大兴矿南风井JKM-3.25/4(Ⅱ)提升绞车调试参数核算

陈纪军 张永俭 曾小艳 宗方明

（铁煤集团大兴煤矿）

1 引言

大兴矿南副井提升绞车为JKM-3.25/4(Ⅱ)，提升绞车是矿井主要提升设备，提升绞车的各种参数是根据提升载荷的不同而改变，提升机的液压制动系统，是提升绞车保证提升安全的重中之重，本文就我矿南副井提升绞车的能力及制动系统进行核算，目的是达到提升系统的安全可靠。

2 能力核算

主轴装置+减速器变位质量：15.26×103kg；导向轮变位质量：3.06×103kg；罐笼质量 QZ：2×10.35×103=20.70×103kg；悬挂装置质量：8×0.42×103=3.36×103kg；一次提升载荷 Q：33（人）×75kg=2.48×103kg；罐笼内尺寸：5m×1.2m=6m2；提升人员数量：6m2/0.18m2=33（人）

提升钢丝绳质量：4×4.78×767m=14.67×103kg；平衡尾绳质量：2×9.56×（674+1.5×1.5）=14.65×103kg；电机变位质量：Qd=2（GD2）d（i/D）2=2×1.28×(7.35/3.25)2×103=13.09×103kg

总变位质量：Σm=（15.26+3.06+20.70+3.36+2.48+14.67+14.65＋13.09）×103=87.27×103kg

设计钢丝绳最大静张力：45×103kg；设计最大静张力差：14×103kg实际最大静张力：Fz=Q+Qz+4PHc=2.48×103+10.35×103+4×4.78×704=25.72×103kg

实际最大静张力差：Fc=Q+△H=2.48×103+（4×4.78-2×9.50）×704=2564.48kg=2.56×103kg，因：c=Fc/Σm Fc=2.56×103kg 远小于 Σm=87.27×103kg所以：Px=2.75×3.25×Σm/（A·n）=2.75×3.25×87.27/（14200×12）×103=2.28Mpa，Px实际取值：Px=2.28＋0.5=2.78MP(0.5 残压)；最大敞闸压力：Pmax=Px+Pf，Pf—综合阻力，产品说明书给出Pf=1.65Mpa； 即 ：Pmax=Px+Pf=2.78+1.65=4.43Mpa，说明：现实际最大敞闸压力为5.2Mpa

重物下放时二级制动油压计算：

按规程规定，减速度取a≥1.5m/s2R1/R2=0.9，PI级≤2Px-（7.8Σm+5.1Fc）/（A·n）=2×2.78-（7.8×87.27×103+5.1×2.56×103）/（14200×24）=3.53MPa

取规程规定的最大值a≤5m/s2；PI级≥2Px-（25.7Σm+5.1Fc）/（A·n）=2×2.78-（25.7×87.27×103+5.1×2.56×103）/（14200×24）=-1.06Mpa

通过计算结果表明，因实际张力差Fc=2.56×103kg很小，取FI级=3.53Mpa

防滑校验：

1）静防滑验算，要求静防滑安全系数бj≥1.75，eua=1.87

提升重载时：上升侧钢丝绳静张力；提人：Fs=Q+Qz+4PHc+0.1Q=2.56×103+10.35×103+4×4.78×704+0.1×2.56×103=26.63×103kg

下降侧钢丝绳静张力：提人：Fx=Qz+4PHc-0.1Q=10.35×103+4×4.78×704-0.1×2.56×103=23.56×103kg

бj=Fx（eua-1）/Fs-Fx=23.56×103×0.87/26.63×103-23.56×103=6.67＞1.75

下放重物时：下放人员时：бj=Fx（eua-1）/Fx-Fs=23.56 ×103×0.87/26.63 ×103-23.56 ×103=6.67＞1.75

提升和下放人员时的静防滑安全系数相同（载荷相等）大于1.75，满足条件。

动防滑验算：要求动防滑安全系数бj≥1.25，提升作业：考虑提人，加速段防滑最不利，上升侧静阻力：Fs=26.63×103kg=260974N，下降侧静阻力：Fx=23.56×103kg=230888N

上升侧变位质量：提人：ms=Fs-0.1Q=26.37×103kg，，下降侧变位质量：提人：mx=Fx+0.1Q=23.82×103kg，бj=（Fx-mxa1）（euaυ-1）/(Fs-Fx)+(ms+mxa1)=2.74＞1.25

下放作业，下放人员时，减速度防滑最不利，下降侧静阻力：下人：Fx=255192N

上升侧静阻力：下人：Fs=236670N；Ms=26681kg；mx=23509kg；бd=（Fs-msa3）（eua-1）/（Fx-Fs）+（ms+mx）a3=4.19＞1.25

紧急制动防滑验算：最不利情况是下放载荷（人员）时发生紧急制动，因下放载荷小于变位质量，仍然考虑变位质量。Mz≥3（Σm×D/2）=3×(87.2700×3.25×2)=425441kg.m

az=(2Mz/D-0.8Σm)/Σm=2.2＞1.25

以上三项防滑验算结果：静动防滑安全系数均符合规定要求。

3 结束语

通过上述对JKM-3.25/4(Ⅱ)提升机的能力核算证明，我矿南副井提升绞车，能够满足矿井提升的需要的，各种制动参数符合设计和《煤矿安全规程》要求。随着科学进步与发展，矿井提升绞车PLC控制系统的投入使用，液压制动系统也随之发生了很大的变化，液压制动系统的改进是必然发展趋势，液压站控制系统的电液调压系统将改为比例调压系统，实现调压及二级制动系统更加准确可靠，以确保矿井提升本质安全。

[1]《煤矿固定机械手册》，煤炭工业出版社，1996年7月

[2]《提升与运输》，中国煤炭工业大学，1986年6月

[3]《提升机安装与调试使用说明书》，洛阳矿山机械厂，1986年8月