王庄西翼井主井提升机制动系统的验算
一、主井最大静张力、静张力差的验算： 主井技术参数：
提升机型号：2JK-2A 箕斗自重：2347kg 一次提升量：2500kg 提升高度：393m
每米绳重：2.7165kg/m 最大静张力：6２kN 最大静张力差：40kN 变位质量：25081kg
盘形制动器型号：TY3A－B134（闸瓦面积765cm2，摩擦半径1.7m,油缸作用面积101cm2,液压缸直径12.5cm，活塞杆直径3.9cm，一个油缸产生的最大正压力4200g）。
液压站型号：RH-6.3（制动油最大压力为6.3MPa，最大输油量： 9L/min，油箱储油量：400L，允许最高油温：65℃） 使用制动油最大压力：5.8MPa 一级制动压力：3.0MPa
1、最大静张力的验算：
Fjmax=Q+QZ+PH=2500+2347+2.7165*393
=5914.6kg*9.8=57.96KN<62kN 式中：
Q——箕斗一次提升量 QZ——箕斗自重 P——钢丝绳重量 H——提升高度 最大静张力差的验算：
Fcmax=Q+PH=2500+2.7165*393=3567.58kg*9.8=34962N<40kN
通过计算，主井提升机最大静张力、最大静张力差均符合《规程》要求。
二、安全制动力矩的验算： 1、安全制动力矩： MZ=2μNRmn 式中：
MZ——安全制动力矩 μ——闸瓦与制动盘摩擦系数，0.35 Rm——摩擦半径，1.09m n——制动闸副数，4副 N——制动盘正压力
N=F-（K?/n1+C）
K——碟形弹簧刚度，4100kg/mm ?——闸瓦最大间隙，2mm
n1——一组碟形弹簧片数，8片
C——制动器各运动部分的阻力，0.1N F——活塞推力 F=PXπ（D2-d2）/4
PX——工作制动油压，最大值5.8MPa=58kg/cm2 D——油缸直径，12.5cm d——活塞杆直径，3.9cm 得：MZ=2μNRmn
=2[PXπ（D2-d2）/4-K?/n1-C]μRmn
=2[58*3.14（12.52-3.92）/4-4100*2/4-0.1]*0.35*1.09*4 =16393kgm=160657Nm 2、3倍实际最大静张力矩的验算： Mj = 9.8(Q+PH)D / 2
= 9.8(2500+2.7165*393)*2/2 = 34962Nm
MZ =160657Nm> 3Mj = 3*34962= 104886Nm 3、调绳时制动力矩的验算 Mj′= 9.8（QZ+PH）D/2
＝9.8(2347+2.7165*393) 2/2 = 33463Nm
MZ′=1 /2 MZ = 1/2*160657 = 80328.5 Nm >1.2Mj′ = 1.2*33463 = 40155.6Nm
计算得知：主井安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩大于1.2倍箕斗和钢丝绳产生的静力矩。符合《煤矿安全规程》第432条规定要求。
三、保险闸制动减速度的验算 1、提升重载
azs = 2(Mz+MJ ) / ∑m*D≤5m/s2 式中：azs——制动减速度 MZ——安全制动力矩 Mj——静张力差力矩
∑m——提升系统变位质量 取MZ = 3Mj = 104886Nm
azs = 2(Mz+MJ ) / ∑m*D≤5m/s2 则azs = 2*(104886+34962) / 25081*2 = 5.6m/s2 > 5m/s2
所以必须采用二级制动。
四、保险闸实行二级制动时，一级制动力矩的选择与验算： MZ1 =∑m*aZX *D / 2+Mj = 25081*1.7*2/2 +34962 = 77599.7 Nm 式中：
aZX为下放重物减速度取1.7m/S2 aZS1 = (MZ1+Mj) /∑m*R
= (77599.7+ 34962) /25081 *1 = 4.49m/s2 < 5m/s2 2、下放重载
aZX = 2(Mz－MJ ) / ∑m*D≥1.5m/s2
aZX =2*(104886-34962) / 25081*2＝2.8m/s2＞1.5m/s2
箕斗上提重物时，安全制动减速度为4.49m/s2<5m/s2，下放重物时，安全制动减速度为2.8m/s2＞1.5m/s2，符合《煤矿安全规程》第433条规定要求。
五、盘形闸制动器的验算 1、正压力F值的计算 F = MZ / 2Rmfn
=104886 / 2*1.09*0.35*4 =34366N
2、制动器贴闸皮时的油压即工作油压P1值的计算 P1 = 0.04 F / π(D12 - d12 ) +0.5
= 0.04*34366/ π(12.52 -3.92 )+0.5 = 2.5MPa
式中：D1为油缸直径； d1为活塞杆直径；
3、敞闸油压(即最大工作油压) P2 = P1 +P′+P″ = 2.5+0.5+0.7 = 3.7MPa 式中：
P′－全松闸时，为了保证闸瓦的必要间隙而压缩蝶形弹簧之力； P″－松闸时各运动部位的阻力； 六、一级制动油压P1′值的计算 1、P1′＝(MZ－Mz1 ) / 200Rmf nA′
=(104886-77599.7)/(200*1.09*0.35*2*101) =1.77MPa
2、延时时间t的计算
t1 = Vmax / aZ1 + t0 = 3.8 /2.8 + 0.3 = 1.7s
式中： t0 为制动装置空行程时间，取0.3S。 七、验算与现实际对照
实际参数 验算参数 最大工作油压 MPa 5.8 3.7 一级制动油压 MPa 3 1.77 延时时间 （S） 3 1.7
王庄西翼井副井提升机制动系统的验算
一、副井最大静张力、静张力差的验算： 副井技术参数：
绞车型号：2JK－2A 罐笼自重：2600kg 一次提物载重量：1800kg 提人载重：700kg 提升高度：392m 每米绳重：2.165kg/m 最大静张力：62kＮ 最大静张力差：40ＫＮ 变位质量：3016（kg s2/m）
盘形制动器型号：TY3A－B134（闸瓦面积765cm2，摩擦半径1.7m,油缸作用面积101cm2,液压缸直径12.5cm，活塞杆直径3.9cm，一个油缸产生的最大正压力4100kg）。
液压站型号：RH-6.3型（制动油最大压力为6.3MPa，最大输油量：9L/min，油箱储油量：400L，允许最高油温：65℃）。 1、最大静张力的验算：
Fjmax=Q+QZ+PH=18000+26000+21.65*392 =52465N<62000N
式中：
Q——矿车重量 QZ——罐笼自重 P——钢丝绳重量 H——提升高度
通过计算，副井提升机最大静张力52465N小于提升机允许的最大静张力62000N，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。
2、最大静张力差的验算： Fcmax=Q+PH=18000+21.65*391
=26465<40000N 式中：Q—矿车重量
通过计算，副井提升机最大静张力差26465N，小于提升机允许的40000N，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。 二、安全制动力矩的验算： 1、安全制动力矩： MZ=2μNRmn 式中：
MZ——安全制动力矩
μ——闸瓦与制动盘摩擦系数，0.35 Rm——摩擦半径，1.09m n——制动闸副数，4副
N——制动盘正压力 N=F-（K?/n1+C）
K——碟形弹簧刚度，4100kg/mm ?——闸瓦最大间隙，2mm
n1——一组碟形弹簧片数，8片
C——制动器各运动部分的阻力，0.1N F——活塞推力 F=PXπ（D2-d2）/4
PX——工作制动油压，最大值5.8MPa=58kg/cm2 D——油缸直径，12.5cm d——活塞杆直径，3.9cm
得：MZ=2μNRmn=2[PXπ（D2-d2）/4-K?/n1-C]μRmn
=2[58*3.14（12.52-3.92）/4-4100*2/4-0.1]*0.35*1.09*4 =16393kgm=160657 Nm 2、3倍最大静张力矩的验算： Mj = 9.8(Q +PH)D / 2
= 9.8(1800+2.165*391)*2/2 = 25935Nm
MZ =160657Nm> 3Mj = 3*25935=77807.5Nm 3、调绳时制动力矩的验算 Mj′= 9.8（QZ+PH）D/2
＝9.8(2600+2.165*391)2/2 =33775.8Nm
MZ′=1 /2 MZ = 1/2*160657 =80328.5 Nm >1.2Mj′ = 1.2*33775.8 =40531Nm
计算得知：副井安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩大于1.2倍罐笼斗和钢丝绳产生的静力矩。符合《煤矿安全规程》第432条规定要求。 三、安全制动减速度的验算 1、上提重载：
取MZ = 3Mj = 77805Nm
azs = 2(Mz+MJ ) / ∑m*D≤5m/s2 则azs = 2*(77805+25935) /22279*2 = 4.65m/s2＞5m/s2 2、下放重载
azx = 2(Mz-MJ ) / ∑m*D≥1.5m/s2
azx =2*(77805-25935) / 22279*2＝2.33m/s2＞1.5m/s2
罐笼上提重物时，安全制动减速度为4.65 m / s2< 5m / s2，下
放重物时，安全制动减速度为2.33m/s2＞1.5m/s2，符合《煤矿安全规程》第433条规定要求。
四、保险闸实行二级制动时，一级制动力矩的选择与验算 MZ1 = ∑m*azx *D / 2+Mj
= 22279*1.7*2/2 +25935 =63809.3Nm 式中：
azx 为下放重物减速度取1.7m/s2 a zs1 = 2(MZ1 +Mj ) / ∑m*D
= 2(63809.3+ 25935) /22279*2
= 4.03m / s2 < 5m / s2 五、盘形闸制动器的验算 1、正压力F值的计算 F = MZ / 2Rmfn
= 77805 / 2*1.09*0.35*4 = 25493N
2、制动器贴闸皮时的油压即工作油压P1值的计算 P1 = 0.04 F / π(D12 - d12 ) +0.5
= 0.04* 25493 / π(12.52 -3.92 )+0.5 = 2.8MPa
式中：D1为油缸直径； d1为活塞杆直径；
3、敞闸油压(即最大工作油压) P2 = P1 +P′+P″ = 2.8+0.5+0.7 = 4MPa 式中：
P′－全松闸时，为了保证闸瓦的必要间隙而压缩蝶形弹簧之力；
P″－松闸时各运动部位的阻力； 六、一级制动油压P1′值的计算 1、P1′＝(MZ－Mz1 ) / 200RmfnA′
=(77805-63809.30)/(200*1.09*0.35*2*101) =0.9MPa
2、延时时间t的计算
t1 = Vmax / aZ1 + t0 = 3.8/ 2.4 + 0.3 = 1.9s 式中： t0 为制动装置空行程时间，取0.3。 七、验算与现实际对照
实际参数 验算参数 最大工作油压 MPa 5.8 4 一级制动油压 MPa 3 0.9 延时时间 （S） 3 1.9
