毕业设计--矿井提升机设计

  • 格式:doc
  • 大小:2.51 MB
  • 文档页数:27

下载文档原格式

  / 27
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第一章 矿井提升机的拖动系统

矿井提升机是煤矿运输系统重要组成部分,人员、设备、材料、煤炭和矸石等均靠提升机输送。提升机安全、高效和合理运行,对矿井生产及人身安全具有重发意义。有效地合理选择电气设备是非常重要的。

第一节 提升机电动机的选择

提升电动机一般分为直流和交流两种,交流电动机多采用绕线式异步电动机,目前我国矿井提升机交流拖动单机容量不超过1000KW ,双机拖动容量不超过2000KW ,其容量限制主要受主回路换向器容量的限制,交流拖动系统简单,设备价格便宜,当电动机单机容量超过1000KW ,或最大提升速度超过10m/s 时应采用直流拖动。

提升机的电动机选择时应满足功率、电压和转速三个方面的要求。功率与提升机的一次提升质量和最大速度有关,双容器提升系统的电动机功率为:

ημ

1000m gkQV P = (1-1)

式中 g – 重力加速度,m/s 2

k - 矿井阻力系数,箕斗取1.15,罐笼提升取1.2

Q - 提升机一次提升质量,kg

Vm - 提升机最大提升速度, m/s

μ - 动力系数,取1.2~1.4

η - 减速机传动效率直联传动时取1

提升电动机电压,首先看电动机功率等级,功率越大电压等级越高,一般情况是,电动机功率在200kw 以下选380V 电压,250~500kw 以上选用高压6kv 电动机,200~500kw 范围内选用660v 电压,若电压等级在功率交叉范围内,最好通过技术经济比较后确定,也可由矿井供电电压决定,高压为6kv ,低压采用380v 。电动机的转速为:

D i

V n m π60= (1-2)

式中 i - 减速器传动比

D - 提升机卷筒直径

对于交流电动机确定型号,规格后,要根据力图中可能出

现的最大力去校验是否满足过载能力,即 4.1m λλ=

(1-3)

第二节 提升系统对控制的要求

无论何种提升系统,电力拖动和控制系统都为求简单经济,保证与设计的速度图和力图相符,并且在所有的情况下,提升系统都能够安全可靠工作,提升系统的电力拖动和控制系统应满足下列要求。

(1)从罐座或承接梁上提起罐笼的速度不能过大,一般不能超过1.5m/s。

(2)提升物料时,加速度不大于1.2m/s2,升降人员时不大于

0.75m/s2。

(3)不管提升机轴上的负荷怎样变化和转向如何,都应当保证设计的最大提升速度。

(4)减速时,应保证其速度平稳地、准确地从最大速度降低到0.5m/s以下。

(5)在爬行阶段,应使提升容器以0.5m/s以下低速运行。

(6)提升容器进行装卸时,应切断拖动电动机的电源,并实现工作制动。

(7)控制系统应具有《煤矿安全规程》中规定的和提升机生产工艺流程所要求的各项保护和闭锁装置,以监督

提升设备各部件的工作是否正常。

第三节提升机的电力拖动方式

提升机可以用一台电动机,也可用二台电动机拖动。目前采用一台交流绕线型异步电动机拖动的较多,其拖动方式将电动机转子串联一定附加电阻,利用控制装置附加电阻进行调整,以满足不同的提升速度。

采用二台电机拖动时,每台电机容量可相同,也可不同,但转速必须接近,还可以在不同工作方式下运行,如一台工作在

电动方式,另一台工作在制动方式。

但是,双机拖动方式使用设备多,投资大,控制系统复杂,因此,在选择拖动方式时,除满足生产工艺要求外,还应该对各种拖动方式作经济比较,从中选择最合理的设计方案。

第二章提升电动机起动电阻的计算

转子起动电阻的正确计算和选择,具有很大的技术经济意义。如果选择和计算正确,可充分发挥电动机的潜力,缩短提升循环时间,提高提升能力,节约电能,减少调试工作量,还可以使提升机起动平稳,减小起动过程的机械冲击力,延长提升机的使用寿命。因此正确计算和选择起动电阻是很有必要的。

磁力站是控制电动机转子电阻的控制装置。按起动切除电阻方法可分为平衡起动和不平衡起动电阻两种。不平衡起动电阻一般用于矿用小绞车,现不太常用,本文不介绍。平衡起动电阻用于大中型提升机。按切除级数分,它分五级、八级和十级三种(旧式不六级的,小绞车有配用四级的)。通常5级起动有一级作为预备级,4级作为主加速级,200kw以上使用八级,两级预备,其余为加速级,常用起动方法有完全起动和不完全起动。本文主要介绍完全起动。

第一节起动电阻的计算

计算起动电阻常用的一般有两种方法,有经验公式法和较精确计算法。经验公式法简单,但准确性差,只能为预选时或提升任务不重的提升机采用,安装时和运转时必须调整起动电阻值,才能满足机械部分的正常运转,通常制造厂亦按此法计算供货。

提升机是煤矿重要的机械设备,正确地计算其拖动电动机的起动电阻,具有重要的技术经济意义,经验公式法是把机械特性

当作理想的线性外理,误差较大,另外,它主要考虑的是发挥电动机的过载能力,计算出的的电阻值不一定能满足速度图的要求。为此,矿井提升机最好采用利用曲线按给定加速度的方法计算起动电阻。本文主要介绍8级起动电阻计算方法,其它级数可根据实际增减。下面按给定加速度利用公式计算起动电阻。

图1

1、第一预备级电阻的计算

每一预备级的作用:消除传动齿轮的啮合间隙;拉

紧钢丝绳;实现低速验绳和检查井筒;消除电动机接入

电网时的过电压等。对于箕斗提升,一般使第一预备级

所产生的转矩为电动机额定转矩的0.3~0.4。也可以按验

绳要求来计算,对立井

N L pr F PH

G K +-=)1(1λ (2-1)

式中:K - 矿井阻力系数,箕斗取1.15,罐笼取1.2;

G L - 有效载重量,N ;

P - 钢丝绳单重,N/m ;