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325m提升机验算

郭二庄矿业公司

马项副井提升机验算

计算：

　李　洪　杰　　2009年3月18日

审核：

机电矿长：

机电副总：

机电科长：

郭二庄矿业有限公司

郭二庄矿业公司马项副井提升机验算

一、相关数据：

提升方式

摩擦式、立井

提升机型号

JKM3.25×（I）C-（TR）

提升用途

提人、提物

提升高度（m）

500

悬绳长度（m）

526

主滚筒直径（m）

3.25

天轮直径（m）

3

提升机设计许用最大静张力（N）

400000

最大静张力差（N）

95000

主绳直径（mm）

31

主绳每米重量（kg/m）

3.941

主绳破断拉力总和（N）

629500

尾绳每米重量（kg/m）

7.929

主绳全长（m）

590

尾绳全长（m）

527

主绳最大钢丝直径（mm）

1.15

摩擦轮围包角（°）

193

盘型闸活塞面积（cm2）

142

提升机（包括减速器）变位质量（kg）

128590

天轮变位质量（kg）

27070

电动机型号

YR800-10/1180

电动机额定功率（kw）

800

电动机电压（V）

6000

电动机额定电流（A）

99

电动机转子的变位质量（kg）

8385.5

电动机转速（r/min）

592

减速器型号

XP1120

（2）

减速器传动比

11.5

减速器允许最大扭矩（N·m）

1147000

减速器传动效率

0.85

制动力臂（m）

1.775

一次提升载荷重量（kg）

提人

2560

提物

4800

提升容器自重（N）

118970

斜井轨道角度（°）

——

最大提升速度（m/s）

9.05

串车数（个）

——

二、最大静张力、最大静张力差、钢丝绳、电机功率验算

1、最大静张力验算

（1）矿井实际提升情况计算最大静张力Fjm

△=n1p-n2q=4×39.41-2×79.29=-0.936﹤0

属于重尾绳系统

Fjm=Q＋QZ+n1pho＋n2q（H+Hh）

=67200+118970+4×39.41×26+2×79.29×513.5

=271699.5N

式中：

Q为一次提升载荷量，Q=g×[2×（1800+600）+24×80]=67200N按照一侧提升两个1T矿车和24个人员，另外一侧装载2个空1T矿车混合提升计算：

矿车自重600kg，载重量1800kg，乘员重量按照80kg/人。

QZ=118970N为罐笼自重

n1=4为首绳根数

p=39.41N为首绳每米重量

H=500米为提升高度

n2=2为尾绳根数

q=79.29N为尾绳每米重量

Hh=13.5米为尾绳环高度

ho=26米为井口离主导轮中心距离

（2）提升机设计许用最大静张力：

[Fjm]=400000N

（3）验算：

Fjm≤[Fjm]

即最大静张力满足设计要求

2、最大静张力差验算

（1）根据矿井实际提升情况计算最大静张力差Fjc

Fjc=Q＋△H=Q+（n1p-n2q）H＝55200+0.936×500=55668N

式中：

△为首尾绳每米重量差

（2）提升机设计许用最大静张力差：

[Fjc]=95000N

（3）验算：

Fjc＜[Fjc]

即最大静张力差满足设计要求

3、钢丝绳安全系数的验算：

m=

=

=9.08＞9.2-0.0005H=8.95

式中：

Qd=616910N为首绳钢丝绳破断力总和

即钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求。

4、电动机功率验算

N＝

＝

＝652Kw＜800Kw

式中：

K=1.1为电动机富裕系数

Vm=9.05m/s为提升机最大提升速度。

电机功率满足要求

三、制动系统验算

1、提升机实际最大静阻力矩Mjm（N·m）

Mjm=FjcR=55668×1.625=90460.5N·m

式中：

R=1.625m为提升机滚筒半径

2、提升系统总变位质量∑m的计算：

∑m=

=

（67200+2×118970+4×39.41×590+2×79.29×527+27070+128590+85855）

=72323.4kg

式中：

LP=590米首绳钢丝绳总长

LP=527米尾绳钢丝绳总长

Gt=27070N导向轮的变位质量

Gj=128590N提升机变位质量

Gd=85855N电动机转子变位质量

质量模数β＝

＝1.299

3、防滑减速度的计算

（1）、上提重物许用防滑减速度的计算

上升侧静阻力：

Fjs=QZ+Q+n1p（h0+H）+n2qHh+WS

=67200+118970+4×39.41×（26+500）+2×79.29×13.5+0.1×67200

=277949.5N

式中：

σｄ－动防滑安全系数，《煤炭工业设计规范规定》σｄ≥1.25

α－钢丝绳对摩擦轮的围包角

μ－钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦系数，通常取μ＝0.2，最大不超过0.25

ｅ－自然对数的底

WS、WＸ－上升侧和下放侧矿井阻力，罐笼提升取0.1Q，箕斗提升取0.075Q。

下放侧静阻力：

Fjx=QZ+n1ph0+n2q（H+Hh）－WＸ

＝118970+12000+4×39.41×26+2×79.29×513.5-0.1×67200

=209779.5N

上升侧运动部分总质量：

ms=

=

=29830Kg

下放侧运动部分总质量：

mx=

=

=21650Kg

上提重物许用防滑减速度

a3S＝

＝

＝3.963ｍ/ｓ2

（2）、下放重物许用防滑减速度的计算

上升侧静阻力：

Fjs=QZ+n1p（h0+H）+n2qHh+WS

=12000+118970+4×39.41×（26+500）+2×79.29×13.5+0.1×67200

=222749.5N

下放侧静阻力：

Fjx=QZ+Q+n1ph0+n2q（H+Hh）－WＸ

＝118970+67200+4×39.41×26+2×79.29×513.5-0.1×67200

=264979.5N

上升侧运动部分总质量：

ms=

=

=24310Kg

下放侧运动部分总质量：

mx=

=

=27170Kg

下放重物许用防滑减速度

a3X＝

＝

＝1.67ｍ/ｓ2

3、制动力矩Mz的计算

下限条件：

Mz≥3Mjm=3×90460.5=271381.5N·m

Mz≥1.5∑m·R+Mjm=1.5×72323.4×1.625+90460.5

＝266748.8N·m

上限条件：

Mz≤5∑m·R-Mjm=5×72323.4×1.625-90460.5=497167.1N·m

Mz≤ａ3S·∑m·R-Mjm

＝3.963×72323.4×1.625-90460.5=465663.2N·m

Mz≤ａ3X·∑m·R+Mjm

＝1.67×72323.4×1.625+90460.5=286728.1N·m

由于制动力矩上下限条件接近，所以制动系统采用二级制动

第一级制动力矩：

Mz＝（286728.1+266748.8）/2＝276738.5N·m

最大制动力矩Mz=4Mjm=4×90460.5＝361842N·m

4、液压站最大工作油压计算

Pm≥

+P1+P2+P3=

+2.35

=2.56+2.35

=4.91MPa

取值Pm=5.0MPa

式中：

卷筒上钢丝绳缠绕半径R=1.5m

制动盘制动半径Rz=1.775m

制动盘设计摩擦系数

μ=0.35

制动器对数n=8

活塞有效面积A=142cm2=14200mm2

P1－保证全松闸时闸瓦间隙所需油压。

油缸密封等阻力折算油压P2=0.3-0.4MPa

油压系统残压P3=0.5MPa

根据提升机说明书综合阻力折算成油压值一般取24kgf/cm2，转化为现代单位为2.35Mpa。

5、采用二级制动方式时，第一级制动油压的计算：

当液压站在安全制动时，采用A、B两组盘型闸油压分别动作，A组油压迅速回油产生安全全压制动，B组盘型闸经延时降压回油实现二级制动。

一级制动油压PⅡ值为：

PⅡ=2（Pm-P1-P2）-Mz1/（nAµRz）

=2×（5.0-1.85）-276738.5/（8×14200×0.35×1.775）

=2.38MPa

取2.4Mｐａ

6、验算实际最大制动力矩

Mz‘=（Pm-P1-P2-P3）×2nAµRz

=（5.0-2.35）×2×8×14200×0.35×1.775

=374042.2N·m

Mz≥3Mjm

满足《煤矿安全规程》要求。

7、制动减速度校验

二级制动第一级制动力矩：

Mz‘=nAµRz[2（Pm-P1-P2）-PⅡ]

=8×14200×0.35×1.775×[2×（5.0-1.85）-2.4]

=275238.6N·m

下放重物

α＝（Mz-Mjm）/∑m·R＝

＝1.57m/s2＞1.5m/s2

上提重物

α＝（Mz+Mjm）/∑m·R＝

＝3.11m/s2＜5m/s2

符合煤矿安全规程

8、防滑系数校验：

上提重物时：

制动时上升侧动张力

F2=Fjs－ｍｓα＝277949.5－29830×3.11＝185178.2N

制动时下放侧的动张力

F1=Fjｘ+ｍｘα＝209779.5+21650×3.11＝277111N

动防滑系数：

σｄ＝

=

＝1.94>1.25

下放重物时：

制动时上升侧动张力

F2=Fjs－ｍｓα＝222749.5－24310×1.57＝184582.8N

制动时下放侧的动张力

F1=Fjｘ+ｍｘα＝264979.5+27170×1.57＝307636.4N

动防滑系数：

σｄ＝

=

＝1.443>1.25

结论：

紧急制动时动防滑系数符合要求。