最大静张力差和最大静张力
变位质量、静张力验算
宏安矿提升系统验算宏安矿机电科2014年宏安矿提升系统验算1.提升系统总变位质量的计算Σm人= 1/g｛Q+Qz+ n1 P Lp+ n2 q Lp+Gt+Gj+Gd ｝=24816.6kgΣm物= 1/g｛Q+Qz+ n1 P Lp+ n2 q Lp+Gt+Gj+Gd ｝=26414.6kg式中∑m——变位质量，kg；Q——一次提升重量（提升人6000N；提升物10000N）Qz——提升容器自重(提升人12000N;提升物18000N)n1——主绳根数1根；P——主绳每米重力，N／m;Lp——主绳实际悬挂长度330m；n2——尾绳根数0；q ——尾绳每米重力，N／m；Gt——天轮变位质量3070NGj——提升机变位质量86900NGd——电动机转子变位质量110817N2.提升强度验算1.最大静张力验算Fjm人= Q+Qz+ P Lp=22849NFjm物= Q+Qz+ P Lp=32849N查表知提升机许用最大静张力为60000N验算合格2.最大静张力差验算Fjc人= Q+ P Lp=10849NFjc物= Q+ P Lp=14849N查表知提升机许用最大静张力差为40000N验算合格3．制动力矩的验算Mzh=ΣFz*R=（39050+44020）×1.35=112144.5N.m式中ΣFz——实测各组闸的制动力之和n——分组实验数2R——实验时，Fz的作用半径，R=1.25m 所需3倍最大静荷重力矩3M=3×14849.6×1=44548.8N.mMzh＞3M制动力矩满足合格左半边制动力矩39050×1.35=52717.5 N.m右半边制动力矩44020×1.35=59427 N.m所需1.2倍力矩1.2M=20219.52 N.m 合格。
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。
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。
辅助生产系统
辅助生产系统4、辅助生产系统1提升系统1.1主斜井提升系统选用提升系统的选择，充分考虑到工程的需要以及施工工期、进度和公司现有的设备，井筒快速施工的关键在于出矸的速度，根据井筒施工的特点，主斜井井筒斜长76869米，倾角为250，为满足主斜井快速施工需要，同时满足长距离提升滚筒缠绳要求，主斜井选用JK-2.0/20型提升绞车，配备5m3箕斗。
绞车强度满足提升要求，提升钢丝绳型号为6X19-①24-1570型。
提升绞车主要技术参数1.1.1主斜井提升钢丝绳直径的选择计算(1)、提升物料荷重QQ=0.85XV j X Y g=0.85X5X1600=6800Kg式中：Vj箕斗容积5m3；Y岩石松散容重1600Kg/m3；g(2)、提升钢丝绳终端荷载QPs= }/9.81Q=Q+Q=6800+2710.8=9510.8Kg0ZQ=9510.8X9.81=93300.95N式中:Q 提升容积自重2710.8KgZ(3) 、钢丝绳单位长度重量PSQ(sin B +f Icos B )ll(b -L0(sin p +f2cos p )B933OO.95(sin25o +0.01cos25o )110%1570-795(sin25o +0.15cos25o ) 7.5x 9.81=2.15kg/m式中:0——钢丝绳抗拉极限强度1570MPaBm ——钢丝绳安全系数,提物时$7.5a Lo 提升斜长795米(4)、选择钢丝绳选用钢丝绳6X19-①24-1570其技术参数为:钢丝绳每米重量P ： S钢丝绳直径d:2.34Kg/m24mm钢丝绳破断力总和Qd:42800Kg(5)、钢丝绳安全系数校核m=QdQ(SinP^-f -C0m )+PS x^0(sin pVf 2c0s P )014280095108(Szn 25+0.01com 25)+2.34x 795(sin25+0.15cos25)=8.3>7.5 所选钢丝绳合适1.1.2提升机选择(1) 、滚筒直径的选择：根据《规程》规定D$60d=60X24=1440mm gK选提升机的卷筒直径D=2000mm(2)、验算卷筒宽度B=(L扛0+3+n,)(d+£)WBn D TT795+30=(+3+3)(24+1)=1145V15003.14x2.0B选定卷筒宽度T选定卷筒直径2000mm。
煤矿提升机制动力矩相关验算
提升机相关数据验算副斜井提升机相关数据验算副斜井提升系统技术参数：绞车型号：2JK-3*1.5/25 最大静张力：13000kg最大静张力差：8000kg 一次提物载重量：5*1800=9000kg 最大速度：3.76m/s 一辆矿车自重：600kg提升斜长：866m 钢丝绳单位重量：4.14kg/m倾角：11-25°一、提升机变位质量计算：∑m=∑G/g=（G主+ G天+ G电+ G移）/g1、G主=20268 kg（提升机主机部分变位质量，包括减速器，查图纸）2、G天=2*90D2=1620 kg3、G电=GD2*625/9=25750 kg（电动机转动惯量为92.7 kg·m）4、G移=2P（H+7πD+35）+Q+2Q Z= 23205kg∑m=∑G/g=70843/9.8=7229 kg二、最大静张力及最大静张力差验算：F j=12000*(sinα+ψ1*cosα)+p*L*(sinα+ψ2*cosα）=8636 kg＜13000 kg (提升机额定最大静张力) 满足要求F jc= F j-5*600(sinα-ψ1*cosα)=7175 kg＜8000 kg(提升机额定最大静张力差) 满足要求三、安全制动力矩倍数《煤矿安全规程》432条规定：提升机制动时产生的制动力矩与实际最大静载荷力矩之比不得小于3，取K≥3四、最大油压计算Pmax= p x + p f=5.32MPap x=K1*K* F jc/n*A*µ=3.67MPaK1:R/Rm=1.5/1.7=0.88，一般取0.9A：制动器油缸面积：94cm2µ:闸瓦磨损系数0.35n：制动器个数16个p f=1.65 MPa（制动器综合阻力的油压折算值，一般取1.65 MPa）Pmax=5.3 MPa五、二级制动油压计算1、二级制动油压计算P2=2 p x-(∑m1* ax +F1)/A*n=2.45 MPap x= 3.67MPa∑m1(不包括提升机部分的变位质量计算得24825kg)ax:安全机械减速度，计算得2.59m/s2F1:下放侧静张力=（Q自+PH）sinα=(3000+866*4.14) sin30=3292 A：制动器油缸面积：94cm2n：制动器个数16个2、二级制动延时时间计算：tz=t空+ Vm/ax=1.7 st空:制动器空动时间，规程规定不得超过0.3s,取0.25 sVm：最大提升速度：计算得3.76m/sax:安全机械减速度，计算得2.59m/s2六、最大安全制动力矩验算1、M Z=2µNRm*nµ:摩擦系数取0.4（制动器图纸）N：制动器正压力取40kN（制动器图纸）Rm:摩擦半径取1.7m（制动器图纸，摩擦直径为3416mm）n:制动闸副数，8副。
提升机验算——精选推荐
副井提升机验算一、相关数据：二、最大静张力、最大静张力差、钢丝绳、电机功率验算1、最大静张力验算（1）矿井实际提升情况计算最大静张力F jm△=n1p-n2q=4×31.1-2×61.5=1.4＞0属于轻尾绳系统F1= gQ p+n1p（H+h o)＋n2qH h=10×14500+4×31.1×338+2×61.5×15=145000+42047.2+922.5=187969.7NF2= Q Z +n1p（H+h o)＋n2qH h=82000+4×31.1×338+2×61.5×15=82000+42047.2+922.5=124969.7NF jm＝F1＝187969.7N式中：Q p＝14500kg 平衡锤最大载荷Q Z=82000N 为罐笼自重n1=4 为首绳根数p=31.1N 为首绳每米重量H=308米为提升高度n2=2 为尾绳根数q=61.5N 为尾绳每米重量H h=15米为尾绳环高度h o=30米为井口离天轮中心距离(2) 提升机设计许用最大静张力：[F jm]= 335000N（3）验算：F jm≤[F jm]即最大静张力满足设计要求2、最大静张力差验算（1）根据矿井实际提升情况计算最大静张力差F jcF jc =F1-F2=187969.7-124969.7=63000N （2）提升机设计许用最大静张力差： [F jc ]=95000N（3）验算： F jc ＜ [F jc ]即最大静张力差满足设计要求 3、钢丝绳安全系数的验算：m=jmF Qs =7.1879695543674=11.80 ＞ 9.2-0.0005H=9.028式中：Q s =554367N 为首绳钢丝绳破断力总和 即钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求。
三、制动系统验算1、提升机实际最大静阻力矩M jm (N ·m) M jm =F jc R=63000×1.4=88200N ·m 式中：R=1.4m 为提升机滚筒半径2、提升系统总变位质量∑m 的计算： ∑m=m+m z1+ m z2+n 1pL p +n 2qL q +nm t +m j +m d=(12000+1057)+8200+14500+4×3.11×430+2×6.15×630+6880+9000+10526 =75261.2kg质量模数β＝75261.263000＝0.9423、制动力矩M z 的确定下放大件时，制动系统采用二级制动第一级制动力矩：M z1＝242000N·m最大制动力矩M z2=280000N·m4、液压站最大工作油压计算Pm ≥Mz22nAµRz +P1+P2+P3 =2800002×6×13800×0.4×1.6+2.35=2.64+2.35=4.99 MPa取值Pm=5.0MPa式中：制动盘制动半径 R z=1.6m制动盘设计摩擦系数μ=0.4制动器对数 n=6活塞有效面积 A=138cm2=13800mm2P1－保证全松闸时闸瓦间隙所需油压。
缠绕式提升机系统检测检验项目及要求
钢丝绳头在滚1 上的固定
⑴有专用卡绳装置丝绳绳头不小 在滚筒轴上；
承）绳孔不应有锐利的边缘，钢. 词曲不应形成锐角；
⑶滚筒上应经常缠绕以上的钢 绳，用以减轻固定处的张力；： 作定期检查用的补充绳。
系
丝绳的弯
丝
还应留有
14
提升速度
⑴斜井升降人员时不应超过 ⑵矿车升降物料时不应超过 ⑶箕斗升降物料时不血超过 ⑷固定轨道床砌g/钢轨时不1 超过）m/s
度
发生作用
32
限速装置
当最大速度超过时应装设限速 置，保证提升容器到达终端位. 不超过m/s
装
置时速度
33
闸间隙保护装:
当当闸间隙超过规定值时，应能 置或自动断电
自动报警
34
松绳保护装置
提升机应设松绳保护装置，并: 回路和报警回路
妾入安全
35
深度指示器失彳 保护装置
嘛度指示器失效时，能报警并 电
能自动断
装置
行途中任 车信号的
43
信号回路闭锁
⑴过卷与开车方向闭锁；
⑵制动手柄零位、主令开关中
安全回路闭锁；
⑶油泵润滑与信号回路闭锁
间位置与
电气系统
44
提升机电源
用于提升人员的提升机应设双
回路电源
45
电气绝缘电阻
⑴地面80时不小于5虬潮湿环 境不小于2双；
⑵地面高压时不2」负M Q；
⑶井下60时不小于0； 380时，
a =m/s
s
1
1
23
应具备的安全1 施
⑴提升机必须装设深度指示器 速时能自动示警、司机不离开 操纵的常用闸和保险闸。保险 自动发生制动作用；
⑵常用闸和保险闸套闸瓦时
第一章 矿井提升设备
第一章矿井提升设备一、提升方式矿井立井单水平开采的方式，煤井设计生产能力为0.80Mt/a，采用立井开拓，井深245m，担负矿井提煤任务；二1矿井设计生产能力为0.80Mt/a，采用立井开拓，利用矿井单个提升井筒煤的单水平开采。
1。
二、主提升设备选型计算（一）设计依据开采煤时1、矿井年产量：80万吨/年2、工作制度：年工作日300d，每天净提升时间14h。
3、矿井为立井单水平开采，井筒深度为245m4、提升方式：箕斗提升。
5、卸载高度：20m6、装载高度：20m7、煤的散集密度：0.96吨/平方米（二）提升容器选择该矿井开采煤时井深245m，据《煤炭工业矿井设计规范》规定，为避免提升系统的重复改扩建,采煤时井设备统一按开采最终水平选择计算。
1、确定经济提升速度V=(0.3-0.5)×577=7.2-12.01m/s取：V m =8m/s ，α1=1.0m/s 2 2、计算一次提升循环时间: T x =81＋5778＋10＋8=98.1s3、根据矿井年产量和一次提升循环时间即可求出一次提升量。
Q j =450000 1.2 1.298.1360033016⨯⨯⨯⨯⨯=3.3t据此提升容器选择JDS-4/55×4Y 型标准多绳箕斗（钢丝绳罐道），箕斗自重Q Z =6500kg （含连接装置）,载重量Q=4000kg ，提升钢丝绳4根，平衡尾绳2根，钢丝绳间距300mm 。
（三）钢丝绳选择 1、绳端荷重Q d =Q Z +Q=6500+4000=10500kg 2、钢丝绳悬垂长度H c =H-H Z +H h +H X +H g +H r +0.75R T +e=577-30+11.008+12+6.5+10.9+0.75×0.925+5=593.1m式中：H g ---过卷高度 H g =6.5mH h ---尾绳环高度 H h =H g +0.5+2S=6.5+0.5+2×2.004=11.008mH r ---容器高度 H r =10.9m R T ---天轮半径e---上下天轮垂直距离 e=5m S---提升容器中心距 H X ---卸载高度 H X =20m 3、首绳单位长度重量计算PK´ =110()BcQn Hmδ-d=105001101674(593.1)7⨯⨯-=1.29kg/m式中：δB—钢丝绳计算抗拉强度，取1670MPam—钢丝绳安全系数，取7根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V×30+FC-1670-307型钢丝绳左右捻各两根。
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对于单滚筒绞车，只有最大静张力，没有最大静张力差。
最大静张力就是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。
单位为重力单位：KN，最大静张力的值除9.8就为上述三者的质量。
即为提升量的质量，单位为：kg。
对于双滚筒绞车。
最大静张力也是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。
而最大静张力差是绞车强度所允许的钢丝绳、提升载荷自重的总和。
简单的说就是：双钩提升时，滚筒上有两条钢丝绳，重载钢丝绳的拉力大，轻载钢丝绳的拉力小，两根钢丝绳拉力的差值就是静张力差。
最大静张力差就是静张力差的最大值，是绞车强度所允许的，滚筒上两根钢丝绳拉力差的最大值。
钢丝绳直径的80倍不能大于滚筒直径。