南采区绞车选型设计.docx
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南采区绞车选型设计
南采区辅助运输绞车设计
一、概述
南采区辅助运输设备有JD-4型绞车、JWB110BJ型无极绳绞车、JWB75BJ型无极绳绞车、JD-11.4、JD-25型调度绞车。
二、绞车选型设计
(一)无极绳绞车房JD-4绞车选型设计
1)设计依据:
1.斜坡长:
500m2.斜坡倾角:
80
3.提升重量:
20000kg4.提升方式:
单钩串车提升
2)选型计算:
1.钢丝绳选择
①钢丝绳绳端荷重
Qd=n(m1+mz1)(sinB±f1.cosB)
=20000×(sin8±0.015cos8)
=20000×(0.14±0.015×0.99)
=3097kg
式中:
f1取0.015(滚动轴承)
②钢丝绳单重
式中:
&B—钢丝绳抗拉强度,取1670×106pa
ma---安全系数,提物时取6.5(安全规程)
f2---钢丝绳移动阻力系数,f2取0.25
L---钢丝绳下放点至井下停车点之间的斜长,500m
B---斜坡倾角80
将上述参数代入式中:
mp=1.18kg/m
据《矿井运输提升学》表5—8及参照我矿现有资料,选用6×19S+FC型钢丝绳,其绳径d=21.5mm,每米钢丝绳重量mp=1.73kg/m,全部钢丝绳的破断力总和Qp=273kN。
③钢丝绳安全系数校验。
mp=8.1>6.5(查安全规程)
因此,所选D21.5mm钢丝绳满足要求。
④最大静张力计算:
Fjmax=n(m1+mz1)(sinB+f1.cosB)g+mp.L(sinB+f1.cosB)g
将已知数据代入公式:
Fjmax=20000×(sin8+0.015cos8)×9.8+1.73×500×(sin8+0.25cos8)×9.8=33629=33.6KN
根据以上计算材料可选用JD-4型调度绞车。
⑤JD-4型调度绞车参数:
外层钢丝绳静张力:
40KN绳速:
1.2m/s
电机功率:
55KW钢丝绳直径:
21.5mm
①电动机功率验算。
=54.6KW<55KW
所以JD-4型调度绞车满足要求
(二)东一车场JD-4绞车选型设计
1)设计依据:
1.斜坡长:
570m2.斜坡倾角:
90
3.提升重量:
20000kg4.提升方式:
单钩串车提升
2)选型计算:
1.钢丝绳选择
①钢丝绳绳端荷重
Qd=n(m1+mz1)(sinB±f1.cosB)
=20000×(sin9±0.015cos9)
=3425kg
式中:
f1取0.015(滚动轴承)
②钢丝绳单重
式中:
&B—钢丝绳抗拉强度,取1670×106pa
ma---安全系数,提物时取6.5(安全规程)
f2---钢丝绳移动阻力系数,f2取0.25
L---钢丝绳下放点至井下停车点之间的斜长,500m
B---斜坡倾角80
将上述参数代入式中:
mp=1.32kg/m
据《矿井运输提升学》表5—8及参照我矿现有资料,选用6×19S+FC型钢丝绳,其绳径d=21.5mm,每米钢丝绳重量mp=1.73kg/m,全部钢丝绳的破断力总和Qp=273kN。
③钢丝绳安全系数校验。
mp=7.28>6.5(查安全规程)
因此,所选D21.5mm钢丝绳满足要求。
④最大静张力计算:
Fjmax=n(m1+mz1)(sinB+f1.cosB)g+mp.L(sinB+f1.cosB)g
将已知数据代入公式:
Fjmax=20000×(sin9+0.015cos9)×9.8+1.73×570×(sin9+0.25cos9)×9.8=37463=37.5KN
根据以上计算材料可选用JD-4型调度绞车。
⑤JD-4型调度绞车参数:
外层钢丝绳静张力:
40KN绳速:
1.2m/s
电机功率:
55KW钢丝绳直径:
21.5mm
①电动机功率验算。
=55KW
所以JD-4型调度绞车满足要求
(三)东五车场JD-4绞车选型设计
1)设计依据:
1.斜坡长:
300m2.斜坡倾角:
70
3.提升重量:
20000kg4.提升方式:
单钩串车提升
2)选型计算:
1.钢丝绳选择
①钢丝绳绳端荷重
Qd=n(m1+mz1)(sinB±f1.cosB)
=20000×(sin7±0.015cos7)
=2697kg
式中:
f1取0.015(滚动轴承)
②钢丝绳单重
式中:
&B—钢丝绳抗拉强度,取1670×106pa
ma---安全系数,提物时取6.5(安全规程)
f2---钢丝绳移动阻力系数,f2取0.25
L---钢丝绳下放点至井下停车点之间的斜长,500m
B---斜坡倾角80
将上述参数代入式中:
mp=0.99kg/m
据《矿井运输提升学》表5—8及参照我矿现有资料,选用6×19S+FC型钢丝绳,其绳径d=21.5mm,每米钢丝绳重量mp=1.73kg/m,全部钢丝绳的破断力总和Qp=273kN。
③钢丝绳安全系数校验。
mp=9.4>6.5(查安全规程)
因此,所选D21.5mm钢丝绳满足要求。
④最大静张力计算:
Fjmax=n(m1+mz1)(sinB+f1.cosB)g+mp.L(sinB+f1.cosB)g
将已知数据代入公式:
Fjmax=20000×(sin9+0.015cos9)×9.8+1.73×570×(sin9+0.25cos9)×9.8=28511=28.5KN
根据以上计算材料可选用JD-4型调度绞车。
⑤JD-4型调度绞车参数:
外层钢丝绳静张力:
40KN绳速:
1.2m/s
电机功率:
55KW钢丝绳直径:
21.5mm
①电动机功率验算。
=46.3KW<55KW
所以JD-4型调度绞车满足要求
(四)东五车场JD-4绞车选型设计
1)设计依据:
1.斜坡长:
600m2.斜坡倾角:
50
3.提升重量:
20000kg4.提升方式:
单钩串车提升
2)选型计算:
1.钢丝绳选择
①钢丝绳绳端荷重
Qd=n(m1+mz1)(sinB±f1.cosB)
=20000×(sin5±0.015cos5)
=2042kg
式中:
f1取0.015(滚动轴承)
②钢丝绳单重
式中:
&B—钢丝绳抗拉强度,取1670×106pa
ma---安全系数,提物时取6.5(安全规程)
f2---钢丝绳移动阻力系数,f2取0.25
L---钢丝绳下放点至井下停车点之间的斜长,500m
B---斜坡倾角80
将上述参数代入式中:
mp=0.78kg/m
据《矿井运输提升学》表5—8及参照我矿现有资料,选用6×19S+FC型钢丝绳,其绳径d=21.5mm,每米钢丝绳重量mp=1.73kg/m,全部钢丝绳的破断力总和Qp=273kN。
③钢丝绳安全系数校验。
mp=11.6>6.5(查安全规程)
因此,所选D21.5mm钢丝绳满足要求。
④最大静张力计算:
Fjmax=n(m1+mz1)(sinB+f1.cosB)g+mp.L(sinB+f1.cosB)g
将已知数据代入公式:
Fjmax=20000×(sin9+0.015cos9)×9.8+1.73×570×(sin9+0.25cos9)×9.8=23436=23.4KN
根据以上计算材料可选用JD-4型调度绞车。
⑤JD-4型调度绞车参数:
外层钢丝绳静张力:
40KN绳速:
1.2m/s
电机功率:
55KW钢丝绳直径:
21.5mm
①电动机功率验算。
=38KW<55KW
所以JD-4型调度绞车满足要求
(五)无极绳绞车房JWB110BJ无极绳绞车选型设计
1、巷道(顺槽)条件和工况
运输巷道全长1200m,坡度≤9°;
最大单件运输重量(含平板车)20t;
轨距600mm,轨型22kg/m。
其他要求:
1、运输方式:
双轨运输
2、井下电压等级660V/1140V。
2、拟选用钢丝绳
24NAT6×19S+FC1670SZ266qR=1.99Kg/m破断力为:
QZ≥365KN
3、无极绳连续牵引绞车设计计算
1)拟选用无极绳连续牵引绞车主要技术参数
型号
最大牵引力kN
牵引速度m/s
滚筒直径mm
钢丝绳mm
轨距mm
轨型kg/m
JWB110BJ
80
0.7/1.3
1200
6×19-Φ24
600
22
2)计算
①绞车牵引力计算
式中:
G———最大载荷重量,G=20t
G0———梭车自重,G0=2t
μ———钢丝绳阻力系数,μ=0.25
qR———单位长度钢丝绳重量,Φ24,qR=1.99kg/m
βmax——运行线路最大坡度,βmax=9°
L———运输距离,L=1200m
则:
∴F=5070Kg=49687N=50KN
∴按此计算,只要牵引力大于50kN的连续牵引车都可供选用,选用JWB110BJ型连续牵引车,最大牵引力80KN,能够满足。
②钢丝绳张力计算
式中:
n———摩擦力备用系数,可取n=1.1~1.2,取1.2
μ———钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数,可取μ=0.14
α———钢丝绳在驱动轮上的总围抱角,α=3.5×2π=7π
③绞车电机功率验算——电机为110kW
式中:
F———绞车牵引力,F=50KN
V———梭车速度,V=0.7m/s
η———绞车传动效率,取η=0.8
∴
∴连续牵引车可选用110kW,功率满足要求。
④钢丝绳强度验算
式中:
n———钢丝绳安全系数
QZ———钢丝绳破断力,QZ=365KN(1670MPa)
S4———钢丝最大绳张力,S4=52.9kN
[n]———钢丝绳许用安全系数,[n]=3.5
∴连续牵引车选用Φ24mm,满足《煤矿安全规程》使用要求。
⑤绞车滚筒直径选择
依据MT/T988-2006《无极绳连续牵引车》行业标准第5.4.7的规定,绞车滚绳筒上绳衬直径应满足以下要求:
抛物线滚绳筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的50倍,根据前面所述,选用JWB110BJ型无极绳绞车的滚筒直径为φ1200mm,选用φ24mm的钢丝绳,绳径比为50,符合行业标准要求。
3)设计结论:
(1)连续牵引车选用JWB110BJ,110KW,双速0.7/1.3m/s,牵引力满足要求,功率富余系数也满足要求。
φ24mm的钢丝绳也满足要求。
(六)综采工作面顺槽JWB75BJ无极绳绞车选型设计
1、巷道(顺槽)条件和工况
运输巷道全长1560m,坡度≤8°;
最大单件运输重量(含平板车)20t;
轨距600mm,轨型22kg/m。
其他要求:
1、运输方式:
单轨运输
2、井下电压等级660V/1140V。
2、拟选用钢丝绳
22NAT6×19S+FC1670SZ266qR=1.67Kg/m破断力为:
QZ≥307KN
3、无极绳连续牵引绞车设计计算
1)拟选用无极绳连续牵引绞车主要技术参数
型号
最大牵引力kN
牵引速度m/s
滚筒直径mm
钢丝绳mm
轨距mm
轨型kg/m
JWB75BJ
60
0.7/1.3
1200
6×19-Φ22
600
22
2)计算
①绞车牵引力计算
式中:
G———最大载荷重量,G=20t
G0———梭车自重,G0=2t
μ———钢丝绳阻力系数,μ=0.25
qR———单位长度钢丝绳重量,Φ22,qR=1.67kg/m
βmax——运行线路最大坡度,βmax=8°
L———运输距离,L=1560m
则:
∴F=4800Kg=47041N=47KN
∴按此计算,只要牵引力大于47kN的连续牵引车都可供选用,选用JWB75BJ型连续牵引车,最大牵引力60KN,能够满足。
②钢丝绳张力计算
式中:
n———摩擦力备用系数,可取n=1.1~1.2,取1.2
μ———钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数,可取μ=0.14
α———钢丝绳在驱动轮上的总围抱角,α=3.5×2π=7π
③绞车电机功率验算——电机为75kW
式中:
F———绞车牵引力,F=47KN
V———梭车速度,V=0.7m/s
η———绞车传动效率,取η=0.8
∴
∴连续牵引车可选用75kW,功率满足要求。
④钢丝绳强度验算
式中:
n———钢丝绳安全系数
QZ———钢丝绳破断力,QZ=307KN(1670MPa)
S4———钢丝最大绳张力,S4=49.73kN
[n]———钢丝绳许用安全系数,[n]=3.5
∴连续牵引车选用Φ22mm,满足《煤矿安全规程》使用要求。
⑤绞车滚筒直径选择
依据MT/T988-2006《无极绳连续牵引车》行业标准第5.4.7的规定,绞车滚绳筒上绳衬直径应满足以下要求:
抛物线滚绳筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的50倍,根据前面所述,选用JWB110BJ型无极绳绞车的滚筒直径为φ1200mm,选用φ22mm的钢丝绳,绳径比为54.5,符合行业标准要求。
3)设计结论:
(1)连续牵引车选用JWB75BJ,75KW,双速0.7/1.3m/s,牵引力满足要求,功率富余系数也满足要求。
φ22mm的钢丝绳也满足要求。
(七)调度小绞车选型计算
1、11.4KW绞车选型设计
1)设计依据:
1.斜坡长:
300m2.最大斜坡倾角:
9°
3.提升重量:
4000kg4.提升方式:
单钩串车提升
2)选型计算:
(1)钢丝绳选择
①钢丝绳绳端荷重
Qd=n(m1+mz1)(sinB±f1.cosB)
=4000×(sin9±0.015cos9)
=4000×(0.16±0.015×0.99)
=699.4Kg
式中:
f1取0.015(滚动轴承)
②钢丝绳单重
式中:
&B—钢丝绳抗拉强度,取1670×106pa
ma---安全系数,提物时取6.5(安全规程)
f2---钢丝绳移动阻力系数,f2取0.25
L---钢丝绳下放点至井下停车点之间的斜长,300m
B---斜坡倾角9°
将上述参数代入式中:
mp=0.26kg/m
据《矿井运输提升学》表5—8及参照我矿现有资料,选用6×19+FC型钢丝绳,其绳径d=15.5mm,每米钢丝绳重量mp=0.88kg/m,全部钢丝绳的破断力总和Qp=141kN。
③钢丝绳安全系数校验。
mp=17.8>6.5(查安全规程)
因此,所选D15.5mm钢丝绳满足要求。
④最大静张力计算:
Fjmax=n(m1+mz1)(sinB+f1.cosB)g+mp.L(sinB+f1.cosB)g
将已知数据代入公式:
Fjmax=5000×(sin9+0.015cos9)×9.8+0.88×300×(sin9+0.25cos9)×9.8
=7897.68N=7.9KN
根据以上计算材料可选用JD-1型调度绞车。
(5)JD-1型调度绞车参数:
外层钢丝绳静张力:
10KN
绳速:
1.013m/s
电机功率:
11.4KW
①电动机功率验算。
=10.8KW<11.4KW
所以JD-1型调度绞车满足要求
2、25KW绞车选型设计
1)设计依据:
1.斜坡长:
300m
2.最大斜坡倾角:
9°
3.提升重量:
6000kg
4.提升方式:
单钩串车提升
2)选型计算:
(1)钢丝绳选择
①钢丝绳绳端荷重
Qd=n(m1+mz1)(sinB±f1.cosB)
=5000×(sin9±0.015cos9)
=5000×(0.16±0.015×0.99)
=1049.1Kg
式中:
f1取0.015(滚动轴承)
②钢丝绳单重
式中:
&B—钢丝绳抗拉强度,取1670×106pa
ma---安全系数,提物时取6.5(安全规程)
f2---钢丝绳移动阻力系数,f2取0.25
L---钢丝绳下放点至井下停车点之间的斜长,300m
B---斜坡倾角9°
将上述参数代入式中:
mp=0.38kg/m
据《矿井运输提升学》表5—8及参照我矿现有资料,选用6×19+FC型钢丝绳,其绳径d=18.5mm,每米钢丝绳重量mp=1.276kg/m,全部钢丝绳的破断力总和Qp=215kN。
③钢丝绳安全系数校验。
mp=18.2>6.5(查安全规程)
因此,所选D18.5mm钢丝绳满足要求。
④最大静张力计算:
Fjmax=n(m1+mz1)(sinB+f1.cosB)g+mp.L(sinB+f1.cosB)g
将已知数据代入公式:
Fjmax=5000×(sin9+0.015cos9)×9.8+0.88×300×(sin9+0.25cos9)×9.8
=11794N=11.8KN
根据以上计算材料可选用JD-1.6型调度绞车。
(5)JD-1.6型调度绞车参数:
外层钢丝绳静张力:
16KN
绳速:
1.2m/s
电机功率:
25KW
①电动机功率验算。
=19KW<25KW
所以JD-1.6型调度绞车满足要求
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