我矿2号提升机存在的问题与解决办法.pdf

一 一 ’ ； 矿 山机 械 ； ⋯⋯ 孑 一； 我矿 2号提升机 存在 的问题与解决办法 水 口山矿务局柏坊锅矿易 善宇 4‘ 【 摘要 】 对我矿2 号提升机存在问题作了综舍分析-并提出了解头坶升系统超负荷 运 行虽有效 的办法 是硪轻 罐笼重量 ．通过精 心设计 ，井采 用有 限元法对新 设计曲罐 笼进行强 近年来 ．随着矿山生产的发展．采掘 作业逐步延 向深都 ．且部分矿体品位高． 密度大 ，加上生产管理 和操作方面存在问 题．使原设备能力满足不了发展的要求。2 号提升机就是一例 ．表现在提升机电机超 负荷 ，甚至不 能提 升 钢丝绳安全系数 低 制动力矩{ 葫足不了安全规程要求等． 1 提升机存在 问题的 原 因分析 1 ． 1 设计基本情况 2号提升系统 见图 1 ．用 双层罐笼 ， 每 圈 1 2号提升机提升 系统图 层 装一 辆 矿 车 ， 上层 乘 时 ， 下层 装 一 辆 矿 车．罐笼 自重 QM3 0 3 0 k g 两辆重矿车 的 重量Q4 4 0 0 k g ． 平衡 锤重 量 QP 4 0 0 0 k g ，平衡锤实际重量 QP 2 1 件 1 2 5 k g／件 4 0 0 k g 支 架 3 6 0 0 k g ． 电 动 机 J R1 3 7 - 8 ， 2 1 0 k W ， 7 3 5 r ／rai n ． 提 升 机 2 J K2 ． s x 1 ． 2 2 0型 。钢 丝绳 3 1 r r t r r t ， 结 构 6 1 9 ， 单位 长度 重量 P K3 ． 3 8 k g ／m闹 丝 破 断 力 之 和Qz 5 6 0 ． 5 6 k N 5 7 2 0 0 k g ． 罐笼上层乘 1 6 人，每人平均体重 6 0 k g ． 1 ． 2存在 问题 1 ．2 ． 1 罐笼载重量超过允许值【 Q 1 1 提升两矿车时，钢丝绳计算安全 系数 m 和允许载重量 [Q 1 Qz 。 面 5 7 2 0五 0 可 一6 ．8 84 4 4 - 2 6 2 3 0 3 O0 o 3 ． x ． 1 1 【Q 1 }一 Q 一 P K H o 5 7 2 0 0 3 0 3 0 3． 3 8 x 2 6 2． I l 3 71 0 k g一 3 6 ． 3 5 8 kN 2 按 提 升 机 最 大 静 张 力 不 超 过 7 3 ． 5 k N ．一 ‘ 算[ Q1 一 3 0一 有 色矿【 一 1 9 9 3 1 维普资讯 I Q】 F c r ． - P l 7 3 5 0 0 -3 03 09 ． 8 -3 ． 3 8 x 2 6 2 ． 1 1 9 ． 8 73 5 0 0 -2 96 9 4 -g 6 2 3 51 2 4 N ；3 5 ． 1 2 4 k N 3 为保 证 电 机 不 超 过 正 常 额 定 电 流 通 过 计算 ，要 求 [ Q l ≤3 4 ． 3 k N 即 3 5 0 0 k g 计算从 略 ． 根据 以上三点考虑，罐笼内允许载重 置 [ Q1 ≤ 3 5 0 0 k g ，而 实际上 ．有 4 0 ％ 以上 的重矿车超过 了正常额定值，故不安全． 1 ． 2 ． 2 平衡锤重量 Q 。 不足 1 提 升 机 额 定 最 大 静 拉 力 差 小 于 3 9 ．2 k N．用其计算平衡锤最小重量 QP ． 面 ≥ Q Q H一3 9 2 0 0 蕾4 4 0 O9． 8 3 3 09 ． 8 3 3 82 4 5 x 9 ． 8 -3 9 2 00 4 L 7 3 k N 即 4 2 5 8 k ．g 1 而平衡锤实际重量 3 6 0 0 k g ． 2 根 据冶金 矿山安全规 程的规定 QP 珥QM Q辜 l ／2 Q 一3 03 0 27 0 O l ／2x 21 00 5 4 8 0 k g 以上说明平衡锤太轻，使 电机超负荷 运 行 ，放 不 安全 ．用 Qp4 2 5 8 k g较 为合 适 ． 1 ． 2 ． 3 罐笼人货混装不安全 我矿上下 班时 ．上层罐笼乘 1 6 人 ．下 层罐 笼运 矿 ，钢 丝绳安 全 系数只 有 8 ，低 于安全规程 9的规定．而且人货混装也是 规程所禁 止的． 1 ．2 ． 4 超载后制动力矩小 图 2 图 2 2号提升机制动系统图 冶金矿山安全规程规定，提升机安 全制动和工作 制动时所 发生的制 动力矩． 不得小于提升系统实际最大静旋转力矩的 3倍 ．即 m M铜／M 静 ／3 L L ． M _ G 十G - L ， i R 2 一 2 6 8 8 1 4 x x0 _ 3 0 o ． 9 5 i 1 5 0 2 0 ． 2 7 kgm 一 1 47 ． 6 8 kN m 式 中G--重锤重量， k g ； G 一制动缸活塞产生的压力， k g ； 一 摩擦 系数 R 2 一制动轮半径，c r a ； 目 一铰销效率． 当 Q4 ．4 0 0 k g ， Q 3 6 0 0 k g时 ， 提 升 系 统最大静力矩为 M _ _ Q QM P K H-Q v Rd - 4 4 0 0 3 0 3 0 3 ． 3 82 4 5 3 6 0 0 1 ． 2 8 -5 9 6 2 ． 3 7 k gm 一5 8 ． ． 4 k N m 当 Q3 5 0 0 k g ， Q 3 6 0 0 k g时 ， 提 升 系 统最大 静力矩 为 M 2 ， M P K H-Q v R d 3 5 9 0 3 0 3 0 3 ． 3 8 x 2 4 5 - 3 6 0 ∞1 ． 2 8 4 8l 0 ． 3 7 k g m 一 4 7 ． I 4 k Nm 制动力矩与最大静力矩之比分别为 1 一M ／M l 1 4 7 ． 6 8／5 8 ． 4 2 ． 5 3 t o _ 一M e , ／M 1 4 7 ． 6 8／4 7 ． 1 4 3 ． 1 3 以 上计 算 可 知 ， 载 重量 为 3 5 0 0 k g符 合安全要求 。 除上述问疆外，加速度过大，一些电 气保护装置不理想也是不安 全因素． 2 解 决办法 经过对若干存在问题进行深入探索和 分析．认为解决整个提升系统超负荷运行 的最根本最有效的办法是减轻罐笼重量． 下面对此进行轻详细论述． 2 ． 1 原有罐笼减轻重量的可行性 我矿以前使用 的罐笼为双层单车罐笼 见图 3 ，自重 Q M3 0 3 0 k g ，最大载重量 Q4 4 0 0 k g ，Ll 7 0 7 mm，L 2 8 2 0 ram， 我矿 2号提升机存在的同题与解决办法 易蔷字 一 31 维普资讯 h l 1 9 4 c m h 2 2 3 9 ． 5 c m．上弦梁及端 梁 为 2 5 a 槽钢，中、下弦梁与端粱以及横向推 力杆用 1 4 a槽钢．中竖杆用不等 边角钢 1 0 0 8 0 x 8 ， 外 竖杆用 1 2 ． 6号槽 钢。 上 弦梁 中间部 位 主节 点 板 1 0 7 04 9 08 mm， 中 弦梁 中节 点板 为 1 0 7 03 5 0 8 ，下 弦粱 中 节点板 为 1 0 7 02 9 08 mm．材料 为 A3 ． 1 士 卜芷震 图 3 原有罐 笼简图 用静 载 荷法 对各 主要 杆件 进行强 度计 算， 其结果 如下 1 主弦粱 弯 曲应 力 6 4 2 ． 5 MP a ， 安全 系数 n 1 0 ． 0 8 1 0 ，刚符合 安全要 求 ，无富裕量。 2 上弦粱弯曲应力 6 2 8 MP a ， 安全系数 n ；1 5 ． 3 1 0 ，符 合安全要求 ， 并有富裕量。 3 中 弦 粱 与 下 弦 梁 弯 曲 应 力 2 3 ． 4 MPa ， 安全 系 数 n 1 8 1 0 ， 符 全安全要求 并有 富裕量 ． 4 中竖杆 弯 曲应 力 6 2 6 MP a ， 安全系数 n 1 7 1 0 ，符合安全要求井 有 较大富 裕量 。 5 外竖杆 不必验算强度，只需计 算 压 杆 的 长 细 比 ， 本 构 件 长 细 比 1 5 2 ． 8 啪 ；1 2 0 ．不符合安全要求．因 此，必须加大截面尺寸． 6 罐 体主节点板 a 主节点板与上弦粱的焊接强度安 全系数 n2 3 ． 9 1 0 ． b 主节点板与中竖杆的接强度安全 系数 n2 1 ． 8 1 0 ． C 主节点板本体的抗拉强度安全系 数 l 1 3 9 ． 2 1 0 。 鼍 根据以上三项计算，说 明安全系数富 裕量 太大 ，大 有潜力 可挖 ． 7 中弦粱 中节 点板； a 中弦梁 中节 点板 与 中弦 粱 焊接强 度 安全第 数 n4 5 1 0 ． b 中节 点 与 中竖 杆 的焊 接强度 安全 系数 n；3 3 ． 2 1 0 ． 根据 以上二 项 计 算 ，说 明安 全 系数 富 裕量 太大 ，也大有潜 力可 挖 ． 8 中弦梁 中节点板 a 中节 点板 与 下 弦 粱的 焊 接强度 安 全系数 n4 5 1 0 。 b 中节 点板 与 中 竖杆 的焊 接强度 安 全系数 n2 8 ． 6 1 0 ，偏 大。 9 罐 笼 在 礅罐 时的 应 力 6 1 4 9 ． 5 MPa ≤6 ／21 6 3 MP a 。 1 0 罐 笼 过 卷 情况 下 应 力 6 1 5 3 ． 5MPa ≤6 ， 3 1 6 MPa 。 根据 以上 I O项 计 算 ，除 1与 5项 外 ， 其余 8项安全数均偏太 ，富裕程度偏 高， 故 可 减 小 构 件 截 面 尺 寸 ， 以减 轻 罐 笼 重 量 。因此 ，原有罐 笼减 轻重量 是可行 的． 2 ． 2 新罐笼设 计方案 的确定 2 ． 2 ． 1 方案 I 用静 载荷法井 以不小 于 l O倍 的安全系 数对原有罐笼杆件及节点板进行了强度校 核与设计计算，通 过计算 对下列抒件及节 点 板 可改变 规格 ，减 轻重 量 如表所示 ， 其余构件结构尺寸与原有罐笼相同． 2 ． 2 ． 2方案 Ⅱ 方案 Ⅱ是在方 案 I的 基 础上 ， 以钢 板 焊接成角钢取代原来的上中下弦梁所用的 槽 钢 ． 上弦粱 原 为 2 5 a槽 钢 ，改 为 中间部 位 为 4 2 0X 9 0X 8角钢 ，取 消了主节点板与 外 节点板，两侧部位 改 为 2 5 09 0X 8角钢 图 4 ．中弦粱使用 l 4号槽钢，改为中间 部 位 为 3 5 07 08角 钢 ，两 侧 部 位 改 为 2 1 07 0 X 8 角钢 图 5 ．下弦粱原使用 1 4 3 2一 有色矿 山一 1 9 9 3 ． 5 维普资讯 号槽钢， 方案 Ⅱ中问部位改为 2． 9 0 7 0 8 6 ．同时方案Ⅱ中的中下弦梁也取 消了中 角钢， 两倒部位改为 1 5 0 7 0 x 8角钢 图 节点板与外节点板． 罐 笼构件 变更 表 构件名称 原用 构件 新设计构件 减轻重量 型号 重量 k g 型号 重量 k g 】 f 图 4 改进后的上弦粱结构 图 图 5 改进后的中弦梁结构图 用静载荷法计算其安全系数均大于 1 0 倍， 减轻达 5 2 0 k g ， 比方案 I多减轻 1 1 0 k g ． 2 ． 2 3 两种 方案 比较 两种方案都是可行的．为慎重起见， 我 们委托东北工学院机械二 系采用有限元法 进行 了校核． 并做 了以下结论 。 1 】 方案 I 静 载 A3钢 ， 4 2 0 0 0 N／c 1 ．1 l 2 1 各杆 的 安全系数 n 1 1 ； l 6 M n钢， 5 0 0 0 0 N／g m ， 各 杆安全系数 n l 3 ． 动载 A3钢， ． 2 4 0 0 0 N／c m ．各 杆的 安 全系 数n 3 ； 1 6 Mn 钢 ， 。 3 0 0 0 0 N／c m 各杆安全系数 r i 4 0 7 9 ． 去 羽珊 旦 图6 改进后的下弦粱结构图 2 方案 Ⅱ 静 载 A3钢 ， b ； 4 2 0 0 0 N／ g r 1 ， N1 3 ；1 6 Mn钢， 5 0 0 0 N／c m ． 1 1 1 5 ． 9 ． 动 载 A3钢 ． 2 4 0 0 0 N ／ c m ． n2 ． 3 1 6 Mn钢 ， 。 3 0 0 0 0 N／ C m ． n 2 ． 9 5 ． 我矿 2号提升 机存在的问题与解决办法 易 善字 3 3一 维普资讯 ； 选矿 ； ⋯一* 斗o ， 7 ，， 开段 奥托昆普 的浮选机开发概况 1 前 言 M a c l For s s 浮选 厂的设 计 ，习惯 上采 用 同一 标准 类型 的浮 选机 ，浮选 时 间一般 根 据试验 室 试验和 中 间规 模试 验及有 关 经验 确定 ，并 没有真 正 为不 同 的作 业 ，例 如粗 选 、扫选 或精选选择 不同类 型的 浮选 机。 回收率 ～- ．1’ ＼ 、 ＼ 、 注 粒度在 易 选’ 段的矿 物 回收 牢接近 l ∞ ％。 粒度越 接近极桠或 扳纽。矿物 回牧 牢越 低 众 所 周 知 ．矿 物 的 粒 度 不 同 ，其 可 浮性 也 不 同 。 因 此 ， 为 了 获 得 最 高的 回 收率 ，有必要采用不同的回收方 法．图 1 F 。 r s ， 冬 关 系 ． 曲 线 可 分 成 三 个 区 域 ， 细 粒 区域 曲 线 表 明 ， 细 粒 矿 物 浮 选 一 般 比 较 困 难 粗 粒 区域 曲线 则 表 明 ， 由 于 颗 粒 粒 度变 大 ，矿 物 的 回收变 困难 了 ； 。 易 选 区 域 曲线 说 明 在 这 一 粒 度 范 围 内 ， 无 论 采 用何 种 浮 选 技 术 ，矿 物 回 收都 容 易 ．对 前 两 个 粒 度 区域 应 分 别 采 用 不 同 的 浮 选 技 术 和 给 予 更 大 的 重 视 ． 本 文 介 绍 奥 托 昆 普公 司解 决这 一 难 掰 ， 使 浮 选 机 的 性 能 适 应 各 个 粒 度 区域 ， 获 得 最 佳 浮 选 指 标 的方 法 ． 图 2 不 同浮选 作业，选用不同类型 浮选 机 清 楚地表 明了矿物 粒度 与 回收率之 间的 。 目 ⋯⋯ ⋯ 两个方案的设计均 比较合理 ，安全系 数够用而又不过大，因而都是可行的，因 方案 Ⅱ比方案 】多减轻 1 1 O k g ，故选用 了 方案 Ⅱ． 2 ． 3 改 进后 的效 果 新 罐笼于 1 9 9 2年 9月底 投入运行 ．至 今一 直运 行正 常，效果很好 ． 1 提升系统 负荷在提升机允许范 围 内，符合安全规程，并将有效地延长提升 装援的寿命 ． 2 电动机 在额 定 电流范围 内运行 ． 3 改进后 的笼减轻 了 5 2 0 k g ，可降 低 能耗 ．未改进 前 的 1 9 9 1年 1 0月 至 1 9 9 2 年 9月 ，平 均每 月 用 电 l 6 5 2 0 k w h ， 改 进 后的 1 9 9 2年 1 0月至 1 2月 ，平均每月用 电 1 2 1 2 0 k W． h ，按单价 0 ． 2 0元计， 一年 可节省 电费 1 ． 0 5 6万元 ． 责任编辑王 家骧 ． 3 4 有色矿Ⅱ 1 9 9 3 5 维普资讯