运输机械选型设计(新).docx

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某矿斜井运煤,确定选用带式输送机,试确定带式输送机的具体参数和拖动方式。
井筒倾角:16。;主斜井井口标高:+;主斜井给料点井底标高:+;输送物料:原煤;原煤的松散容重:1000kg/m3;井筒垂直高度:441m;井筒斜长:
运量确定:矿井设计能力800万t/a,井下不设井底煤仓,运输大巷输送带输送机直接转至主斜井皮带,因此主斜井皮带设计运量Q按3000t/h。
根据皮带的设计运量Q,初步确定主斜井输送带输送机的带速 v=、带宽
B=1800mm。
输送的理论计算能力Qc:
c
Q==
Qc>Q
因此,所选输送带能满足输送能力的要求。
,其启停特性对带式输送机的正常安全运行影响很大,因此对于长距离大运量的带式输送机驱动系统的合理选择,显得特别重要。
对于大型带式输送机,目前具有可控启/停功能的驱动装置主要有CST驱动装置、变频调速驱动装置等。
CST可控启/停驱动装置是DODGE公司专门为带式输送机开发的驱动装置。它集机电液于一体,是带电液反馈控制系统、行星齿轮减速器并在输出轴装有线性湿式离合器的高技术产品。通过液压系统压力控制离合片之间的距离,实现差动调节输出力矩和输出转速的目的。CST具有设定启动速度曲线自动跟踪控制、过载保护、多机平衡等功能,可以控制带式输送机按设定的“S”形曲线启动,以满足整机动态稳定性及可靠性的要求。它动态响应快,结构紧凑,占地面积小,布置简单。由于它的结构及功能的特点,适用于大惯量重载系统的可控启动和停车,对主斜井带式输送机是较理想的驱动装置。其缺点是系统较复杂,液压元器件的维护工作量较大,难于实现长时间低速验带要求。
变频调速驱动装置是由隔离变压、变频、谐波滤波、电控等单元组成的系统装置,目前在国内已用的为“交-直-交”变频调速方式。它通过改变电动机定子供电频率来调节电动机的输出转速并满足对转矩的要求。具有调速范围宽、控制精度高、效率高等优点,能够提供
理想的可控启/制动性能,能在低速情况下长时间运行,真正提供验带速度,还可根据煤量大
小调节输送带速度。主要适用于短时间内对力矩和速度需要大范围变化的系统。
CST可控启/停驱动装置维护费用高,油耗量大。随着科学技术不断进步,变频调速技术越来越完善,因此本设计选用“交-直-交”变频调速驱动装置。

初选输送带机
输送带输送机主要技术参数初选为:运量Q=3000t/h,机长L=1640m,倾角16。,提升高度H=452m,带速v=,带宽B=1800mm,带强ST5400。
2)圆周驱动力Fu
u
根据初选的输送带机主要参数,计算圆周驱动力化(暂不考虑附加阻力):
Fu=fg(qRo+qRu+2qB+qG)cos^+GHg
=(60+++)xcos16°+=
其中,C——考虑到附加阻力后引入的系数,C=
F——模拟摩擦系数,f=
qRO 承载分支托辊每米长旋转部分质量,qRO=60kg/m
qRU 回程分支托辊每米长旋转部分质量,qRU=
qB 每米长输送带的质量,qB=
qG——每米长输送物料的质量,qG=Q/=
3)电动机功率P
传动滚筒轴所需功率:PA=Fv/1000=
Au
电动机功率:P=PA/=
A
电动机采用4台YBP-4、2000kW、10kV,3台工作,一台备用。
限制输送带下垂度的最小张力
承载分支:F>ao(qB+qG)g=
smin 8(h/a)
max
回程分支:f>auqBg=
xmin8(h/a)
max
输送带工作时不打滑需保持的最小张力
按双滚筒传动,功率配比2:1。
2F
F=u=
U13
F= =
U2 3
为满足不打滑条件,Yl<e吓,
S11
1-2
S-S二F S-S二F
1 1-2 U1 1-2 2U2
S==
2 e口292-1
S=F+S=
1-2 U2 2
S=F+S=
其中,围包角屮按195°,滚筒与皮带间的摩擦系数“,e“a=。
臬=<e卩1a1=,满足防滑条件。
S
上、下分支最小张力
下分支最小张力:
S=S—F=>F=
2 2 xmin
其中下分支阻力:
F=CfLg(qRU+qB)cos》=(+)xcos16°=
上分支最小张力:
S=S=>F.=
3 smin
满足要求。

n=竺=771 满足要求。
S1 •

带宽:B=1800mm;带速:v=;带强:o=5400N/mm;运输能力:Q=3000t/h;机长:Lh=1640m;倾角:“=16°;提升高度: H=441m;传动滚筒直径:2040mm;
托辊直径:194mm;电动机:YBP-4,4x2000kW,1500r/min(—台备用)减速器:ML3PSF150,,4套;制动器:SHI252,4套逆止器:1185NRT,2套;液压张紧装置:ZLY500J,1套
电机车选型计算实例
进行下列条件下的电机车运输计算

1)某矿主要运输巷道有三个装车站,已知:
运输距离L]=,出煤量Q]=100t/班,出矸量10t/班;
运输距离L2=3km,出煤量Q1=200t/班,出矸量20t/班;
运输距离L3=2km,出煤量Q]=300t/班,出矸量30t/班。
2) 主要运输巷道平均坡度ip=3%°。
3) 拟采用轨距为600mm的一吨矿车,选用ZKT-7/250型电机车。

1)根据原始条件计算出下列参数
(1)电机车运输加权平均距离
TLQ+LQ+LQ +3x200+2x300
L=_1 22 33= =
Q+Q+Q 600
123
(2)电机车在每个运输循环中的休止时间
0=20min
2)按重列车上坡起动时的粘着条件计算车组重量
Q= 100吧,-P= 1000X0-24x7 -7=73t
zhO+i+110a +3+
zh
式中P——电机车粘着重量 P=7t
n n
电机车重量 P=7t
®'zh=13-5kg/t
i=3%
a=
电机车起动时的粘着系数 屮=
重量列车起动时的比阻
巷道平均坡度
列车起动加速度
3)按牵引电动机的的发热条件计算车组重量
机车长时速度:v=17km/h=,
ch
平均运行速度:v===
p ch
列车运行时间:
2L' 2x2417
T— — —
60v
p
运行时间比:
T=tTQ==
机车长时牵引力:F=308kg
ch
308
Q=
zh
F
ch—P= —7=45t
(e—i) (9—2)
zha
v2
减速度:b=ch-
2L
zd
站=
4)按制动条件计算车组重量:
Q
zh
1000P屮
—P= —7=77t
11b7i—e =3—9
zh
按上面计算结果,取Q=45t
zh
则列车的矿车数:
n=zh= =28辆
cG7G
0
式中:G 矿车载重量,1t;
G0——矿车自重,
5)根据电机车牵引电动机的发热条件对上述结果进行校验。
(1) 分别计算电机车牵引重列车及空列车时的牵引力:
F=[?+n(G+G)L-i)g=(7+28x(1+)](9—3)=3051Nzh c0zh
F=(P+nGX)+i)G=(7+)(1+3)=3267N
k c0k
(2) 每台牵引电动机的牵引力:
F'
3051
zh
=;
3267
=
(3) 从牵引电动机特性曲线上查出相应的电机值。也可用下列经验公式计算:
I='/g=2&=35A;I= g=2&=36A
zh «zh k k
(4) 从牵引电动机特性曲线查出相应的列车运行速度值。也可用下列经验公式计算
重量列车运行速度
v=180+(I-40)=180+(35-40)== zh 35
zh
空列车运行速度
v=180+(I-40)=180+(36-40)== k 36
k
计算列车运行一个循环电动机的均方根电流值
v ==;v ==363m/s;L=3km
m
100L 1000L 10000X31000X3
T=t+1=L+m= - =
zhk60Xv 60v

12t+12t
I=azhzh—dx T+0
=,352X13・5+362X13・8=31A
+20
其中调车系数«=
电动机的长时电流查得为34A,
可见IvI因而满足电机发热条件。
dxch
5)按制动距离的要求验算:
(G+G)]
+n(G0+G)](w―-7)
n c0 zh
+28x(+1)J ”
= =<60m
+L7+28x(+1)J(9-3)
「 55v2[p+n
L= zh
zd1000P屮+[P
说明电机车牵引28辆1t矿车时,能满足制动距离的要求。

1)先确定每台电机车在一个班内能完成的循环次数
Tb= (每班运输工作时间)
1000L'1000L'
T=t'+1'= + = + =22mm


f=上—==•台
cT+0 22+20
2)每班所需要列车次数

'= 1 2b=
bnG 28X1
c
=
其中:K1
运输工作不均匀系数,;
K2
矸石系数,K=1+每班矸石外运量
2
Qb
=1+10+20+30=。
3)确定所需要电机车台数
=
fb=竺

c
取3台。若采用一台备用电机车,则全矿需要4台电机车。
无极绳连续牵引运输选型计算实例
1、西铭矿运输选型案例
西铭矿近几年生产采区逐步西移,巷道不断延伸,战线也随之拉长,这就给矿井辅助工作带来了相当大的困难。面对生产实际,集团公司领导及我矿领导多次组织专门技术力量进行分析,决定改变传统的辅助运输方式,推广使用先进的运输设备。及时顺利地在西十采区安装了顺槽连续牵引车。从运行至今的效果来看,获得了很好的经济效益和实社会效益。
西铭矿矿西十采区为双翼下山单一煤层采区,采区斜长2260米,走向2200米,长度为采区巷道之最。按传统的牵引设备计算,要将材料、设备运送到位,从西十上车厂至42022正巷需绞车28部,加之42012付巷所需的8部绞车,共需绞车36部。按此方式运行,一是矿备用绞车仅有20部,需新购置16部25Kw调度绞车才能满足需要;二是多级绞车运输不仅需要人员多,而且运输接替环节多,易造成各种事故隐患,给安全带来诸多不利因素;三是运输过程复杂,工作量大,运输效率低;四是增加了维修量和维修费用。为此,经多方研究西铭矿西十采区盘区运输购置了3套常州科研试制中心开发研制的SQ-1200型顺槽连续牵引车。根据现场实际情况,三部顺槽连续牵引车即可完成原定36部调度绞车的工作量。于
根据顺槽连续牵引车的技术性能及对工作环境的要求,巷道起伏坡度不得大于8。,顺槽连续牵引车巷道为直巷,我们选择了如下运行方式并对设备进行了合理的布置,即电机车将所用材料、设备带至西十采区上车场,然后由上车场JD-40KW调度绞车将材料、设备车沿1152轨道下山运输至坡下,坡下设调度车场,安置第一部无极绳绞车尾轮,即顺槽连续牵引车尾部,尾轮在两条钢轨中间且低于轨面,材料、设备车经过尾轮后与梭车相连接,该部连续牵引车即可进行拉运,该部连续牵引车即可进行拉运,该巷道全长680米,起伏坡度主5。〜7。,该部顺槽连续牵引车巷道与西十采区集中轨道巷(第二部顺槽连续牵引车运行巷道)由100米短斜巷相连通,两巷中心线夹角为67。。当第一部无极绳绞车将材料、设备运到位后,由短斜巷JD-25Kw对拉调度绞车,将车拉至西十采区集中轨道巷,再由第二部顺槽连续牵引车将其牵引到位。西十采区集中轨道巷全长2200米,起伏坡度3。〜5。,该部无极绳绞车运行全程也是2200米,这样即满足我矿辅助运输需求,以符合顺槽连续牵引车的技术性能指标。
2、 晋城煤业集团成庄煤矿盘区运输选型案例
1)轨道运输巷概况
3102/5102巷道长度1400+2000m,其中巷道有风门3道,多起伏,其中最大坡度8。,轨距600mm,轨型22kg/m,载重为24t(含平板车),拉矿车载重3t。
选型设计
根据实际条件和设计计算,本次设计方案为:选用2套SQ—80(110KW)无极绳绞车配合运输。
(1)选择单轨运输方案
根据计算,若选用SQ—80(11OKW)无极绳绞车,其中由绞车、张紧装置、梭车和尾轮及轮组通过钢丝绳串联成一套运输系统。
(2)本方案设计为:一根钢丝绳(主绳)布置在轨道内,另一根钢丝绳布置在轨道外侧(副绳),通过尾轮分成主绳与副绳。
根据巷道实际情况,第一套牵引绞车与张紧装置倾斜布置在3207横川,尾轮布置在第三道风门过后;第二套牵引绞车与张紧装置倾斜布置在3217横川,尾轮布置在巷道结尾。
(4)绞车、张紧装置、尾轮均打混凝土地基固定。
(5)沿途布置相应轮组在巷道大低洼处布置组合压绳轮组,防止钢丝绳抬的过高而挑翻矿车,在巷道突点处布置组合托绳轮组。所有轮组均设计成组合式,便于现场拆卸和组装,固定用螺栓、压板固定在轨道底部。
/s,具有制动延时功能,且延时可调。并能实现对称安装布置和前后出绳,便于靠帮布置。
运送料车时,为防止车列在下坡时追尾掉道,可把较大坡道修整到平缓过渡,即0〜3°〜5°〜8。。
经计算,选用钢丝绳规格为24NAT6X19+FC1670SGB/T8918,满足安全要求。
(9)配备双通讯系统:一套为具有打点、通话和急停功能漏泄移动通讯系统,另一套为具有打点、通话和急停功能的固定打点器。
(10)为了安全运输同时配备语音信号报警装置提醒人员和自动停车的过卷装置。
3102/5102巷道设计方案说明
3102/5102巷道用两套SQ—80(110)型双速无极绳绞车运输,前段加三道风门约1400米采用一套,后段约2000米采用一套。