多绳摩擦式提升机的防滑验算.pdf

以上 。 强韧性高 。 三从 ∀ ∃钎焊温度下 , 另置于 明 , 没有必要在 计算过程中按规定对它们全部进行验证 , 仅 需验证在最危险状 态下 , 即紧急制 动 状态下 的防滑条件是否满足要求 。 一 、 上下重载紧急制 动的极限减速 度 、 力矩与实 际制 动减速度 上提重载或 下放重载紧急 制 动时 , 主导轮 两侧钢丝绳张力由静张力和惯性力两部分 组 成 。 当紧急制动减速度达到某 一数值 , 惯性力 增大 , 从而使主导轮两侧钢丝绳张力处在钢丝 绳滑动 的临界状态 , 我们则称 该紧急制 动减速 度值为紧急制 动 的极限减速度 。 表示紧急制 动极限减速度的公式如下 处〕 〔 − 砰‘ ≅〕 一琶息丈 已万不万不砂万百 刃瓦下 3 一 3 ,; , 、 ; 0 − “‘一3 , 〔 −件‘ − , ‘ 3〕 七。 ’ , 6‘ 5七 − 6 万丁万万下一丁丁 飞一石可4几万产凡二不二 。气 尸 州 ≅, ,尸 、议/甲 灯Α, ‘「 3 一 式中 〔 〕 Β 下放重 载极限减速度 〔 井筒阻力系数 件 钢 丝绳 与主 导轮摩擦衬垫 之 间 的 摩擦系数 钢 丝绳在主导轮上的围 包角 为简化分析 , 引入提升装置质 量系数丫值 , 该值为有效载荷 / 与主 导轮两侧不包 括 主 导 轮 、 减速 器 及 电动机所有运动部分质量 万/ 产的 比值 发生事故时 , 可在尽可能允许大的减速度值条 件下作紧急制动 Δ 而副井罐笼提升因为要求升 降人员 , 故宜选用较小的值 。 在浅井提升中 , 为满足防滑要求而需增加容器配重时 , 不宜使 紧急制动力矩值过大而引起容器配重不必要 的 增加 。 紧急制 动力矩值的确定不 应受到大于或 等于 三倍静力矩 的限制 , 仅在制 动终了 时能满 足这一条件即可 。 为此 , 需要有效的二级制 动 设备 。 目前国内已有由洛阳矿山机械研究所研 制 成功的Ε9 型液压站可以满足 这 一要求 〔〕 。 用制 动力矩/ Φ 和静力矩/ , 表示的实际减 速度关系式 如下 下放重载实际减速度 3 ∀ 后 流 / Φ 一 / Γ 叉Η Ι 3一2 以 上提重载实际 减速度 / / 6 艺Η Ι 3二 / 艺/ , ≅一 不考虑井筒阻力及 导向轮惯性力影响 , 并 代入ϑ值 , 式3一3 、 3一可表 示 为 〔 〕 Β1 5− , “ 一 3一ϑ− 户 3 5 − 尸“ 3 一 丫− 户‘ 一3 3一; Μ ; ; / 丫Μ 匕 1 劝 二二 ‘自ΡΣ 艺Η艺Η / 艺Η 3 一3 ∀ 根据大量 的实际统计 , 该比值最小值在 3 。 左右 , 不可能小于3 。 Δ 最大值在3 ,左右 , 超过的情况很少 。 在 。一 坐标系中 , 作给定值Κ 1 3 、 、 ⋯的 制 动力矩特性曲线 , 并 根据横座 标丫 与〔、匕例关系 令 一‘ , ‘ 、 ‘ 声Μ产产产产 ς ς ςς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς ς 上上上上上上上上上 只只只推推 几二Λ , ; ; ; 黔 轰轰Μ Μ Μ 澎澎澎澎澎澎澎 瓣瓣瓣厂 厂 Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ 准准准零零兴兴 Τ Μ Μ Μ 珊珊珊Μ 厂厂 令令丫丫丫 撇撇撇 Λ尸尸 衬衬议议议 萝萝萝 叫洲 洲洲洲洲 萝萝萝 Μ Μ Μ Μ Μ 丈丈 少少 凌凌凌凌凌凌 芳录数乙 乙 Ω Ω Ω , 兮 一一ΞΞ于二二 之 Ξ 别别 产衡苦 录农丘 了歹止歹 Λ 及圣袭教Π 图 3一3 提升机减速度与质盆 系数和 制动力矩倍数的关系曲线 图 3 一 提升机极限减速度 、 实际减速度范围与质最系数 和 制动力矩倍数的关系曲线 Υ丫阳二3 止止止誉誉 少 拼长 长 厂 一 ‘” ” Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ Ψ 一 一丁夕夕 尸尸 Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ 一一 鑫鑫鑫 扮 Μ ’’ 气二Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ Μ 了了了了Μ Μ Μ 杀杀杀 Ω 入入 匕丫Υ Υ Υ 材材材材 派 Δ 玉玉 双双丫 丫 Μ 水水 、 ΤΤΤ 沐子 子 雏雏 兵兵 、赢力暑 暑 蚤少 少、 ΤΤΤ Μ Μ Μ Μ Μ “苦熨 熨熨熨 爵爵爵 ⋯ Μ Μ Μ Μ 冲冲 顶予畏分川川 「「 。犷 , , 犷 Ξ 歹 , 二二 图 3一 匕限值〔 〕 、1 Π、 , 和〔 Μ 〕 , 1 Π丫 有相互制约的关系 , 即在给定制动力 矩 的条件 下 , 满足上 限值〔 ‘ 〕 。1 Π丫的条件不一定满 足〔 。〕、二 Π丫的条件 , 或反之 。 例 如上 例图中 , 当终为∀ 或∀ 时 , 在丫Μ 。Θ 3 的条 件下 , 由于上 限线〔 〕 、1 Π丫的 限制 , 实际 上在 上 提重 载 紧急制动时 达不到极限减速度 值 , 而 使实际减速度 Φ 限布 ΥΩ在 极限值〔 Μ 〕 。 1 Π丫 曲线以下上限∴ “ 。 由于丫Μ 。不可 能 小动 3 , 由此得出结论 满足下放重 载 紧 急 制 动 防 滑条 件 , 必然满足 上提重载紧 急制 动防滑 条 件 。 故计算中仅需验证下放重载紧急制动防滑 条 件 。 Ο 目前计算中件值取∀ , 故不必验算上提 重载紧急制动减速度是 否会 超 过米Μ秒 ’Δ 仅 在 例如件 二∀ , ϑΜ 。为 3 一3 的条件 下 , 应验证并满足实际 制动减速度不 超过 米 Μ 秒 “。 − 、 满足以上 各项的条 件 , 紧 急制动实际 减速度范围在图〔 3 一 〕中以粗线部分 表 示 。 制动力 矩 倍数Κ 1 的适用范围以粗线 表 示 。 在 粗线 右方范围 , /Ν / 」Δ 在粗 线左 方范围 , /Θ / 」。 Π 、 Ρ 交的最低值 , 卜二∀ 时 为3 , 9 , 但 件二∀ 时则为 左右 。 因此 浅井 提升 时 , Κ值 在一之间必须采 用两级 制动减速 。 实际制 动减速度和防滑安全 系数确 定后 , Κ值 随之被 确定 。 5 、 丫的 最大值 , 当件 二 ∀ 时 , 丫李3 , , 当件 1 ∀ 时,丫李 9 。 该 值 是 由下放重载紧 急制 动极限减速度限 制的 。 但 在件 1 ∀ 的条 件下 , 当比值丫Μ 。1 3 一3 时 , 丫值 由 ’ 李 米Μ秒 “限制, 将下降至 9 」 3范围内 。 这时 , 当丫值 不满足防滑要 求 时 , 增加容 器 配 重和增加整个提升 系统的转动惯量选择转动 惯量较大的 电机一减速器一绞 车传动系统 , 可以收 到相 同的防滑效 果 。 以上 述紧急制动极限减速度 , 紧急 制动力 矩与实际减速 度之间的关系 及相互 制约条 件的 基本理 论 为指导 , 考虑 到各种类型 的多绳摩 擦 式提升方式 及各种其 他因素的影响 , 我们可以 绘 制出一系 列比较 准确的 曲试图表 , 迅 速而方 便地求得紧急 制动状态的各项 参数 。 二 达不到额定载荷时 的钢丝绳 防滑问题 副井罐笼提升 , 载荷 的变 化范 围很大 。 当 根 据额定负载防滑 条件 调定紧急制动力矩后 , 同时必须保 证罐笼内 负载在 小 于额定 负荷载的 任何情况下都满足防 滑要求 。 空 容器运行为这 种情况的极限条件 。 根 据公 式 3 一 2和3 一 9 , 恒定的 制 动力矩可用下式表示 / 1 芝Η 。 Ι/ 61 艺Η ,Λ Ι 一 / 6 一3 罐笼空 载时的紧急制动条件 / Φ 二 艺Η 。, Μ Ι 一 式 中 艺Η 。 罐笼空 载时 变位 到主 导轮圆 周上的提 升 系统 全运动部分的质量 刀 , 罐笼 空 载时紧急制动减速度 将 一 式代入 一 3式 , 有 艺Η , , Ι 二 艺Η Ι千/ , 一 卫Η , ,。Ι 1 三Η ‘Ι 一 / Γ 一 . 一 ; ≅ 、 ; , 1 2 −∃ 一∃ . 式 中 ∀ 、∀ 一个罐笼内的矿车 自重 ; ∗ ; ∀∗ 90 〔 。 不 获蔺二几. 一〔 。 〕 3 − 6 卜‘ 0. −∃ 一Α . 一一下澳丝其毕一 Β −∃ 一∋. 艺戈匕 ’ Β 一夕一Χ ∃ 3气6 ‘一 十上少 户 86卜 〔 。 〕 、 勺 ∃ 一丁丁 扁 石凡Β 一万二 Β 只一 , , 不弓 爪 屯 ∀ ∗ 忿 ‘ Α Ε , 对 ∋吃双 层四车罐笼 ,, 四个 矿车白重, Φ Φ 公斤 , 满足 防 滑要求需多加 罐笼 配重4 Φ ∋公斤 , 对 吨双层四车罐笼 , 矿车自重, Α 公斤 , 需多加 配重∋Γ Α公斤 , 这说明当考虑这种最危险状态 时 , 需要增加的容 器配重数 量有可能影响设备 选型 。 由于设备选型 的原因而不 能 满足最危险 状态计算所需 的容器配重要 时 , 应在 设计中特 另≅ Λ注明 , 绝不允许下放重载时 上提侧罐笼内无 压 载矿车 。 井筒阻力8值对防滑 条件的影响 由于提升 时井筒阻力要消耗 能量 , 所以通 称为 “提 升有害阻力 ” 。 但 在紧急制 动 过 程 中 , 由于该阻力的存在提高了防滑安全系数 , 所以在紧急制动 过程 中有益于安全 。 因此 , 许 多文 献主张防滑计算中不考虑井简阻力的影 响 , 认 为这样的计算 “ 埋伏 ” 了一部分 防滑安 全系数Δ 实际偏向安全 , 但这样的直 观 不能准 确判断井简阻力提高防滑安全性的程度 。 试以 一 式 进行分析 , 在进行计算时代不代 入 阻力一项 , 直 接 影 响配重数量 。 影 响配重的数 量值 即为按 阻力一项∃ .α 计算得出 的数值 。 例 如 按∃ . 8 1 ∃ . / 计算 , 设〔 。 〕 、1 3 9 米Μ 秒 ’, 卜1∀ , 1 3 3二 , 则∃ .1 2 , , 如 果取。 1 ∀ 3 , 当不考虑井筒阻力时 , 将使容器 配重增 加∋ 2 , ,。 对3 。 吨双层四车罐笼 , 载 研石3 ∀ , ∀∀公斤 , 则罐笼配重 相差29 ,∀公斤Δ 对 3吨双层四车罐笼载研石2 , ∀ ∀公斤 , 配重相 差9 ∀公斤 。 可见 , 认为计算中不 代入井筒阻 力值可以提高 防滑安全系数 , 但将降低 计算精 确程度 , 甚至引起不必要 的设备升 级 。 因此我 们认 为应在计算中考虑井筒阻力的影 响 , 进行 较为精确的计算 。 四 、 结论 3 、 不必对静 防滑安全系数 不得 小于3 9 和动防滑安全系数不 得小于3 进 行 验算 。 、 在目前取件 1 。 。 的条件下 , 只要 能满 足下放重载紧急 制动时的不 滑动条件 , 必然能 满足上提重载紧急制动时 的不 滑动 条件 , 也 能 满足正常提升 或下放 时的动防滑安 全 系数不小 于3 的要求 。 、 当拼1 。 , ϑ大 于 3 以及丫Μ 。为 3 一3 时 , 应核算上提重 载紧急 制动 的实际二 减速度是 否 超过 规定 。 、 进 行紧 急制 动防滑 验算时 , 紧急制 动 力矩 为 给定 值 , 该值确定后 即为定 值 。 当提升 系统的质 量 系数确定 时 , 该 紧 急制 动力矩值与 实际制动减速度以及紧急 制 动防滑安全系数有 相对应 的关系 。 任何提升状态 下 的实际 制 动减 速度值都必须小于该 状态下的极限减速度值 。 、 应考虑提升载荷的变化 。 从额定载荷 直 到空载时 , 防滑条件都应得到满足 。 2 、 应计算井简阻力的影 响 。 因为这种阻 力的存在 , 对下放和 上提重载时 的紧急 制动减 速 过程 是有益的 , 能提高极限减速度值 。 9 、 由于计算的某些参数与实际 可 能产生 的误差 , 对 于下放重 载紧 急制 动减速度不小于 3 米Μ 秒 , 应有安全裕度 。 建议该防滑安全 系数在副井提 升中取3 。 3 左右 , 在主井中防滑 安全 系数可取3 ∀ 左右 。 , 、 当上提罐笼内无空矿车平衡时 , 相对 来说等于下降罐笼内的矿车变为载荷而增大了 ϑ值 。 要进 行这 种最危险状态 的防滑计算 。 参考文 献 〔4〕 、 煤矿安全规 程 煤炭工 业部3 , ∀, 制定 〔〕 、 煤炭工业设计规范煤炭工业部3 9 , , 3 3制定 〔〕 、 Ε9 型矿井提升 机液压站 煤矿设 计 3 ,∀ 。 期 〔〕 、 矿井提升设备中国矿业学院主编 。 3 , ∀ 。 〔〕 、 多绳提升机紧急制动方式的计算特点 煤矿设计3 9 期 〔2〕多绳提升机的防滑计算 煤矿设计3 9 , 3期 〔9〕 、 副井多绳摩擦式提升机紧急制动力矩验 算煤矿设计 3 9 期 更正 3 ,年 期 ,页图 3 应为 “ 钎柄修整模 ” , 图 应为 “墩节模” 。 作者应为王金城 。 同期3 页中右公式 , 应 为Ι行 1 ⎯Ι 41 。 ∀ 。