斜井绞车选型设计

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煤矿井下绞车选型设计

煤矿井下绞车选型设计

绞车选型设计地点:XXXX 轨道运输大巷(一)设计依据1、坡长:660m2、坡度:16°3、1t 矿车自重:610 kg载重量:1800 kg4、最大件重量:11t5、平板车自重:900kg(二)提升钢丝绳的选择1、绳端荷重Q=m (sin β+f 1cos β)m ——运输重量下大件时:Q 大件=(900+11000)×(sin16°+0.01×cos16°)=3394.47kg2、所需钢丝绳单位重量P k ≥)βcos β(sin /)σ101.1(26f L ma Q B +××σB ——钢丝绳公称抗拉强度ma ——钢丝绳安全系数f 2——钢丝绳沿托辊和底板移动阻力系数)61cos 2.061(sin 6005.6/)167001.1(47.3394°+°××=1.348 kg/m选择Φ21.5 6×19+NF 钢丝绳,其主要参数为:直 径:d k =21.5 mm单位重量:p k =1.65kg/m抗拉强度:σ=1670 MPa钢丝绳最小破断拉力:Q p =313kN钢丝破断拉力系数:(三)提升系统安全验算1、计算最大静张力F j =[2538.72+1.218×600×( sin16°+0.20×cos16°)]×9.8×10-3 =38.259kN2、验算提升钢丝绳安全系数提物(按大件):259.38313=m =8.1>6.5 (四)选择电动机1、提升速度按V m ′ =1.1m/s2、电动机功率N e =92.01.1259.3815.1××=52.606kW (五)提升机选择根据以上计算选择JD-55型防爆型调度提升绞车滚筒直径:D g =0.6m滚筒宽度:B=0.68m滚筒个数:1最大静张力:F j = 40kN绳速:最大绳速1.43 m/s 最小绳速0.958 m/s钢丝绳直径:21.5mm配套电机:YBJ-55 电机功率:55KW 电机电压:380/660V 机器重量:G=5670kg。

斜井提升绞车设计选型

斜井提升绞车设计选型

第4章斜井提升4.1 斜井串车提升本章主要介绍平车场双钩串车提升运动学分析与循环周期的计算。

4.1.1 平车场双钩串车提升运动学分析平车场双钩串车提升如图1-1,开始时,在井口平车场空车线上的空串车,由井口推车器以a0加速至v0 =1.0m/s 的低速,向下推进。

同时,井底重串车上提,全部重串车进入井筒后,绞车以a1加速到最大提升速度vm。

并等速运行,行至井口。

空串车运行到井底时,绞车以a3进行减速运行,使之由vm减至v0,空串车进入井底车场时,减速、停车。

与此同时,井口平车场内的重串车在重车,借助惯性继续前进。

行至摘挂钩位置时,摘下重串车挂上空串车,此时,井下也摘挂钩完毕。

打开井口空车线上的阻车器,再进行下一个循环。

图 4-1斜井平车场及其速度图4.1.2 斜井串车运动学计算根据《煤矿安全规程》规定:用矿车升降物料时,最大允许速度vm≤5m /s,倾斜井巷内升降人员时,其加速度a1和减速度 a3≤ 0.m5 /s2。

本例初选最大速度vm=4.7m/s,初加速度 a0=0.3m/s2,主加速度 a1= 0.5m /s2和主减速度 a3=0.5m/s2,车场内速度v0=1.0m/s,各阶段运行速度计算图如图1-2 所示图 4-2各阶段运行速度计算图4.1.3 一次提升循环时间T(1)速度图中各阶段运行时间及路程计算如下:重车在井底车场运行阶段初加速时间t01=v0=1.0=3.33 s a00.3初加速行程L01=v02=1.022a02=1.67 m0.3等速度行程L02= L D-L 01=30-1.67= 28.33m等速度时间t02=L02=28.33= 28.33st D=t01+t02=3.33+28.33=31.66 s (2)串车离开井底车场后的主加速度阶段:主加速时间t1=v m v0=3.8 1.0=5.6 s a10.5主加速行程L1=t1(v m v0 ) =5.6(3.8 1.0) =13.44m22(3)等速度运行阶段:等速度行程L 2=L-(L D31)=860—(30+2×13.44)=803.12 m(式中31)+L +L L =L式中 L——提升斜长, L=L D+L T +L K =30+800+30 m=860 m L T——井筒斜长, 800m。

副斜井提升绞车选型设计

副斜井提升绞车选型设计

副斜井提升绞车选型设计副斜井提升机选型设计⽅案矿井⽣产能⼒为0.30Mt/a。

根据开拓部署,副斜井在地⾯已安装⼀台J K2×1.5P 提升机串车提升完成辅助提升任务。

(⼀)设计依据1、矿井⽣产能⼒:0.30Mt/a;2、⼯作制度:每年⼯作330天,每天四班作业(每天提升时间18h);3、上车场标⾼+1151.1m,下车场标⾼+1025m,倾⾓17°,斜长431m;4、车场形式:上、下部均为平车场;5、服务年限:与矿井服务年限相同;6、提升矸⽯量:提升矸⽯量45000t/a,(矸⽯量取矿井年产量的15%),是是最⼤班提升矸⽯量47.7t(按⽇出矸⽯量35%计算);7、提升容器:选⽤MF1.1-6A型1.1t翻⽃式矿车,⾃重592kg,⼤型设备采⽤MPC13.5-6型平板车运输,⾃重1050kg,其他车辆见表7-1-4;8、最重件参数:液压⽀架重量约为11800kg;9、装卸休⽌时间;1)单钩提升矿车摘挂总时间,取25s;2)运送爆破材料休⽌时间取60s;10、车辆卸载⽅式,采⽤翻⽃式矿车⼈⼯卸载。

(⼆)提升设备选型计算和校验1、提升钢丝绳选择与校验1)提升钢丝绳选择条件计算(1)提升斜长L=Lx +Ld=431+50=481(m)式中:Lx ——巷道斜长(m),Lx=431(m);Ld——上、下车场长度(m),各取25m,共50(m)。

(2)提升速度计算根据开拓部署及提升量拟定提升机直径为2.0m30607200.214.3==2.51m/s式中:D g ——标称直径,D g =2.0m ;n e ——额定转速,n e =720r/min ; i ——传动装置减速⽐,i=30。

(3)⼀次提升循环时间①按公式计算⼀次提升循环时间(估算)25277.3481222?+?=+=θm V L T =397.7(s) 式中:T ——提升循环时间,s ;θ——上、下车场摘挂钩时间,s ,取25s ; v m ——提升绞车的绳速,m/s ,v m =2.51m/s 。

斜井提升系统选型资料

斜井提升系统选型资料

斜井提升系统选型一、主斜井主提升运输矸石选型计算如下:1)绞车型号为:2JK-3.5/18提升最大速度:V m=5.9m/s电机参数 1000kw 580r/min D=3.5m B=1.7m最大静张力170KN最大静张力差115KN2) 提升容器 8m3箕斗3)提升钢丝绳校核提升物料荷重Q=0.9V j V g=0.9*8*1600=11520kg提升钢丝绳终端载荷Q0 =Q+Q Z =11520+4164=15684Kg钢丝绳单位长度重量P S(Kg/m)P S = Q0(sinα+μ1 cosα)/[110δB /9.81m a—L(sinα+μ2cosα)] =15684(sin150 +0.01* cos150)/[110*1670/9.81*6.5—2100(sin150 +0.2cos150)]=2.18Kg/mδB—钢丝绳钢丝的抗拉极限强度,取1670N/mm2mα—钢丝绳安全系数,取6.5L—钢丝绳最大牵引长度,取2100mα—井筒倾角 150μ1—容器运行阻力系数,取0.01μ—钢丝绳运行时与托辊和底板的阻力系数,取0.2选择钢丝绳据P SB> P S查表选钢丝绳型号为6×7-28-1670P SB=2.75 Kg/m 钢丝破断拉力总和50169kg钢丝绳安全系数校核m= Q d/[ Q0(sinα+μ1 cosα)+ P SB L(sinα+μ2cosα)]=56169/[15684(sin150 +0.01cos 150)+2.37*2100*(sin150+0.2 cos 150)]=56169/6460=7.8>6.5 符合安全规程规定4)提升机强度校验:最大静张力差为:Fj= Q0(sinα+μ1 cosα)+ P SB L(sinα+μ2cosα)= 15684(sin150 +0.01 cos150)+2.75*2100*(sin150 +0.2 cos150)=6460kg <11500 kg提升机强度能够满足需要5)电机功率估算:P=K B* Fj*VmB/102ηc=1.2*6460*5.9/102*0.85=528KW <1000KW 符合要求式中:K B—电动机功率备用系数;K B=1.2Fj—提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力,NVmB—提升机最大速度,m/sηc—传动效率,一级减速ηc =0.92二级减速ηc=0.85二、主斜井副提升运输选型计算如下:(一)主斜井副提升运输喷浆料选型计算如下:1、绞车型号为:2JK-3.0/30提升最大速度:V m=3.7m/s电机参数400kw 720r/min D=3.0m B=1.5m最大静张力130KN最大静张力差80KN2、提升容器1.5t矿车自重:718Kg3、提升钢丝绳校核提升物料荷重Q=0.9V j V g=0.8*4*1.7*2100=11424kg提升钢丝绳终端载荷Q0 =Q+Q Z =11424+4*718=14296Kg钢丝绳单位长度重量P S(Kg/m)P S= Q0(sinα+μ1cosα)/[110δB/9.81m a—L(sinα+μ2cosα)] =14296(sin150+0.01cos150)/[110*1670/9.81*6.5-2100(sin150 +0.2 cos 150)]=3838/1932=1.99Kg/mδB—钢丝绳钢丝的抗拉极限强度,取1670N/mm2mα—钢丝绳安全系数,取6.5L—钢丝绳最大牵引长度,取2100mα—井筒倾角 150μ1—容器运行阻力系数,取0.01μ—钢丝绳运行时与托辊和底板的阻力系数,取0.2选择钢丝绳据P SB> P S查表选钢丝绳型号为6*7-26-1670P SB=2.37 Kg/m 钢丝破断拉力总和43233kg钢丝绳安全系数校核m= Q d/[ Q0(sinα+μ1 cosα)+ P SB L(sinα+μ2cosα)]=43233/[14296(sin150 +0.01 cos 150)+2.02*2100*(sin150+0.2 cos150)]=43233/5756=7.5>6.5 符合安全规程规定4、提升机强度校验:最大静张力差为:Fj= Q0(sinα+μ1 cosα)+ P SB L(sinα+μ2cosα)= 14296(sin150 +0.01 cos 150)+2.37*2100*(sin150 +0.2 cos150)=5756kg <8000 kg提升机强度能够满足需要5、电机功率估算:P=K B* Fj*VmB/102ηc=1.2*5756*3.7/102*0.85=295KW < 400KW符合要求。

副斜井提升绞车选型设计

副斜井提升绞车选型设计

副斜井提升机选型设计方案矿井生产能力为0.30Mt/a。

根据开拓部署,副斜井在地面已安装一台J K2×1.5P 提升机串车提升完成辅助提升任务。

(一)设计依据1、矿井生产能力:0.30Mt/a;2、工作制度:每年工作330天,每天四班作业(每天提升时间18h);3、上车场标高+1151.1m,下车场标高+1025m,倾角17°,斜长431m;4、车场形式:上、下部均为平车场;5、服务年限:与矿井服务年限相同;6、提升矸石量:提升矸石量45000t/a,(矸石量取矿井年产量的15%),是是最大班提升矸石量47.7t(按日出矸石量35%计算);7、提升容器:选用MF1.1-6A型1.1t翻斗式矿车,自重592kg,大型设备采用MPC13.5-6型平板车运输,自重1050kg,其他车辆见表7-1-4;8、最重件参数:液压支架重量约为11800kg;9、装卸休止时间;1)单钩提升矿车摘挂总时间,取25s;2)运送爆破材料休止时间取60s;10、车辆卸载方式,采用翻斗式矿车人工卸载。

(二)提升设备选型计算和校验1、提升钢丝绳选择与校验1)提升钢丝绳选择条件计算(1)提升斜长L=Lx +Ld=431+50=481(m)式中:Lx ——巷道斜长(m),Lx=431(m);Ld——上、下车场长度(m),各取25m,共50(m)。

(2)提升速度计算根据开拓部署及提升量拟定提升机直径为2.0m30607200.214.3⨯⨯⨯==2.51m/s式中:D g ——标称直径,D g =2.0m ;n e ——额定转速,n e =720r/min ; i ——传动装置减速比,i=30。

(3)一次提升循环时间①按公式计算一次提升循环时间(估算)25277.3481222⨯+⨯=+=θm V L T =397.7(s) 式中:T ——提升循环时间,s ;θ——上、下车场摘挂钩时间,s ,取25s ; v m ——提升绞车的绳速,m/s ,v m =2.51m/s 。

矿井检修绞车计算书模板

矿井检修绞车计算书模板

主斜井检修绞车一、概述主斜井检修绞车负责主斜井带式输送机检修更换零部件时,上下材料、设备。

主斜井斜长643米,倾角21°,一次提升设备最大重量为 8.5吨。

二、主斜井检修绞车选型计算(一)设计依据:1、井筒斜长:L T=643m2、井筒倾角:α=21°3、一次提升设备最大重量m1=8500kg4、上车场运行距离:L1=30m5、井底车场运行距离:L h=20m6、Q最大=8.5t7、Q材料车=1t8、Q钩头车=0.5t9、矿井工作制度:330d/a,18h/d。

(二)设计计算1、提升斜长:L t=L T+L1+L h=643+30+20=693m2、绳端荷重:Q d=(m1+m材料车+m钩头车)×(sinα+μ1cosα)=(8500+1000+500)×(sin21°+0.01×cos21°)=10000×0.3677=3677kg3、选择钢丝绳钢丝绳单重P k=Q d1.1σBm a−L t(sinα+μ2cosα)=36771.1×157006.5−693×(sin21°+0.2×cos21°) =1.61kg/m选用钢丝绳20NAT6V×18+FC-1670-ZZ(GB/8918-2006),全部钢丝破断力总和Q S=250000×1.156×9.8=2832200N; PK=1.65㎏/m;d =20㎜安全系数m=Q sQ d+L c P K(sinα+μ2cosα)=28322003677×9.8+693×1.65×9.8×(sin21°+0.2cos21°)=6.7>6.5符合要求4、提升机的选择滚筒直径:D g=80d=80×20=1600mm选用JTP-1.6×1.2型提升绞车,最大静拉力:45000N。

矿井斜井用小绞车和钢丝绳选型设计

矿井斜井用小绞车和钢丝绳选型设计
取 1 5 则绞 车 的牵 引力 应 为 : ≥ 1 5 . , 2 F . 2
式 中 , 为 最大 静 拉 力 ( ) 为钢 丝 绳 最 小 破断 力 总 和 ( )m 为 N; N;
钢 丝绳 安 全 系数 。 假 定钢 丝 绳 的单 位长 度 近似 重 量 为 M,这 时 A 点承 受 的最 大 静 拉力 为 : Q g (n + cs)g 0 i + cs) F ML s af oo + Q (n f oa i i t s ai () 2 式 中, g为重 力 加 速 度 ( s ; 为 提 升 容 器 运 动 阻 力 系 数 (. ~ m/2 ) O1 0 01) 为钢 丝 绳与 底 板 和托 辊 间 的摩 擦 系数 , 丝绳 全 部 支撑 在 . ; 5 钢 托 辊 上 时 取 01 ~0 , 部 支撑 在 托 辊 上 时 取 02 ~O4 全 部 在 . 5 .局 2 . 5 .,
将 () () 入 () 得 : 4 和 7代 1可
扰 ( 衄 勺 ) g 。s c ) s i o + Q ( 衄 i o ≤ 化 简 可得 :
d≥ () 8
式 () 是 选 择钢 丝 绳直 径 的一 般 公 式 , 算 前 先 确 定 R 和 8就 计 。
图 1 小绞车运输 的现场 条件
地 板 上 时取 04 . .~0 。 6 由 G / 8 1 第 431 可知 : B T99 -. 条
仁K () 3
根据 上 式 即可 计算 出小绞 车 的拉 力 , 选择 相应 绞 车 型号 即可 。
以上计 算 只考 虑 了单钩 小 绞 车 的运 输 方式 ,小 绞 车对 拉 运 输 时 的计 算 方 法只 要 在 绞车 的 载荷 上 加 上对 拉 绞车 的负 荷和 对 拉 绞

斜井提升绞车选型研发设计

斜井提升绞车选型研发设计

斜井提升绞车选型设计一、简介单绳缠绕式提升机只有一根钢丝绳与提升容器相连。

钢丝绳的一端固定在提升机卷筒上,另一端绕过天轮与提升容器连接,当卷筒由电动机拖动以不同方向转动时,钢丝绳在卷筒上缠绕或放出,实现容器的提升和下放。

单绳缠绕式提升机按其卷筒个数,可分为单卷筒提升机和双卷筒提升机。

单卷筒提升机一般用于产量较小的斜井或开凿井筒时作单钩提升。

国产单绳缠绕式提升机有两个系列:JT 系列,卷筒直径为0.8—1.6米,主要用于井下,一般为矿用绞车,有防爆及不防爆两种;JK 系列,卷筒直径为2—5米,属大型矿井提升机,主要用于立井提升。

根据我矿的实际情况,初步确定选用JT 型国产单绳缠绕式提升机,卷筒直径1.2米。

二、选型验算:1、绞车型号:JT1200/1028,查表可得其各项参数如下:钢丝绳绳径d=22.5mm ,最小破断拉力=300.27KN ,强度=1670Mpa ,容量=490m 。

滚筒尺寸:滚筒数量=1、直径=1200mm 、宽度=1028mm ,减速比=28, 电机型号JR115-6,额定功率=75kw ,额定转速=960r/min 。

2、给定数据:提升倾角a=30°,主斜井长度200m ,车场总长度50m,钢丝绳总长250m. 每日提升任务量300吨,分三班,每班提升任务量100吨。

3、计算: ①绳速V=2860960×3.14×1.2=2.2m/s②绞车的额定拉力Fm 电机的额定转矩Me=9565×ee n p =9565×96075=747.26563N ﹒m由能量平衡或功率平衡方程式得:Me=ηπ1260⨯⨯⨯⨯e n V ×K fz ×Fm =9.0196014.322.260⨯⨯⨯⨯×1.1×Fm=0.0267604 Fm 得Fm=0267604.0Me=27924.307N=2849.419Kgη—传动效率,取0.9。

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斜井绞车选型设计方案设备处2012年9月28日目录目录 (1)前言 (2)1 设计要求及设计参数 (3)2 钢丝绳选型设计 (4)3 绞车选型设计 (9)4 钢丝绳校核 (13)5 绞车校核 (14)6 结论 (22)参考文献 (23)参考规范性文件 (24)前言我矿的斜井带式制动绞车(型号为JT-0.8×0.6)安装于1991年,虽只用作提升矿车,但也肩负着东部出矿的提升重任,现设置两班制,每日工作时间也有16个小时,属于我矿的重要考核设备。

绞车距今已投入使用20多年,设备陈旧,技术状况较差,且根据国家安全生产监督管理总局下发的文件,已将带式制动绞车列为淘汰产品,禁止在煤矿和金属非金属矿山使用,因此公司领导本着安全第一的原则,考虑到我矿目前的安全形势,决定对斜井绞车进行更换。

本设计在现有的技术参数下,严格参照《GB l6423—2006金属非金属矿山安全规程》和《煤矿安全规程》,并结合全国大部分金属非金属矿山中已通过国家安全生产监督管理总局审查并同意使用的斜井绞车型号,对我矿斜井绞车进行选型设计。

1 设计要求及设计参数1.1 设计要求我矿原斜井绞车型号为JT-0.8×0.6,钢丝绳采用的是6×19-NF-Φ15.5,斜井长度为125m ,轨道倾角为20°,提升一辆重车。

此次更换斜井绞车,轨道倾角仍为20°,但要求绞车能够在200m 斜井长度上提升两辆重车。

根据现场实际尺寸画出斜井绞车提升示意图,如下:图1 斜井绞车提升示意图1.2 设计参数根据已知参数和现场实际尺寸,则设计参数如下:(1)矿车类型:0.68 m 3 翻转式矿车,矿车自重:1710M kg =;(2)矿岩容重:3.1 t / m 3;矿岩松散系数:1.6;矿车装满系数:0.85; 矿车有效载重:2 3.10.680.8511201.6M kg =⨯⨯=; 则两辆重车重量:122()2(7101120)3660K M M M kg =+=⨯+=;(3)轨道倾角:20θ=︒;(4)斜井长度:0200L m =;380挂钩点至380井底距离暂取10m ;420摘钩点至420井口距离暂取20m ;'2001020230L m =++=;(5)380挂钩点到420第一个地滚筒间钢丝绳长度:L=210m ;(6)斜井已铺设15kg/m 的轨道,600mm 轨距,采用水泥轨枕。

2 钢丝绳选型设计2.1 钢丝绳结构选择斜井提升用钢丝绳,正常情况下磨损是钢丝绳报废的主要原因,因此在钢丝绳选型时,保证安全系数的前提下,既要考虑钢丝绳的耐磨性,也要根据我矿的提升条件、实际使用情况等方面考虑经济性。

2.1.1 三角股钢丝绳三角股钢丝绳是由6个具有一定螺旋状的等边三角形股围绕绳芯紧密扣合而成。

参考《GB/T 8918—2006重要用途钢丝绳》得知6V×18、6V×19适用于斜井提升,它的股外层钢丝有9根。

由于股中钢丝数量少,钢丝直径相对较粗,使用时其耐磨性、寿命远远高于普通圆股钢丝绳,因此价格也是最高的。

与普通圆股点接触钢丝绳相比,它具有以下优点:①接触面积大,耐磨性能好;②因股与股之间接触点增多,因而抗压性能好;③总破断拉力可提高20%一25%;④制造时由于预先形成螺距,采用了预变形和强有力的矫直定径装置,消除了捻制残余应力,因而结构稳定,使用时不易断丝,且换绳操作方便。

2.1.2 面接触钢丝绳从钢丝绳股内各层钢丝之间的接触状态来看,当前国内外的发展趋势是点到线到面。

即逐步淘汰使用寿命低的点接触钢丝绳,而由线接触钢丝绳以及面接触钢丝绳所替代。

从钢丝绳使用寿命来看,点、线、面接触的三种类型,后者依次比前者提高50%以上。

与普通圆股钢丝绳相比,面接触圆股钢丝绳具有以下优点:①耐磨性好,钢丝表面平滑,与绳轮之间的接触面积大,单位压力小,可减少绳轮磨损;②耐疲劳性能好,钢丝之间呈面状接触,接触应力小,不易断丝;③破断拉力高;④不松散性能好。

面接触钢丝绳用于斜井提升,当首选股中钢丝数少、钢丝直径粗的6T×7结构。

面接触钢丝绳使用寿命比点接触钢丝绳提高50%~100%。

2.1.3 线接触圆股钢丝绳线接触圆股钢丝绳的圆股内不仅同层钢丝之间为线状接触,而且相邻层钢丝之间也是线状接触。

适合斜井提升用钢丝绳推荐的有两种结构,一种是6×9W,另一种是6×7。

(1)6×9W钢丝绳6×9W结构钢丝绳股中心丝由3根组成,外层相间排列粗细各3根钢丝,粗丝位于内层丝凹处,细丝位于内层丝的凸处。

与点接触钢丝绳相比,具有以下优点:①绳股结构较点接触紧密,在使用时可减少股内钢丝的相对滑动。

因股内钢丝的捻距相等,故其内层的捻角较小,因而钢绳的结构伸长较小;②绳股内相邻层钢丝在全长上呈线接触状态,接触面积大,因而在使用时股内钢丝所受的接触应力小;③钢丝绳的密度系数高,因而在相同强度和直径的情况下,承受载荷高8%~10%。

(2)6×7钢丝绳6×7结构钢丝绳是股中心丝外包捻一层钢丝,属于丝数少的线接触钢丝绳,但一般都把它当点接触钢丝绳看待。

直径相同的钢丝绳,股中钢丝数少,钢丝直径相对较粗,耐磨性也相应好一些。

由于6×7结构股中钢丝直径粗,耐磨性好,而且方便生产,价格便宜,现仍在多数煤矿斜井中普遍使用。

因此,结合我矿实际情况,暂选6×7-NF线接触圆股钢丝绳。

2.2 钢丝绳抗拉强度 的选择钢丝绳的公称抗拉强度按《GB/T 8918—2006重要用途钢丝绳》的规定,从1570 MPa到1960 MPa共列出5个等级。

选择强度高的钢丝绳,则安全系数高、强度高,但其弯曲、扭转值相应地就会低些,影响使用寿命。

按《煤矿安全规程》的规定:钢丝绳的公称抗拉强度应根据钢丝绳在使用中所承受的最大静拉力和钢丝绳内钢丝破断拉力总和来计算。

即:hj F Q m = [1]式中:j Q ——最大静拉力,kN ;h F ——钢丝绳内钢丝破断拉力总和,kN ;m ——安全系数, 6.5m ≥。

最大静拉力j Q 不仅包括绳端荷重K M ,而且包括钢丝绳的自身重量L M 。

斜井提升系统中,其最大静拉力应考虑倾角及阻力的影响。

所以在420第一个地滚筒切点处钢丝绳的最大静拉力为:12(sin cos )(sin cos )j K L Q gM f gM f θθθθ=+++ [2] 式中:K M ——两辆重车的重量,3660K M kg =;L M ——380挂钩点与420第一个地滚筒切点间钢丝绳重量,kg ;θ ——轨道倾角,20θ=︒;1f ——提升容器运动的阻力系数,1f =0.01~0.015,现取1f =0.015;2f ——钢丝绳与底板和地滚筒间摩擦系数,钢丝绳全部支承在地滚筒上时取2f =0.15~0.2,局部支承在地滚筒上时取2f =0.25~0.4,现取2f =0.3;g ——重力加速度,29.8/g m s =。

根据6×7-NF 线接触圆股钢丝绳的最小破断拉力,结合耐磨性、安全系数、强度、弯曲、扭转等参数,暂选σ=1670Mpa 。

2.3 钢丝绳单位重量P 计算斜井钢丝绳单位重量计算公式为:12(sin cos )11(sin cos )K M f P L f mθθσθθ+≥-+ [3] 式中:σ——公称抗拉强度,Mpa ;L ——钢丝绳长度,m 。

则,3660(sin 20+0.015cos20)0.484/111670210(sin 20+0.3cos20)6.5P kg m ︒︒≥=⨯-︒︒ 所以,应选单位重量大于0.484 kg/m 的钢丝绳。

2.4 钢丝绳直径d 计算斜井钢丝绳直径计算公式为:d ≥ [4] 式中:d ——钢丝绳直径,mm ;h K ——破断拉力换算系数;'K ——最小破断拉力系数;K ——钢丝绳重量系数,kg/100m·mm²。

将初步选定的钢丝绳结构和公称抗拉强度σ,再加上《GB/T 8918—2006 重要用途钢丝绳》表2和附录A 中找出的h K =1.134、'K =0.332、K =0.351,代人公式得:11.77mm d ≥= 考虑到纲丝绳的使用寿命、绞车的磨损和绞车的容绳量,暂选用钢丝绳直径为16d mm =。

2.5 钢丝绳捻法的选择钢丝绳的捻法分为4种,即左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻。

同向捻的钢丝绳在使用中外层钢丝曲率与滑轮槽的曲率较吻合,接触面大,在与地滚筒等接触中钢丝磨损比较均匀。

交互捻钢丝绳外层钢丝不是均匀磨损,局部磨损严重,断丝的机率大,使用寿命短。

同向捻的钢丝绳,由于股内钢丝的扭转力矩与钢丝绳的扭转力矩方向相同,在制造时不可能彻底消除,在斜井提升中终端虽不能自由旋转,但在使用中若稍不注意容易使钢丝绳扭结,不安全。

交互捻钢丝绳,由于股内钢丝的扭转力矩与钢丝绳的扭转力矩方向相反,不易产生旋转、扭结等不安全因素。

斜井箕斗提升用钢丝绳宜选用同向捻的钢丝绳,斜井矿车提升用钢丝绳宜选用交互捻的钢丝绳。

我矿380斜井采用的是矿车提升,因此选用交互捻的钢丝绳。

2.6 钢丝绳初选型号的确定综上所述,在符合钢丝绳安全系数的前提下,考虑钢丝绳使用寿命和使用的经济性,暂选线接触圆股钢丝绳6×7-NF-Φ16-1670,捻向为ZS或SZ。

3 绞车选型设计3.1 绞车型号的选择国家安全生产监督管理总局已将JT、JKA、KJ、JTK等绞车列为淘汰产品,禁止在煤矿和金属非金属矿山使用。

现比较适合的绞车只有JTP、JK两种型号的绞车,其中JK型绞车最小卷筒直径是2m,但从我矿的提升要求和经济性考虑,没有必要使用JK型绞车,而JTP型绞车从各方面都符合我矿的提升条件,且经济实用。

3.1.1 绞车制动系统的选择现国内矿山普遍使用的绞车主要采用盘闸制动系统,其特点为:①结构紧凑,质量小,动作灵敏,安全性好,便于矿井自动化;②盘闸制动器的液压控制系统是同绞车的拖动系统、自动化控制相配合的;③制动器还要参与绞车速度控制,制动力矩必须在较宽的范围内进行调节,与此相应的液压站(带二级制动)与之适应。

盘闸制动系统的作用:①在绞车停止工作时,能可靠地闸住绞车,即正常停车;②在减速阶段及下方重物时,参与绞车的控制,即工作制动;③当发生紧急事故时,能迅速可靠且合乎要求地闸住绞车,即全制动。

3.1.2 绞车电控系统的选择电磁继电式逻辑电路构成的绞车电控系统和TKD型电控系统已都不符合当前绞车电控系统,现有普通交流接触器式电控系统、PC或PLC控制电控系统和变频调速电控系统三种类型。

普通交流接触器式电控系统相比其他两种的安全性能较低,而变频调速电控系统成本较高,PC或PLC控制电控系统适合本设计要求。

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