矿山运输机械选型设计计算

S2 － 顶 板 最 大 下 沉 量 取 100 ～ 200 毫 米 .
3 支架支护强度确定: 1) 按 经 验 公 式 估 算 q= K ×H ×R ， 吨 / 米2
= 7 × 2.8 × 2.3 × 103 × 10−5 = 0.4508MPa
2) 查 《 采 掘 机 械 与 液 压 传 动 》 ，可得 q=1.3×0.45
4 辅助油泵：
Q流 = Q × 20%
= 0.004268 × 20% = 8.5 ×10−4 米3 / 分
= 51升 / 分
查《 机 械 设 计 手 册 》 P77
CB − D57 型（ 齿 轮 泵 ） p 额 定 =100
巴 ， Q=51 L/ 最 小 ， 转 数 1800 转 。 重 量 16.5 ㎏ （ 流 量 大 ， 体积小噪音小，是理想的辅助泵） 七确定牵引部所需电机容量： N 电= N 主＋N 辅
六 .主 油 泵 流 量 :及 辅 助 泵 1 主油泵的流量 Qb ≥ KQ （ 升 / 分 ） 量富裕度的系数 Qb ≥ KQ
= 1.1× 0.00388 = 0.004268米3 / 秒 = 0.256米3 / 秒
K-1.1 ～ 1.3 考 虑 系 统 漏 损 和 流
2.主 油 泵 最 大 工 作 压 力 ∑Δ p 主油泵回路的总压力损失，包括油液和各种阀, 过滤器 等液压元件和管道的压力损失. ∑ Δ p=5 ～ 10 所以
= p p × Qp
3
10 ×η p 103 ×η p '
+
Pp ' × Q p '
=
250 ×105 × 4.268 × 10−4 10 × 105 × 8.5 × 10−4 + 103 × 0.85 103 × 0.7
= 127千瓦
式 中 ： η p: η p:' － 分 别 为 主 辅 油 泵 的 总 效 率
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第一章采煤机牵引部液压系统设计
已 知 总 功 率 300 千 瓦 ， 牵 引 力 360KN, 牵 引 速 度 米 /分 高 速 恒 功 率 . 一． 牵引部的工作阻力矩 M 的确定. 1 确定锚链的规格 S =T×a =36×3 =108 吨 力 式 中 ： a－ 安 全 系 数 2.5~~3.5 T－ 采 煤 机 最 大 牵 引 力
= 0.2289千牛 / 米
2
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4 油马达最大转速
n
m
= =
1000 × Vmax π × D0 1000 × 7 × 344 3.14 × 350
= 2191转 / 分 5 油马达的排量
qm = 6.28M m ×103 Δ pηm
=
6.28 × 0.2289 × 103 5 (160 − 10) × 10 × 0.95
= 0.585MPa
故 取 其 两 种 方 法 最 大 值 q = 0.585MPa 式中： K- 作 用 于 支 架 的 顶 板 岩 石 厚 度 系 数 我 国 取 6 ～ 8 H- 最 大 采 高 ， 米 R- 岩 石 容 重 一 般 取 2.3 吨 / 米3 4 支架伸缩比
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v= Qmin 60 × H × B × r 694 = 60 × 2.6 × 0.6 ×1.35
= 5.49米 / 分
式中：
Qmin — 采 煤 机 最 小 设 计 生 产 率 吨 /时
H
—采煤机平均采高 米 米
B— 采煤机截深
r — 煤 的 容 重 1.35 吨 /米 ³
2) 通 过 截 齿 最 大 切 屑 速 度 ， 液 压 支 架 推 移 速 度 ， 综 合 分 析 后 ， 取 v=5.5 米 /分 所以 Q=60 × H × B × v × r
2 又 已 知 给 定 为 高 速 油 马 达 则 其 转 速 1000～ 2200 转 /分 初 步 确 定 n=2200 转 /分 总传动比 i =
2200 = 344 6.4
3 油马达输出扭距
M=
2×i 总 ×η ×η
=
Τ× D0
n m
2
360 × 0.350 2 × 344 × 0.8 × 1
所以根据以上所计算数据查《机械设计手册》可选定为：
型 号 变 形 定 量 式 量 压 力 kgf/ cm 额定 200 最高 250 转 速 V/mi n 额定 200 0 最高 220 0
ZM — F125
3
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驱动功率 Kw 90 容积效率 % 96 排量 ml/ r 125
m×n×t 1000 50 × 40 × 2 = 1000
= 4米 / 分
3 采煤机最小设计生产率
Qmin = w 24 × 0.2 100 ×104 = 300 24 × 0.2
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= 694吨 / 时
4 采煤机截割时牵引速度及生产率 1) 根 据 采 煤 机 最 小 设 计 生 产 率 Qmin 决 定 牵 引 速 度 v
M=
M
i
总
×η ×η
n m
=
63 344 × 0.8 × 1
=0.2289 千 牛 吨 — 米 四 确定系统的工作压力：
160巴 = 1.6 ×107 牛顿 / 米2
五确定油马达的最大流量 1 由 已 知 最 大 牵 引 速 度 V,求 链 轮 的 最 大 速 度 n
n=
V 7 = = 6.37(转 /分 ) π D0 3.14 × 0.35056
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倾 角 5 度 ， 工 作 面 长 度 ： 150 米 。
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=2.05 米 式中： hmax ， hmin- 煤 层 最 大 厚 度 和 最 小 厚 度 ； 米 a— 考 虑 伪 顶 ， 煤皮冒落时, 支架仍有可靠的初撑力所需的支 撑 高 度 的 补 偿 量 ， 中 厚 煤 层 可 取 200 毫 米 ， 厚 煤 层 取 300 毫 米 ， 薄煤层适当减小； b— 支 架 卸 载 前 移 时 ,支 柱 伸 缩 余 量 ， 煤 层 厚 度 大 于 1.2 米 取 80 ～ 100 毫 米 ;煤 层 厚 度 小 1.2 米 取 30 ～ 50 毫 米 . c — 支 架 顶 梁 上 存 留 浮 煤 和 煤 层 厚 度 大 于 1.2 米 碎 矸 石 厚 度 一 般 取 50 ～ 100 毫 米 .
.P326 设 计 手 册 YF— L32H 型 高 压 溢 流 阀 其 通 径 32 毫 米 ，流 量
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250 升 /分 ,调 压 范 围 70 ~ 210kgf / cm 2 2.阀 的 安 装 结 构 形 式 ： 采用管式连接 3. 滤 油 器 P572 设 计 手 册 WU 型 网 式 滤 油 器 WU － 250 ※ F 通 径 50 毫 米 流 量 250L/ 最 小 ， 过 滤 精 度 180 μ m 连接形式：螺纹连接 九绘制牵引部液压系统图
第二章支护设备与采煤机选型设计 已 知 煤 层 厚 度 2.4— 2.6 米 ,支 护 强 度 40 KN/ m 2 , 年 产 量 100 万 吨顶板条件 Ⅱ级 3 类 一 液压支架初步预选 1 液压支架选型因素 2 煤层顶板及顶板分类 3 综合各类支架对顶板适应性 综合上述三点和查表《采掘机械与液压传动》可选定 4 有 因 煤 层 厚 度 达 到 2.5 米 范 围 ,则 应 选 用 支 撑 掩 护 式 支 架 二液压支架结构参数确定 1 支架最大结构高度 Hmax= hmax ＋ a 米 =hmax ＋ 0.2 =2.6+0.2 =2.8 米 2 支架最小结构高度 Hmin= hmin － s2 － b － c =2.4－ 0.15 － 0.10－ 0.1
pp p p ' QpQp 'ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
－ 分 别 为 主 辅 油 泵 的 压 力 ， 牛吨 / 米2 － 分 别 为 主 辅 油 泵 的 流 量 ， 米3 / 秒 N=300×0.25=75kw
一 般 牵 引 部 分 占 总 功 率 的 25%
所 以 因 双 电 机 牵 引 ， 故 N电 =127÷2=63.5〈 75 故 满 足 八溢流阀 1 溢流阀的选取 泵最大流量 Qb = 256升 / 分
0 ～ 7.0
由 采 掘 机 械 书 查 得 其 圆 环 链 的 规 格 为 ： d×t×b=30×108 ×35 毫 米 2 确定链轮的齿数 Z 及节圆直径 选 为 Z=5， 则 D0 =350.56 毫 米 3 确定力矩 M=T×R =360×
0.35056 2
=63 千 牛 顿 二 油马达工作阻力矩的确定 1 采用高速油马达齿轮及行星齿轮减速带动链轮时
H max H min 2.8 = 2.05 k2 =
= 1.37 < 1.6 采用单伸缩立柱
式中：
k2 — 反 映 了 支 架 对 煤 层 厚 度 变 化 适 应 能 力
5 确定液压支架型号 综合上述所选，所计算数据和已知参数，可选定为 ZZ4000/17/35 型 （ ZY35b 型 ） 支 撑 掩 护 式 支 架 参 数 ：使 用 条 件 ，煤 层 厚 度 2.0～ 3.2 米 煤 层 倾 角〈 25 度 顶 板 中 等 稳 定 ，底 板 抗 压 强 度 ≥ 2 Mpa ,支 撑 高 度 1.7— 3.5 米 ,中 心 距 1.5 米 ,工 作 阻 力 4000KN,初 撑 力 1884N,支 护 强 度 0.73 Mpa ,质 量 10.5 吨 , 对 底 板 比 压 1.83 Mp a ; 三 单 体 液 压 支 柱 与 支 护 高 度 ,支 护 强 度 及 形 式 选 择 1 支柱最大高度及支柱最小高度 1) Hmax=hmax － c =2.6－ 0.096 =2.504 米 2) Hmin= hmin － s － c－ a =2.4－ 0.15－ 0.096－ 0.080 = 2.074 米 式中: c－ 顶 梁 高 度 s－ 最 大 控 顶 距 处 顶 板 下 沉 量 a－ 支 柱 卸 载 高 度 2 单体液压支柱工作阻力及支护密度
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1) 由 于 是 综 采 工 作 面 ,应 选 取 外 注 式 单 体 液 压 支 柱 故 选 DZ25— 250/100 型 ,支 撑 高 度 1700— 2500 毫 米 ,缸 径 100 毫 米 ,工 作 阻 力 250KN,初 撑 力 78.5— 118KN,质 量 58 公 斤 ; 2) 查 表 可 得
= 0.0001009米3 / 转
6 油 马 达 -理 论 流 量
Qm = q × nm
= 2191× 0.0001009 ×
= 0.00368米3 / 秒
10−4 6
7 实际流量:
Q实 = nm × qm 60 ×η mv
2191× 0.0001009 60 × 0.95
=
= 0.00388米3 / 秒
q支 = 1.3 × 0.35
= 0.455Mpa
3) 单 体 液 压 支 柱 形 式 及 铰 接 紧 梁 选 择 选 取 HDJA— 600 型 铰 接 紧 梁 长 度 600 毫 米 .许 用 弯 距 梁 体 43.7 KN • m, 铰 接 部 20 KN • m, 梁 体 承 载 能 力 : 许 用 ≥ 250KN, 最 大 ≥ 350KN,外 型 尺 寸 660×165×138 毫 米 四、采煤机的性能参数计算与选择： 1、 滚 筒 直 径 的 选 择 ： D= （ 0.52 ～ 0.6 ） hman =0.52×2.8 =1.456～ 1.68 米 初 选 D=1.6 米 2 滚筒转速 假 定 滚 筒 转 速 为 n=40 则 v=
Pp = Pm
= 160 × 125% = 200 × 105 牛吨 / 米2
3 确定主油泵
型
号
变 形 变
量 式 量
压 力 kgf/ cm 额定 200 排量 ml/ r 125 最高 250
转 速 V/mi n 额定 最高
ZB- F125-B 驱动功率 Kw 90
容积效率 % 96
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M=
M
i
总
×η ×η
n m
=
63 344 × 0.8 × 1
=0.2289 千 牛 吨 — 米 式中：
i
总
—油马达至链轮的总传动比
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η
—油马达至链轮的总传动效率 —链传动效率 （因是无链牵引，所以其效
η
率 为 1）
n m
三油马达总的负载力矩的确定 油马达总的负载力矩可根据给定最大牵引力求出。即