè)備。因?yàn)榛诽嵘芰Υ?、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低、又易于實(shí)現(xiàn)自動化控制，一般情況主井均采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠提升矸石、升降人員和下放材料設(shè)備等輔助提升。 對于年產(chǎn)量30萬噸以下的小型礦井，可采用一套罐籠提升設(shè)備，使其完成全部主、副井提升任務(wù)是最經(jīng)濟(jì)的，也有采用兩套罐籠設(shè)備的。 對于180萬噸的大型礦井，有時主井需要采用兩套箕斗同時工作才能完成生產(chǎn)任務(wù)。副井除配備一套罐籠設(shè)備外，多數(shù)尚需設(shè)置一套單容器平衡錘提升方式，提

13、升矸石。,.,2、對于同時開采煤的品種在兩種及以上并要求不同品種的煤分別外運(yùn)的大、中型礦井，則應(yīng)考慮采用罐籠提升方式作為主井提升。 對煤的塊度要求較高的大、中型礦井，由于箕斗提升對煤的破碎較大，也要考慮采用罐籠作為主井提升。 當(dāng)?shù)孛嫔a(chǎn)系統(tǒng)距離井口較遠(yuǎn)，尚需一段窄軌鐵路運(yùn)輸時，采用罐籠提升地面生產(chǎn)系統(tǒng)較為簡單。 3、中等以上礦井，主井一般都采用雙容器提升，對于多水平同時開采的礦井（特別是采用摩擦提升機(jī)）可采用平衡錘單容器提升方式。 對于中、小型礦井，一般采用單繩纏繞式提升系統(tǒng)為宜。對于年產(chǎn)量大于90萬噸的大型礦井，可采用,.,摩擦提升系統(tǒng)，中型礦井的井筒較深時也可采用摩擦提升系統(tǒng)，或主井采用單

14、繩箕斗，副井采用多繩罐籠。 4、礦井若有兩個水平，且分前后期開采時，提升機(jī)、井架等大型固定設(shè)備要按照最終水平選擇。提升容器、鋼絲繩和提升電動機(jī)根據(jù)實(shí)際情況也可以按照第一水平選擇，待井筒延深至第二水平時，再更換。 對于新礦井如沒有什么特殊要求，可參照定型成套設(shè)備的規(guī)定確定提升方式，并盡量選用定型設(shè)備。但因各個礦井具體情況不同，副井提升量也不一致，因此，可結(jié)合具體條件計算、選擇，或驗(yàn)算選用的定型成套設(shè)備。定型成套設(shè)備中未規(guī)定的如鋼絲繩、提升機(jī)與井筒相對位置、生產(chǎn)能力與耗電量等也要計算。,.,一、計算選擇提升機(jī)時的必要已知條件 （一）計算選擇主井提升機(jī)時的必要已知條件 1、礦井年產(chǎn)量An（噸/年）；

15、 2、工作制度：年工作日數(shù)、日工作小時數(shù)； 3、礦井開采水平數(shù)，各水平井深，及各水平服務(wù)年限； 4、卸載水平與井口的高差，裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高差； 5、井筒尺寸、井筒中布置的提升設(shè)備套數(shù)、井筒附近地形圖； 6、散煤密度（噸/米3）。,提升系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容與步驟：,.,一次提升量估算：,式中 c提升工作不均衡系數(shù)；提升不均勻系數(shù)，有井底煤倉時，c=1.11.15，無井底煤倉時，c=1.2，當(dāng)?shù)V井有兩套提升設(shè)備時，c=1.15，只有一套提升設(shè)備時，c=1.25； af提升能力富裕系數(shù)，對第一水平一般為1.2； br一年工作日，一般為300（日）； t一日工作時數(shù)，一般為14h。 根據(jù)m值在箕斗規(guī)

16、格表中，選取標(biāo)準(zhǔn)箕斗容量m。選箕斗時，應(yīng)在不增大提升機(jī)，及井筒直徑的前提下，盡量采用大容量箕斗，以降低提升速度、節(jié)省電耗。若采用罐籠應(yīng)按礦車規(guī)格選擇。,.,（二）提升鋼絲繩的選擇 （三）提升機(jī)的選擇 1、滾筒直徑 2、滾筒寬度 提升機(jī)強(qiáng)度校核,（四）提升機(jī)與井筒相對位置 1、天輪直徑 2、井架高度 3、滾筒中心至井筒鋼絲繩之間的水平距離 4、鋼絲繩的弦長 5、鋼絲繩的偏角 6、滾筒下繩的出繩角,.,（五）提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計算 （六）確定運(yùn)動各參數(shù) （七）各階段拖動力 （八）驗(yàn)算提升電動機(jī)容量 （九）耗電量計算,.,（一）電動機(jī)容量驗(yàn)算 在提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量計算中，已經(jīng)預(yù)選了電動機(jī)，它是否能滿

17、足提升系統(tǒng)各種運(yùn)動狀態(tài)下的要求，要通過對電動機(jī)溫升、過負(fù)荷能力和特殊力等條件驗(yàn)算才能確定。,電動機(jī)容量驗(yàn)算及提升電耗計算,.,1、按電動機(jī)溫升條件驗(yàn)算 電動機(jī)的額定功率是指電動機(jī)在額定負(fù)載下以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其繞組的溫升不超過允許值時的功率。由于在一次提升循環(huán)中，提升機(jī)滾筒圓周上的拖動力和速度是變化的。這樣就不能直接按某一時間的負(fù)載和轉(zhuǎn)速計算電動機(jī)功率。但是電動機(jī)在長時間運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否過負(fù)荷的標(biāo)志是其溫升，若電動機(jī)在變化負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時的溫升與其在某一固定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時的溫升相等，就可以用這個固定力作為驗(yàn)算電動機(jī)功率的依據(jù)，這個力稱為等效力Fd。,.,影響電動機(jī)溫升的條件除了產(chǎn)生的熱量外，還有散熱

18、條件，而散熱條件又與電動機(jī)轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。如高速運(yùn)轉(zhuǎn)時其冷卻風(fēng)流散熱較低速時好些。考慮到散熱因素，計算電動機(jī)容量時不以實(shí)際時間計算，而以等效時間計算。 等效力為 ，N 式中 可作簡單計算，對于箕斗提升六階段力圖可計算為：,.,在計算上式中，減速階段的拖動力是否計入，與減速方式有關(guān)。自由滑行減速或機(jī)械制動減速時，由于電網(wǎng)與電動機(jī)已經(jīng)斷開，電動機(jī)不再發(fā)熱，則F3、F3的值不應(yīng)計入；若采用電動機(jī)減速制動方式時，其力值應(yīng)計入，這是由于此時電動機(jī)內(nèi)有電流通過而產(chǎn)生熱量的緣故；當(dāng)采用動力制動時，應(yīng)將F3、F3與分別乘以1.4和1.6的系數(shù)，再進(jìn)行計算，系數(shù)1.4和1.6是考慮到動力制動時，力與電流之比值與電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同，因?yàn)榇藭r電動機(jī)定子為兩相通入直流電的緣故；對于爬行階段，若采用微機(jī)拖動，也不應(yīng)計入其力值。最后的剎車制動階段，一般均采用機(jī)械制動，所以力值不計算在上式中。,.,其中 低速運(yùn)行時散熱不良系數(shù)，=1/2； 停機(jī)散熱不良系數(shù)，=1/3。,電動機(jī)的等效功率為,，KW,電動機(jī)的溫升條件是,.,2、按正常運(yùn)行時電動機(jī)過負(fù)荷能力驗(yàn)算,式中 電動機(jī)的過負(fù)荷系數(shù)，可由電動機(jī)規(guī)格表查