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1、矿井提升机的选型设计及电气控制前 言 矿井提升需要用一些专用的提升设备，主要有提升容器，提升钢丝绳，提升机，井架，装卸载设备以及一些辅助设备。矿井提升设备是矿山较复杂而庞大的几点设备，它不仅承担无聊的提升与下放任务，同时还上下人员。矿井运输是煤炭生产过程的一部分，煤炭的井工生产中，运输线路长，巷道 条件多种多样，运输若不畅通，采掘工作就无法继续进行，井工生产的煤矿运输作业，包括从工作面到矿井地面的煤炭运输和辅助运输，辅助运输包括矸石、材料、设备和人员运输。 本次毕业设计主要对中型矿井生产所用的运输设备以及固定机械设备的选型及电气控制进行的一次合理选择。选择系统配套附件，根据各设备外形尺寸及安装
2、要求，并考虑其运行条件，最终确定提升机房的布置图。 毕业设计，作为毕业前夕一次综合性训练，是对我们所学理论知识的一次总结、检验和完善。通过这次设计，对我们所学理论知识和生产实践相结合有很大帮助。对于培养分析问题和解决问题的能力以及融会贯通和巩固发展所学知识也受益非浅；我们要较系统的了解矿用提升设备和排水设备在设计中的各个环节，包括从总体选型原则，从煤的开采、运输，及提升设备的选型、校核以及强度计算和经济合理性等等。并通过这一实践，开阔了思维，丰富了知识，为我们即将做上工作岗位打下了良好的基础，可以说，毕业设计是一次难得的锻炼机会。毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与
3、理论之间的差异。在各位老师及有关技术人员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决问题的能力，把我们所学的课本知识与具体实践结合起来，真正达到学为所用。矿井提升机是矿山的大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具。矿井提升工作是整个采矿过程中的重要环节。从地下采出的煤炭、矿石必须提升至地面才有实际应用价值。废石的提升，工作人员、材料及设备的升降等都要靠提升工作来完成。提升设备的安全运行，不仅直接影响整个矿井生产，而且涉及人身安全。随着工业进步以及对人的价值的更加重视，矿井提升设备的安全可靠性已经成为提升设备设计思想的重要内容。在设计过程中，得到了指导老师董 的精心指点。由于时间比较仓促以及经验
4、不足，缺点和错误在所难免，希望老师们能给予批评指正，为我们以后在工作岗位上能很好得完成工作任务，打下了良好的基础。 2011年7月18日目 录 第一章 原始数据及任务书5 第一节、矿井提升机的说明5 第二节、设计依据5 第三节、设计任务6 第四节、参考文献6第二章 提升容器的选择确定7第一节、小时提升容量7第二节、经济提升速度8第三节、一次提升时间计算8第四节、一次提升量9第五节、选择箕斗9第六节、计算提升速度10第三章 钢丝绳的选择10第一节、钢丝绳的应用10第二节、钢丝绳的计算17第四章 提升机的选择18第五章 提升系统的确定20第六章 提升容器的最小自重21第一节 、按静防滑条件，计算容
5、器自重21第二节、按动防滑条件，计算容器自重22第七章 钢丝绳与提升机的校验22第八章 衬垫材料单位压力23第九章 预选电动机23第十章 提升系统变位质量24第十一章 提升速度图25第一节、采用六阶段速度图26第二节、加速度的确定26第三节、减速度的确定27第四节、爬行速度和距离28第五节、速度图计算28第六节、提升一次循环所需时29第十二章 提升能力30第十三章 电动机等效功率计算30第一节、运动计算按平衡系统计算30第二节、等效力计算31第三节、等效功率32第四节、校核电动机过负荷系数32第十四章 电耗计算33第十五章 提升机的防滑验算33第十六章 提升机的电气控制34第一节、提升机电控系
6、统的组成34第二节、电控设备的确定35参考文献40致谢41第一章 原始数据及任务书第一节、矿井提升机的说明 矿井井下和地面的工作机械。是一种大型绞车。用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。 其提升过程为，从井下采出的煤炭通过位于井底车场的井下煤仓，由装载设备将煤炭载入停在井底的口箕斗中，此时重箕斗正位于地面井架上的卸载曲轨中，在卸载曲轨的帮助下卸载，煤炭卸入井口煤仓。当电动机带动提升机卷筒转动时，把位于井底装满煤炭的重箕斗提升至井架上的卸
7、载曲轨中，同时把位于井架上的已经卸完载的空箕斗下放至井底装载出。如此反复地完成各次提升循环，直至下一个工作班接班。第二节 、设计依据矿井年产量： 为150万吨井筒深度： 为300米装载高度： 为20米卸载高度： 为20米煤的散集容重：=950千克/米工作制度： 年工作日为300天，日提升14小时提升方式： 双箕斗提升，采用定量装载。要求:选型设计提升机，天轮，提升钢丝绳及提升容器，画出力图和速度图第三节 、设计任务1. 提升容器的选择2. 提升钢丝绳的选择3. 提升机的选择4. 提升系统的确定5. 提升容器最小自重校核6. 钢丝绳安全系数与提升机的校验7. 预选电动机8. 提升运动学及提升能力
8、计算9. 提升电动机容量验算10. 提升速度图的计算及绘制11. 电动机等效功率计算12. 提升电耗计算13. 提升机的防滑验算14. 提升机的电气控制第四节 、参考文献1. 煤矿电工手册（分册） 煤炭工业出版社2. 矿井提升机械设备 中国矿业大学出版社3. 煤矿安全规程 煤炭工业出版社4. 煤炭工业设计规范 煤炭工业出版社5. 煤矿提升设备的改造 煤炭工业出版社6. 煤矿提升机的选型设计 中国机械知识出版社7. 新编煤矿常用机械设备选型设计使用手册 中国矿业大学出版社8. 电气制图与读图 机械工业出版社第二章 提升容器的选择确定 对于提升高度超过300350m时则采用多绳摩擦提升为宜。 煤炭
9、工业设计规范对提升设备有关规定如下： 矿井一般设一套主提升设备提煤， 一套副井提升设备提及其他辅助作业，小型矿井采用一套设备进行混合提升。 提升机一般按其担负的最终水平选择。在提升机服务年限内，需换装电动机时，应考虑其可能性，但以换装一次为宜。 井架或井塔一般按所选提升机最大提升能力为进行设计。 提升容器是直接装运煤炭、矸石、材料、设备、和人员的提升工具。按结构不同可分为罐笼、箕斗、矿车、人车和吊桶等。 我国煤矿立井大都采用普通罐笼和底卸式箕斗；斜井常用后卸式箕斗、矿车和人车；开凿立井和井筒延伸时则用吊桶。罐笼既可以提升煤炭，也可以提升矸石、运送材料、设备和升降人员等。箕斗一般只用于提升煤炭，
10、少数情况也可用箕斗专门提升矸石。 普通罐笼可分为单绳和多绳两个系列。每个系列又可分为不同载荷，每种又有单层和双层之分；每层又有可载单台矿车和两台矿车之分。此外，还有三层、四层罐笼。 罐笼可打开，以供运送长材料，罐底装有轨道和阻车器，两端设有帘式罐门。罐笼采用向内开的罐门也可以，但是为了安全不准设向外开的罐门。此外，附设有连接装置、主拉杆、防坠器及罐耳等。多绳普通罐笼不设防坠器。一般来说，加大提升容器，降低提升速度，提升机，井筒装备都要加大，增加建井投资，可节约用电，反之，加大提升速度，可选用较小容器和提升机，投资较少，但增加了电耗。第一节 、小时提升容量式中 不均衡系数：煤炭工业设计规范规定：
11、有井底煤仓时为1.10-1.15，无井底煤仓是为1.20。提升能力富裕系数； t-日工作小时数t=14；br-年工作日=300天。第二节 、经济提升速度提升高度：300+20+20=350m 提升高度(m)；装载高度(m),=20m；矿井深度(m), =300 m；卸载高度(m), =20m；经验提升速度： 煤矿安全规程规定的提升速度上限如下： 立井罐笼升降人员的最大速度不的超过16m/s。对于提煤的箕斗没做具体要求。第三节 、一次提升时间计算 式中 u容器起动初加速度及爬行段延续时间。 提升加速度,估取=0.7；箕斗在卸载曲轨内爬行时间,取=10s； 箕斗装载时间(休止时间),取=10s。箕
12、斗提升的休止时间箕斗名义装载质量 （t）68912162030休止时间s81012162030第四节 、一次提升量 第五节 、选择箕斗按Q的计算值可选用10t箕斗,因多绳提煤箕斗JDS-9/110x4系列的容积为10,其有效载重是1000*9.5=9500kg。故选用JDS9/110x4标准底卸式四绳qt箕斗, 其主要技术规格如下：有效容积：10；提升钢丝绳数：4根；箕斗自身重量：10.8t；名义载重量：9t；实际载重量：9.5t；箕斗全高：13350mm。第六节、计算提升速度（1）一次所需的提升时间: Tg=（2）所需的提升速度：第三章 钢丝绳的选择第一节、钢丝绳的应用提升钢丝绳用以悬吊提升
13、容器并传递动力，是提升系统的重要组成部分，在工作中受到多种应力作用，如静应力、动应力、弯曲应力、接触应力、挤压应力和捻制应力等。这些应力的反复作用将导致钢丝绳疲劳损坏。它直接关系到矿井的正常生产和人员的安全，是提升系统中经常更换的易耗品在矿井提升中，根据用途选用合适的钢丝绳，扬长避短，充发挥它们的作用。选用钢丝绳时，要根据使用条件及钢丝绳的特性来考虑，下表为不同结构的钢丝绳主要特性。各种钢丝绳的主要特性钢丝绳结构优点缺点主要用途圆形股钢丝绳6*7,6*196X（19），6W（19）6T(25)等1. 易于用眼检查断丝；2. 有相当大的挠性；3. 制造简单，价格低1随载荷变化有旋转趋势2.外部钢丝易磨损。1.提升钢丝绳；2.罐道绳；3.制动绳，缓冲绳三角股钢丝绳6（21）6（24,），6（30），6（36）等1. 易于用眼检查断丝；2. 在相同条件下，比圆股绳强
