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4. 提升机选型设计
4.1 提升设备选型设计参数
1、 年产量120 万t;
2、 工作制度为年工作日330天,每日工作16h ; 3、 立井提升,井筒深度550m 。 4、 卸载高度20m;箕斗装载深度20m; 5、 煤的密度为1 t/m3 6、 一套箕斗提升设备 4.2 提升系统确定与提升容器选择
⑴确定合理的经济速度
式中:H为提升高度。; HZ为装载高度,HZ=20m; HS为矿井深度,HS=550m; HX为卸载高度,HX=20m。
⑵估算一次提升循环时间Tx
式中: a为提升加速度,一般取a=0.8m/s2; u为箕斗低速爬行时间,一般取u=10s; 为箕斗装卸载休止时间,一般取。
⑶计算小时提升量As
式中: C为提升不均衡系数,一般取C=1.15 An为矿井设计年产量,取120万t/a af为提升富余系数,一般取1.2
ts为提升设备每天工作的小时数,一般取ts=14h br为提升设备每年的工作日数,一般取br=300d
⑷计算小时提升次数ns
⑸计算一次合理提升量Q、
根据上式求出一次合理的提升量,查文献[1]表1-2选取与Q,相等或相近的标准箕斗,所以选取JDS12/110*4箕斗。
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表4-1 JDS12/110*4箕斗规格表 型号 JDS12/110*4 名义载煤量(t) 12 有效容积(m3) 13.2 提升钢丝绳数量 4 提升钢丝绳直径(mm) 27.5~32.5 提升钢丝绳绳间距(mm) 300 箕斗自重(kN) 11.5 ⑹计算一次实际提升量
式中: 为煤的松散容重,kg/m3;
V为标准箕斗的有效容积,m3。
4.3 提升钢丝绳选择
⑴计算钢丝绳重P
式中: n为提升钢丝绳数量,等于4; Q为箕斗实际装载量Q=13.2t; Qz为箕斗自重,11.5kN;
Hj为预选井架高度,Hj=35m;
钢丝绳最大悬垂长度 Hc=Hj+Hs+Hz=35+550+20=605m
考虑井深,选用绳6*19股绳纤维芯钢丝绳,钢丝绳抗拉强度=1700N/mm2,箕斗拉煤安全系数为ma=7.2。
由文献[1]表5-2选取钢丝绳单位重力为21.65N/m,绳径为24.5mm,钢丝破断拉力总和为Qq=389000N。
⑵钢丝绳安全系数校核
=7.9>7.2 符合规定。
4.4 提升机选择
选择提升机的主要参数有:卷筒直径D;卷筒宽度B;提升机最大静张力及最大静张力差。
⑴直径D
选择提升机卷筒直径的主要原则是:使钢丝绳在卷筒上缠绕时所产生的弯曲应力不要过大,以保证提升钢丝绳具有一定的承载能力和使用寿命。
式中: D、为提升机卷筒直径,mm; d为提升钢丝绳直径,d=24.5mm;
为提升钢丝绳中最粗钢丝直径,1.6mm。
根据计算值D、,选取标准卷筒直径D、<D。取D=2000mm。 ⑵宽度B
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式中: K为缠绕层数;2层
为提升钢丝绳圈间的间隙,一般取2~3mm;
n、为错绳圈数,根据提升钢丝绳的使用年限,一般取2~4圈,这里取4圈。 Dp为平均缠绕直径,m;
=2.02m。 ⑶强度校核
最大静张力Fjmax
最大静张力差Fjc
根据滚筒直径及其张力,可选用JKD2800*6型多绳提升机。
表4-2 JKMD-4*4型多绳摩擦式提升机 型号 JKMD-4*4 摩擦轮直径(mm) 2800 导向轮直径(m) 2 钢绳最大静张力(kN) 495 钢绳最大静张力差(kN) 150 钢绳最大直径有导向轮(mm) 28 钢绳根数 6 钢绳间距(mm) 250 最大提升速度(m/s) 11.75 主轴装置重力(kN) 169 减速器重力(kN) 207 减速器型号 ZGH90 机器重力(kN) 489 变位重力(kN) 93.72;21.6(导轮) 适应年产量(万t) 150~180 4.5 提升机与井口相对尺寸确定
⑴井塔高度Hj
井塔高度Hj内,还应包括多绳摩擦轮中心高出导向轮中心的高度Ht 。常取Ht=D+(1.5~2)m。井塔高度Hj应为
式中: Hx为卸载高度。20m Hr为容器全高。14m Hg为过卷高度。10m
Ht为多绳摩擦轮中心高出导向轮中心的高度。取 6m r为导向轮半径。r=1m
⑵围抱角
式中: S为俩容器中心距,取4.5m
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4.6 提升电动机初选
经济速度
拟用交流异步电动机由v值查得上述提升机应配以i=10.5的减速器。电动机的同步转数nt=600r/min。
初步计算电动机容量N
根据上述N值,选用YR2500-10/2150型高压6kV交流电动机。
表4-3 YR2500-10/2150电动机技术规格
型号 额定功率(kW) 额定负载时电流(A) 额定负载时转速(r/min) 额定负载时效率(%) 额定负载时功率因数 转子电压(v) 转子电流(A) 最大力矩/额定力矩 飞轮转矩(N*m2) 4.7 提升机运行参数计算与确定
㈠计算总变位质量m 1.电动机的变位重量:
YR2500-10/2150 2500 289 594 93 0.85 1392 636 2.74 93980
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Gd?i?4J??D?m2?1???????=4×35000×?4?=2188kg=2.19t=2190kg
式中 I---取1
Dm---天轮直径;4m J---转动惯量;35000kg·m2
??Ve?Dm??59.42?4实际提升速度:Vm=
60=
60= 12.4m/s。
2.提升机包括减速器变为质量
mt?Gt?(13.8?3.06)?103kg
=16860KG 3.钢丝绳变位质量
ms?2P(HC?LX?3?D?4?D)g
2?5.25(674?24?7?3.14?4)9.8 =
=841kg 式中
P---首绳单位长度质量;5.25kg/m Hc---钢丝绳悬垂长度;674m Lx---卸载高度;24m D---天轮直径;4m 4.容器变位质量