单绳缠绕式提升机的设计

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1、毕业设计(论文)三家子煤矿主井提升设备选型设计（单绳缠绕式提升机）HOISTING EQUIPMENT SELECTION ANDDESIGN FOR SANJIAZI MINE（SINGLE ROPE WINDING HOIST）学生姓名学院名称专业名称指导教师20*年5月17日 徐州工程学院毕业设计(论文)摘要本设计主要对三家子煤矿生产所用的提升机械设备进行的一次合理的选型设计。矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤、矿石、矸石，下放材料，升降人员和设备。本设计通过选箕斗、钢丝绳、提升机、天轮、井架、电动机等来叙述提升机的设备选型。在矿井提升中，应根据不同的用途，选用合适的矿井提升设备，扬长避短

2、，充分发挥它们的效能，必须对其结构、性能及选择计算方法予以了解。为此，必须掌握矿井提升设备的结构、工作原理、性能特点、选择设计、运转理论等方面的知识，以做到选型合理，正确使用与维护，使之安全、可靠、经济地运转。关键词 提升机；箕斗；钢丝绳AbstractThis design is mainly used in the production of SanJiaZi coal mine machinery equipment selection for a reasonable choiceMine Hoist equipment is raised along the shaft coal,

3、ores, coal, decentralization material, personnel and equipment movements. The selection of the design of vessel, the rope, elevator, and space launches, Derrick, motors, etc. to describe the Hoist Equipment Selection In the mine upgrade, according to the different uses, to choose an appropriate mine

4、 hoisting equipment, exceed and give full play to their effectiveness that its structure, performance and choice of method to be understanding Therefore, we must master the mine hoisting equipment structure, working principles, characteristics, select the design, operation theory of knowledge, Selec

5、tion reasonable to do, the proper use and maintenance to make it safe, reliable and economic operation.Keywords hoist skip ropeII徐州工程学院毕业设计(论文)目 录摘要IAbstractII1 绪论12矿井提升设备的选型设计32.1选型设计依据及提升方式的确定32.1.1选型设计依据32.1.2 提升方式的确定32.2 提升容器的选择设计32.2.1 选择原则42.2.2 选择计算42.3 提升钢丝绳的选择设计62.3.1 提升钢丝绳的结构62.3.2 提升钢丝绳的类

6、型及特点62.3.3 提升钢丝绳的选择计算72.4 提升机的选择设计102.4.1 提升机的类型102.4.2 单绳缠绕式提升机的分类和结构102.4.3 提升机的选择计算122.5 天轮的选择132.6预选电动机143 提升机与井筒相对位置153.1井架高度153.2提升机滚筒中心至井筒中钢丝绳间水平距离163.3 钢丝绳弦长163.4 钢丝绳的偏角163.5 提升机滚筒的下出绳角184提升系统运动学、动力学参数计算194.1 提升系统的动力方程式194.1.1 提升系统的静阻力194.1.2 提升系统的变位质量194.1.3主加减速度、的选择和计算204.2提升系统速度图和力图的计算214

7、.2.1提升速度图参数计算214.2.2提升系统力图参数计算235 矿井提升机的拖动和控制265.1 提升电动机容量的计算265.2 电动机容量的验算275.2.1按发热条件验算275.2.3电动机特殊过负荷能力验算285.3 交流拖动提升设备的电耗及效率计算285.3.1 一次提升电耗285.3.2 吨煤电耗285.3.3 一次提升有益电耗295.3.4 提升设备的效率296 年产量验算306.1 实际提升量306.2 提升能力的富裕系数30结论31致谢32参考文献33331 绪论矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矿石、矸石、下放材料，升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要

8、的生产设备，它在整个综合机械化生产中占有了重要位置。近几十年来，为提高劳动生产率和各项经济技术指标，在全世界范围内进行着对矿井的根本性技术改造，这一种改造的趋向是向着更集中，更大型发展。随着矿井技术改造的进程，提升设备在高效、大型、自动化方面都有飞速进步。现代化提升设备已发展成为大型机械电气机组或机组群。箕斗有效载荷在国外已经超过50吨；提升速度接近20m/s；拖动功率达到10000kw以上；在拖动控制方面已经广泛采用了集中控制及自动控制设备。我国提升设备的设计制造，是在解放之后才开始的。建国初期在党的领导下，改建和新建了许多矿山机械制造厂。1953年抚顺重型机器厂制造出我国第一台缠绕式双筒提

9、升机。1958年洛阳矿山机器厂设计制造成了我国第一台24多生摩擦式提升机，并且在1961年开始运转，这种类型的提升机与缠绕式提升机比较，具有重量轻、体积小、安全可靠、适合较深的矿井的特点，它是现代化提升机的发展方向。1971年该厂又新设计制造出JK型新系列单绳缠绕式提升机，新系列提升机采用一些新结构，与老型比较，提升能力平均提高了25%，而且机器重量也有所减少，现在已经作为国家定型产品成批生产。多绳提升设备在我国改建和新建的矿井中已经广泛采用。在矿井的技术改造中，将缠绕式提升机改为单、双绳落地式摩擦提升机的试验在进行中，新落地多绳提升设备的设计和试制的工作已开始，几种可控硅控制系统以及自动化提

10、升设备已经在矿山生产实践中适用。其它提升设备，比如说矿用提升钢丝绳，提升容器近几年也有了很大发展。使用寿命并且结构稳定的线接触、面接触、多层股钢丝绳已经在一些钢丝绳厂成批生产。而且适合我国矿山生产特点的单绳及多绳提升容器系列也正在制定，今后将不断向自重轻、结构合理以及大型化发展。根据提升设备的特点可将提升设备分类为：按用途来分：主井提升设备；副井提升设备。按提升机类型来分：缠绕式提升设备；摩擦式提升设备。按拖动类型来分：交流拖动提升设备；直流拖动提升设备。提升设备主要组成部分是：提升容器、提升钢丝绳、提升机、矿井井架、天轮及装卸载附属设备等。图1表示竖井箕斗提升系统图。图11 竖井单绳缠绕式箕

11、斗提升系统图 1提升机；2天轮；3井架；4箕斗；5卸载曲轨；6煤仓； 7钢丝绳；8翻笼；9井底煤仓；10给煤机；11装载设备煤炭被运至井底车场的翻笼峒室，经过翻笼卸到煤仓9内，再经过装载闸门送入给煤机，并且通过定量装载设备装入位于井底的箕斗。此时，另一箕斗位于地面的卸载位置，安装在井架上的卸载曲轨5让箕斗的底部闸门打开，然后煤炭卸到井口煤仓6内。上下两个箕斗分别与两跟钢丝绳7连接，而且每跟钢丝绳的另一端绕过井架上的天轮2引入提升机房，并且以相反方向缠绕和固定在提升机滚筒上，然后开动提升机，使滚筒旋转，一根钢丝绳向滚筒上缠绕，另一根则从滚筒上送放，相应的箕斗在井筒内上下运动，从而完成提升重箕斗，

12、下放空箕斗的任务。2矿井提升设备的选型设计2.1选型设计依据及提升方式的确定2.1.1选型设计依据矿井年产量：=90万吨/年； 矿井工作制度: 年工作日天；每日提升工作小时数t=14小时； 水平井深: =380 m；装载水平与井下运输水平的高差： =20 m；卸载水平与井口的高差：=18 m；2.1.2 提升方式的确定提升设备选型设计必须在提升方式确定后进行。当矿井年产量、水平井深及开采水平确定之后，就需要决定合理的提升方式。提升方式与井筒开拓、井上下运输等环节都有密切关系。所以在做新井初步设计时，对提升方式要全面综合地考虑。在决定合理提升方式时，要考虑如下的几个因素：（1）对于年产量大于60

13、万吨的大中型矿井，因为提升煤炭及辅助提升工作量均较大，所以一般均设主副井两套提升设备。主井用箕斗提升煤炭，副井则用罐笼完成辅助提升任务：如升降人员、提升矸石和下放材料设备等。对于年产量小于30万吨小型矿井，如只用一套罐笼提升设备就能完成全部主副井任务时，用一套提升设备是经济的。而对于年产量大于180万吨的大型矿井，主井一般需要两套箕斗提升设备，副井除了配备一套罐笼设备以外，多数还需要设置一套单容器平衡锤系统来专门提升矸石。（2）一般情况下，主井都用箕斗提升方式。是因为箕斗提升方式能力大、运转费用也比较低。另外，在控制上易于自动化。但是在特殊的条件下，比如矿井生产的煤质品种多，而且需要分别运送，

14、或者是保证煤炭有足够的块度，这时只能采用罐笼做主井提升设备。（3）为提高生产率，中等以上矿井，原则上都是需要用双钩提升。若矿井同时开采水平数过多，则用平衡锤单容器提升方式是比骄傲方便的。（4）从我国目前实际实际情况来看，对于小型矿井，采用单绳缠绕式提升系统较好。对于年产量90万吨以上的大型矿井，采用多绳摩擦提升系统较好。对于中型矿井，如果井较浅，可以采用单绳缠绕系统，井较深时则可采用多绳摩擦系统，或者是主井采用单绳箕斗，副井则采用罐笼。由于三家子煤矿矿井的深度中等，年产量较大，全面综合考虑后，决定主井采用单绳缠绕式箕斗提升。2.2 提升容器的选择设计2.2.1 选择原则提升容器规格是提升设备选型计算的主要技术参数，它直接影响了提升设备的初期投资和运转费用。在矿井提升高度和提升任务确定之后，选择提升容器的规格有两种情况：一是选择大规格的容器。因为提升容器较大，需要的提升钢丝绳直径和提升机滚筒直径也较大，所以初期投资也较大，不过提升次数较少，运转费用较少；二是选择小规格的容器。由于初期投资较少，故运转费用较多。所以选择提升容器规格原则就是：一次合理提升量应该使初期投资费和运转费的加权平均总和最少。然后根据确定的一次合理提升量，选择出标准的提升容器。2.2.2 选择计算2.2.2.1提升高度 式（2.1）式中 水平井深，m; 井下运输水平与箕斗装载水平高差，m;