多绳摩擦提升机选型设计计算

多绳摩擦式提升机防滑系数安全验算说明主要检验计算公式：主绳每米重量，9.56kg/m×1m×10m/N×4=382.4N／m；尾绳每米重量，19.12 kg/m×1m×10m/N×2=382.5N／m系统为等重尾绳提升。

l、提升系统总变位质量Σm计算Σm＝(Q+2Q Z+n1pL p+n2qL q+G t+G j+G d)＝32000+2×48000+4×9.56×720+2×19.12×560+2×12000+30000+1451.8=232399kg式中Q一一次提升载荷重量，N=32t；Qz_ 提升容器自重，N=48t；n1—主绳根数，n1=4；p—主绳每米重量，9.56kg；L P—每根提升主绳实际全长，720m；n2—尾绳根数；n2=2q—尾绳每米重量，19.12 kg；L q—尾绳实际全长，560m；G t—天轮的变位重量，12000kg（查天轮规格表）；G j－提升机的变位重量，30000kg（查提升机的规格表）；G d——电动机转子的变位重量，G d=4J d*i2/D2=4×7350×12/4.52=1451.8。

J d——电动机转子的转动惯量：J d=1/12*mR2=7350m——电动机转子的重量29830kgR——电动机转子的半径1.72mi——减速箱减速比，取1D——滚筒直径，4.5m2、提升机强度验算2.l最大静张力验算(1)根据矿井实际提升情况计算最大静张力F jmF jm= (Q+Qz) +( n1pL p+n2qL q)/1000=320+480+(382.4×500+382.4×50)/1000=1010KN（2）验算F jm≤[F jm]其中［F jm］----提升机设计许用最大静张力（查提升机规格表）,980kN。

绞车提升能力计算已知：α=25ºL=960M f1=0.015 f2=0.2n=7 每米钢丝绳m P=2.129 ，车皮重600kg, 煤重850kg, 矸石重1600kg （1350KG）已知：电动机型号JR127-6型，电机额定功率Ne 185KW,滚筒直径2m,二级传动系数y=0.85,过负荷系数∮1.9，提升机最大提升速度V=3.14*2（滚筒直径）*979(转速)÷（60*30传动比）=3.42m/s。

一、绳端负荷：求Q j（提6个煤车）Qj=n .g（Sin25º+f1COS25º）+L.m P .g (Sin25º+f2 COS25º)=6*9.8(850+600)(0.423+0.015*0.906)+960*2.129*9.8(0.42 3+0.2*0.906)=37190 + 12093=49283N提4个矸石车时：Q j = n .g（Sin25º+f1COS25º）+L.m P .g (Sin25º+f2 COS25º) =4*(1600+600)*9.8*（0.423+0.015*0.906）+960*2.129*9.8*（0.423 + 0.2 * 0.906）=37617 + 12093=49710 N提5个矸石车时：Q j = n .g（Sin25º+f1COS25º）+L.m P .g (Sin25º+f2 COS25º) =5*(1600+600)*9.8*（0.423+0.015*0.906）+960*2.129*9.8*（0.423 + 0.2 * 0.906）=47022 + 12093=59115 N钢丝绳安全系数校验：1、提6个煤车时，查表得出6*7FC 24.5mm,公称强度1700Mpa钢丝绳破断拉力总和为378.5KN,所以钢丝绳安全系数：378.5KN ÷49.28KN = 7.68＞ 6.5 符合《煤矿安全规程》要求。

二、副立井提升设备1、设计基础资料矿井设计生产能力：A n=0.9Mt/a矿井工作制度：年工作日：330d、日提升小时：16h绞车房标高：＋1074.00m副井井口标高：＋1074.00m井底大巷标高：＋835m提升高度：H t＝239m提升容器：600轨距多绳提升罐笼（一宽一窄）⑴、1t矿车单层双车钢罐道四绳宽罐笼：型号GDG1/6/1/2K型1个罐笼总质：（包括自动平衡首尾绳悬挂装置、滚动罐耳、防滑附加质量及配重等）：Q z =20000kg本体高度：4.13m全高：6.677m载人数：38人长×宽：4410×1704⑵、1t矿车单层双车钢罐道四绳窄罐笼：型号GDG1/6/2/4型1个罐笼总质：（包括自动平衡首尾绳悬挂装置、滚动罐耳、防滑附加质量及配重等）：Q z =20000kg本体高度：4.13m全高：6.677m载人数：23人长×宽：4410×1024每次提升矿车数：2辆提升大件设备时，经防滑校验，需在窄罐中加10000kg配重。

1t矿车型号：MGC1.1-6载荷（矸石）质量：1800kg自重：610kg5、最大件质量（采煤机、掘进机最大不可拆卸件）：18000kg，运送大件平板车质量：1800kg，工作面液压支架整体下放为13000kg。

6、两罐笼提升中心线间距：1.802m7、提升内容升降人员、矸石、设备材料，升降最大件时，对侧配重10000kg，升降工作面液压支架时，对侧配重5000kg（4辆重矿车）。

8、最大班提升量下井工人：99人；矸石：50t(按出煤量的5%计算)；雷管、炸药：3车；料石、水泥、砂子：30t，设备、材料、坑木：25车；保健车：2次；其它：10次服务年限：整个矿井可采期12.4a。

2、副立井提升设备方案选择兼并重组整合后矿井设计生产能力900kt/a，采用斜井－立井开拓方式，在工业场地设副立井。

根据矿井副立井井筒特征和提升能力，设计采用多绳摩擦轮式提升机。

江苏师范大学机电工程学院毕业设计（论文）任务书专业 班级 姓名一、设计题目：多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测二、设计任务要求及主要原始资料：设计参数：井深：;m 620=s H矿井年产量：万吨90=Q装载及卸载高度均为：;m 18==x zH H设计内容： （1）计算并选择提升容器（2）计算并选择提升钢丝绳（3）计算并选择提升机（4）井塔相对位置计算（5）提升电动机初选（6）提升运动学及动力学计算（7）验算提升机容量（8）验算电耗及效率计算（9）提升机防滑验算（10）绘制提升机设备布置图及井塔位置图（11）制定提升机制动系统性能测试方案（空动时间、闸瓦间隙测定、贴闸油压及开闸油压测定，制动力矩计算）三、设计时间： 年 月 日 至 年 月 日指导教师： （签名）教学院长： （签名）本科生毕业设计（论文）论文题目：多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测姓名：学院：科文学院专业：机械设计制造及其自动化班级、学号：指导教师：多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测[摘要]：本文着重介绍了矿井提升机类型、工作原理以及组成。

根据设计参数及要求，对多绳摩擦式矿井提升机的选型进行了详细全面的计算，主要利用了已知的年产量和矿井深度以及装载和卸载高度。

经过初步的选型之后，对应经选择出来的设备进行性能检验，即提升机容量验算，防滑验算，提升机的电耗及效率的计算。

如果有验证不符合要求的要重新选择或者修改选择的设备，知道正确为止。

最后对选择出来的提升机的制动系统进行性能测试，主要是评估提升系统性能的优良效果。

论文中包含提升机设备的布置图和井塔位置图。

只有正确的选择提升设备，才能提高生产效率，提高经济效益。

通过自己对矿井提升机设备知识的学习和信息的收集，在参考借鉴资料、指导老师的指导以及自己的钻研，现在，对矿井提升系统有了深透的了解。

[关键词]：主井提升设备; 多绳摩擦式提升机；Abstract: This paper mainly introduces the multi rope friction hoist machine type selection calculation and selection of the parts and the formulation of hoist braking system performance testing scheme (idle motion time, brake clearance determination, close brake oil pressure and opening pressure determination and braking torque calculation). Through for a given coal mine production and mine depth calculation, the correct choice of appropriate skip bucket, wire rope, enhance engine and electric motor, and for wire rope selected to enhance the engine and electric motor to check, and equivalent motor power calculation and then kinematics and dynamics analysis of selected lifting equipment and machine power consumption and efficiency to enhance the calculation. Through the main shaft lifting equipment selection calculation and the check, choose the most suitable for coal mine safety, reasonable, economy of lifting equipment.Key words: Main shaft lifting equipment; multi-rope friction hoist目录第1章绪论 (1)1.1矿井提升设备的用途及其重要性 (1)1.2国内外矿井提升设备的发展与现状 (1)1.2.1国内提升设备的发展与现状 (1)1.2.2国外提升机的发展与现状 (2)1.3矿井提升机系统的组成和分类 (2)1.3.1矿井提升系统的组成 (2)1.3.2提升机的分类 (2)第2章多绳摩擦式矿井提升机的介绍 (5)2.1多绳摩擦式矿井提升机的工作原理及其主要结构 (5)2.1.1主轴装置 (5)2.1.2深度指示器 (5)2.1.3减速器 (6)2.1.4摩擦衬垫 (6)2.1.5制动装置 (6)2.1.6液压站液 (7)2.1.7测速发电机装置 (7)第3章多绳摩擦式主井提升机的设计选型 (8)3.1设计参数及提升方式 (8)3.2 提升容器的选择 (8)3.2.1提升高度 (9)3.2.3一次循环提升时间 (10)3.2.4一次合理提升量 (10)3.2.5选择合适的提升容器 (10)3.2.6核算箕斗一次实际提升量 (10)3.2.8提升速度 (10)3.3 提升钢丝绳的选择 (11)3.3.1钢丝绳的最大悬垂长度 (12)3.3.2 估算钢丝绳每米重力 (13)3.3.3钢丝绳时使用和维护 (13)3.4 选择提升机 (14)3.5 提升系统的确定 (15)3.6 提升容器的最小自重 (15)3.7 预选电动机 (16)3.7.1 电动机转数 (17)3.7.2 提升机的最大速度 (18)3.7.3 预选电动机功率 (18)3.8提升系统总变位质量 (19)3.8.1 变位重量 (19)3.8.2 变位质量 (19)第4章提升设备的运动学和动力学 (20)4.1 提升速度图 (20)4.1.1 六阶段速度图 (20)4.1.2 加速度的确定 (20)4.2 提升能力校核 (23)4.3 电动机等效功率计算 (23)4.3.1 运动力计算 (24)4.3.2 等效力计算 (24)4.3.3 等效功率 (25)4.3.4 校核电动机过负载系数 (25)4.4 电耗计算 (25)第5章提升机的防滑验算 (27)5.1 提升机的防滑验算 (27)5.1.1 静防滑安全系数 (28)5.1.2动防滑安全系数 (28)第6章提升机制动系统性能测试方案 (29)6.1闸瓦间隙的测定方案 (29)6.2空动时间的测定 (31)6.3盘式制动器制动力矩的计算 (32)6.4 贴闸油压及开闸油压的测定 (33)最终方案确定 (34)总结 (35)致谢 (36)参考文件 (37)附件第一章绪论1.1矿井提升设备的用途及其重要性提升机安装在地面，矿井提升设备应用于矿井开采，提升设备通过带动钢丝绳，用提升容器从主井井筒中提升出开采出来的煤炭、散落的矿石以及矸石，通过副井井筒运送材料升降人员和设备等。

摘要矿井提升机是矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽，是矿山运输的咽喉。

因此，矿井提升机在煤炭运输行业占有极其重要的地位。

其中多绳摩擦式提升机式现在使用最多的提升设备。

多绳摩擦式提升机是由安装于提升机摩擦轮(主导轮)筒壳上的摩擦衬垫来驱动钢丝绳，它是提升载荷的一个非常重要的零件，其摩擦性能的好坏，直接影响着提升机的工作能力、工作效率和安全性等。

因此摩擦衬垫的选择主要应该有以下特点：一是摩擦性能要好，即与钢丝绳对偶的摩擦系数要高而稳定；二是不能损伤钢丝绳，即衬垫的硬度应低于钢丝绳。

围绕这两个特点，选用聚氯乙烯为摩擦衬垫。

摩擦提升机是靠摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传递动力, 由此可能出现滑动事故。

因此必须进行防滑验算。

制动系统是提升机不可缺少的重要组成部分, 是提升机最后一道也是最关键的安全保障装置, 制动装置的可靠性直接关系到提升机的安全运行。

本文对制动器进行设计。

摩擦轮是多绳摩擦式提升机的主要承载部件，在这次设计中采用经验公式对摩擦轮壳进行验算与校核。

制动器是这次设计中的一个重要工作。

关键词：摩擦轮；制动器；防滑；摩擦衬ABSTRACTMine hoist is mine production system and the ground industrial square connected hub, is the throat of the mining transport. Therefore, mine hoist in coal transportation industry occupies an extremely important role. The rope friction type hoist type now use most lifting devices.More rope friction type hoist is installed in the ascension machine by friction wheel (leading wheel) and friction cylinder liner to drive the wire rope, it is to promote the load of a very important parts, the friction the performance, the direct impact on the machine work ability, improve work efficiency and safety, etc. So the choice of friction pad main should have the following characteristics: a friction performance is better, that is, the friction coefficient and wire rope dual to high and stable; 2 it is not damage wire rope, namely the pad should be below the hardness steel rope. Around the two characteristics, use of polyvinyl chloride for friction liner. Friction hoist is by friction friction between the pad and wire rope to deliver the power, may appear sliding accident. So to prevent slippery checked. Hoist brake system is an important and indispensable part, is to promote the machine a final also the most essential security device, braking equipment reliability directly related to improve the safety operation of the machine. In this paper, the design of the brakes. Friction wheel is more friction type hoist rope of the main bearing parts, in the design with experience formula in the friction wheel shell link and checking. The brake is the design of an important job.Keywords：Friction wheel; Brakes; Prevent slippery; Friction lining目录1 概述 (1)1.1提升机简介 (1)1.2提升机的类型 (1)1.2.1缠绕式提升机 (1)1.2.2摩擦式提升机 (1)1.3摩擦式提升机的发展概况 (2)1.4多绳提升机的优点 (3)1.5摩擦式提升机的主要结构及其作用 (3)1.5.1主轴装置 (4)1.5.2减速器 (4)1.5.3深度指示器 (4)1.5.4车槽装置 (5)1.5.5制动装置 (5)1.5.6导向轮装置 (5)1.5.7防过卷装置 (6)1.6提高防滑安全系数的措施 (6)2 总体设计 (7)2.1设计总则 (7)2.2主要设计参数 (7)2.3主轴的设计 (7)2.4对轴进行受力分析 (9)2.5轴的疲劳强度安全系数校核 (10)2.6轴静强度的安全系数校核 (11)2.7光轴的一阶临界转速校核计算 (12)2.8按弯扭合成强度校核轴的强度 (15)3 圆柱面过盈连接设计计算 (15)3.1圆柱面过盈连接 (15)3.2主轴与摩擦轮之间螺栓的设计 (20)4螺栓受力分析 (22)5提升机的制动装置的功用、类型 (25)5.1制动器的选择与设计 (26)5.1.1制动器的选择与设计步骤 (26)5.1.2摩擦材料 (27)5.1.3提升机制动装置的结构设计 (28)5.1.4确定制动器数量 (32)5.2碟形弹簧的计算 (32)6 液压缸主要技术性能参数的计算 (36)6.1常用液压缸 (37)6.1.1活塞式液压缸 (37)6.1.2柱塞式液压缸 (37)6.2其它形式液压缸 (37)6.2.1伸缩液压缸 (37)6.2.2齿条活塞液压缸 (38)6.2.3增压缸(增压器) (38)6.2.4增速缸 (38)6.3.1液压缸的特征尺寸 (38)6.3.2 液压缸工作压力的确定 (39)6.3.3 活塞杆 (40)6.3.4 缸筒 (41)6.4液压缸的校验 (44)6.4.1缸筒壁厚验算 (44)6.4.2 活塞杆强度验算 (46)6.4.3液压缸的稳定性验算 (46)6.5缸体组件及连接形式 (47)6.5.1缸体组件 (47)6.5.2缸体组件的连接形式 (47)6.6活塞组件及连接形式 (48)6.6.1活塞组件 (48)6.6.2活塞组件的连接形式 (48)6.6.3密封装置 (49)6.6.4 形密封圈 (50)6.6.5 Y形密封圈 (50)6.6.6 确定回路方式 (51)7液压系统各元件概述 (53)7.1液压执行元件的选择 (53)7.2液压控制元件的选定 (53)7.3泵的选型 (54)7.4系统中管路的选定 (55)7.5电机的选用 (55)8液压泵的设计选型 (55)8.1液压泵的分类 (55)8.2液压泵选择 (56)8.3齿轮泵分类与工作原理： (57)8.4外啮合齿轮泵结构组成 (57)9 泵站电机的选型 (58)9.1泵的驱动功率 (58)9.2泵站电机的安装 (58)9.2.1泵站电机的选型 (58)9.2.2电动机的安装形式 (59)9.2.3联轴器 (59)9.2.4泵组底座 (59)9.2.5管路附件 (59)参考文献 (60)翻译部分 (61)英文原文 (61)中文翻译 (70)致谢 (78)1 概述1.1提升机简介矿山提升机是矿山大型固定机械。

第1章概述该矿是一座年产原煤320万吨的大型现代化矿井，新井采用主、副井混合多绳摩擦轮提升。

矿山南有京唐港，西有塘沽港，公路、铁路、海运极为便利。

矿业分公司煤种以肥煤为主，并有少量气肥煤和焦肥煤，拥有国内较为先进的大型综采设备，采煤机械化程度为100%；建有一座原西德引进设备、年入洗能力达400万吨的大型现代化洗煤厂。

洗煤采用分计入洗、块煤重介、末煤跳汰、煤泥浮选的联合工艺流程，主要产品有精煤、洗混块、洗末、煤泥等。

现年产9级和10级精煤90万吨，广泛应用于冶金、铸造、化工等行业。

随着煤炭开采的机械化程度的提高，矿井提升工作是重要环节，从井下采出的煤炭及矸石的提升，材料的下放，人员和设备的升降，都是由提升设备来完成的。

随着矿井开发深度的增加和一次提升量的增大，多绳摩擦式提升机在矿井生产中应用逐渐增加。

多绳摩擦式提升机最大的优点是适用于深井，完成单绳缠绕式提升机不能承担的提升任务。

当多绳摩擦轮提升机安装在井塔上时，减少了工业广场的占地面积，并为地面生产系统的布置创造了有利条件。

多绳摩擦式提升机是今后提升设备发展的方向之一。

本设计依据某矿新井现场条件，设计年产量为220万吨，做主井井塔式多绳摩擦提升设备选型，设计内容主要包括：矿井概况；提升容器、提升钢丝绳、提升机等提升设备选择；提升设备运动学与动力学计算；防滑计算与校验；绘制提升机房大厅设备布置图一张，绘制新井井筒设备平面图一张。

第二章 主井提升设备选型与设计2.1 设计依据1、井筒直径：7.8m ；2、设计年产量：218410 t/a ；3、年工作日：300d ；4、日工作小时：14h ；5、井口标高：30.5m ；6、二水平标高：—490m ；7、装载高度：44.73m ；8、卸载高度：14.049m ；9、散煤密度：1.053/t m ； 10、电压等级：6000V. 根据以上资料，现设计如下： 2.2 提升容器选择一、提升高度H 计算S x z = ++H H H H (m)＝520.5+14.049+44.73＝579.279(m)式中S H ——井筒深度520.5m ；x H ——卸载高度14.049m ；Z H ——装载高度44.73m.二、合理的经济速度j Vj V = ==9.63 （m/s ）式中H ——提升高度579.279 m.三、估算一次提升循环时间j Tj j jV HT a V =+++m q 1(s) =9.63579.27910160.759.63+++ ＝98.99 （s ）式中1a ——初定主加速度值，箕斗可取210.75/a m s £；μ——箕斗在卸载曲轨内减速或爬行所需附加时间，箕斗提升取10s ； θ——装卸载休止时间取 16s ；四、估算一次合理的经济提升量m ¢n f jr 3600A a C T m b t¢创?¢=´4220101 1.1598.99=16.56360030014创创=创 （t/次）式中n A ¢—矿井设计年产量220410⨯t/a ；f a ——提升能力富裕系数；仅考虑：水平提升 取f 1a =；C ——不均匀系数；考虑井底设置煤仓 取 C =1.15；r b ——年工作日300d ；t ——日工作小时数14h 。

—最大提升速度，m30—提升钢丝绳试验长度，m—提升机卷筒名义直径，m—提升钢丝绳绳圈间隙，取2-3mm3—摩擦圈数—提升机卷筒宽，mmB＞时可绕n层，在建设时期当井深≤400m时，n=2井井深＞400m时，n=3，必须符合《煤矿安全规程》有关规定错绳圈，一般=2~4—提升机强度要求允许的钢丝绳最大静张力，N—提升机主轴强度要求允许的钢丝绳最大静张力差，N—提升物料荷重，N—提升容器荷重，N—钢丝绳线分布力，N/m=9.81—每米钢丝绳标准质量，kg /mP—电动机功率，kNL0—钢丝绳最大斜长，m—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.015（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，=0.15~0.2—井筒倾斜角立井提升：斜井提升：—动力系数：吊桶提升时，=1.05罐笼提升时，=1.3—提升机最大速度，m/s—矿车阻力系数，=1.15~1.2—电动机功率备用系数，=1.2—传动效率，一级减速=0.92二级减速=0.85其余符号同前VT=式中K—提升不均匀系数，K=1.15~1.25Azh—抓岩机最大生产能力；多台抓岩机时为总生产能力（松散体积）m3/h0.9—吊桶装满系数T1—提升一次的循环时间，s，Tzh/sTzh=为了充分发挥提升机的能力，Tzh≥T1Vj=式中K—提升不均匀系数，K=1.250.85—箕斗装满系数Ag—掘进每一循环的小时出矸量m3/h—一次提升循环时间，ST1=2T1=式中—箕斗提升最大速度，m/s。

《煤矿安全规程》规定，当箕斗提升物料时，≤7，当铺固定道床，并采用等于或大于38kg/ m的钢轨道时，≤9。

—箕斗在卸载轨内运行速度，m/s；=1.0~1.5—卸载曲轨长度，m；一般选=6~8a—箕斗提升加减速度，m/s2；=0.5~0.7L—提升最终斜长，m—箕斗装矸、卸载休止时间，s；当用耙斗装岩机时=100~300sQ=9.81Q=9.81—标准吊桶容积，m3—矿车容积，m3 —岩石松散容积，kg/ m3—岩石松散系数，取1.8~2.0—水容重，kg/ m3 —临时罐笼所容纳矿车数—装满系数，取0.9—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，1470~1870Mpa—钢丝绳的安全系数提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9 ≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m≥—所选钢丝绳所有钢丝破断力总和，N—箕斗容积，m3—矿车容积，m3—矿车装满系数，= 0.8~0.9—岩石松散容重，k g / m30.85—箕斗装满系数—每次提升矿车数目—钢丝绳最大斜长，m—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取=1570 Mpa—井筒倾斜角—安全系数，提人员时≥9提物料时≥6.5提人与物时：提物时≥7.5提人时≥9—矿车或箕斗运行阻力系数箕斗提升：=0.01矿车提升：=0.01（滚动轴承）=0.0 15（滑动轴承）—钢丝绳移动时阻力系数，= 0.15~0.2≥Ps—每米钢丝绳标准重量，kg/ m ≥—所选钢丝绳所有钢丝—悬吊设备荷重，N—悬吊同一设备的钢丝绳数—钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，Mpa—钢丝绳的安全系数，根据《煤矿安全规程》：悬吊、吊盘、水泵、抓岩机时≥6；提升安全梯的悬吊钢丝绳的安全系数≥9；悬吊风筒、风管、水管、注浆管、靠臂式抓岩机和拉紧装置的钢丝绳安全系数≥5；用于悬吊吊罐的钢丝绳安全系数≥13≥Ps —每米钢丝绳标准重量，kg/ m—选定钢丝绳的所有≥—第个掘进工作面实际需要的风量，m3/mi n—第个掘进工作面的瓦斯绝对涌出量m3/m in—第个掘进工作面的通风系数，主要包括瓦斯涌出不均衡和备用风量等因素，应根据实际考察的结果确定。

落地式多绳摩擦提升机选型验证计算作者：尹冠群来源：《中国科技博览》2015年第35期[摘要]矿山提升系统主要用途是提升物料和人员的安全升降。

从它的设计选型到采购安装再到安全运行和保养。

所以合理选型对提升系统高效运行和安全使用有着重要的意义。

[关键词]提升系统；选型计算中图分类号：TD534.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0354-021、主井提升系统简介假设A矿山提升机采用落地式多绳摩擦式提升机型号：JDMK-4.5×4（Ⅲ），主滚筒与天轮直径φ4.5m，设计提升速度9.5m/s，提升高度为560.5米。

箕斗采用14.2m3底卸式，额定载荷30吨，自重22.519吨。

平衡锤重量37吨，计量漏斗容积14.2 m3，载荷30吨，计量装置自重18吨，提升首绳钢丝绳4根，三角股钢丝绳，结构6VX37S+FC，直径φ44mm，最小破断拉力1200.0 （KN）；罐道绳6根，直径φ45，拉力1746（KN）。

平衡尾绳三根，结构35W×7，直径φ48mm，最小破断拉力1300.0（KN）。

主电机型号：ZKTD285/75，额定功率2240KW。

2、提升机设计依据数据1、矿山设计规模An=200×104t/a。

2、矿山工作制度：每年330d，每天3班，每班8h。

3、矿石平均松散密度r=2.313t/m3，岩石平均松散密度r=1.8t/m3。

4、箕斗卸载高度Hx=18m。

5、箕斗装载深度Hz=18m。

6、井筒深度Hs=524.5m。

7、箕斗采用多绳定量装载提升。

3.选型计算3.1 箕斗提升高度： H=Hs+Hz+HxH=524.5+18+18=560.5m3.1.1经济提升速度： Vj=（0.3～0.5）.√HVj=0.4H=0.4*√560.5=9.5m/s3.1.2根据经济提升速度估算一次提升循环时间：Tx=2（Vj/α+H/Vj+U+θ）箕斗数据取决于提升加速度升降物料时α≦0.8m/s2，升降人员时α≦0.75m/s2，容器爬行阶段附加时间U=10s，每次提升终了后的休止时间θ=10s。

第十一章 多绳摩擦提升第 一 节 概 述一、发展历程1. 单层缠绕式提升机——早期产品，卷筒直径大、宽度大、笨重；制造、运输、安装不便；绳径粗，适用井深受限，只适用于浅井或中深井。

【例】辽宁抚顺龙凤矿，提升机功率4000Kw 、钢丝绳直径φ70、滚筒直径D=7米。

2. 单绳摩擦式提升机——1877年法国人戈培创造，卷筒宽度变小（不因井深增加），主轴直径和长度减小，整机质量大为下降，提升电动机容量降低，能耗减少；但单绳摩擦提升只解决了滚筒过宽问题，钢丝绳直径和滚筒直径仍然很大，只适用于中深井。

例如：抚顺龙凤矿，提升钢丝绳直径70mm ，滚筒直径7米，电动机功率4000kw ，这样粗的钢丝绳无论在制造、运输、悬挂和维护上都是相当困难的。

3. 多绳摩擦式提升机——生产的需要又一次促使提升机产生变革，结果出现了多绳摩擦式提升机。

卷筒直径和宽度、钢丝绳直径均明显减小。

适用于中深井和较深井（＜1700m ），但不适用于浅井、斜井、建井和超深井（＞1700m ）。

实践证明，在井深＞1700m 时，由于尾绳重量的变化，在钢丝绳与提升容器的联接处的应力波动较大，应力波动值超过了钢丝绳的应力许用值，钢丝绳出现事故较多，因此不宜用于超深井。

对于建井、浅井、斜井也不适用。

二、工作原理钢丝绳搭放在主导轮(摩擦轮)上，两端各悬挂一个提升容器(也有一端悬挂平衡锤的)。

当电动机带动主导轮转动时，借助滚筒上衬垫与钢丝绳之间的摩擦力传动钢丝绳，完成提升和下放重物的任务。

三、多绳摩擦提升设备的布置方式1. 井塔式——把整套提升机安装在井塔顶层，不受地形限制，占地小布置紧凑；简化了工业广场；不需设置天轮，载荷垂直向下，井塔稳定性好；钢丝绳在室内，不致受到雨雪损伤。

但井塔造价高、施工周期长、抗震能力不如落地式；井塔式又分无导向轮和有导向轮两种，导向轮增加了钢丝绳的反向弯曲，降低了其使用寿命。

2. 落地式——造价低、初期投资小，抗震能力比井塔式好。

主立井多绳摩擦提升计算计算依据1、最大班提升量50吨2、最大班上下井人数60人3、矿车型号YFCO.75-6，自重G0=750kg，容积0.75m3,最大载荷1875kg，有效载荷1800kg。

4、提升容器采用3#单层罐笼，（2200x1350），承人15人，自重Q z=4.2吨，最大载荷2.6吨。

5、井深550m一、终端载荷（一)提升物料Q1=Q+Q Z+G0=1875+2600+1800=6275kg（二）提升人员，每人按70kg计算Q2=Q r+Q Z=1050+2600=3650kg二、选择钢丝绳（一）选择主钢丝绳由于终端载荷重6275kg，估计应选JKM-1.85×4(I)E型多绳缠绕式提升机。

其摩擦轮直径D=1850mm。

依据摩擦轮式提升机无导向轮时主导轮直径大于钢丝绳直径80倍且同时大于钢丝绳最粗丝直径1200倍的要求，钢丝绳最大直径为：d=1850/80=23mm。

首绳选取4根，其中半数左捻，半数右捻，选用6V×19（a）+Fc-φ18-1570型（镀锌三角形股），直径18mm，单重P=1.21kg/m，钢丝绳最小破断拉力Qs=168KN，钢丝绳公称抗拉强度σ=1570MPa。

（二）选择尾绳尾绳选取2根，选用6×19+Fc-φ24-1570型普通圆股钢丝绳，直径24mm，单重P=2.12kg/m，钢丝绳最小破断拉力Qs=298KN，钢丝绳公称抗拉强度σ=1570MPa。

同时用圆尾绳旋转连接器做悬挂装置，克服圆股钢丝绳在使用过程中旋转的问题。

三、选择提升机（一）摩擦轮直径D已预选，D=1850mm。

（二）最大静张力F j计算以重车、罐笼在井口位置计算F j=Q1+4pH j+2q(H+H h)=6275+4×1.21×20+2×2.12(550+20)=8788.6(kg)8788.6×9.8/1000=86kN式中:F j 最大静张力Q1 终端载荷6275kgp 主绳每米重量1.21kg/mq 尾绳每米重量2.12kg/mH j 井塔高度H 提升高度，即井深550m；H h 井底轨面至尾绳环高度20m；依据摩擦轮式提升机无导向轮时主导轮直径大于钢丝绳直径80倍且同时大于最大钢丝直径1200倍的要求，选用JKM-1.85×4（I）E井塔式提升机，主导轮直径为1.85m，钢丝绳最大静张力210KN，最大静张力差为60KN，最大提升速度10m/s。

多绳摩擦提升系统首绳悬挂装置选型收稿日期：２０２２－０７－２４；修回日期：２０２２－１０－０５作者简介：谭清述（１９８８—），男，四川万源人，工程师，从事矿山提升系统、输送系统设计工作；福建省厦门市湖里区泗水道５９９号海富中心Ｂ座２０楼，紫金（厦门）工程设计有限公司，３６１０００；Ｅ ｍａｉｌ：４４９５５０５９０＠ｑｑ．ｃｏｍ谭清述，李照连（紫金（厦门）工程设计有限公司）摘要：随着开采深度的增加，多绳摩擦提升系统被广泛应用在深竖井中，但机械性能差别、制造误差、提升系统运行特性等因素会导致提升系统在运行过程中钢丝绳间受力不均衡，使部分钢丝绳产生滑动，增加系统维护量，缩短钢丝绳使用寿命。

针对以上问题，从钢丝绳受力不均的机理切入，以陈耳金矿为例，对其深竖井首绳悬挂装置进行了选型计算，从而选择合适的首绳悬挂装置，使维护作业由每隔１周维护１次改为每年维护１次或２次，钢丝绳使用寿命基本可达到２ａ。

关键词：竖井提升；多绳摩擦提升系统；钢丝绳；悬挂方式；首绳悬挂装置；深部开采 中图分类号：ＴＤ５２６ 文章编号：１００１－１２７７（２０２２）１２－００５９－０４文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０２２１２１１引　言随着国内矿业发展，地表浅层矿石已被大量开采，矿石开采逐步由地表浅层向深部发展。

目前，国内已有多条深度超过１０００ｍ的竖井，设计深度超过１６００ｍ的深井。

多绳摩擦提升系统被广泛应用于提升高度３００～２０００ｍ的竖井中，由于技术发展不充分及外在条件限制，大部分超深井均采用多绳摩擦提升系统［１］。

世界各国对多绳摩擦提升系统的首绳悬挂方式进行了广泛深入研究。

瑞典广泛采用杠杆式平衡装置，但这种悬挂方式不适合成对使用，其通常在一个容器上使用，且作为首绳的钢丝绳伸长量的调整范围有限。

英国经常在首绳两端不采用任何平衡装置，只在绳环与容器之间装设测力器和绳长调整装置，使竖井调绳工作量增加。

德国广泛采用三角形杠杆平衡装置，可以避免因装置不稳定导致的失衡，杠杆偏转时会产生恢复平衡位置的力矩。

多绳摩擦式矿井提升机毕业设计1. 简介矿井提升机是在矿井中用于将矿石或其他物质从井底提升到地面的设备。

多绳摩擦式矿井提升机是一种常用的提升机类型，它通过多根绳子与提升机箱体相连接，利用绳子与滑轮的摩擦力来实现物体的提升。

本文将介绍多绳摩擦式矿井提升机的设计方案及相关技术要点。

2. 设计方案多绳摩擦式矿井提升机的设计方案包括以下几个主要部分：2.1 提升机箱体提升机箱体是多绳摩擦式矿井提升机的主体结构，它承载着提升机的各个组件。

提升机箱体一般采用钢结构，具有足够的强度和刚度来支撑和保护提升机的工作部件。

2.2 绳轮系统绳轮系统是多绳摩擦式矿井提升机的关键组成部分，它由多个绳轮组成。

每根绳子穿过一个绳轮，绳轮与提升机箱体相连。

绳轮的作用是改变绳子的运动方向，增加绳子与滑轮的接触面积，从而提高提升机的提升效率。

2.3 电动机驱动系统电动机驱动系统是多绳摩擦式矿井提升机的动力源，它通过电动机转动绳轮，使绳子与滑轮摩擦产生足够的力来提升物体。

电动机驱动系统需要考虑电机的功率和扭矩输出以及与绳轮之间的传动装置。

2.4 控制系统控制系统是多绳摩擦式矿井提升机的核心部分，它负责控制提升机的启停、速度调节、运行方向以及安全保护等功能。

控制系统通常采用PLC控制或者单片机控制，通过传感器对提升机的运行状态进行监测，并根据程序进行相应的控制操作。

2.5 安全保护系统安全保护系统是多绳摩擦式矿井提升机设计中不可忽视的一部分，它包括制动系统、限位装置、紧急停机装置等。

制动系统用于在停机时保持提升机的位置稳定，限位装置用于监测提升机的上下界限，紧急停机装置用于在发生紧急情况时迅速停止提升机的运行。

3. 技术要点在设计多绳摩擦式矿井提升机时，需要考虑以下几个技术要点：3.1 绳子的选型和布置绳子的选型需要根据提升物体的质量和提升高度来确定，同时还需要考虑绳子的强度、耐磨性等性能指标。

绳子的布置要合理，尽量减小绳子间的干涉，提高提升机的工作效率。

二、副立井提升设备1、设计基础资料矿井设计生产能力：A n=0.9Mt/a矿井工作制度：年工作日：330d、日提升小时：16h绞车房标高：＋1074.00m副井井口标高：＋1074.00m井底大巷标高：＋835m提升高度：H t＝239m提升容器：600轨距多绳提升罐笼（一宽一窄）⑴、1t矿车单层双车钢罐道四绳宽罐笼：型号GDG1/6/1/2K型1个罐笼总质：（包括自动平衡首尾绳悬挂装置、滚动罐耳、防滑附加质量及配重等）：Q z =20000kg本体高度：4.13m全高：6.677m载人数：38人长×宽：4410×1704⑵、1t矿车单层双车钢罐道四绳窄罐笼：型号GDG1/6/2/4型1个罐笼总质：（包括自动平衡首尾绳悬挂装置、滚动罐耳、防滑附加质量及配重等）：Q z =20000kg本体高度：4.13m全高：6.677m载人数：23人长×宽：4410×1024每次提升矿车数：2辆提升大件设备时，经防滑校验，需在窄罐中加10000kg配重。

1t矿车型号：MGC1.1-6载荷（矸石）质量：1800kg自重：610kg5、最大件质量（采煤机、掘进机最大不可拆卸件）：18000kg，运送大件平板车质量：1800kg，工作面液压支架整体下放为13000kg。

6、两罐笼提升中心线间距：1.802m7、提升内容升降人员、矸石、设备材料，升降最大件时，对侧配重10000kg，升降工作面液压支架时，对侧配重5000kg（4辆重矿车）。

8、最大班提升量下井工人：99人；矸石：50t(按出煤量的5%计算)；雷管、炸药：3车；料石、水泥、砂子：30t，设备、材料、坑木：25车；保健车：2次；其它：10次服务年限：整个矿井可采期12.4a。

2、副立井提升设备方案选择兼并重组整合后矿井设计生产能力900kt/a，采用斜井－立井开拓方式，在工业场地设副立井。

根据矿井副立井井筒特征和提升能力，设计采用多绳摩擦轮式提升机。

摘要目前，随着我国大部分矿井进入深部开采，多绳摩擦式矿井提升机应用越来越广泛，因此必须对多绳摩擦式矿井提升机系统的设计进一步进行研究。

本文对多绳磨擦式矿井提升机发展及应用、种类及结构进行了综合阐述，对多绳摩擦式矿井提升的优缺点进行了分类和研究；论证了多绳摩擦提升的工作原理；介绍了多绳摩擦式矿井提升机的各种型号；在制动工作原理进行说明的基础上，对制动器进行了选型。

结合特定的矿井的采煤及地质情况，对多绳摩擦式矿井提升机进行设备选型，形成一整套完备的矿井提升系统，整个系统的安全保护装置非常重要，所以最后对所设计的系统进行了安全保护设计。

多绳摩擦式矿井提升机系统的各系统的型号选型计算，及对各系统的统一布置，确定各系统的工作位置和尺寸，这些对多绳摩擦式矿井提升机在实际应用中提供了必要参数。

关键词：多绳摩擦式矿井提升机；选型；制动；系统AbstractAt present, as China's most mine into the deep mining, multi-rope friction-mine hoist applications more widely, it is necessary to more-rope friction-mine hoist system for further study.In this paper, rope and more friction-mine hoist the development and application, type and structure of a comprehensive elaboration of multi-rope friction-mine the advantages and disadvantages of upgrading the classification and study of multi-rope friction demonstration enhance the work of principle; introduced a multi - - Rope friction-mine hoist the various models in principle that brake work on the basis of a selection of the brake. With a specific mine coal mining and geological conditions, the multi-rope friction-mine hoist a selection of equipment, a set of comprehensive mine hoist system, the whole system of security protection is very important, so the final design of the system The security design.Multi-rope friction-mine hoist system of the Selection System Model, and the layout of the unified system, the system determine the location and size of these multi-rope friction-mine hoist in practical application to provide the necessary Parameters.Key words: multi-rope friction-mine hoist; Selection; braking; systemII目录前言 (6)1多绳摩擦式矿井提升机 (7)1.1多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析 (7)1.2多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性 (7)1.3多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状 (9)1.4多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况 (10)1.5多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理 (10)2多绳摩擦式矿井提升机的总体方案设计 (12)2.1矿井参数 (12)2.2多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分 (13)2.2.1多绳摩擦式提升机的类型选择 (14)2.2.2主轴装置设计 (14)2.2.3微拖动装置 (16)2.2.4 深度指示器选择 (17)2.2.5车槽装置 (18)2.3多绳摩擦式矿井提升机的附属设备 (19)2. 3.1罐道选型 (19)2. 3.2拉紧方式 (20)2. 3.3固定装置选择 (21)2. 3.4井架装置选择 (21)2. 3.5导向轮装置选择 (22)2. 3.6提升容器的连接装置 (22)3多绳式矿摩擦井提升机设备选型 (24)3.1提升方式确定 (24)3.2提升容器型号选择 (24)3.3提升钢丝绳选择计算 (26)3.4 计算滚筒直径并选择提升机 (28)3.5减速器选型 (29)3.6提升系统确定 (29)3.7提升容器的最小自重 (31)3.8 钢丝绳与提升机的校验 (32)3.9 衬垫材料单位压力 (33)3.10预选电动机 (33)3.11提升系统变位质量计算 (34)3.12 提升速度图 (35)3.13提升能力 (39)3.14电动机等效功率计算 (40)3.15电耗计算 (42)3.16提升机的防滑演算 (43)3.17联轴器型号选择 (44)4多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置与液压站选型 (45)4.1多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置 (45)4.1.1制动原理 (45)4.1.2盘式制动器的选择 (46)IV4.2多绳摩擦式矿井提升机液压站 (46)5多绳摩擦式矿井提升机安全保护设计 (48)5.1提升容器的防坠器 (48)5.2 防止过卷装置设计 (48)5.2.1装设防止过卷开关 (48)5.2.2楔形罐道 (48)5.3 圆尾绳的安全设施 (49)6技术经济分析 (52)总结 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A ......................................................................................错误!未定义书签。

目录目录 (1)第一章前言 (2)第二章矿井提升机设备选型设计 (4)一、计算条件 (4)二、提升容器的确定 (4)三、钢丝绳的选择 (8)四、提升机的选择 (10)五、提升系统的确定 (11)六、提升容器的最小自重 (15)七、钢丝绳与提升机的校验 (16)八、衬垫材料单位压力 (17)九、预选电动机 (17)十、提升系统变位质量 (18)十一、提升速度图 (18)十二、提升能力 (23)十三、电动机等效功率计算 (23)十四、电耗计算 (26)十五、提升机的防滑验算 (27)十六、微拖电机的选择 (29)小结 (30)参考文献 (31)第一章前言随着煤炭开采的机械化程度的提高，矿井提升工作是重要环节，从井下采出的煤炭及矸石的提升，材料的下放，人员和设备的升降，都是由提升设备来完成的，所以提升有着咽喉部位的重要性。

如果提升部位发生了故障，轻者造成工作停止和设备损坏，重者造成人身安全和重大经济损失，因此提升系统的确定有着非常重要的意义。

矿井提升设备的选择计算是否经济合理，对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。

因此，在进行提升设备选择计算时，首先确定提升方式，在确定提升方式时要考虑下列各点：1、对于180万吨的大型矿井，有时主井需要采用两套箕斗同时工作才能完成生产任务。

副井除配备一套罐笼设备外，多数尚需设置一套单容器平衡锤提升方式，提升矸石。

2、对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不同品种的煤分别外运的大、中型矿井，则应考虑采用罐笼提升方式作为主井提升。

对煤的块度要求较高的大、中型矿井，由于箕斗提升对煤的破碎较大，也要考虑采用罐笼作为主井提升。

当地面生产系统距离井口较远，尚需一段窄轨铁路运输时，采用罐笼提升地面生产系统较为简单。

3、对于年产量大于90万吨的大型矿井，主井容器一般可采用箕斗提升，主井提升系统一般采用多绳摩擦提升系统，4、矿井若有两个水平，且分前后期开采时，提升机、井架等大型固定设备要按照最终水平选择。