大興礦南風井JKM-3.25/4(Ⅱ)提升絞車調試參數核算

陳紀軍 張永儉 曾小艷 宗方明

（鐵煤集團大興煤礦）

1 引言

大興礦南副井提升絞車為JKM-3.25/4(Ⅱ)，提升絞車是礦井主要提升設備，提升絞車的各種參數是根據提升載荷的不同而改變，提升機的液壓制動系統，是提升絞車保證提升安全的重中之重，本文就我礦南副井提升絞車的能力及制動系統進行核算，目的是達到提升系統的安全可靠。

2 能力核算

主軸裝置+減速器變位質量：15.26×103kg；導向輪變位質量：3.06×103kg；罐籠質量 QZ：2×10.35×103=20.70×103kg；懸掛裝置質量：8×0.42×103=3.36×103kg；一次提升載荷 Q：33（人）×75kg=2.48×103kg；罐籠內尺寸：5m×1.2m=6m2；提升人員數量：6m2/0.18m2=33（人）

提升鋼絲繩質量：4×4.78×767m=14.67×103kg；平衡尾繩質量：2×9.56×（674+1.5×1.5）=14.65×103kg；電機變位質量：Qd=2（GD2）d（i/D）2=2×1.28×(7.35/3.25)2×103=13.09×103kg

總變位質量：Σm=（15.26+3.06+20.70+3.36+2.48+14.67+14.65＋13.09）×103=87.27×103kg

設計鋼絲繩最大靜張力：45×103kg；設計最大靜張力差：14×103kg實際最大靜張力：Fz=Q+Qz+4PHc=2.48×103+10.35×103+4×4.78×704=25.72×103kg

實際最大靜張力差：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 遠小于 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實際取值：Px=2.28＋0.5=2.78MP(0.5 殘壓)；最大敞閘壓力：Pmax=Px+Pf，Pf—綜合阻力，產品說明書給出Pf=1.65Mpa； 即 ：Pmax=Px+Pf=2.78+1.65=4.43Mpa，說明：現實際最大敞閘壓力為5.2Mpa

重物下放時二級制動油壓計算：

按規程規定，減速度取a≥1.5m/s2R1/R2=0.9，PI級≤2Px-（7.8Σm+5.1Fc）/（A·n）=2×2.78-（7.8×87.27×103+5.1×2.56×103）/（14200×24）=3.53MPa

取規程規定的最大值a≤5m/s2；PI級≥2Px-（25.7Σm+5.1Fc）/（A·n）=2×2.78-（25.7×87.27×103+5.1×2.56×103）/（14200×24）=-1.06Mpa

通過計算結果表明，因實際張力差Fc=2.56×103kg很小，取FI級=3.53Mpa

防滑校驗：

1）靜防滑驗算，要求靜防滑安全系數бj≥1.75，eua=1.87

提升重載時：上升側鋼絲繩靜張力；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

下降側鋼絲繩靜張力：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

下放重物時：下放人員時：бj=Fx（eua-1）/Fx-Fs=23.56 ×103×0.87/26.63 ×103-23.56 ×103=6.67＞1.75

提升和下放人員時的靜防滑安全系數相同（載荷相等）大于1.75，滿足條件。

動防滑驗算：要求動防滑安全系數бj≥1.25，提升作業：考慮提人，加速段防滑最不利，上升側靜阻力：Fs=26.63×103kg=260974N，下降側靜阻力：Fx=23.56×103kg=230888N

上升側變位質量：提人：ms=Fs-0.1Q=26.37×103kg，，下降側變位質量：提人：mx=Fx+0.1Q=23.82×103kg，бj=（Fx-mxa1）（euaυ-1）/(Fs-Fx)+(ms+mxa1)=2.74＞1.25

下放作業，下放人員時，減速度防滑最不利，下降側靜阻力：下人：Fx=255192N

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

緊急制動防滑驗算：最不利情況是下放載荷（人員）時發生緊急制動，因下放載荷小于變位質量，仍然考慮變位質量。Mz≥3（Σm×D/2）=3×(87.2700×3.25×2)=425441kg.m

az=(2Mz/D-0.8Σm)/Σm=2.2＞1.25

以上三項防滑驗算結果：靜動防滑安全系數均符合規定要求。

3 結束語

通過上述對JKM-3.25/4(Ⅱ)提升機的能力核算證明，我礦南副井提升絞車，能夠滿足礦井提升的需要的，各種制動參數符合設計和《煤礦安全規程》要求。隨著科學進步與發展，礦井提升絞車PLC控制系統的投入使用，液壓制動系統也隨之發生了很大的變化，液壓制動系統的改進是必然發展趨勢，液壓站控制系統的電液調壓系統將改為比例調壓系統，實現調壓及二級制動系統更加準確可靠，以確保礦井提升本質安全。

[1]《煤礦固定機械手冊》，煤炭工業出版社，1996年7月

[2]《提升與運輸》，中國煤炭工業大學，1986年6月

[3]《提升機安裝與調試使用說明書》，洛陽礦山機械廠，1986年8月