白庄3900架空乘人装置设计说明书

长沙正忠科技发展有限公司

山东肥城白庄矿架空乘人装置设计计算说明书

一、 已知参数：

型号; RJKY45-25/1500

总长：L0＝1000m 平均坡度：平均а＝7°

斜长：L＝965m 最大坡度：平均а＝15°

二、 主要参数的确定：

１、预选电动机：YB2-225M-4 45KW

Ｎe＝1480 转／分。 电压等级：６６０/1140Ｖ

２、预选驱动轮：直径＝2m

３、预选减速机：MC3RVHF07-90 增速比=0.709 减速比＝90

综合减速比i＝126.9

钢丝绳运行速度：

Ｖ＝Ｋ×（πＤ／６０）×Ｎe／i

＝0.98×（3.14×2／90）×1480／126.9

≈1.2 m/s

Ｋ――钢丝绳运行时蠕动系数.取Ｋ＝０.９８

如增加变频器，则运输速度：V=0～1.2 m/s

４、预选钢丝绳：６×１９Ｓ－φ２0 （q0＝１.47Ｋg／m）

５、设定乘座间距为λ１＝12m，则运输效率：

Ｑr＝３６００×Ｖ／λ１＝3600×1.2／12

＝359 人/h

６、托轮间距：λ２＝０.８５λ１＝０.８５×12＝10m

７、驱动轮绳槽与牵引钢丝绳间的摩擦系数μ＝0.20~0.25

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８、牵引绳在驱动轮上的围包角а＝１８０°．

三、 牵引钢丝绳张力的计算：

１、 最小点张力的计算

Ｓmin＝Ｃ×q0×g

式中 Ｓmin――最小张力点的张力，Ｎ；

Ｃ―――钢绳的挠度系数，取Ｃ＝1076；

q0―――预选牵引钢绳的每米质量，１.47ＫＧ／Ｍ；

g―――重力加速度，g＝９.８１Ｍ／Ｓ２。

Ｓmin＝1076×1.47×9.81≈15523Ｎ

２、 各点张力的计算

① 当下放侧无人乘坐而上升侧满员时：（动力运行状态）

线路运行阻力：

Ｗ４－１＝［q0＋（Ｑ１＋Ｑ２）／λ１］×（ωcosα0＋sinα0）L×g

＝［1.47＋（80＋15）／12］×（0.020×cos7°＋sin7°）×965×9.81

≈12034 Ｎ

Ｗ２－３＝q0×（ωcosα0－sinα0）L×g

＝1.47×（0.020×cos7°－sin7°）×965×9.81

≈－2627Ｎ

各点张力：

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Ｓ３＝Ｓmin＝15523Ｎ Ｓ４＝１.０１Ｓ３＝15678Ｎ

Ｓ１＝Ｓ４＋Ｗ４－１＝15678＋12034＝27712Ｎ

Ｓ２＝Ｓ３－Ｗ２－３＝15523＋2627＝18150Ｎ

式中：q0――每米钢丝绳质量 １.47ＫＧ／Ｍ

Ｑ1――吊椅额定负载Ｑ1＝Ｑ1１+Ｑ1２=80kg

Ｑ1１－乘坐人员重量７５kg Ｑ1２－重物重量为5kg

Ｑ２――每把吊椅重量.取Ｑ２＝１５kg

ω――牵引钢丝绳运行阻力系数，动力运行时.取ω＝0.020

制动运行时.取ω＝0.015

Ｌ――井筒斜长。

② 当下放侧满员乘座而上升侧无人乘座时.（制动运行状态）

线路运行阻力为：

Ｗ４－１＝q0×（ωcosα0＋sinα0）L×g

＝1.47×（0.015×cos7°＋sin7°）×965×9.81

≈3521Ｎ

Ｗ２－３＝［q0＋（Ｑ１＋Ｑ２）／λ１］×（ωcosα0－sinα0）L×g

＝［1.47＋（80＋15）／12］（0.015×cos7°－sin7°）×965×9.81

≈－9084Ｎ

各点张力为：

Ｓ３＝Ｓmin＝15523Ｎ Ｓ４＝１.０１Ｓmin＝15678Ｎ

Ｓ１＝Ｓ４＋Ｗ４－１＝19199Ｎ Ｓ２＝Ｓ３－Ｗ２－３＝24607Ｎ

四、 驱动轮防滑校验

当下放侧无人乘座而上升侧满员乘座时，处于动力运行状态:

且Ｓ１－Ｓ２>０ Ｓ１／Ｓ２＝27712／18150＝1.52<еμα（1.87）

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当下放侧满员乘座而上升侧无人乘座时:（制动运行状态）

Ｓ１－Ｓ２<０,且Ｓ２／Ｓ１＝24607／19199＝1.28<еμα（1.87）

符合要求

式中μ――钢丝绳与驱动轮衬垫摩擦系数.取μ＝0.20

α――钢丝绳在驱动轮上的围包角а＝１８０°。

五、 电动机功率的计算

１、 动力运行时：

P＝Ｋъ（Ｓ１－Ｓ２）υ／（１０００η）

＝1.6（27712－18150）×1.2／（1000×0.9）

＝20ＫＷ

２、 制动运行时：

P＝Ｋъ（Ｓ２－Ｓ１）υ／（１０００η）

＝1.6×（24607-19199）×1.2／（1000×0.9）

＝11.5ＫＷ

式中：Ｋъ――电动机功率备用系数.一般取Ｋъ＝１.2５～１.６

η――传动功率. η＝０.9

考虑在特殊情况下，需要增加乘座人员密度

选取电动机功率为45ＫＷ.

型号为：ＹＢ2－２25Ｍ－4 额定功率：45ＫＷ

Ｎe＝1480 转／分 额定电压６６０/1140V

当电机备用系数Ｋъ取2.0 时，动力运行功率：

P＝Ｋъ（Ｓ１－Ｓ２）υ／（１０００η）

＝2.0×（27712-18150）×1.2／（1000×0.9）

≈25.5=45ＫＷ

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六、 牵引钢丝绳计算

ＳＫ＝m×Ｓmax

式中：ＳＫ－－钢丝绳破断拉力总和.

m――钢丝绳的最低安全系数.取m＝６

Ｓmax――最大张力点张力

ＳＫ＝6×27712＝166272Ｎ

因此，选择钢丝绳６×１９Ｓ－φ２0

其钢丝最小破断力：251KN，公称抗拉强度:1570Mpa

七、 机尾所受拉力计算

Ｓi=Ｓ３＋Ｓ４＝15523＋15678＝31201Ｎ

采用机尾双滑轮四绳牵引重锤或油缸张紧：则拉紧力为7800N,每块重锤重50Kg, 共16 块。

八、 机头所受拉力计算

Ｓi=Ｓ1＋Ｓ2＝27712＋18150＝45862Ｎ

九、 拉紧行程确定

Ｌi＝0.005×L0×2＝0.005×1000×2＝10m

考虑富裕系数，最终确定L= 11 m

十、 额定牵引力计算

柱销联轴器传动效率：η1=0.97

齿轮联轴器传动效率：η3=0.98

减速机传动效率： η2=0.95

驱动轮直径 ：D=2m

1、电机额定扭矩

Te=9550Pe/N=9550×45/1480=290.37N.m

2、电机传输在驱动轮上的额定扭矩

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Te2= Te×i×η1×η2×η3

=290.37×90×0.97×0.95×0.98

=23600.2N.m

3、电机传输在驱动轮上的额定扭矩与减速机额定输出扭矩比较

Te2=23600.2N.m

T2 =32900N.m

Te2＜T2

所以，猴车设备额定输出扭矩：

Tr=Te2=23600.2N.m

4、 额定牵引力

F=Tr/(D/2)=23600.2/(2/2)=23.6KN

5、工作牵引力、扭矩与转速

Si=Ｓ1－Ｓ2=9560N Tr=Si×D/2=9563N.m n2=n1/i=11.7r/min

十一、 工作制动器夹紧力的计算：

1、工作制动器制动力矩：

T r= K 工作制动T /(i×η)

=2×9562000/(90×0.86)

=182740.444N.mm

=182.7N.m

式中：K 工作制动――制动备用系数.一般取K 工作制动＝１.５～2.0

选用BYWZ3B-315/90 电液推杆制动器，其制动力矩为1250N.m ,满足要求。

2、工作制动器制动力： Si r = T r/ R′=182740.444/157.5

=1160N

3、抱闸夹紧力： Si n = Si r /μ =1160/0.3 =3868N

式中：R′――柱销联轴器半径 R′=D′/2=157.5mm

η――传动功率. η＝0.86

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μ――柱销联轴器与工作制动器衬垫摩擦系数.取μ＝0.25～0.4

T ――设备运行输出扭矩 T =9562 N.m

十二、轮边制动器制动力的计算：

F r≥K 安全制动T /(0.5D)=2×9562000/(0.5×2000)=19124N

式中：D――驱动轮直径 D=2000mm

式中：K 安全制动――制动备用系数.一般取K 安全制动＝１.５～2.0

选用YLBZ40-120-BK 轮边制动器，液压油缸额定工作压力6MPa,额定制动力

63KN，额定夹紧力73KN，完全可以满足上述轮边制动要求。

长沙正忠科技发展有限公司--技术部编制

二〇一一年五月十三日