主副井提升机制动减速度的验算
主绞车制动力矩及制动减速度
主提升机制动力矩及制动减速度验算南阳庙矿矿井主井提升机房设计为提物、提人的混合缠绕式提升机，提升机的有关数据如下：型号：2 6E2500/1220 X2、电机功率200KW滚筒直径d=2.5m 从钢丝绳出厂名牌上查得：钢丝绳抗拉强度为1670MPa 钢丝绳破断拉力Q p=412.6KN=42102kg钢丝绳每米重量P b=2.44kg/m提升钢丝绳规格：6 X19S+FC-26.00mm矿车自重：q =600kg 提升平均自重：q c =1000kg 提升矿车数量n1=5主井倾角a =28。
提升钢丝绳长度L o=620m额定静张力F max：7500kg 额定静张力差Fc：4000 kg矿车阻力系数f1=0.015钢丝绳阻力系数f2=0.15一、实际最大静张力F jmax=n1(q+qc)(sin a+f1cos a)+P b L o(sin a+f2cos a)= 5(600+1000)( sin28 °+0.015cos28 °)+2.44 >620(sin28 °0.15cos28 °)=4769.1(kg)因F max=7500kg >4769.1 kg 合格二、实际静张力差F x = F jmax -nq c (sin a f i cos a)=4769.1 -5 X1000 X(sin28 °0.015cos28 ° )=2489.3kg<4000kg 合格三、实际制动力矩P x = ( F xX P o/ F C) +c (kg/cm 2)P x --- 实际需要的工作油压( kg/cm 2)P o ---提升机设计最大静张力差时的油压值(查资料) 得P o =45.7 (kg/cm 2)F x ---提升机实际最大静张力差2489.3 (kg) F C---提升机设计最大静张力差4000 (kg)c--- 盘闸各阻力和:c=9+5+7=21 ( kg/cm 2)P x = ( F X XP O/F C) +c=(2489.3 >45.7/4000)+21 =49 ( kg/cm 2)F= P x> AF---弹簧力A---油缸面积227 cm 2F= P x> A=49 > 227=11123(kg)因F=N+K △/n1+cN --- 所需正压力(kg)△- 闸瓦最大间隙 1.5(mm)K ---- 碟形弹簧的刚度4100 kg/cmn1 --- 一组碟形弹簧的片数查表得:14 片c --- 盘闸制动器各运动部分的阻列车长,取c=0.1F所以N=11123-4100 X1.5/14-1112.3=9571(kg)M z=2 XN X J XR m 呦式中Rm 平均摩擦半径 1.33mu--- 摩擦系数按规程取0.4n--- 制动盘付数2Mz= 2 X9571 X0.4 X1 .33 X2= 20367kg.m四、实际静力矩M j=Fc X D/2=4000 X2.5/2=5000kg.m五、制动力矩倍数K=Mz/ M j= 20367/5000=4.1>3 符合《安全规程》要求六、自然加速度计算A iz= n 1q c (sin a f i cos a) g/ (n 1q c+Gt)式中g ---- 重力加速度，9.81m/s 2Gt ---- 天轮的变位重量250kgA1z= n1q c(sin a-f1cos a)g/(n1q c+Gt)=5 X1000 00.4695-0.015 XQ.8829) X9.81/(5 X1000+250)=0.426m/s 2>0.5m/s 2符合《安全规程》要求七、自然减速度计算A iz= n1 (q+q c) (sin a+f i cos a) g/{ n1 (q+q c) +Gt}=50 (1000+600 )0(0.4695+0.015 00.8829 )09.81/{5 0 ( 1000+600 ) +250}=0.46m/s 2<0.5m/s 2 符合《安全规程》要求八、钢丝绳的安全系数验算m=Q p/{ n1(q+q c)(sin a+f1cos a)+P b L o(sin a+f2cos a)} =42102 /{5(600+1000)( sin28 °+0.015cos28 °)+2.440620(sin28 °+0.15cos28 °)} =42102/4769.1=8.828 >7.5符合《安全规程》要求南阳庙煤矿2012-3-31。
煤矿在用提升机制动减速度计算值与实测值的比较
煤矿在用提升机制动减速度计算值与实测值的比较作者：池海钰来源：《中国新技术新产品》2011年第10期摘要：文章通过对提升机制动减速度的实际测试值与计算值的比较，分析了计算时产生差异的原因并探讨了解决方法，对提升机制动速度的检测有一定的借鉴意义。
关键词：提升机；制动减速度；测试；比较；分析中图分类号：X752 文献标识码:A前言煤矿在用提升机的检测中经常会遇到制动速度的测试，《煤矿安全规程》及AQ1015-2005《煤矿在用提升机系统安全检测检验规范》中就规定，提升机的制动减速度是检验项目中的一个否决项。
制动减速度可以通过实测得知，也可以通过验算的方法得到。
实测是在提升机全速运行时断开提升机的安全回路使提升机抱闸，这时用专门的测量仪器测出提升机的制动减速度；验算是通过已知的参数计算出提升机的变位质量及最大静张力，通过测量仪器测得提升机闸盘的贴闸油压值，然后通过计算得到提升机的制动减速度。
提升机在全速运行时断开安全回路，各个连接部位受到较大的冲击，做这个测试有一定的危险性，因此通常用的方法是通过验算得到制动减速度，验算得到的数值是否真实的反应了实际状况，我们通过下面的实验来说明。
实验地点是某煤矿，该矿采用斜井串车提升，提升装置是锦州某厂生产的型号为JK-2×1.5A提升机、24.0毫米钢丝绳、配山西某厂生产的YRJ355L2-8电机；矿井的具体参数是：提升距离580米；提升倾角 =20°；井口门到天轮的距离是60米；通常提7个煤车。
1计算最大静张力8(900+450)10(Sin200+0.013cos200)+2.129(580+60)(Sin200+0.17cos200）10=45094.39 N式中：n为提升车数，取8；Q为单车提升重量（kg），取900；QZ为单车提升重量（kg），取450；g为重力加速度（m/s2），取10；?琢为提升倾角（°），取20；ω1为矿车沿轨道运行的阻力系数，取0.013；P为每米钢丝绳自重（kg/m），取 2.129；ω2为钢丝绳运行时的阻力系数，取0.17；L为580+60=740m。
提升系统最大静张力及最大静张力差
主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm 物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。
2、钢丝绳安全系数M 物= QdFjm 物 =7.728＞6.5 ，符合要求 主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。
其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。
2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求 （2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s 2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM ， Mj ——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM ，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg, 其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N（查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。
煤矿摩擦式提升机安全制动减速度的测算
煤矿摩擦式提升机安全制动减速度的测算陈刚【摘要】安全制动减速度是煤矿提升机的重要检验参数,其数值的大小直接关系到提升人员和设备的安全.介绍了摩擦式提升机安全制动减速度测算原理和方法,并推导出安全制动减速度的计算公式,较好地解决了安全制动减速度的现场检验难题.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P75-77)【关键词】摩擦式提升机;安全制动减速度;测算【作者】陈刚【作者单位】安徽煤矿矿用安全产品检验中心,安徽合肥230088【正文语种】中文【中图分类】TD534+.5安全制动减速度是煤矿提升机非常关键的技术指标，若安全减速度值太大，则使提升系统所受的动负荷过大而容易造成损坏；安全减速度值太小，又使本来立即停机能防止的事故，因停机时间太长而造成事故。
因此其数值的大小直接关系到在安全保护动作或发生紧急事故时，提升机能否平稳可靠，且合乎要求的迅速实现安全制动，确保人员和设备的安全。
《煤矿安全规程》第433条规定了提升设备的保险闸发生作用时，全部机械的减速度必须符合表1的规定［1］。
式中，Ac为自然减速度，m/s2；g为重力加速度，m/s2；θ为井巷倾角，（。
）；f为绳端载荷的运行阻力系数，一般取0.010～0.015。
同时，AQ 1014—2005《煤矿在用摩擦式提升机系统安全检测检验规范》对提升机的安全制动减速度也提出了相同的要求［2］，而且要定期对其安全减速度数值进行检测，保证不同提升设备的安全制动减速度处在合理的区间，否则要对相关参数进行重新设定或调整。
但在实际的检测过程中，如在重载全速的状态下直接测试提升机的安全制动减速存在一定的困难。
一方面在重载全速的状态下安全制动会导致钢丝绳和主要的受力部件承受较大的动载荷和冲击而遭到一定程度的损伤［3］，另一方面如果提升设备的安全制动减速度偏离合理区间，在安全制动的过程中可能会导致事故的发生，给设备和矿井的生产带来重大影响，因此此种测试方法在实际的检测过程很难操作。
提升机制动系统计算
提升机制动系统的验算一、副井最大静张力、静张力差的验算：副井技术参数：绞车型号：2JK —3.5/20 罐笼自重：3450kg一次提物载重量：6332kg 提人重量：1275kg提升高度：540m 每米绳重5.63kg/m最大静张力：17000kg 最大静张力差：11500kg 变位质量：64228（kg s ²/m ） 楔形连接器：227 kg盘形制动器型号：TS-215（闸瓦面积749cm 2,摩擦半径1.7m ，油缸作用面积138cm 2,液压缸直径15.4cm,活塞杆直径7.0cm ，一个油缸产生的最大正压力6300kg ）。
液压站型号：GE131B 型（制动油最大压力6.3MPa,最大输油量：9L/min,油箱储油量：500L ，允许最高油温：65℃）。
1、最大静张力的验算：PH Q Q Q F Z j +++=21m ax = 718+2448+3450+227+3569=10413kg<18000kg式中：Q 1—矿车重量Q 2—碴重量Q Z —罐笼自重(包括楔形连接器)P — 钢丝绳自重H — 提升高度通过计算，提升机最大静张力10413kg 小于提升机允许的最大静张力18000kg ，符合《煤矿安全规程规程》第382条规定要求。
2、最大静张力差的验算：PH Q Q F c ++=21m ax =3166+3443=6609kg 〈12500kg式中：Q 1—矿车重量， kgQ 2—碴重量， kg通过计算，提升机最大静张力差6609kg ，小于提升机允许的12500kg ，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。
二、安全制动力矩的验算：1、安全制动力矩：n N R M m Z μ2=式中：M Z —安全制动力矩μ — 闸瓦与制动盘摩擦系数，0.35R m — 摩擦半径，1.7mn — 制动闸副数，8副N — 制动盘正压力N=)/(C K F n l +∆-K — 碟形弹簧刚度，4100kg/mm∆— 闸瓦最大间隙，2mmn l — 一组碟形弹簧片数，8片C — 制动器各运动部分的阻力，0.1NF — 活塞推力F=4/)(22d D P x -πP x —工作制动油压，最大值6.3MPa=63kg/cm ²D — 油缸直径，14.0cmd — 活塞杆直径，5.0cm得：n N R M m Z μ2==2[C K n d D P l x -∆--/4/)(22π]n R m μ=2[63⨯3.14（142-52）/4-5570⨯2/8-0.1]⨯0.35⨯1.87⨯10 =92470.37kgm=906209.6Nm2、 3倍最大静张力矩的验算：2/)(8.921D PH Q Q M j ++==9.8×6609⨯4/2=129536.4NmM Z =906209.6Nm>3M j =3⨯129536.4=388609.2Nm3、 调绳时制动力矩的验算：M j '=9.8（PH Q Z +）D/2=9.8（3450+4.51×763.5）⨯4/2=135110.2NmM z '=1/2M Z =1/2⨯906209.6=453104.8>1.2M j '=1.2⨯129536.4=155443.68Nm计算得知：安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩1.2倍罐笼和钢丝绳产生的静力矩。
副井提升机制动力矩的计算与调整
副井提升机制动力矩的计算与调整作者：丁先亮等来源：《价值工程》2012年第28期摘要：提升机紧急制动减速度超标，主要原因是制动器贴闸压力过高造成的。
依据《煤矿安全规程》的相关规定，演绎出计算贴闸压力的不等式，由不等式计算出贴闸压力的取值范围，在取值范围内确定贴闸压力的大小，按确定贴闸压力的大小对制动系统进行调试，其结果就可以避免紧急制动减速度超标的问题。
Abstract： The main cause of the problem that the deceleration of hoist emergency braking exceeds the standard is the high close brake pressure of brake. Based on the relevant provisions in "Coal Mine Safety Regulation"， the paper deduced the inequality to calculate the close brake pressure， so as to calculate the range of identified close brake pressure and debug the brake system. The result can avoid the problem that the deceleration of hoist emergency braking exceeds the standard.关键词：副井提升机；减速度超标；贴闸压力计算；调试；验证Key words： auxiliary shaft hoist；deceleration excessive；close brake pressure calculation；debugging；verification中图分类号：TV734 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0038—031 概述2012年3月13日，鑫珠春公司副井提升机进行年度测试，其中上提重载紧急制动时全部机械减速度为8.24m/s2，不符合《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）第433条不准超过5m/s2的规定。
煤矿立井提升机速度保护实验方法设计与应用
煤矿立井提升机速度保护实验方法设计与应用摘要：煤矿立井提升机不仅担负着矿井煤炭、矸石、设备、物料的提升，而且担负着人员的上下井，因此煤矿立井提升机的安全运行至关重要。
为保障提升机的安全高效运转，需要安装保护装置。
但是现实工作中，立井提升机的速度保护试验方法一直是困扰现场维护技术人员的问题。
关键词：煤矿；提升机；速度保护；应用1.提升机系统1.1系统组成某矿北山副井提升机绞车型号为JKMD-4×4ZⅢ，提升高度为847.5ｍ，设计提升速度为8.8m/s。
传动系统采用西门子6RA70串联12脉动双励磁回路，直流提升电机拖动。
电气操作系统采用西门子S7-300作为操作控制主控单元，安全保护采用软件、硬件两路安全回路双重保护。
监控计算机为工业计算机配备西门子PLC编程软件step7及西门子Wincc组态监控软件，可对提升机全程各重要参数进行控制和监控。
本文介绍的提升机速度保护试验方法就是利用工控机上的编程软件、组态软件来完成。
提升机系统配置如图１所示。
图１提升机系统配置图1.2提升机速度保护1.2.1等速超速保护当提升速度超过最大速度15％时（等速过速），安全回路自动断电，制动闸实施紧急制动停车。
程序中等速超速控制如下：DB11.DBD52为提升机的实际运行速度，全速运行速度为８m/s，DB11.DBD24为PLC内部设定的，最大速度值为10.5m/s，如果提升机的实际运行速度DB11.DBD52大于内部设定的最大速度值DB11.DBD24时，系统就报等速超速故障，提升机安全制动。
1.2.2定点限速保护当提升机减速运行到接近井口（或者井底）的定点检测位置后，提升机的运行速度要降低到２m/s以下。
定点检测位置由PLC内部计算的编码器深度和井筒安装的定点检测磁开关共同作用。
当提升机经过定点检测位置后，运行速度仍然大于２m/s，安全回路断开，提升机安全制动。
测速机：模拟测速机用于检测系统运行的实际速度，起保护和传动速度反馈作用。
提升系统最大静张力_最大静张力差_钢丝绳安全系数_制动力矩和制动减速度验算
主井绞车性能验算主井提升系统参数Q物———次提煤载荷重量2000kgQZ物——提升容器自重1500kgp ——钢丝绳每米重量2.165kg/mL ——主井井深107mQd——钢丝绳破断拉力总和320500N1、提升绞车强度验算（1）最大静张力验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm物Fjm物=Q物+QZ物+pL=41470.219N验算Fjm物≤[Fjm],查所用提升绞车规格表可得提升绞车设计许用最大静张力[Fjm]=42000N，验算41470.219N≤42000N即Fjm物＜[Fjm]符合要求（2）最大静张力差验算根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc物Fjc物= Q物+ pL=26770.219N查所用提升机规格表可得提升机设计许用最大静张力差[Fjc]=30000N，验算26770.219N≤30000N，即Fjc物＜[Fjc]，符合要求。
2、钢丝绳安全系数M 物= Qd Fjm 物=7.728＞6.5 ，符合要求 主井提升系统：1、安全制动力矩验算：所需3倍最大静荷重力矩 3 Mj =3* Fjc 物*r=64248.525NMMz=∑Fz*R=（F1+F2）*R=(33000+37000)*1.4=98000NM ＞3 Mj ，符合安全规程要求。
其中：∑Fz ——实测各组闸的制动力之和；R ——试验时，Fz 的作用半径，R=1.4mr ——滚筒半径，0.8m 。
2、主井提升系统安全制动减速验算：保险闸发生作用机械减速度（1）安全规程要求：上提重载≤5m/s 2az=Mz+Mj ∑m*R=4.81 m/s 2＜5m/s 2符合要求 （2）安全规程要求：下放重载≥1.5 m/s2az=Mz-Mj ∑m*R=3.087 m/s 2＞1.5 m/s 2 其中：Mz ——实测提升绞车保险闸作用时的制动力矩，98000NM，Mj——实际测量最大静荷重力矩，21426.175NM，R——滚筒半径0.8m∑m——提升系统总变为质量，∑m =1g[ Q物+ 2QZ物+nPLp+2Gt+Gj+Gd]=31003.83kg,其中：Gj——提升绞车（包括减速器）的变位重量，36879N （查提升绞车的规格表）；Lp——每根提升主绳实际全长200m；n——主绳根数，单绳缠绕式提升系统；Gt——天轮的变位重量，2200N（查天轮的规格表）；Gd——电机转子变位质量，212558.6N。
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主、副井提升机制动减速度的验算
一、主井制动减速度验算
上提重载时
a=(Mz+Mj)/(∑M·R)
式中：a----制动减速度
Mz----安全制动力矩
Mj---静张力差力矩
∑m—整个提升系统的变位质量(㎏s2/m)
安全制动力矩为二级制动力矩，工作油压最大值P为5.6Mpa储能器油压为P1为3.1Mpa
Mz=2μNRmn=2[Pπ(D2-d2)/4-KΔ/n1－C]×μRmn
故Mz1=2·[56π(142-42)/4-4100×2/4-0.1]
×0.35×1.7×8/4
=16437.75kg·m=16437.75×9.8=161089.95N·m
Mz2=2·[56π(122-42)/4-4100×2/4-0.1]
×0.35×1.7×8/4
=10952.25kg·m=10952.25×9.8=107332.05N·m
Mz3=2·[(56-31)π(142-42)/4-4100×2/4-0.1]
×0.35×1.7×8/4
=5967.612kg·m=5967.612×9.8=58482.5976N·m
Mz4=2·[(56-31)π(122-42)/4-4100×2/4-0.1]
×0.35×1.7×8/4
=3538.322kg·m=3538.322×9.8=34680.4566N·m
Mz=Mz1+Mz2+Mz3+Mz4=161089.95+107332.05+58482.5976+ 34680.4566=361584.8N·m
Mj=Fcmax·R=73692.08×1.5=110538.12N·m
∑m=(Q＋2Qz+2PL+2Gt+Gd+Gj)
式中:Q—一次提升重量 (㎏)6000
Qz—箕斗自重(㎏)5230
L—一根提升钢丝绳的总长度(m)373
Gt—天轮的变位重量(㎏)781
Gd—提升机主电机转子的变位重量(㎏)29095
Gj—提升机参与运动部分的变位重量(㎏)16300
∑m=(6000+2×5230+2×5.86×373+2×781+29059+16300) = 67743.8(㎏s2/m)
a=(Mz+Mj)/(∑M·R)
=(361584.8+110538.12)/67743.8×1.5=4.65m/s2
下放重物时
a=(Mz-Mj)/(∑M·R)
=(361584.8-110538.12)/67743.8×1.5=2.47m/s2
箕斗上提重物时，安全制动减速度为 4.65m/s2＜5 m/s,下放重物时，安全制动减速度为2.47 m/s2＞1.5 m/s符合《煤矿安全规程》第433条的规定。
一、副井制动减速度验算
安全制动力矩为二级制动力矩，工作油压最大值P为5.4Mpa储能器油压为P1为3Mpa，油缸活塞直径全部为120㎜
上提重载时
a=(Mz+Mj)/(∑M·R)
式中：a----制动减速度
Mz----安全制动力矩
Mj---静张力差力矩
∑m—整个提升系统的变位质量(㎏s2/m)
Mz=2μNRmn=2[Pπ(D2-d2)/4-KΔ/n1－C]×μRmn
故Mz1=2·[54π(122-42)/4-4100×2/4-0.1]
×0.35×1.7×8/2
=20947.9kg·m=20947.9×9.8=205289.42N·m
Mz2=2·[(54-30)π(122-42)/4-4100×2/4-0.1]
×0.35×1.7×8/2
=6599.3592kg·m=6599.3592×9.8=64673.72N·m
Mz=Mz1+Mz2 =205289.42+64673.72=269963.14N·m
Mj=Fcmax·R=49603.68×1.5=74405.32N·m
∑m=(Q＋2Qz+2PL+2Gt+Gd+Gj)
式中:Q—一次提升重量 (㎏)3600
Qz—罐笼自重(㎏)4500
L—一根提升钢丝绳的总长度(m)335
Gt—天轮的变位重量(㎏)781
Gd—提升机主电机转子的变位重量(㎏)11555.6
Gj—提升机参与运动部分的变位重量(㎏)17000
∑m=(3600+2×4500+2×5.86×335+2×781+11555.6+17000)
= 44680.7 (㎏s2/m)
a=(Mz+Mj)/(∑M·R)
=(205289.42+64673.72)/ 44680.7×1.5=4.03m/s2
下放重物时
a=(Mz-Mj)/(∑M·R)
=(205289.42-64673.72)/ 44680.7×1.5=2.1m/s2
罐笼上提重物时，安全制动减速度为4.03 m/s2, 罐笼下放重物时，安全制动减速度为 2.1 m/s2＞1.5 m/s符合《煤矿安全规程》第433条的规定。