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提升绞车选型

2017-04-02 10:38:33 徐州市双赢矿山设备制造厂 已读

  提升绞车选型,什么是提升绞车,提升绞车的组成有哪些?本章节就为大家解释这些问题,同时为大家带来关于提升绞车选型方面的文章,关于提升绞车选型的文章,大多是需要或积分或金钱下载的,本次就为大家详细整理了如何做到提升绞车选型正确、快捷,在绞车家族中,提升绞车的包含范围也很广泛,矿用提升绞车的型号众多,包括JTP型矿用提升绞车,2JTP型矿用提升绞车,JK矿井提升机,JTKB防爆矿用绞车等等,在面对眼花缭乱的提升绞车型号时,正确选择自己所需要的矿用绞车就是非常重要的了。

  什么是提升绞车

  绞车的别称是卷扬机,就是用卷筒缠绕钢丝绳拉东西的提升设备,而提升绞车是指滚筒直径在1.6m(包括1.6m)以下的提升设备,有单滚筒绞车和双滚筒绞车之分。

  主要担负升降大、中小型设备、下放坑木、材料、水泥、砂石、提升井下矸石等辅助提升任务,采用单、双钩串车提升方式。

  提升绞车组成

  提升绞车部件有主轴装置、电动机、制动器、操纵台(电控装置)、减速机、深度指示器装置、液压站、锁紧装置、弹性联轴器、齿轮联轴器、松绳保护装置、PLC接口装置等。

  提升绞车分类

  提升绞车使用广泛,因此在不同工作环境和面对不同工作对象时,侧重点的不同会导致提升绞车的分类方式不同:

  1、提升绞车按照传动方式分为齿轮传动绞车和液压传动绞车;

  2、提升绞车按照钢丝绳缠绕方式分为缠绕式绞车和摩擦式绞车;

  3、提升绞车按照滚筒数目可分为单滚筒绞车和双滚筒绞车;

  4、提升绞车按照防爆性能可分为防爆绞车和非防爆绞车;

  5、提升绞车按照调速方式可分为变频调速绞车、直流调速绞车和电阻调速绞车。

  提升绞车选型:

  一、提升绞车提升罐笼

  在工作中提升罐笼采用的是1T标准矿车。

  由于各种辅助提升工作量不大,所以采用单层罐笼就能够满足升降人员。

  因此选用原来非标 1T 四绳防坠罐笼,型号:GLS—Ⅱ自重:1740 ㎏。

  二、提升绞车井架高度

  1、天轮

  矿井提升井架采用原提升井架,受天轮平台尺寸的限制扔使用原天轮进行提升。

  2、井架高度确定

  提升罐笼大高度:3.2 米。

  在《煤矿安全规程》中对过卷高度规定:

  对于罐笼提升,当大速度 Vm<3m/s 过卷高度 Hg≥4m。

  下放超长件为:高度为 7 米。

  天轮高度:0.75R1.5 米

  井架高度 Hj3.2471.515.7m

  井架高度低为:16 米

  原井架为 12 米,考虑以后矿井技术改造期间仍采用原井架,井架高度为 12 米,因此只满足提升过卷高度的要求。

  三、提升绞车提升机提升速度与提升机减速器传动比确定

  根据经验提升速度公式: νj 0.3~0.5× 式中 νj — 经验提升速度,m/s ; H — 提升高度,m 。

  一般情况下,提升速度取中间值进行设计,即 νj 0.4× 经计算得: νj 0.4×12.48 4.9 m/s 。

  查提升机技术性能表得:

  大提升速度为:5.11 m/s,小提升速度为:2.55 m/s. 根据我矿具体实际情况,井架高度为 12 米,受过卷高度的限制,限制了提升速度在 3.0m/s 左右,因此查提升机技术性能表得:提升速度大为3.4m/s。

  四、提升绞车与井筒位置选择

  副井提升绞车是在原有基础上进行改造,所以井筒的位置是确定不动的,根据工业广场位置以及原有建筑位置确定提升绞车的轴线与井筒中心线距离。

  1、滚筒中心线至井筒提升钢丝绳间的水平距离 Lmin≥0.6Hj3.5D,m D2 米 ≥12.2 米 因工业广场位置受限和罐笼矿车出车同侧,所以取 Lmin32.5 米。

  2、钢丝绳弦长 井架高度和滚筒中心线至井筒提升钢丝绳间的水平距离已确定,弦长LX 即为定值。 D1 LX HJ CO 2 LX 2 34.3 米 2 钢丝绳的弦长一般限制在 60 米以内,所以取弦长 34.3 米符合要求。

  3、钢丝绳的外偏角和内偏角 按 130计算内外偏角大偏移距离为: Ltg130×34.3895 ㎜。 主副提升罐笼提升中心线到井筒提升方向垂直距离为:850 ㎜ L 大于主副提升罐笼提升中心线到井筒提升方向垂直距离 850 ㎜。 查内偏角允许角度表(-)选Φ24.5 ㎜钢丝绳符合缠在滚筒上的绳圈间隙ε2 ㎜时,不“咬绳”的允许内偏角只有 112小于 130,当绳圈间隙增加到ε2.6 ㎜时,符合要求。

  4、下出绳角验算 提升机下出绳角的大小影响着提升机主轴的受力情况。设计 JK 型绞车提升机主轴时,是以考虑上出绳角为 0°、下出绳角β为 15°考虑的。限制下出绳角的小值是 15°,是考虑到下出绳角过小时,钢丝绳有可能与提升绞车基础接触,增加钢丝绳的磨损。 因此,只需检验下出绳角β,令其不小于 15°。 ΒarctanHj-Co/Ls-RtarcsinRtR/Lx 19°3°21° 15° 符合设计规定要求。

  五、提升绞车钢丝绳验算

  1、按提升大静载荷计算: QmaxQQzpHcg 式中 : Qmax—钢丝绳大计算静载荷,N;

  Q—容器一次提升货载质量,1500 ㎏;

  Qz—容器质量,1740 ㎏;

  P—钢丝绳每米质量,2.40 ㎏/m;

  g—重力加速度,取 9.8m/s2;

  Hc—钢丝绳大悬垂长度,m;

  HcHjHsHz168m; Hs—矿井深度,156m;

  Hj—井架高度,12m;

  Hz—由井底车场水平至容器装载位置容器底部的距离,m;

  罐笼提升 Hz0。 QmaxQQzpHcg(15001740403)×9.835701 N35.7KN。

  2、钢丝绳安全系数验算 按实际所选钢丝绳的数据校验其安全系数。 副井提升绞车为人物混合提升,额定载重人数为:12 人,为了加强安全管理,井口公示栏公示人数为:8 人。

  12×80960 ㎏远远小于提升物料重量 1500 ㎏。

  按大人数确定重量为:

  所以验算钢丝绳安全系数按《煤矿安全规程》规定,按提升大重量物料来计算钢丝绳安全系数即: Qq 355.4 ≥ma 即 ≥9.9 符合《煤矿安全规程》对提人要求 g Q Qz pHc 35.7钢丝绳安全系数必须大于 9 的规定。

  3、所选钢丝绳技术参数: 产品名称:光面钢丝绳 结 构:18*7FC 直 径:Φ24.5 ㎜ 钢丝绳公称抗拉强度:1670MPa 捻 法:ZS 用 处:重要 重 量:

  2.40 Kg/m 钢丝绳总破断力:355.40 KN

  六、提升绞车提升机的选择

  1、提升机滚筒直径: 选择提升机滚筒直径的主要原则是使钢丝绳缠绕滚筒时所产生的弯曲应力不要过大,弯曲应力取决于滚筒和钢丝绳直径之比。

  在同一钢丝绳直径 d 条件下,滚筒直径 D 越大,弯曲应力б越低;

  在不同钢丝绳直径、 D相同滚筒直径条件下,绳经 d 越小,弯曲应力б越小,亦即 越大,弯曲 d应力б越低。

  基于以上原因,《煤矿安全规程》规定如下: 对与安装于地面的提升机: D≥80d D≥1200δ 式中 D— 滚筒直径,㎜;

  d— 钢丝绳直径,㎜;

  δ—钢丝绳中粗钢丝直径,㎜;

  所以 D≥80d≥80×24.51960 ㎜。

  因此提升机滚筒选择为:D2000 ㎜。

  2、提升绞车滚筒宽度 滚筒宽度 B 应根据所容纳的钢丝绳长度决定,在滚筒表面应容纳以下几部分钢丝绳:

  (1)提升高度 H,m;

  (2)钢丝绳实验长度,规定每半年剁绳头一次试验,一次剁 5m,如果钢丝绳的寿命以 3 年计算,则试验长度为 30m;

  (3)滚筒表面应保留 3 圈摩擦绳,以便减轻钢丝绳在滚筒上固定出的张力。

  (4)钢丝绳在滚筒上作多层缠绕时,为了避免上下层钢丝绳总是在一个地方过渡,每季要将钢丝绳错动约 1 4 圈,根据钢丝绳使用年限,取错动绳圈 n2~4 圈。 对于单层缠绕绞车滚筒,每个滚筒的宽度公式为: H 30 B 3 ×dε D 根据《煤矿安全规程》的规定:立井中升降人员或升降人员和物料的,只准缠绕 1 层钢丝绳。

  根据我矿副井提升实际情况是:升降人员和物料的混合提升,因此根据《煤矿安全规程》的规定按升降人员计算,只准缠绕 1 层钢丝绳。 所以滚筒的宽度按单层公式计算: H 30 156 30 B 3 ×dε( 3 )×(24.52.6)32.6178 D d×27.1802.6 ㎜。

  计算滚筒宽度 802.6 ㎜小于标准宽度 1000 ㎜。

  因此考虑下列条件:

  (1)适当增加ε值为 3 ㎜;

  (2)考虑副井提升单层缠绕滚过卷高度:12m;

  (3)副井是混合提升,使用托罐梁造成提升主绳绳卡处钢丝绳绳丝容易疲劳折断,需每季剁绳头制作钩头每次长度 3m根据钢丝绳使用寿命需增加 2 圈绳。

  有上述条件可得滚筒宽度为:

  156 30 B( 3 2 2 )×(24.53)36.61×27.51006.9 ㎜。

  d 由此可以确定滚筒宽度为:1000 ㎜。

  3、提升绞车大静张力与大静张力差

  为了保证提升绞车有足够的强度,必须验算提升机的大静张力

  Fj它影响滚筒的强度和主轴的强度及大静张力差

  Fc(它影响主轴强度)

  因此必须满足:

  Fj≥(QQzpH)g Fc≥(QpH)g 式中 Fj、Fc — 大静张力与大静张力差,N;

  Q — 容器一次提升货载质量,1500 ㎏;

  Qz — 容器质量,1740 ㎏;

  P — 钢丝绳每米质量,2.40 ㎏/m;

  H — 提升高度,156 m;

  G — 重力加速度,取 9.8 m/s2;

  经计算得: Fj≥(QQzpH)g (15001740374.4)×9.8 35421.12 N Fc≥(QpH)g (1500374.4)×9.8 18369.12 N

  查提升机技术性能表得: Fj 45 KN ≥ 35421.12 N Fc 25 KN ≥ 18369.12 N

  所以提升绞车大静张力与大静张力差满足要求。

  4、提升机减速器传动比确定 根据提升机大提升速度为:3.4m/s,

  查提升机技术性能表得:提升机减速器传动比 1/30。

  七、提升绞车提升机制动系统选择

  1、制动系统的作用

  (1)在提升机停止工作时,能可靠地闸住提升机,即正常停车;

  (2)在减速阶段及下方重物时,参与提升机的控制,即工作制动;

  (3)当发生紧急事故时,能迅速可靠而合乎要求地闸住提升机,即全全制动;

  (4)双滚筒提升绞车在更换水平、调节钢丝绳长度或更换钢丝绳时,应闸住提升机的活滚筒,松开斯滚筒。

  2、提升机安全制动系统的安全要求 《煤矿安全规程》对制动系统要求:

  (1)对于立井工作制动或安全制动的制动力矩都不得小于提升机实际大静荷旋转力矩的 3 倍。

  (2)双滚筒提升机在活动滚筒与主轴脱开,用定车装置调整 2 个滚筒相对位置时(更换水平或跳绳时),制动装置在个滚筒上的制动力矩,不得小于该滚筒所悬提升容器和钢丝绳重量造成的静力矩的 1.2 倍。

  (3)在立井中,制动系统所产生安全制动减速度:在下方重载(设计载荷)时,不得小于 1.5m/s2;在提升重载时,不得超过 5m/s2。

  (4)安全制动必须能自动、迅速和可靠地实现其制动器的空动时间(由保护回路断电时起至闸瓦刚刚接触到制动轮盘上的一段时间),对于盘式闸瓦不得超过 0.3s。

  根据盘闸制动系统特点: 结构紧凑,质量小,动作灵敏,安全性好,便于矿井自动化; 盘闸制动器的液压控制系统是同提升机的拖动系统、自动化控制相配合的;

  制动器还要参与提升机速度控制,制动力矩必须在较宽的范围内进行调节,与此相应的液压站(带二级制动)与之适应。

  所以选用制动装置数量 4 个(制动器 8 对)

  八、提升绞车电机的预选 选择提升机时应满足下列条件:

  1、功率。

  2、电压。

  3、转速。

  1、提升电动机功率 提升电动机功率与一次实际提升重量和标准速度(即钢丝绳大速度)有关,一般双容器提升用下列公式估算: NKQνgρ/1000η式中 N — 提升机电动机估算功率,KW;

  Q — 一次实际提升量,㎏;

  ν — 标准速度 m/s;

  η — 减速机的传动效率,一级传动时 0.92;

  二级传动时 0.85; K — 矿井阻力系数,即考虑提升容器在井筒中活动时的风阻、罐笼阻力及钢丝绳弯曲阻力系数,罐笼提升时 k1.2; ρ — 动力系数,即考虑动负荷影响的系数,一般ρ1.2~1.4,罐笼提升取大值 1.4; g — 重力加速度,取 9.8 m/s2;

  经计算电动机估算功率为: N1.2×1500374.4×3.4×9.8×1.4/1000×0.85123.44 KW。

  2、提升电动机的转速 提升电动机的旋转转速 nr/min、减速机的传动比 i、提升速度 v 及提升滚筒直径 D 有关,

  公式如下:

  n60vi/∏D 经计算提升电动机的转速为: n 60×3.4×30/3.14×2 974.5 r/min。

  3、提升电动机电压 根据矿井实际情况,决定提升绞车电动机额定电压为:0.4KV。

  查提升机规格参数表得:

  电动机转速为:975r/min。

  电动机功率为:123.44 KW 小于标准功率 145KW,即电动机功率为145KW。

  电动机额定电压为:0.4KV。

  九、提升绞车拖动控制设计

  提升绞车电控选用型号:TKD-BP 系统,与此相适应的带二级制动液压 。

  站电控系统(海拔超过 1000 米,配自动加热系统)

  注:

  1、符合《煤矿安全规程》要求十二种保护。

  2、变频控制器必须是重物上提和重物下放双向提升控制的。

  十、提升绞车确定提升绞车参数:

  绞车型号:2JK-2×1/30E

  提升高度一层: 164 米

  滚筒宽度:1000 ㎜

  大提升速度:3.4m/s

  滚筒直径:2000 ㎜

  减速机传动比:1/30

  大静拉力/KN(提人):40

  减速机型号:ZHLR—115

  大静拉力差/KN(提人):25

  大功率计算值:145KW

  钢丝绳大直径:Φ24.5 ㎜

  电机转速:975r/min

  钢丝绳破断力总和;355.4 KN

  电控:TKD—BP

  提升绞车或者卷扬机,说白了,就是个卷筒缠钢丝拉东西的物件,其他的电机、底座等等都是为了方便、稳定的使提升绞车正常运转或者提高性能而增加的绞车配件,时至今日,难的反而是提升绞车选型的工作,面对大量种类繁多的提升绞车型号,选择一款适合自己的提升绞车就显得尤为重要了。

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