平车场双钩串车提升运动学分析与循环周期的计算设计选型(2)

圆整为n2=12，因为n1

4.4斜井提升钢丝绳的选择计算

4.4.1钢丝绳的端部荷重

mdn?n(m?mz)(sin??f1cos?)=4?(1000?592)(sin17??0.015cos17?)=1953.2kg 式中：?——井筒的倾角；

f1——提升容器在斜坡运输道上运动的阻力系数，可按具体情况选取，矿车串车提升：矿车为滚动轴承时取0.01，矿车为滑动轴承时取0.015~0.02：箕斗提升通常取0.01；

m——单个矿车载货量，kg；

mz——矿车组重量，kg；

4.4.2斜井井架高度的确定

1、井架高度Hj

根据斜井双钩平车场的井架高度要求能保证：

（1） 摘钩后的矿车通过下放串车的钢丝绳的底部时，绳距地面的高度不得小于2.5ｍ。这点距摘挂钩点的距离为Ln，一般取4ｍ（如图4-3），按比例关系可得：

Hj?Rt＝

2.5(LB?LT?LA)2.5?(9?12?60)=＝8.1ｍ （1-1）

9?12?4LB?LT?Ln式中 LB —井口至阻车器的距离，取7～9ｍ；

LT —阻车器至摘挂钩点距离，为1.5nLc，即LT=1.5×4×2=12 m，Lc为一辆矿车的长度；

LA —摘挂钩点到井架中心的水平距离LA一般取（2.5～4）Ls，式选

Ls=40m。

图4-3双钩斜井平车场

（2） 为了防止矿车在井口出轨掉道，井口处的钢丝绳牵引角b要小于9°，即

b＝tg?1Hj?RtLB?LT?LA＝tg?18.1＝5.7°

9?12?60则b＝5.7°＜9°，合符要求。

2.井口到井架钢丝绳的弦长L″计算

L???(LB?LT?LA)2?(Hj?Rt)2=812?8.12=81.4m

4.4.3钢丝绳的单位质量

斜井提升钢丝绳的选择计算与立井基本相同，不同之处只是因斜井井筒倾角小于90°，作用于钢丝绳A点的（如图1-4）分力由串车及货车的重力分力为

n(m1?mz1)g?sin?，串车及货车的摩擦力为f1n(m1?mz1)g?cos?，钢丝绳的重力分力为mpgL0sin?和钢丝绳的摩擦力为f2mpgL0cos??组成。

图4-4 斜井钢丝绳计算图

每米钢丝绳的质量： ｍp＝

n(m1?mz1)(sin??f1cos?)11?10?6?B

ma?L0(sin??f2cos?)4??1000?592?sin170?0.015cos170 ? 61550?1011?10?6??911.4?sin170?0.4?cos1707.5???? =1.178㎏/ｍ

式中 L0—钢丝绳由天轮架到串车尾车在井下停车点之间的斜长（ｍ），

L0＝LD＋LT+L″＝30+800+81.4=911.4m。

f2 —矿车运行摩擦阻力系数，此数值与矿井中托辊支承情况有关，钢丝

绳局部支承在托辊上取f2 ＝0.25～0.4；

f1——矿车运行摩擦阻力系数，矿车为滚动轴承取f1?0.015，滑动轴承

取f1?0.02

?B—钢丝绳公称抗拉强度；

ｍa—安全系数，与立井要求相同，即混合提升时升降物料不得小于7.5；

选用绳6T×7+FC面接触钢丝绳，其直径d＝20㎜，其每100ｍ钢丝绳质量为156㎏，公称抗拉强度为1550MPa，钢丝绳破断拉力总和Qp＝236kn；

验算钢丝绳安全系数： ｍp＝

Qpn(m1?mz1)g(sin??f1cos?)?mpgL0(sin??f2cos?)

?2360004??1000?592??10?sin170?0.015cos170?1.56?10?911.4?sin170?0.4cos170????=8.1?6.5

根据上式计算的数值，以上所选钢丝绳可以使用。

4.5提升机的最大静张力和最大静张力差的计算

提升机是按提升机系列规定的许用最大静张力[Fjmax]和许用最大静张力差

[Fcmax]设计出的。选用时，应使实际负荷所造成的最大静张力和最大静张力差小

于或等于许用[Fjmax] 和[Fcmax]，以保证提升机能正常工作，对于斜井提升有：

最大静张力

Fjmax＝n(m1?mz1)g(sin??f1cos?)?mpgL(sin??f2cos?)

?4??1000?592??10?sin170?0.015cos170?1.56?10?860?sin170?0.4cos170 =28586N

双钩提升最大大静张力差

????Fcmax?n?m1?mz1?g?sin??f1cos???mpgL?sin??f2cos???ngmz1?sin??f1cos???4??1000?592??10?sin170?0.015cos170?1.56?10?860?sin170?0.4cos170?4?10?592?sin170?0.015cos170=21322.9N

??????

4.6提升机的选择

井架提升机的滚筒直径为：D＝80d＝80×20＝1600㎜，按《安全规程》规定，滚筒直径可选为2.0ｍ；

选用GKT2?2?1.25?20提升机，其主要技术数据： 滚筒数量：2个； 滚筒直径D：2ｍ； 滚筒宽度B：1.25ｍ；

钢丝绳最大静张力Fjmax：60000 N（满足要求）； 钢丝绳最大静张力差Fcmax：40000N（满足要求）； 钢丝绳最大速度VM：5ｍ/s； 变位质量ｍj：8400 ㎏； 电动机最大近似功率：215kw； 减速器传动比：20。

两滚筒中心距B+a：1310mm。

提升机滚筒宽度的验算：

?L?30?(4?3)πD???＝(d??) B??K?DP??'π?2??860?30?(4?3) ＝??(20?2)=1072mm

3???2.033??式中 L＝LD+LT+LK=30+800+30 m=860 m；

K—滚筒缠绕的层数，3(层)； DP—平均缠绕钢丝绳直径，2.033ｍ； DP＝D?3?1K?14?202?(20?2)2＝2033.4mm 4d2?(d??)2＝2000?22d—钢丝绳直径，㎜；

?—缠绕在滚筒圆周表面上相邻两绳之间的间隙，通常滚筒直径为3m

及以上时，取?=3mm，其余取?=2mm。

对于缠绕层数，《煤矿安全规程》规定：竖井中升降人员或升降人员和