矿井提升机毕业设计论文说明书(4)

中原工学院毕业设计（论文）说明书 故选用普通圆形股 6 × 19 型钢丝绳，其技术特征为： 钢丝绳直径 d=40mm； 钢丝直径 δ =2.6mm；

钢丝绳全部钢丝断裂力总和 Qq=102500 Kg； 每米重 P=5.717 Kg／m；

kg/cm2 钢丝钢丝绳极限抗拉强度为 ?b?17000（3）钢丝绳安全系数校核，由式(3.6) 、(3.7)并按式(3.8)计算：

QqQ?QZ?pHc102500??6.564?6.58000?5500?5.717?370ma?(3.8)

式中： Qq ——所选钢丝绳全部钢丝破断拉力总和，N；

Q+QZ+pHc——货载、容器、钢丝绳重量总和；

ma—— 安全系数《煤矿安全规程》规定，主井箕斗提升， ma 大于等于 6.5，

ma 取 6.5；由于实际安全系数大于 6.5,故所选钢丝绳满足安全要求，合格可用。

提升钢丝绳除合理选用外，还应正确使用，精心维护，定期试验，保证钢丝绳处于良好的工作状态，延长其使用寿命，保证提升工作的安全。 3.2.3 提升机卷筒的选择

卷筒是矿井提升机的主要承载部件，卷筒外一般设有木衬，并在木衬上车出绳槽，目的是减少钢丝绳与卷筒直接接触而造成磨损，并使钢绳排列整齐。通过试验证明，木衬能够提高卷筒的承载能力。

（1）提升机卷筒直径 D： D ≥ 80d

≥ 80×40 ≥ 3200 mm （3.9）

D ≥ 1200δ

≥ 1200×2.6

≥ 3120 mm （3.10）

选用卷筒直径 D =3500mm。 （2）提升机卷筒宽度 B：

?H?30?B???3??d????D???360?30????3??40?3??14 1654.93mm3.014?3.5?? 中原工学院毕业设计（论文）说明书 （3.11） 式中: d——钢丝绳直径，mm；

ε——钢丝绳绳圈之间的间距，一般取 2～3mm；

由于所需滚筒宽度小于标准提升机的宽度 1.7 米。所以提升时，滚筒宽度满足要求。考虑误差等实际情况，取 B=1655mm。故卷筒选用单绳缠绕，卷筒直径 D=3500mm,宽度 B=1655mm。

为了保证提升机有足够的强度，还必须验算所选提升机最大静张力 Fjmax（它关系到滚筒与主轴的强度）及最大静张力差 Fc（它关系到主轴的强度）应满足下式：

（3)下面进行提升机强度验算。

Q + Q z + pH ≤ F j max

8000+5500+5.717×360=15558.12 kg ≤ 17000 kg (3.12)

Q + pH ≤ Fc

8000+5.717×360=10058.12 kg ≤ 11500 kg (3.13)

式中: Fjmax——所选提升机最大静张力；

Fc ——所选提升机最大静张力差； 强度校验合格。

3.2.4 天轮的选择

根据《定型成套装备》中规定以及所计算的钢丝绳直径可以选用名义直径为 3500 毫米,绳槽直径为 23.5 毫米的天轮。

3.2.5 提升机与井筒的相对位置

（1）井架高度 Hj

H j = H X + H r + H g + 0.75 Rt

=20 +9.25+4+0.75×3.5/2

=34.56 m (3.14)

式中：Hx——卸载高度，即由井口水平到卸载位置容器底部的高度，m．对于罐笼提升：一般来说均在井口水平装、卸载，这时 Hx＝0；对于箕斗提升；地面要装设煤仓，煤仓的高度与煤仓容积、生产环节自动化程度和箕斗卸载方式等因素有关，一般 Hx＝18—25m；

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中原工学院毕业设计（论文）说明书 Hr——容器全高，由容器底至连接装置最上面一个绳卡的距离，m，此值可由容器的规格表中查得；

Hg——过卷高度(容器从卸载时正常位置，自由的提升到容器连接装置上绳卡同天轮轮缘接触点的高度。《煤矿安全规程》对立井提升过卷高度的取值规定是:对于罐笼提升,当最大速度 Vm<3 米/秒时,Hg >4 米；当最大速度 Vm ≥ 3 米/秒时，Hg >6 米；对于箕斗提升，Hg≥ 4 m；

Rt——天轮半径（m）；

式（3.14）中最后一项 0.75Rt 是一段附加距离。这是因为过卷高度只计算到过卷时容器连接装置上绳头与天轮轮缘相接触点的距离。从这一接触点至天轮中心的距离大约为0.75Rt，所以在计算井架全部高度 Hj 时，要将此段距离计入。

在计算和选择钢丝绳时,曾估取井架高度 Hj 为 30 m.经过上述精确计算,说明原估取数值可用,无需再校验钢丝绳,将 Hj 圆整成 35 m。

（2）滚筒中心线至井筒中提升钢丝绳间水平距离 Ls

一般来说，在井筒与提升机房之间很难再设置其他建筑物，因此为节省占地面积，滚筒中心线至井筒中钢丝绳间水平距离 Ls 愈小愈紧凑。但根据井架天轮受力情况又可看出，为了提高井架的稳定性，使其具有较好的受力状态，在井筒与提升机房之间．设有井架斜撑。斜撑的基础与井筒中心的水平距离约为 0.6Hj 左右，另外，还应使机房的基础与斜撑的基础保证不接触，考虑上述原因，Ls 的最小值 Lsmin 可按下面经验公式(3.15)计算；

Lsmin≥0.6Hj+3.5+D式(3.15) ≥ 0.6×35+3.5+3.5

≥28 m （3.15） 式中： Hj——井架高度，m. D——提升机滚筒直径，m。 （3）钢丝绳弦长 Lx

钢丝绳弦长是钢丝绳离开滚筒处至钢丝绳与天轮接触点的一段绳长。参阅图 3—1 可看出，上下两条弦长不完全相等。但近似地以滚筒中心至天轮中心的距离来计算弦长，误差不大，我国煤矿工程设计中都是如此处理。

当井架高度 Hj 和滚筒中心线至井筒中钢丝绳间水平距离 Ls 均已确定时，弦长 Lx 即为定值。

Lx 可按下式(3.16)求出：

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中原工学院毕业设计（论文）说明书 Lx??Hj?C0?2??Ls?Dt/2?2??35?21?2??28?3.5/2?2?42.17m

式中：Rt——天轮直径

C0 ——滚筒中心线与井口水平的高差提升机主轴中心线高出井口水平的距离，此值决定于滚筒直径、地形和土壤等情况，一般 C 0 =1～2m；

为了防止在运行中钢丝绳振动而跳出天轮绳槽，钢丝绳弦长一般限制在 60m 以内。井筒中仅布置一套提升设备时，弦长多数是满足上述要求的。只有在井筒中布置两套提升设备，而且两台提升机采用同侧布置方案时，后台提升机的弦长就有可能超过 60m。这时可在适当的地方，加设支撑导轮．以减小弦长跨度。 （4）钢丝绳的外偏角和内偏角

钢丝绳的偏角是指钢丝绳弦与通过天轮平面所成的角度，偏角有外偏角和内偏角之分。在提升过程中，随着滚筒转动，钢丝绳在滚筒上缠绕或放松，偏角是变化的。《煤矿安全规程》规定：最大外偏角和最大内偏角均不得超过 1°30′，否则绳与天轮轮缘的磨损过甚，易发生钢丝绳跳出天轮的事故。 最大外偏角

(3.16)

?s?a?B????3?d????2??1?tan?1Lx?2.10?0.14?1.7???3?0.04?0.003??2???tan?142.17?48.18' （3.17）

式中：B——滚筒标准宽度，B=1.7 米；

s——两箕斗中心距，从表 3-1 查得 S=2.1 米

a——两滚筒之间的间隙，不同型式的提升机不尽相同，可通过提升机规格表中的有关参数计算得出；查得 2JK-3.5 型提升机两滚筒中心距为 1.84 米，故 a=1.84-1.7=0.14m；

d——钢丝绳直径，d=0.04 米；

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中原工学院毕业设计（论文）说明书 ε——钢丝绳缠在滚筒上的绳圈间隙，一般取 2～3 毫米； Lx ——钢丝绳弦长，Lx =42.17 米； 最大内偏角

?s?a?B????3?d????D???1?tan?1Lx?2.10?0.14?1.7???3?0.04?0.003???3.14?3.5??tan?142.17?1?16' 式（3.18）

式中：H——提升高度，米； D——提升机滚筒直径(M)；

分析上述结果，完全符合《煤矿安全规程》的要求，是安全的。 （5）提升机滚筒的下出绳角

钢丝绳弦与水平之间的夹角称滚筒钢丝绳的出绳角，出绳角大小影响提升机主轴的受力情况。大于零时钢丝绳拉力有一向上的分力能抵消一部分主轴的重力，减少它的重力弯矩，相对提高了主轴的强度。另外下出绳角过小，钢丝绳有可能与提升机基础想接触，会增大钢丝绳的磨损。为此出绳角不应小于提升机规格表中规定值。对于 JK 型提升机下出绳角不应小于 15°。即下出绳角β值为

??tan?1Hj?C0D?D?sin?1tLS?Rt2Lx35?23.5?3.5?tan?1?sin?128?3.5/22?42.17?51?35'（3.19）

由于实际出绳角大于允许植 15°，因此是安全的。

式 （）预选提升电动机3.2.6

【7】【9】

作为提升机的动力部分，提升电动机的选择关系到提升效率和工作性能。因此在对提升电动机在选择过程中主要从电动机转数、额定功率和额定拖动力方面考虑，对其进行合理的计算与选择：

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