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1、犁程科技应用 立井提升立井提升(竖井提升竖井提升)与斜井提升如何选用提升机绞车与斜井提升如何选用提升机绞车 及如何配置变频器及如何配置变频器 需要注意的是斜井和竖井所对应机械制动装置不同,所以所需要的保护有所 不同;立井与斜井主要特点不同就是立井悬空提升,而斜井是属于牵引。 摩擦式是竖井用,缠绕式斜井用; 缠绕式立井提升和斜井箕斗提升,宜采用同向捻钢丝绳; 斜井提升较立井提升速度较慢些,钢丝绳磨损大些, ; 相同型号提升机绞车斜井提升吨位较立井提升吨位更大; 竖井提升系统,提升能力大荷载重,一般选用大功率高压电动机。斜井提升 系统,应用在中小型矿井,配用功 率 220kw 以上的,电压等级 6
2、kv,YR 型高压 电动机;配用功率 200kw 以下的,选用 380v(660v),YR 型低压电动机。 斜井提升总重量更多,竖井提升总重量较少;斜井是运输工具在轨道上行驶 是牵引,立井是悬空直上直下垂直完全重量; 按提升总重量计算方式不同: 1、竖井提升机绞车提升重量计算方式: 卷筒一层多少米计算公式:卷筒直径3.14 = 钢丝绳一周多长;卷筒宽度 钢丝绳直径 = 卷筒一层多少圈;卷筒一层圈数钢丝绳一周数 = 一层多少米。 2、提升速度计算公式:电机转速减速比卷筒的周长60 秒=速度 3、立井提升机绞车提升重量计算公式:0.95电机功率电机转速减速 比卷筒半径坡度系数=提升重量。 斜井提升
3、机绞车提升重量计算公式:多个坡度系数,除以这个坡度系系数就 等于斜井提升机重量。 S90=1 S16=0.2756S17=0.292S18=0.309S19=0.3256S20=0.342 S21=0.3584S22=0.3746 S23=0.3907 S24=0.4023 S25=0.4226 S26=0.438 S27=0.454S28=0.4695S29=0.4848S30=0.5 S31=0.5150S32=0.5299S33=0.5446S34=0.5592S35=0.612 防止过卷装置:要求提升容器超过正常终端停止位置 0.5m 时,必须能自动 断电,并能使保险闸发生作用。要求的
4、是能自动断电的位置,而不是开始触碰过 卷开关,否则将使自动断电的距离加大,从而加大了保险闸发生作用时的提升容 器的运行速度,影响制动效果。 犁程科技应用 第四百二十七条 提升装置必须装设下列保险装置,并符合下列要求: (一)防止过卷装置:当提升容器超过正常终端停止位置(或出车平台)0.5m 时,必须能自动断电,并能使保险闸发生制动作用。 (二)防止过速装置:当提升速度超过最大速度 15%时,必须能自动断电,并 能使保险闲发生作用。 (三)过负荷和欠电压保护装置。 (四)限速装置:提升速度超过 3m/s 的提升绞车必须装设限速装置,以保证 提升容器(或平衡锤)到达终端位置时的速度不超过 2m/s
5、。 如果限速装置为凸轮板, 其在 1 个提升行程内的旋转角度应不小于 270。 (五)卢深度指示器失效保护装置:当指示器失效时,能自动断电并使保险闸 发生作用。 (六)闸间隙保护装置:当闸间隙超过规定佳时,能自动报警或自动断电。 (七)松绳保护装置:缠绕式提升绞车必须设置松绳保护装置并接入安全回路 和报警回路,在钢丝绳松弛时能自动断电并报警。箕斗提升时,松绳保护装置动 作后,严禁受煤仓放煤。 (八)满仓保护装置:箕斗提升的井口煤仓仓满时能报警和自动断电。 (九)减速功能保护装置:当提升容器(或平衡锤)到达设计减速位置时,能示 警并开始减速。 防止过卷装置、防止过这装置、限速装置和减速功能保护装
6、置应设置为相互 独立的双线型式。 立井、斜井缠绕式提升机绞车应加设定车装置; JK-2 型提升机的最大静张力 161KN,2JK-2 型绞车的最大静张力和最大静张 力差分别为 61KN、40KN。 钢丝绳的张力,也就是钢丝绳的拉力。在单钩提升时,滚筒上只有一根钢丝 绳,其拉力主要由提升容器、钢丝绳、提升载荷的重力构成。拉力最大值在天轮 的切点处,载荷越大、井筒越深、容器重量越大钢丝绳的拉力就越大。最大静张 力是针对提升机而言的,是强度允许的,滚筒上最大的拉力值。 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
7、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。 通过以上分析,我们可以这样来理解二者。 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 犁程科技应用 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。单位为重力单位:KN, KN 除 9.8 就为提升量的质量,单位为:kg。 竖井与斜井提升人员和物料时,其安全系数要
8、求不同, 提人要求 9 倍的安 全系数,提物要求 7.5 倍的系数。 安全系数允许提升量与实际最大提升量的比值。 提升机强度允许的提升量一定的情况下,安全系数越大,允许的实际提升量 就就越小。 绳速:单位时间内钢丝绳在卷筒上缠绕的长度或通过摩擦轮的长度。有最 外层绳速、最内层绳速、平均绳速等概念。一般是指平均绳速。 钢丝绳直径:允许缠绕的最大钢丝绳直径与卷筒直径有关。根据规程规 定: 提升装置的滚筒的最小直径与钢丝绳直径之比值, 围抱角大于 90不得小于 80;围抱角小于 90的天轮,不得小于 60。矸石山绞车的滚筒和导向轮,不得 小于 50。 滚筒上绕绳部分的最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的直径
9、之比值, 必须符 合下列要求:井上的提升装置,不小于 1200。 按照这一规定:2 米直径卷筒允许使用的最大钢丝绳直径为:25mm。 提升高度和斜长:提升容器在两终端起停位置处,允许运行的最大距离。 容绳量:按照规定,卷筒上允许缠绕的钢丝绳的最大长度。 从以上可知:容绳量提升高度3 圈摩擦圈(3050)米预留绳规程 规定:滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定: 立井中升降人员或升降人员和升降物料的,1 层;专为升降物料的,2 层。 倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的,2 层;升降物料的,3 层。 建井期间升降人员和物料的,2 层。 现有生产矿井在用的绞车,如果在滚筒上装设过渡绳楔,滚筒强度
10、满足要求 且滚筒边缘高度符合本规程第四百二十条规定,可按本条第一款第(一)项、第 (二)项所规定的层数增加 1 层。 移动式的或辅助性的专为升降物料的(包括矸石山和向天桥上提升等)以及 凿井时期专为升降物料的,准许多层缠绕。 犁程科技应用 减速器作用:增加力矩,降低速度。 减速器速比: 内部大小齿轮的总的齿数比。 反映增加力矩、 降低速度的能力。 提升机一般常用两种:31.5、20我厂减速器速比:1080 箱:1:20、1:24;850 箱:1:24,1:28;1100 箱:1:28;1 米车:28;0.8 车:1:30 型号含义:ZHLR-1050 Z:圆柱齿轮;H:圆弧齿面;L:两级传动;
11、 R:人字齿轮;1050:输出轴与输入轴之间距离 ZL-850/ZL-1100/ZL-1080 提升机或绞车旋转运动部分的转动惯量换算到卷筒直径上的质量。 为了计算总的惯性力,提升系统中把各运动部分的质量都变位(折算)到滚 筒缠绕圆周上,使其与滚筒缠绕圆周的速度和加速度相等,条件是变位前后的动 能相等,这种变位后的质量,叫作变位质量,全系统各个变位质量的总和为提升 系统的总变位质量m。 变位质量在计算提升机的运动学、动力学、电阻等的计算中需要用到,属于 理论计算。 竖井与斜井选提升机绞车过程: 1、一次提升量(直接决定设备规格) 2、井深或坡长(与容绳量、深度指示器有关) 3、立井或斜井 4、
12、箕斗提升或罐笼提升 5、提人还是提物(与容绳、电机功率有关) 6、主井提升还是副井提升 7、电压等级要求 以立井的井深 350 米为例。 拟选用 JK-21.5 提升机,提升人员。校核容绳量能否满足有关规定。 容绳量(卷筒宽度(钢丝绳直径绳间隙)3.14卷筒直径)允许 缠绕层数 JK-21.5 提升机立井提升人员时允许单层缠绕, 选用 24.5mm 钢丝绳, 绳间 隙选用 1.5mm。 犁程科技应用 容绳量(150026)3.142362 米 提升高度为 350 米,3 圈摩擦圈50 米预留绳70 米 共需要卷筒容绳 420 米。卷筒宽度不满足要求,可选用 JK-21.8 提升机, 其容绳量4
13、35 米,可满足要求。 以 JK-2 提升机,31.5 速比,8 极电机为例 绳速(电机转数速比60)3.14卷筒直径(72531.560) 3.1422.4 米/秒 提升一个循环需要时间 以:JK-2 提升机,2.4 米绳速,350 米井深为例 循环时间2(提升高度绳速加、减速时间装载时间)2(350 2.41020) 350 秒6 分钟装卸载时间与提升方式有关。 20 秒为大约估计。 加减速时间与很多因素有关。10 秒为经验数据。若为双筒提升,循环时间 (提升高度绳速加、减速时间装载时间) 。 电机功率校核 速度定好后,最大静张力确定后,即可校核电机功率能否满足要求。 速度2.4 米/秒,
14、最大静张力 6 吨(煤 4 吨绳重 500 公斤容器重 1.5 吨) (60KN) 电机功率速度最大静张力1.22.4601.2172KW 取 185KW 电机即可 提升量的计算 以一个循环 6 分钟,每次提煤 4 吨计算,每天 14 小时,每年 300 天。 每小时提升量606440 吨 每天提升量4014560 吨 年提升量56030016.8 万吨。 立井与斜井提升机绞车确定配置: 根据前述计算:如满足用户要求,即可确定: 1、卷筒直径、宽度 2、电机功率、极数、电压等级 犁程科技应用 3、制动系统(一般配置比例阀控制液压站) 3、电控配置,PLC 控制或传统控制、 4、是否带动力制动,
15、与用户要求有关。一般单筒推荐带动力制动,双筒可 不带该装置。 5、是否带工程塑料衬板。 一、竖井与斜井提升计算选择提升机时的必要已知条件: 1、矿井年产量 An(吨/年) ; 2、工作制度:年工作日数、日工作小时数; 3、矿井开采水平数,各水平井深,及各水平服务年限; 4、卸载水平与井口的高差,装载水平与井下运输水平的高差; 5、井筒尺寸、井筒中布置的提升设备套数、井筒附近地形图; 6、矿石或者炮渣密度(吨/米 3) 。 立井与斜井的提升机与井筒相对位置: 1、天轮直径 2、井架高度 3、滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离 4、钢丝绳的弦长 5、钢丝绳的偏角 6、滚筒下绳的出绳角 7、轨道中心
16、地滚对称 在提升系统的变位质量计算中,已经预选了电动机,它是否能满足提升系统 各种运动状态下的要求,要通过对电动机温升、过负荷能力和特殊力等条件验算 才能确定。 电动机的额定功率是指电动机在额定负载下以额定转速连续运转,其绕组的 温升不超过允许值时的功率。由于在一次提升循环中,提升机滚筒圆周上的拖动 力和速度是变化的。这样就不能直接按某一时间的负载和转速计算电动机功率。 但是电动机在长时间运转过程中是否过负荷的标志是其温升,若电动机在变化负 荷下运转时的温升与其在某一固定负荷下运转时的温升相等,就可以用这个固定 力作为验算电动机功率的依据,这个力称为等效力 Fd。 影响电动机温升的条件除了产生的热量外,还有散热条件,而散热条件又与 电动机转速等因素有关。如高速运转时其冷却风流散热较低速时好些。考虑到散 犁程科技应用 热因素,计