新疆工业高等专科学校
课程设计说明书
题目名称：立井箕斗提升
系部：机械工程系 _____________
专业班级：矿山机电11-8 (2)
学生姓名： _____
指导教师： ______
完成日期：2014年1月7日
新疆工业高等专科学校机械工程系
课程设计评定意见
设计题目：立井箕斗提升
学生姓名：专业矿山机电班级11-8 (2)评定意见:
评定成绩：____________
指导教师(签名)：_______________ 年月曰
新疆工业高等专科学校
机械工程系课程设计任务书
教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
目录
一计算条件 (2)
二提升容器的确定 (2)
三钢丝绳计算 (2)
四提升机的选用 (3)
五提升系统 (3)
六电动机预选 (4)
七变位重量计算 (4)
八提升机速度图的计算 (5)
九提升能力 (7)
十电动机等效功率计算 (7)
十一电耗及提升机效率计算 (9)
参考文献 (11)
立井笠斗提升系统
1.计算条件：
矿井年产量An 为90万吨，年工作月br 为300天，每天净提升时间t 为14h; 矿井开系最终水平，井Hs 为240m 矿井服务年限为80年；提升方式为双笠 斗提升，采用定重装载；卸载水平至井口的高度（卸煤高度） Hx 为20米； 装载水平至井下运输水平的高差（装煤高度） Hz 为29米。 2.提升容器的确定:
小时提升量：A h
c A n 1.15 900000 246(t/h)
b r
t
300 14
经济提升速度：
H t
V m
H s H x H z 240 0.4 H t 0.4.289
20 29 0.4 17
289(m) 6.8(m/s)
一次提升时间估标：T g V m
u 68 竺 10 10 72.21(s)
g
a , V m
0.7 6.8
一次提升量：Q ' A 」246 72.21
4.93(t)
3600
3600
井架高度:
取36m
钢丝绳单位长度重量:
选用 b
=170kN/cm 2 ,钢丝绳安全系数m a =6.5.
查表从钢丝绳标准，可选用6X19普通圆股钢丝绳，其相关数据为 d 37mm.P k 48.71 N / m p k ; max 2.4mm; Q S 876000 N. 验算钢丝绳静张力系数： Q s 876000 m
s
7.14 6.5
Q d g P k H c 11000 9.8 48.71 305 所选的钢丝绳符合标准
3. 选用标准底卸式笠斗 钢丝绳计算：
JL-6 型，载重量 Q=6t,自重 Qc=5000kg,全高 Hr=9450mm.
绳端荷重：Q d Q
Q c 6000 5000 11000(kg)
H j H x H r
H g 0.75R t 20 9.45 4.5 0.75 1.5 35.075(m)
钢丝绳悬重长度H c
H j H s H z
36 240 29 305(m):
P k
Q d g 0.11 b
H
c
m a
11000 9.8 0.11 170000 ,
305
6.5
107800 2571.92
41.91(N/m)
4. 提升机的选用
D g 80d,D g' 80 37 2960(mm)
滚筒直径：g g'
D g 1200 , D g 1200 2.4 2880(mm)
钢丝绳作用在滚轴筒上的最大静张力及最大静张力差：
最大张力：F j Q d g p k H c 11000 9.8 48.71 305 122.66(kN)
最大静张力差：F c Qg p k H c 6000 9.8 48.71 305 73.66(kN)
根据滚筒直径及其张力，可选用2JK-3/11.5型单绳缠绕式提升机。
滚筒直径D=3m滚筒宽度B=1.5m.最大静张力为130kN,两绳的最大静张力差为
80kN.
钢丝绳在滚筒上的缠绕宽度：
H e L 」305 30
B ( ------------ 3)( d ) ( ----------- 3) (37 3) 1542.51(mm) B
D
g
3
为卷筒上钢丝绳的间隙。取=3mm即钢丝绳将在滚筒上做双层缠绕。所选的提升机满足要求。
5. 提升系统
天轮直径：取Dt=Dg=3000(mm)
井架高度：
H j H x H r H g 0.75 R 20 9.45 4.5 0.75 1.5 35.075(m)
取井高度：H j=36(m)
滚筒中心到提升容器中心的距离：
L Smin 0.6H j 3.5 D g 0.6 36 3.5 3 28.1(m)
考虑到降低偏角。可适当加大L s min，取L s min=31m.
提升钢丝绳弦长L x:
L x j(L smin 牛)2 (H j C o)2j(31 I)2 (36 1.2)2 45.62(m)
注：通常工业场地较平坦时，C取1.2( m
钢丝绳的偏角：
外偏角：
m s a 1920 140
B 3(d ) 1500 3 (37 3)
t ga1----------- 2 20.0107 g L x 45620
1 36.78' 1 30'
查的2JK-3/11.5 型提升机的两卷筒中心距为1.64m.所以 a =1.64-1.5=0.14m ; 天轮的中心距 s=1.92m. 内偏角:
305 30
0.89 [1.5 (0.037 0.003)]
tg 1
3 3?14
tg 9.01781
1o 1
45.62
根据不咬绳的条件，又图4-4中可查的允许的内偏角为1 11'。内偏角2<111'. 满足不咬绳的条件。
下绳弦与水平线夹角B ：
卷筒的下出绳角大于允许值15，满足要求
6. 电动机预选:
可用图1-4-12校核
动力系数& =1.3;减速器的传动比为i=11.5.
根据上述N s 值，选用YR800-10/1180型高压6KV 交流电动机。其参数为
N e =800kw. n e =591r/min; d
=0.92.
有查表可知。提升机旋转部分的变为重力为： G j =18000>9.8=176.4kN.
tg 1
[B (匕
30
3)( d
)]
L x
tg
tg 1
Hj C o
L s i
min
R t 1
D D t
sin -
2 L x
1 36 1.
2 31 1.5
.13 3 sin - 2 45.62 5314' KQgV m 1000
1.15 6000 9.8 6.8
1000 0.85
1.3 703.248(kw)
60V m i
60 6.8 11.5
3
497.8(r/mi n)
提升机实际运行速度：V s
7. 变位重量计算：
电动机转子的变位重量：G d
匕 8.068( m/s)
60i
60 11.5
(GD 2)d i
2
7150
11.52 105.065kN
D
9
=2.06; (GD 2)d =7.15kN m 2.
天轮的变为重力：G t =7.81kN. 一根钢丝绳丝绳全长：
L p H c
- L x
(3 n)D 30
305 1.5 3.14 45.62 18 3.14 30 441.85( m)
总变位重力：
变位质量: M
G
496930
50655.5( kg)
g 9.81
按充分利用电动机的过负荷能力计算:
F e
号 84283.5(N)
0.75 F e (kQg RHJ
0.75 2.06 84238.5 (1.15 6000 9.8 48.71 305)
m 50655.5
0.94(m/s 2)
安全规程规定：箕斗的提升加速度 a 。＜l.2m/s 2为宜。
取 a 1 0.699(
m
减速度的确定: 按自由滑行：
D t G Qg 2Qg 2 p k L p G j 2G t G d
(6000 10000) 9.8
1000 2 48.71 441.85
176.4 15.62 105.065 1000
496.93(kN)
8. 提升机速度图的计算：按六阶段速度图 加速度的
确定：
主加速度：
按减速器输出轴允许的最大力矩计算：
800
9550
148663(
N 591 11.5
M max 9550- n m)
a i
(kQg D
P k H c ) 2^ (56350
m m d
50655.5 105065 9.8
48.71 305)
2
0.699(m/s )
i
为减速器的传动效率，一般取
i
=0.85
取a3 1.04( m/ s2)
初加速度的确定：
为减少容器通过卸载曲轨对井架的冲击，对初加速度a o及
容器在卸载曲轨内的运行速度V。要加以限制，一般取V。＜1.5m/s h o为卸载距离，取h o =2.35m/s.
速度图的具体计算:
初加速度：
加速运行距离：h1 V max V°t1 8.068 1.5 9.40 44.97(m)
2 2
减速阶段：
V max V4 8.068 0.5
减速时间：t3 ——- 7.28( s)
a3 1.04
减速运行距离：h3 Vmax仏8.068 0.5 7.28 31.19(m)
2 2
爬行阶段：
爬行段运行时间：t4仏 4 8(s)
V4 0.5
等速阶段：
等速运行距离：
h2 H t (h0 h1 h3 h4)305 (2.355 44.97 31.19 4) 222.49 (m)
等速运行时间：t2
h2 222 49
27.58(s)
V
m ax 8.068
kQg
a3 PH
m 1.15 6000 9.8 48.71 305
50655.5
2
1.0 4(m/s)
a。V。2
2h0
1.52
2 2.35
0.478(^2)t o V o
a
。
而8 3"4(s)
初加速运行距离: 主加速阶段：
1
h0 2V0t0
1 1.5 3.14 2.355(m)
2
加速时间：t1
8.068 1.5
0.699
9.40(s) a1
抱闸停车阶段：其抱闸停车时间t 5=1s.
提升一次的持续时间: 纯运行时间：
9. 提升能力:
年实际提升能力： A
360b r
tQ
3600 300 14 6
1188056.574(t/ 年) CT g
1.15 66.4
小时的最大提升能力：/
A ,
3600Q 3600 6
325.30(t/h) T g 66.4
10. 电动机等效功率计算:
加速开始时:
F o1 KQg P k H c Ma 0 1.15*6000*9.8 48.71*305 50655.5* 0.478
106689.88( N)
加速终了： F o2 F o1 2P k h o 106689.88 2 48.71 2.355 106460.46(N)
②主加速阶段
：
加速开始：
F 1 F
O 2
M (a 1 a 。)106460 50655.5(0.699 0.478)
117654.87(N) 加速结束：
F 2 F 1 2P k h
1
117654.87 2 48.71 44.97
113273.89(N) ③等速阶段
等速开始：
M a 1 113273.89 50655.5 0.699 77865.70(N)
等速结束:
a 5
V 4
t 5
0.5 1
2
0.5(m/s )
t 0
t 1 t 2
t 3
t 4 t 5
3.14 9.40 27.58 7.28 8 1
56.4(s)
提升一次的持续时间：T g T c
56.4 10
66.4( s)
提升能力富裕系数:
a t
A A n 1188056.574 900000
即富裕能力为32%
①初加速阶段
F 0 kQg P H x
m
a 。
a o =0.478m/s
F 3
F
2
h 5
0.25(m)
等效功率:
故所选的电动机容量是合适的电动机过负荷系数：
F e
1000F e j 1000 800 0.85
V m 8.068 84283.5( N )
F4 F3 2F k h277865.7 2 48.71 222.49 56190.72(N)
④减速阶段
减速开始:
F5 F4 M a356190.72 50655.5 1.04 3509(N)
减速结束:
F6 F5 2时 3 3509 2 48.71 31.19 470.47(N)
⑤爬行阶段
加速度a=0.
爬行开始：
F7kQg R(H c2h o2h12h22h3) 67620 48.71 ( 299.4)
53036.23(N)
爬行结束：
F8F72R h453036.23 2 48.71 4 52646.55(N)
等效力计算
2 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1/2 2
、Ft 2
(F°1 F02)t。-(F1 F2)t1 3(F3 F3F4 F4)t2 F7 F8)t4
注：由于减速段采用自由滑行，该段运动力接近于零，故未列入计算等
效时间：
T d 1 1
2(t0t1t3t4t5)t23
1 (3.14 9.4 7.28 8 1) 27.58 1 10
2 3
45.32(s)
等效力:
F dx 73898.53( N)
Fd F dx V max
1000
j
73898.53 8.068
1000 0.85
701.427 800( kw)
11
3.08 10
56.4
特殊力作用下电动机过负荷系数：： 当打开离合器后，调绳作单钩提升
时： F t
1(Q c g P k H c ) 1.1 (5000 9.8 48.71 305) 70242.205(N)
t
空
7°242205
0.833
F e 84283.5 t
0.9
0.9 2.06 1.854
故所选用的电动机是能够满足运转中的实际需要
3.1
1C .42
^9,33
7.41 S
1
P T G ■ 1 >
2,35
!S
31,7
斗
a*
S/ < n / >
8.CI&6
0,5
zi. Cn Z si
O.fS3
—：I ,t
3
0.5
11. 电耗及提升机效率计算: 提升一次的有效电耗:
F max 117654.87 1.3959 0.75 0.75 2.06 1.545
F e
84283.5
E i
QH 6000 305 102 3600
102 3600
4.98(kw h/次)
提升一次的实际电耗:
F t 2
(
F
CI
、 i (
F o2)t 。2 ( F 1
\ 1 / F 2)t i 3(F 3
F 4
)t
2
1 1 2(F 5
F 6
)t 3
2(F
7
F 8
)t
4
334646.034 1085365.仃
1232421 .68 14485.2708 422731.12 3089691.1 &N)
W
y
倔 V s F t
1000 3600
d j
1.02 8.068 3089691.18 1000 3600 0.85 0.81
10.26KW.h
提升每吨煤的实际电耗
E
r
1.71(KW.h/次)
提升机效率:
W
4.98
48.5% W
y
10.26
E 10.26 Q 6
参考资料：
1. 《矿山固定机械手册》作者：严万生煤炭工业出版社。1986年5 月
2. 《煤矿固定机械及运输设备》作者:牛树仁陈滋平煤炭工业出版社，1998 年10月