提升系统选型计算说课材料
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提升系统选型计算 精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 提升系统选型及验算方法
一、提升井架 井筒利用矿建用凿井井架施工,凿井井架必须能承载井筒装备安装施工荷载,且其天轮平台满足提升悬吊天轮布置的要求。必要时可采用永久井架施工。 二、提升机 井筒装备安装用的提升机,应根据井筒安装的提升方式及提升量进行选择。必要时可采用矿永久提升机施工。列出提升机技术参数表(表3.4.3)。 绞车主要技术参数表 表3.4.3
型 号 最大 静张力(kg) 最大静 张力差(kg) 提升速度(m/s) 最大绳径 (mm) 钢丝绳 最小破断力(kg)
电机功率(KW) 提升高度
(m)
三、提升系统选型验算 根据矿建所用提升机或矿永久提升机进行提升能力验算。 (1)、提升绞车凿井提升计算 ①滚筒直径(D) D≥60ds D≥900δ 式中:ds—钢丝绳直径,mm; δ—钢丝绳最粗钢丝直径,mm; ②选定提升机型号 DT≥D DT—所选提升机的滚筒直径,Mm; ③校验滚筒宽度 B={[(H0+30)/3.14DT]+3}(ds+ε)≤BT 式中:30—钢丝绳试验长度,m; DT—提升机名义直径,mm ; 3—摩擦圈数; BT—提升机滚筒宽度,mm; ε—钢丝绳绳圈间隙,取2~3mm ; ④计算提升高度H0=H1+H2+H3+H4, m。 其中:H1—井筒深度,m H2—井架高度,m H3—提升天轮半径,m H4—提升天轮梁高度,取0.75m ⑤设计选用多层股不旋转钢丝绳作为提升绳,绳重Ps= kg/m,钢丝绳最小破断拉力Q断为 kg,配提升钩头,提升钩头应与提升荷载配套。 精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢3 ⑥提升容器自重: 吊桶:QZ=G1+ G2+ G3+ G4; 其中:G1—吊桶重量,kg G2—钩头重量,kg G3—滑架重量,kg G4—滑架缓冲器重量,kg ⑦提升载荷: Q=最大提升重量,kg; Q绳:提升钢丝绳重:提升高度绳重,kg ⑧提升钢丝绳静张力: Q总= Q + Q绳,kg; 其中: Q—最大提升重量,kg Q绳—提升高度的钢丝绳重量,kg 提升人员时:Q人总= QZ +n Q人+ Q绳,kg 其中:Q1—提升容器总重量,kg Q人—吊桶乘人总重量,取75kg/人 Q绳—提升高度的钢丝绳重量,kg n—吊桶乘人数,根据吊桶容积确定 以上计算的钢丝绳静张力Q总应小于绞车最大静张力差,可以满足使用。 ⑨以最大静张力验算提升绳安全系数Ma: 提料:Ma=Q断/Q总>7.5,提人:Ma= Q断/ Q人总>9,满足要求。 ⑩电机功率验算: Po=QoV=QoWπD/(102×η×60×i)结论:该提升绞车挂吊桶、重物提升到合理位置;实际施工时,绞车实际电流不得超过额定电流,确保提升安全。 (11)提升偏角验算 滚筒中心与天轮中心距离L(不超过60m),钢丝绳距提升中心线的最大偏移量为B。 钢丝绳最大偏角α=arctg(B/L)= °<1.5°,满足要求。 (12)提升过卷高度验算(以最大长度的吊物为例) 绞车最大绳速为 m/s。 h4=H-(h1+h2+h3+0.5R) m, 精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢4 式中:H—为井架高度即井口水平到天轮平台的距离,m h1—天轮平台高度,取m h2—吊物吊起所需高度,m h3—吊物、钩头、连接装置和滑架的总高度, m h4—提升过卷高度, R—提升天轮公称半径,m h3=3.48+2.5+1.1=7.08 式中:h5—吊物总高度,m H6—吊物提升所需高度,1.5m H7—钩头总高度,2.5m 大于《煤矿安全规程》规定的过卷高度(通过规程计算),满足施工要求。 (2)、提升机调试计算 ①失压脱扣器整定 i. 吸引电压不高于额定电压的85% 即U吸=0.85Ue/Ky=0.85×6000/60=85V ii. 释放电压约为额定电压的60% 即U放=0.6Ue/Ky=0.6×6000/60=60V 式中:Ky--电压互感器变比,6000/100 ②电流速断 电流速断用做电动机的短路保护。 Iaq=Krel·Kc·λm·I1n/Ki A 式中:Krel----可靠系数,取1.6; Kc----接线系数,接相电流取1; Λm----电动机最大力矩相对值,1.9;
I1N----电动机定子额定电流,120A; Ki----电流互感器变比,为200/5。 ③过流保护 反时限动作用做电动机的过流保护。 Iaoc=Krel·Kc·I1n/(Ki·Kret) A 式中:Krel----可靠系数,取1.2; Kret----继电器返回系数,取0.85; Kc、I1N、Ki同上。 ④加速电流继电器 采用纯时间控制,把电流继电器作为限流元件: 精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢5 i. 吸引电流 iat=1.05λ1·I1N/ Ki A 式中:λ1-起动切换力矩上限相对值,1.4 ii. 释放电流 ir=Kret·iat A 式中:Kret-返回系数,取0.8 ⑤过速继电器 GSJ2继电器,作为等速阶段过速保护用,按规程要求过速15%起保护作用,所以整定值为:Uat=1.15EN V 式中:EN----测速发电机直流输出,V; ⑥时间继电器
继电器 1SJ 2SJ 3SJ 4SJ 5SJ 6SJ 7SJ 8SJ XHJ 时长 0.75 0.75 1 0.56 0.31 0.17 0.1 0.05 0.5 ⑦液压站整定压力kg/cm2 A、确定最大力矩: a.最大静张力差(见本设计4.2.4) Fjc= Q总×9.81 N b.最大静张力矩 Mjmax=Fjc×D/2 N·M 式中:D----滚筒直径,2.8m; c.最大制动力矩 c.1未考虑残压影响所需制动力矩: Mz'max≥3×Mjmax N·M c.2考虑残压影响所需制动力矩: Mz"max≥Mz'max+9.81×2n·Pz·A·Rcp·μ N·M 式中:n----盘形制动器对数,10; Pz----电液调节阀残压,取Pz=5kg/cm2; A----盘形制动器活塞面积,查得A=138cm2; Rcp----盘形闸磨擦半径,查得Rcp=1.572m; μ----闸瓦磨擦系数,查得μ=0.45。 c.3根据上述计算确定最大制动力矩: Mmax= N·M B、制动油压确定 (1)制动系统贴闸皮油压Pt: Pt=Mzmax/(2n·Rcp·A·μ·g)×0.0981 MPa 精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢6 (2)最大制动油压 Ps=Pt+C Mpa 式中:C----制动闸综合阻力,查得16.5kg/cm2(1.62Mpa)。 (3)、调试数据计算说明: (1)现场施工时,若电机功率、电流互感器比及电流继电器等设备参数与计算中使用的参数不符时,应及时进行计算调整。 (2)闸瓦摩擦系数按0.45计算,若实际闸瓦摩擦系数不同时,也应进行计算调整。 (3)绞车投入使用前,制动闸瓦必须磨合,并经有资质的单位进行制动力矩测试,符合《煤矿安全规程》中431、432、433条的规定后,方可投入使用。 四、悬挂系统选型及验算方法(以吊盘为例) (一)吊盘的选型及验算方法 根据井筒断面、井壁结构、提升方式、井筒悬吊设备、风筒及管路位置等因素选定。 (二)悬吊钢丝绳选型及验算方法 (1)吊盘、稳绳(4绳悬吊)选择方法 ①吊盘钢丝绳的端荷重 每根钢丝绳的端荷总重:总吊重/4+钢丝绳自身重量 总吊重=吊盘重+(水箱、卧泵和阀重)+工具、人员重 根据规程要求,稳绳总荷重每百米不得小于1T。 ②钢丝绳的选择参照3.4.5 , 安全系数取大于6。 (三)凿井绞车的选型及验算方法 根据钢丝绳总荷重(钢丝绳悬吊重量+钢丝绳自身重量)选择凿井绞车。 (四)天轮选型及验算方法 天轮直径的选择:D=20×钢丝绳直径,同时考虑悬吊钢丝绳总荷重不超过悬吊天轮的承载限值。 其余悬吊设备选型与上相同。附悬吊系统选型计算表(表3.4.5)。 精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢7 井筒提升悬吊系统选型计算表 表3.4.5 序号 名 称 悬吊物重 (kg) 悬吊钢丝绳自重(kg) 计算高度(m) 钢丝绳型号 钢丝绳全部破坏拉力(kg) 安全系数 天轮 型号 稳绞车型号 钢丝绳长度(m) 备 注
规定 实际
1 主提升 钢丝绳终端荷载 计算高度*绳单重 井深+井架高度+天轮半径+提升天轮梁高度 18×7-绳径-强度等级 钢丝绳最小破断力*1283/9.8 9/7.5
钢丝绳全部破断拉力/(悬吊物重+悬吊高度内的钢丝绳自重)
Φ2500 井深+200 单(双)筒提升机
2 1#吊盘悬吊绳 吊盘、水泵水箱重量、工具人员重量之和的1/4 18×7-绳径-强度等级(交左) 6 Φ1000 JZ2- 井深+150
3 2#吊盘悬吊绳 18×7-绳径-强度等级(交右) 6 Φ1000 JZ2- 4 3#吊盘悬吊绳 18×7-绳径-强度等级(交左) 6 Φ1000 JZ2- 5 4#吊盘悬吊绳 18×7-绳径-强度等级(交右) 6 Φ1000 JZ2-
6 稳绳 根据手册选取稳绳张紧力 18×7-绳径-强度等级 6 Φ650 JZ2- 7 抓岩机悬吊绳 抓岩机重 18×7-绳径-强度等级 6 Φ650 JZ2- 8 夺罐道管路绳 构件及卡子重量 18×7-绳径-强度等级 6 Φ650 JZ2- 9 电缆风管悬吊绳 管缆及绳卡重量 18×7-绳径-强度等级 5 Φ650 JZ2- 10 安全梯悬吊绳 安全梯及25人员总重 18×7-绳径-强度等级 6 Φ1000 JZ2- 11 排水管悬吊绳 管线卡子和水重量 18×7-绳径-强度等级 6 Φ650 JZ2- 绳端荷载总重量 钢丝绳总重量
说明:主提升选用提升钩头;Φ2500mm天轮1个和Φ1000mm天轮*个,Φ650mm天轮*个。