煤矿机电设备选型计算毕业设计-文库吧

【正文】 作用于支架上的顶板岩石厚度系数，取 8。 H— 最大采高，取 米。 R— 岩石容重 ,这里取 吨 /米 3 5．液压支架的选型 根据以上计算结果，查 《矿山机械与设备》 2021 年 1 月第一版表 1611，选择ZZ4000/17/35 型支撑掩护式 液压支架。其 具体技术参数见（表二） 液压支架特征（表二） 特 征 型 号 高度 （ m） 宽度 （ m） 适应 坡度 初撑力 (KN) 工作阻 力 (KN) 支护强 度（ MPa） 对地比 压 (MPa) 质量 (t) 支撑掩护式 Zz4000/17/35 1． 5 30176。 3141． 6 4000 1． 73 10． 5 第三节 滚筒采煤机的选择 一、采煤机性能参数的计算与决定 山东科技大学学士学位 论文 1．滚筒直径的选择 双滚筒采煤机的滚筒直径应大于最大采高的一半，按经验公式双滚筒采煤机的滚筒直径。 mHD )( m a x  初步选取滚筒直径为 米。 2．截深的选择 滚筒截深是采煤机工作机构截入煤壁的深度，截深的确定与煤层的压张效应，截割阻抗（截齿截割单位切削厚度所对应的截割阻力）大小，煤层厚度、倾角、顶板稳定性及采煤机稳定性有关。本设计中采煤机的工作在厚煤层中截深宜小，可取 米，但国内的采煤机为了制造方便截深一般为 米，故本设计中采煤机的截深取 米。 3．滚筒转速及截割速度 滚筒的转速对能耗、装载、煤尘影响很大 ,由公式采煤机截齿的最大切削厚度mnVh 1000max  ，知当采煤机一条截线上安装的截齿数 m、牵引速度 v 一定是转速 n 愈高，煤尘产生量愈大，截割部耗能也就愈高。在实践中滚筒转速愈高则循环愈快，采煤机装煤效果不好。一般认为滚筒的转速控制在 30~50 转 /分为宜。本设计中滚筒转速 n=50 转 /分。 滚筒的转速及直径确定后采煤机的截齿截割速度也就定了，一般控制在 4 米 /秒。 4．采煤机的最小设计生产率 采煤机的最小设计生产率用公式表示为 in  WQ 吨／ 小时 式中： W 采煤机的日平均产量，查表 1 可知 W=90 104／ 300=3000 吨。 5．采煤机截割时的牵引速度及生产率 1）根据采煤机的最小设计生产率 Qmin 决定牵引速度 V1 HBrQV 60min1  625  米／ 分 式中： Qmin— 采煤机的最小设计生产率， 625 吨 /小时。 H— 采煤机平均采高， 3 米。 山东科技大学学士学位 论文 B— 采煤机截深，取 米。 R— 煤的容重，取 吨 /米 3 2）按截齿最大切削厚度决定牵引速度 V2 采煤机在工作过程中滚筒及按一定的转速 n 运动，由按一定的牵引速度 v 运动，滚筒的切削厚度按照月牙规律 变化，如果滚筒的截齿数为 m，则截齿的最大切削厚度hmax用公式表示如下： mnvh 1000max  mm 当 m、 n 一定， hmax与 v 成正比关系，当 hmax大于齿坐上截齿伸出长度，使齿座及螺旋叶片也参与截割，则截割阻力及功率剧增，使齿座受到磨损，造成截齿不能正常工作。 为了避免上述情况的发生，一般截齿的最大切削厚度应小于截齿伸出齿座长度的70%，按照这一要求采煤机的牵引速度 V2可用下式表示。 1000/max2 mnhV   100050452 米／ 分 式中： /maxh — 截齿在齿座上伸出长度的 70%（毫米）国产径向截齿大约为 44~55毫米，切向截齿大约为 41~52 毫米，取 45 毫米。 m— 采煤机采煤机一条截线上安装的的截齿数，取 2 个。 n— 采煤机滚筒的转速，取 50 转 /分。 3）液压支架的推移速度决定的牵引速度 V3 支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度，才可以保证采煤机安全生产。 故 V3≤ 支架的推移速度。在这里我们取 V3=6 米 /分 由以上计算得知：采煤机截割时的牵引速度 V应满足 V1≤ V≤ V2，即 V在 ~米 /分之间，并且 V≤ V3=6 米 /分，故确定采煤机的牵引速度 V＝ 米 /分 采煤机的牵引速度确定 V后，采煤机的生产率 Q 为：  H B V rQ 吨／ 小时 6．采煤机所需电机功率 采煤机工作过程中受到的影响因素较多，我们很难精确的计算出采煤机的电机功率，为此我们采用比能耗来估算采煤机的电功率。 山东科技大学学士学位 论文 采煤机比能耗值：  AHAH EBXB 式中： AX— 采煤机的截割阻抗，取 340 牛顿 /毫米。 A— 基准煤的截割阻抗，取 200 牛顿 /毫米。 HEB— 基准煤的比 能耗，取 对于上滚筒采煤机前部滚筒的比能耗值为 HB=，则后滚筒的比能耗值为： H′ B=KHB= = 双滚筒采煤机的滚筒直径以采高的 52%计算，则双滚筒采煤机所需单电机功率为： KwHHKK QN BB 6262)( 1656)(2 /21  式中： K1— 功率利用系数，取 K2— 功率水平系数，取 1 由计算选择功率为 2 300KW 电机 2 台作为采煤机主电机。 7．牵引力 由于工作环境的复杂，采煤机牵引力无法精确给出，我们可以根据采煤机的电机功率 2 300KW，选择牵引力为 300 千牛的 采煤机。 二、初选采煤机及其配套设备 依据以上计算结果，见（表三）。 表三 根据上表技术参数，选择鸡西煤机厂生产的 MG2 300W 型采煤机， 该采煤机的主要技术指标见（表四）。 表四 采高 滚筒直径 截深 生产率 牵引力 牵引速度 滚筒转速 n 电机功率 米 米 米 Q= 300KW 采高 (m) 滚筒 直径 截深 (m) 生产能力 T h1 牵引力 (KN) 牵引速度 (m/min) 滚筒转速 (n/min) 电机功率 (kw) 倾 角 (176。 ) ～ 米 708 328～ 500 0～ 45 2 300 0～ 35 山东科技大学学士学位 论文 三、初选采煤机的主要技术参数校验 1．最大采高 hmax的校核 mmDaLHAh i i n2 m a xm a x   ，故 该采煤机符合要求。 式中： A— 机面高度，取 米。 H— 采煤机截割部减速箱高度，一般等于电机高度，取 米。 L— 摇臂长度（摇臂摆动中心到滚筒中 心的距离），这里取 米。 amax— 摇臂向上摆动最大角，取 62176。 。 D— 滚筒直径，取 米。 2．最小采高 hmin 的校核 mhhAh in  ， 式中： A— 采煤机采高，取 米。 h1— 支架或绞顶梁的高度，取 米。 h2— 过机高度（顶梁与采煤机上平面之间的距离），取 0. 1 米。 所以所选采煤机符合要求。 3．卧底量的校核 最大卧底量： mDhLAK )17s i n( i n m a xm a x  ， max=ASinβ maxD/2=(17186。)采煤机卧底量为 0300mm，满足要求。 第四节 采煤机、支护设备、输送机配套关系图 根据以上的设计计算采煤机选择 MG2 300W 型采煤机，液压支架选择ZZ4000/17/35 型 支撑掩护式 液压支架，配套的刮板输送机选择 SGZ730/400 可弯曲刮板输送机，刮板输送机的选型校核见第二章。由此我们可以绘制采煤机、支护设备、输送机配套关系图。见图 1。 山东科技大学学士学位 论文 第二章 矿山运输机械选型设计 第一节 原始数据列表 原始数据列表 1. 回采工作面的生产能力 t/h 刮板输送机的铺设长 度 m 刮板输送机的铺设倾角 物料松散密度 kg/m3 700 150 10176。 1350 按上表数据进行刮板输送机的选型计算。 2．顺槽转载机的选型（不计算） 顺槽胶带机的选型计算原始数据 amax=300mm L 顺槽 =1000m β 顺槽 =0176。 3．采区上 (下 )山胶带机的选型设计 L 上 (下 )山 =700m β 煤层 =10176。 以东西两翼各有一个年产量 120 万吨的采区，东西两翼采区距井底车场距离 L =1200m 第二节 工作面运输机械的选型设计 一、确定 刮板运输机 Qc=700 吨 /小时 刮板输送机的输送能力应略大于 Qc，我们选择 SGZ730/400 可弯曲刮板输送机。 该刮板输送机的主要技术数据如下 圆环规格 破断力 刮板间距 形式 输送量 输送速度 设计长度 电机功率 电压等级 中部槽规格 2Φ26*92mm 850KN 1104mm 中心双 700t/h *200kw 1140v 1500*730*317mm 山东科技大学学士学位 论文 链 3. 运行阻力核算 (1)重段直线段的总阻力 Wzh=(q*ω +q1*ω 1)L*g*cos β+(q+q1) L*g*sinβ =（ 207*+*） *150**cos10176。+(207+)*150**sin10176。 =263160N 式中： q中部溜槽单位长度载重，这里取 708/3600*=207kg/m q1刮板链单位长度质量，这里取 ω 物料在溜槽中移行的阻力系数，这里取 ω 1刮板链在溜槽中移行的阻力系数，这里取 L刮板输送机铺设长度， 这里取 150 米。 β刮板输送机铺设倾角，这里取 10176。 g取 牛顿 /千克 (2)空段直线段的总阻力 Wk= q1*L*g*(ω 1cosβ+*sinβ)=*150*(176。+sin10176。)=26943 N (3)弯曲段的附加阻力 Wzhw= Wzh=*263160=26316N Wkw= Wk=*26943=2694 N 1)本设计中刮板运输机采用双机头驱动， 因为 Wzh – Wk=147118〉 0，最小张力点为 1 点。 山东科技大学学士学位 论文 2)按弯曲几何关系，求算中部槽弯曲段的中心角 a。 弯曲段半径 R=L/2*sin(a180。/2)=*sin15176。= L中部槽的长度，取 米。 a180。相邻中部槽的最大折曲角，取 3176。 弯曲段全长 Lw= maaR **44 22  a机身推移距离，取 米。 弯曲段中心角 a=arcsin r c s in 2222  aL aw176。 3）用逐点法求各点张力 取最 小张力点张力 s1=0 按弯曲段距工作面上端 5 米， L180。=5m s1=0 s2=s1+q1L′g(w1cosβ sinβ )=0+*5*（ *cos10186。sin10186。） =392 N s3= LwLweS zhfa 022= *1502613 60392 180/**2 e =14849N s4=s3+wzh(LLwL180。)=14849+261360*()/150=253087N S5=(WZH+WK)=（ 261360+26943） =80105N S6=S5+WK(LLwL180。)/L=80105+26943()/150=104664N S7= LwLweS Kfa 026= *15026943104664 180/**2 e =18709N S8=S7+WKL180。/L=118709+26943*5/150=119607N 上部驱动电机的功率 取传动系统的效率为 ，绕经驱动轮的阻力系数为 Kr=     KWV