礦井絞車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘要 2 3 前 言 . 4 第一章 緒論 . 5 井提升機(jī)的任務(wù)及其地位 . 5 井提升機(jī)的發(fā)展歷程 . 6 井提升機(jī)的類型和工作原理 . 7 第二章 提升機(jī)的選型和 計(jì)算 . 15 升機(jī)的部件選擇 15 升機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 17 升動(dòng)力學(xué)計(jì)算 . 18 第三章 提升機(jī)減速器的設(shè)計(jì) . 21 速器的作用 . 21 速器的國內(nèi)外現(xiàn)狀 . 21 速器的總體設(shè)計(jì) . 22 輪設(shè)計(jì) . 25 的設(shè)計(jì) . 37 第四章 提升機(jī)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 46 井提升機(jī)制動(dòng)裝置的功用及 類型 . 46 動(dòng)裝置的有關(guān)規(guī)定和要求 . 47 動(dòng)器的主要類型 . 47 壓盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 . 51 . 53 式制動(dòng)器的調(diào)整和維護(hù) . 55 升機(jī)液壓工作站的設(shè)計(jì) . 56 總 結(jié) . 65 致 謝 . 66 參考文獻(xiàn) . . 66 附錄 1 68 附錄 2 71 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 礦井絞車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 ： 目前我國許多煤礦礦井已經(jīng)轉(zhuǎn)向中、深部開采，礦井提升設(shè)備作為煤礦的關(guān)鍵設(shè)備，在礦井機(jī)械化生產(chǎn)中占有重要地位。制動(dòng)器是提升機(jī) (提升絞車 )的重要組成部分之一，直接關(guān)系著提升機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行。多繩摩擦提升機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、安全可靠、提升能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于較深的礦井提升。本文針對 其制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對提升機(jī)的制動(dòng)器選型過程中，因盤式制動(dòng)器是近年來應(yīng)用較多 的一種新型制動(dòng)器，它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)及良好的安全性能被廣大用戶認(rèn)可，特別是在結(jié)合了液壓系統(tǒng)和 制之后，液壓系統(tǒng)和 強(qiáng)的控制性能為盤式制動(dòng)器的應(yīng)用提供了巨大的工作平臺(tái)。制動(dòng)盤的制動(dòng)力，靠油缸內(nèi)充入油液而推動(dòng)活塞來壓縮盤式彈簧來實(shí)現(xiàn)。液壓盤式制動(dòng)器作為最新一種制動(dòng)器，具有許多優(yōu) 點(diǎn)，所以它在現(xiàn)代多種類型提升機(jī)中獲得廣泛的應(yīng)用。它具有制動(dòng)力大、 工作靈活性穩(wěn)定、敏感度高等特點(diǎn)，對生產(chǎn)安全具有重要意義。 關(guān)鍵詞： 提升機(jī)；單繩摩擦；制動(dòng)器；設(shè)計(jì)；液壓傳動(dòng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 of in of to as an in of of of a on of to to In K In in is in ts by of in of LC of on to to as of a it in a to It is on is of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 前 言 我國是個(gè)能源大國，也是礦山機(jī)電設(shè)備制造和使用大國。從 20世紀(jì) 50年代仿造第一臺(tái)礦井提升機(jī)以來，至今已設(shè)計(jì)制造、使用了近 600多臺(tái)。隨著社會(huì)需求和現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展，礦山工業(yè)企業(yè)亟待生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)施的機(jī)械化、電氣化、現(xiàn)代化。而礦山工業(yè)的提升機(jī)是咽喉設(shè)備，產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，老產(chǎn)品運(yùn)行年深日久，原本落后的結(jié)構(gòu)問題暴露突出，故障增多，嚴(yán)重影響礦山的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，抑制了礦山工業(yè)的高速發(fā)展，給國民經(jīng)濟(jì)帶來了不良的影響。 隨著國內(nèi)礦井生產(chǎn)量的日新月異的提高，對提高提升機(jī)的安全性、可靠性、生產(chǎn)效率以及整機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行水平 ， 降低操作者及維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、處理設(shè)備事故的速度與對策等，成了迫切要求。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，通過上網(wǎng)查資料，圖書館借書，我逐步認(rèn)識了礦井提升機(jī)的工作原理和基本構(gòu)造，為我能夠圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。另外我要特別感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師，李衛(wèi)老師不僅給我提供了礦井提升機(jī)的相關(guān)資料而且給了我不少有用的建議，給我?guī)砟蟮膸椭?。由于本人理論水平有限，?shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，本次設(shè)計(jì)就難免有錯(cuò)誤和考慮不足之處，敬請各位老師以及閱讀者提出寶貴的意見和建議。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第一章 緒論 井提升機(jī)的任務(wù)及其地 位 煤炭是我國的主要能源，又是重要的化工原料。煤炭被譽(yù)為黑色金子，工業(yè)的食糧，它是十八世紀(jì)以來人類世界使用的的主要能源之一。雖然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，由于石油的日漸枯竭，必然走向衰敗，而煤炭因?yàn)閮?chǔ)量巨大，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煤炭氣化等新技術(shù)日趨成熟，并得到廣泛應(yīng)用，煤炭必將成為人類生活中的無法代替的能源之一。我國既是煤炭生產(chǎn)大國又是消費(fèi)大國，而根據(jù)我國的國情，在我國一次性能源結(jié)構(gòu)中，煤炭所占的比重一直是70以上，在今后相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，煤炭仍然是我國的主要能源，故煤炭對 我國的重要性不言而喻。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷改革開放，煤炭工業(yè)必將高速持續(xù)地向前發(fā)展。 礦井提升是煤炭生產(chǎn)過程中必不可少的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。從井下采煤工作面采出的煤炭，只有通過礦井提升設(shè)備運(yùn)到地面，才能加以利用。可以說，礦井提升是礦井生產(chǎn)的“咽喉”，其設(shè)備在工作中一旦發(fā)生故障，將直接影響生產(chǎn)，甚至造成人身傷亡。此外，礦井提升系統(tǒng)的耗電量很大，一般占礦井生產(chǎn)總耗電量的 50 因此，合理選擇維護(hù)使用這些設(shè)備，使之安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，對保證礦井安全高效的生產(chǎn)，對提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 由于礦井提升設(shè)備是在并下巷道內(nèi)和井簡內(nèi)工作，空間受到限制，故要求它們結(jié)構(gòu)緊湊，外部尺寸盡量??；又因工作地經(jīng)常變化，因而要求其中的許多設(shè)備應(yīng)便于移置；因?yàn)榫掠型咚?、煤塵、淋水、潮濕等特殊工作條件，還要求設(shè)備應(yīng)防爆、耐腐蝕等。此外，礦井提升設(shè)備是一大型的綜合機(jī)械 電氣設(shè)備，其成本和耗電量比較高，所以，在新礦井的設(shè)計(jì)和老礦井的改建設(shè)計(jì)中，確定合理的提升系統(tǒng)時(shí)，必須經(jīng)過多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合礦井的具體條件，在保證提升設(shè)備在選型和運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)方面都合理的前提下，要求提升設(shè)備具有良好的經(jīng)濟(jì)性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 井提升機(jī)的發(fā) 展歷程 繞式提升機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 纏繞式提升機(jī)的發(fā)展是為適應(yīng)我國礦山建設(shè)的需要，國產(chǎn)提升機(jī)大致可分為仿蘇、改進(jìn)及自行設(shè)計(jì)等三個(gè)階段。 19531958年期間生產(chǎn)仿蘇產(chǎn)品 9581966年期間生產(chǎn)的仿蘇改進(jìn)產(chǎn)品； 971 年 7月開始生產(chǎn)的自行設(shè)計(jì)產(chǎn)品，后又改為 已成批生產(chǎn)的新型礦井提升機(jī)。時(shí)至今日，中信公司生產(chǎn)的產(chǎn)品最齊全， ， 個(gè)系列提 升機(jī)的主要特點(diǎn) A. A）型礦井提升機(jī) 善了閘瓦的磨損情況； 縱省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化控制； 高了承載 能力并減輕了重量。 C. 量輕； 繩省力省時(shí)； 括圓盤式制動(dòng)器和液壓站兩部分），此種系列具有以下的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）安全性較高； （ 2）制動(dòng)力矩可調(diào)性好； （ 3）慣性小、動(dòng)作快、靈敏性強(qiáng)； （ 4）結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、重量輕； （ 5）通用性好； （ 6）安裝、使用及維護(hù)比較簡單； 高了承載能力，減輕了重量； K（ A）系列比較，有以下 的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）提升能力平均提高 25%，重量平均減輕 25%， （ 2）采用了一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，如：盤式制動(dòng)器、液壓站、快速調(diào)繩裝置、微拖動(dòng)裝置等 （ 3）通用化程度高。 D. 采用 500 型雙力線中心驅(qū)動(dòng)減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。并采用雙列向心滾動(dòng)軸承，傳動(dòng)效率高，在實(shí)際工作中廠家建議傳動(dòng)效率 取 滾筒為整體焊接結(jié)構(gòu)（ 2應(yīng)分割的焊接滾筒和制動(dòng)盤），采用滾動(dòng)軸承支座。雙滾筒提升 機(jī)的主軸裝置，具有液壓操縱的、在結(jié)構(gòu)上作了改進(jìn)的齒輪離合器，調(diào)繩操作時(shí)間僅司機(jī)一人即可完成，節(jié)省了時(shí)間和人力； 配有自整角機(jī)傳動(dòng)的圓盤深度指示器（ 2以改供給牌坊式深度指示器）； 制動(dòng)器為綜合式的液壓開啟的盤式制動(dòng)器； 采用集中控制的操縱臺(tái)。 井提升機(jī)的類型和工作原理 井提升機(jī)的類型及其組成部分的特點(diǎn) 提升機(jī)是礦井提升設(shè)備的主要組成部分，目前我國生產(chǎn)及使用的礦井提升機(jī)，按買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 其滾筒的構(gòu)造特點(diǎn)可分為三大類，即單繩纏繞式、多繩摩擦式及內(nèi)裝式提升機(jī)。 單繩纏繞式提 升機(jī)在我國礦井提升中占有很大的比重，目前在豎井、斜井、淺井、中小型礦井大量使用。其工作原理是把鋼絲繩的一線固定纏繞在提升機(jī)的滾筒上，另一端繞過井架上的天輪懸掛提升容器，利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同，將鋼絲繩纏上或放松，完成提升或下放重物的任務(wù)。多繩摩擦式提升機(jī)其特點(diǎn)是靠鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力傳動(dòng)，這種提升機(jī)由于具有安全可靠、體積小、質(zhì)量小，適用于深井提升等優(yōu)點(diǎn)，在我國礦井提升中也已得到較廣泛的應(yīng)用。 內(nèi)裝式提升機(jī)是世界上近年來研制成功的一種全新的新型提升機(jī)，從提升機(jī)的工作原理來看，它亦屬于摩擦提升范疇 ，但它實(shí)現(xiàn)了“內(nèi)裝”。所謂內(nèi)裝，就是格拖動(dòng)電機(jī)直接裝在摩擦輪內(nèi)部，使電機(jī)轉(zhuǎn)子與摩擦輪成為一體。內(nèi)裝式提升機(jī)摩擦輪的外觀與一般的摩擦式提升機(jī)毫無區(qū)別，但它卻把由電動(dòng)機(jī)、減速器和摩擦輪組成的常規(guī)式，發(fā)展成為省去減速器，而使摩擦輪相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，主軸相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)定子的高度，結(jié)構(gòu)新穎的提升機(jī)。同時(shí)為了使內(nèi)部電動(dòng)機(jī)冷卻，主軸可以做成空心軸作為冷卻風(fēng)道，這樣減少了設(shè)備結(jié)構(gòu)重量又減少了提升系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。世界上第 1臺(tái)內(nèi)裝式提升機(jī)于 1988 年在德國豪斯阿登礦投入運(yùn)行，我國的開灤礦業(yè)集團(tuán)東歡坨煤礦也于 1992年從德國引進(jìn) 了 1臺(tái)內(nèi)裝式提升機(jī)，迄今設(shè)備運(yùn)行良好。 內(nèi)裝式提升機(jī)是提升機(jī)的機(jī)械與電氣高度一體的完美結(jié)合，由于它體積小重量輕、基礎(chǔ)設(shè)施簡單、設(shè)備造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)用低，與傳統(tǒng)的提升機(jī)相比，其各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都顯示出了很高的優(yōu)越性，引起了國際提升界極大的關(guān)注。內(nèi)裝式提升機(jī)的問世，是提升機(jī)領(lǐng)域里的一個(gè)新的里程碑，它不但對提升機(jī)制造業(yè)產(chǎn)生巨大影響，還對礦井提升機(jī)的使用、維修也將引起變革，迫使人們用全新的概念去評價(jià)提升機(jī)性能的優(yōu)劣。內(nèi)裝式提升機(jī)的研制，在我國尚屬空白，應(yīng)給予足夠重視，以促進(jìn)國內(nèi)提升機(jī)的發(fā)展，趕超世界先進(jìn)水平。 井提升機(jī)的工作原理 按工作原理的不同，礦井提升機(jī)可分為兩類，如圖 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 1井提升機(jī)按工作原理的分類 單繩纏繞式提升機(jī)的工作原地如圖 1單地說，就是用一根較粗的鋼絲線在卷筒上纏上和纏下來實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放運(yùn)動(dòng)。提升機(jī)安裝在地面提升機(jī)房里，鋼絲繩一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪后懸掛提升容器。圖 1筒上固定兩根鋼絲繩，并應(yīng)使每根鋼絲繩在卷簡上的纏繞方向相反。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器帶動(dòng)卷簡旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩根鋼絲繩便經(jīng)過天輪在卷筒上纏上和纏下 ，從而使提升容器在井筒里上下運(yùn)動(dòng)。不難看出，單繩纏繞式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和缺點(diǎn)是鋼絲繩在卷筒上不斷的纏上和纏下，這就要求卷簡必須具備一定的纏繞表面積，以便能容納下根據(jù)井深或提升高度所確定的鋼絲繩懸垂長度。單純纏繞式提升機(jī)的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍及機(jī)械結(jié)構(gòu)等，都是由這一特點(diǎn)來確定的。 單繩纏繞式雙卷筒提升機(jī)具有兩個(gè)卷簡，每個(gè)卷筒上固定一根鋼絲繩，并應(yīng)使鋼絲繩在兩卷筒上的纏繞方向相反，其工作原理和特點(diǎn)與單卷筒提升機(jī)完全相同。多繩摩擦式提升機(jī)的工作原理與單純纏繞式提升機(jī)不同，鋼絲繩不是固定和纏繞在主導(dǎo)輪上，而是搭放 在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，如圖 1升容器懸掛在鋼絲繩的兩端，在容器的底部還懸掛有平衡尾繩。提升機(jī)工作時(shí)，拉緊的鋼絲繩必須以一定的正壓力緊壓在摩擦襯墊上。當(dāng)主導(dǎo)輪由電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)向某一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在鋼絲繩和摩擦襯墊之間使發(fā)生根大的摩擦力，使鋼絲繩在這種摩擦力的作用下，跟隨主導(dǎo)輪一起運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放。不難看出，多繩摩擦式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是鋼絲繩不在主導(dǎo)輪上纏繞，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，靠摩擦力進(jìn)行工作。同樣，多繩摩擦式提升機(jī)的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍和機(jī)械結(jié)構(gòu)等，都是由這 特點(diǎn)來確定的。多繩摩擦式提升機(jī)特別適應(yīng)于深井和大產(chǎn)量的提升工作。多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī)比較，在規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機(jī)械結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)效果等方面都優(yōu)越得多，就深井和大產(chǎn)量來說，是豎井提升的發(fā)展方向。但是，根據(jù)我國目前淺井多、斜并多的特點(diǎn)，單繩纏繞式提升機(jī)仍然是目前制造和使用的重點(diǎn)。對于部買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 分深井和大產(chǎn)量的礦井，則應(yīng)該合理的選用多繩摩擦式提升機(jī)，而不宜選用大型的單繩纏繞式提升機(jī)。 圖 1繩纏繞式提升機(jī)工作 圖 1升機(jī) 原理示意圖 工作原理圖 1 卷筒； 2 鋼絲繩； 3 天輪； 1 主導(dǎo)輪； 2 導(dǎo)向輪； 3 鋼絲繩； 4 容器； 5 平衡尾繩 4 容器； 5 平衡尾繩 此外，還有一種新的提升機(jī)類型：布雷爾式提升機(jī)。 1957 年南非工程師 明了多繩纏繞式提升機(jī)（我國稱為布雷爾式提升機(jī)）。他是基于深井提升的實(shí)踐，總結(jié)了單繩纏繞式和多繩摩擦式提升機(jī)存在的問題而產(chǎn)生的。眾所周知，單繩纏繞式提升機(jī)在井深超過 1500主、尾繩和摩擦襯墊的壽命都幾乎下降，而且還會(huì)出現(xiàn)主繩震動(dòng)和尾繩難以管理等問題。為了保證鋼絲繩的使用壽命，規(guī)定鋼絲繩的任意斷面處的應(yīng)力不應(yīng)過大（一般不應(yīng)大于2165N ,而摩擦提升機(jī)采用尾繩，在容器與鋼絲連接處的鋼絲繩斷面上，靜力隨容器位置的不同而改變的幅度很大，約為210n 。如果以應(yīng)力波動(dòng)值不大于2165N 算，則提升高度的極限約為 1700m。布雷爾提升機(jī)不用尾繩，克服 了這些弱點(diǎn)。又無防滑問題。出現(xiàn)的問題是體積大功耗大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 布雷爾提升機(jī)實(shí)際上是在較寬的卷筒上安裝一個(gè)中間擋板，把一個(gè)卷筒分隔成兩段，每段纏繞一根鋼絲繩，每個(gè)卷筒上的兩根鋼絲繩，繞過天輪以后共同連接到一個(gè)提升容器上，可見提升原理與單繩纏繞式無異，只是用兩根鋼絲繩代替一根鋼絲繩，因此繩徑和卷筒直徑相對減小了。 布雷爾提升機(jī)有三種不同的布置方式。如圖 1示，其中（ a）為前后排列齒輪傳動(dòng)方式；（ b）為直線布置式；（ c）為電機(jī)直聯(lián)分別拖動(dòng)式。布雷爾提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上有如下特點(diǎn)： 須設(shè)計(jì)成纏繞相 同圈數(shù)和相同層數(shù)的鋼絲繩，以保證兩根繩中拉力平衡。 際證明，纏四層甚至是五層是無困難的，為了減少多層纏繞帶來的繩弦震動(dòng)和鋼絲繩排列不齊的擠壓喝磨損，一般多采用平行繩槽（ 槽），并很好地設(shè)計(jì)間層過渡楔。 存在如多繩摩擦提升的鋼絲繩拉力平衡問題，布雷爾提升機(jī)使用兩種平衡方法。一種是平衡輪法，如圖 2所示，兩根鋼絲繩以相反方向在平衡輪上纏繞數(shù)圈并固定在平衡輪上，拉力不平衡時(shí)，平衡輪可以轉(zhuǎn)動(dòng)。另一種方法是利用天倫來平衡鋼絲繩 拉力，天輪裝在聯(lián)通的液壓缸上，借天倫的升降來平衡鋼絲繩拉力。 了見識纏繩情況，設(shè)有纏繩檢測裝置，如圖 3 所示。在卷筒的每個(gè)纏繩間隔的整個(gè)寬度上，設(shè)有弧形板 A，它距所纏繞的一層鋼絲繩有 12繩徑的間隙，弧形板由線圈 2 來控制?？呻S層數(shù)的不同而移動(dòng)（圖上為纏繞四層），另有閉鎖線圈 3，纏繩過程中，它使插銷總是定位于軸上的凹槽中（凹槽與纏繞層數(shù)相對應(yīng)）。一層纏滿時(shí)，線圈 3通電拔起閉鎖插銷，同時(shí)線圈 移動(dòng)，帶動(dòng)弧形 板 1后移或者前移，弧形板移到新的位置后，線圈 2的 3斷電閉鎖。如果在莫一層沒有一根繩提前纏到下層上，稀釋由于軸 4被閉鎖，弧形板不能移動(dòng)，便在繩的壓力下繞軸 6轉(zhuǎn)動(dòng)，使串與安全回路中的接點(diǎn) 5打開，提升機(jī)以正常減速度停車。此外也可以用液壓控制檢測纏繩。 備是直聯(lián)電機(jī)分別拖動(dòng)時(shí)，由于不平衡靜力矩大，每個(gè)卷筒要設(shè)兩個(gè)制動(dòng)輪（盤）。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 （ a）前后排列齒輪傳動(dòng)布置 （ b）直線式布置 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 （ c）電器聯(lián)系直聯(lián)電機(jī)拖動(dòng)式布置 圖 1衡輪 根據(jù)對單繩纏繞式、多繩摩擦式的布雷爾式提升機(jī)進(jìn)行一次提升量的井深，以及對功率和初期投資的比較結(jié)果，可以得出結(jié)論，每種提升機(jī)都一個(gè)臨界提升高度?？紤]繩中應(yīng)力波動(dòng)值不過大，多繩摩擦式提升機(jī)這個(gè)臨界高度約為 1400m，布雷爾提升機(jī)約為 2000m。小于臨界高度，布雷爾提升的一次提升量不變，而多繩摩擦提升則可大大增加。如果一次提升量相同，多繩摩擦提升機(jī)的均方根功率高，明顯優(yōu)于布雷爾買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 提升機(jī)，這是由于布雷爾提升機(jī)的不平衡力矩大的緣故。影響初期投資的因素很多，但無疑多繩摩擦提升機(jī)要便宜的多，但是在那些不得不使 用布雷爾提升機(jī)的礦井，這個(gè)問題就要退居次要了，以為如果由于提升機(jī)的緣故，不得不改變礦井設(shè)計(jì)，或者采用分段提升，那么費(fèi)用就會(huì)超過布雷爾提升機(jī)的初期投資。由上述理由可見， 1400用多繩摩擦提升機(jī)合理；超過 1400者都可以使用，但布雷爾提升機(jī)較合理些；深井超過 1700用布雷爾提升機(jī)最為合理 . 而本次設(shè)計(jì)是關(guān)于 0單繩纏繞式礦井提升機(jī)的設(shè)計(jì)，在本次設(shè)計(jì)中將大學(xué)四年所學(xué)習(xí)的材料力學(xué)，理論力學(xué)，機(jī)械制造，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖等知識進(jìn)行了一次綜合的運(yùn)用。本次設(shè)計(jì)不僅是 對大學(xué)所學(xué)知識的總結(jié)和鞏固而且為以后進(jìn)入社會(huì)參見工作積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)是個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 第二章 提升機(jī)的選型和計(jì)算 升機(jī)的部件選擇 煤礦主井主要為了煤炭的運(yùn)輸提升，而副井只作為下放材料，設(shè)備，以及排矸（立井還作為人員上下的通道），副井一般采用罐籠提升。本次設(shè)計(jì)的就是副井所使用的提升機(jī)。 籠選擇 根據(jù)礦車類型按表選擇 #2 單層罐籠（ 技術(shù)規(guī)格為： 裝載 37.0 m 礦車一輛，最大載重 重 2 噸、乘人數(shù) 10人、斷面尺寸 1800石一次提升重量： 4001 廢石一次提升重量： 300 一次提升礦車總重： 00 絲繩設(shè)計(jì)及選擇 選擇鋼絲繩時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用條件和鋼絲繩的特點(diǎn)來考慮。我國單繩纏 繞式提升機(jī)多為右螺旋纏繞，故應(yīng)選右捻繩，目的是防止鋼絲繩松捻。 （ 1） 最大懸垂長度： 6 53 5 0150 井架高度礦井最大深度 mH j 35033515 （ 2）鋼絲繩的選擇 考慮井不太深，根據(jù)貨源情況，選用 6 0 0 0 籠類取 表選擇 6技術(shù)規(guī)格如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 繩徑 d=米繩重 p=m 鋼絲破斷力總和 38900絲繩公稱抗拉強(qiáng)度 2/170 =1000=1000 001 4 00 0m a x335 0 井運(yùn)輸提升附表 12 選擇 20 型提升機(jī)，其技術(shù)規(guī)格如下：卷筒直徑 D=1000度 = B=1000絲繩最大靜張力 000m 最大靜張力差：000 i=080（不包括天輪和電動(dòng)機(jī)） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 升機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 擇加減速度 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，升降人員時(shí)加、減速度應(yīng)不大于 秒 選取加速度2/ 減速度 2/ 度各參數(shù)的計(jì)算 提升中段 由 245 由 由 提升高度 H 60m 260m 320m 加速時(shí)間 1t 7s 7s 7s 加速距離 1h 速時(shí)間3s 7s 減速 速距離 2h 25m 225m 285m 等速時(shí)間 2t 5s 45s 57s 一次提升時(shí)間 1T 19s 59s 71s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 升動(dòng)力學(xué)計(jì)算 選電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)的近似容量 2 0 7 T jV 選擇 其技術(shù)規(guī)格 N=200千瓦 額定轉(zhuǎn)速 735轉(zhuǎn) /分 額定電壓 =6000伏 轉(zhuǎn)子飛輪力矩 1252m 升系統(tǒng)的變位質(zhì)量 (1)礦石重量： Q=14002)罐籠重量：0003)礦車重量： q=5004)鋼絲繩 重量： 8 9)21(22 0（ 5)機(jī)器旋轉(zhuǎn)部位變位質(zhì)量 080 (6)天輪的變位質(zhì)量： （ 7） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量： 222 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 （ 8） 總變位質(zhì)量： i dG i cG i zG i r 60060807201739288050045001400(2(11圖的計(jì)算 2121 動(dòng)力方程式 1211 )( )提升開始時(shí)， t=0,拖動(dòng)力為 11 2)加速階段階段終了時(shí)， 211 拖動(dòng)力 ( 11 力方程為 )22(12 m(1)在等速開始時(shí)， t=0 拖動(dòng)力方程為 3 3 8) 0 ( 12 （ 2） 等速終了時(shí)， 11 m 拖動(dòng)力為 2( 21 3321 m 拖動(dòng)力方程式為： 323213 )222( 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 （ 1） 減速階段開始時(shí)， t=0, 拖動(dòng)力為： 22( 323213 （ 2） 減速終了時(shí) t=3,拖動(dòng)力為： 8 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 第三章 提升機(jī)減速器的設(shè)計(jì) 速器的作用 （ 1）降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。 （ 2） 降速同時(shí)降低了 負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方 。 速器的國內(nèi)外現(xiàn)狀 （ 1） 國外減速器現(xiàn)狀 ： 齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報(bào)導(dǎo)，日本住友重工研制的 高精度減速器，美國 司研制的 傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與本項(xiàng)目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動(dòng)齒輪傳動(dòng)原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。 （ 2）國內(nèi)減速器現(xiàn)狀：國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問 題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器（ 500上），多從國外（如丹麥、德國等）進(jìn)口，花去不少的外匯。 60 年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)等減速器具有傳動(dòng)比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn) ?。但受其傳動(dòng)的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。 90年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)的三 環(huán)（齒輪）減速器，是一種外平動(dòng)齒輪傳動(dòng)的減速器，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結(jié)構(gòu)簡單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率 /體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。我國超大型減速器（如水泥生產(chǎn)行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器）大多依靠進(jìn)口，而本減速器的一個(gè)巨大優(yōu)勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補(bǔ)國內(nèi)市場的空白，并將具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 速器的總體設(shè)計(jì) 定傳動(dòng)方 案 礦井提升機(jī)機(jī)是低速重載機(jī)械，工作條件較差，載荷有一定的沖擊，且有粉塵等。與其它傳動(dòng)方式相比，齒輪傳動(dòng)有效率高，尺寸小，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)礦井提升機(jī)機(jī)采用齒輪傳動(dòng)。設(shè)計(jì)球磨機(jī)工作二十年，每年工作 340 天，每天連續(xù)工作 13h。根據(jù)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)，擬定采用兩級傳動(dòng)，均采用閉式斜齒輪傳動(dòng)，如圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 圖 3定傳動(dòng)方案 電機(jī)選型 工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求，一般采用三相異步交流電機(jī)。由上章所知，選擇的是 電動(dòng) 機(jī)，其技術(shù)規(guī)格 N=200 千瓦，額定轉(zhuǎn)速 735 轉(zhuǎn) /分，額定電壓為 6000伏。 由上章所知，選擇的是 20 型礦井提升機(jī)，0,30三種，本次設(shè)計(jì)采用傳動(dòng)比為 二級斜齒圓柱減速器。 分配傳動(dòng)比 12i 1 ，則 ,則 算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1、各軸轉(zhuǎn)速 n 各軸標(biāo)號如圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 2、各軸功率 礦井提升機(jī)機(jī)是專用機(jī)械，應(yīng)用電機(jī)的輸入功率來計(jì)算各軸的輸入功率，電機(jī)的額定功率為 200動(dòng)機(jī)的效率為0 ，所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 185軸的輸入功率為： 、各軸輸入轉(zhuǎn)矩 將以上結(jié)果，整理列入下表 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 表 3 目 電動(dòng)機(jī)軸 軸 1 軸 2 軸 3 轉(zhuǎn)速（ r/ 735 735 率（ 185 矩（ N m） 動(dòng)比 1 輪設(shè)計(jì) 速級齒輪設(shè)計(jì) 斜齒輪傳動(dòng)比較平穩(wěn)，沖擊、震動(dòng)、噪聲小，適用于高速重載傳動(dòng)，所以提升機(jī)磨傳動(dòng)裝置高速級選擇斜齒輪傳動(dòng)。 高速級傳動(dòng)位于減速器內(nèi)，屬閉式傳動(dòng)，所以按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 1、齒輪材料、精度等級、齒數(shù)及螺旋角選擇 小斜齒輪選擇 40質(zhì)處理， 41 286強(qiáng)度極限為 700服極限為 50面硬度為 260齒輪材料選用 45號鋼，調(diào)質(zhì)處理， 17 255，選取硬度為：225 者硬度差為： 35 度等級為 7。 齒數(shù)選擇：小齒輪齒數(shù)1 22Z ，2 2 2 3 . 4 7 4 . 8Z ，取 75 初選螺旋角 15 2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 131 2 1 ()t （ 1）：確定公式內(nèi)各計(jì)算量 選擇 查圖 10 計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 齒寬系數(shù)，選 1d 彈性影響系數(shù)， 121 8 9 P a按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 520 M P a ，大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 480 M P a 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)1 ；2 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 端面重合度，查得1 ，2 ，于是12 1 . 5 4 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1得 1 l i m 11 0 . 8 8 5 2 0 4 5 7 . 61 P a M P 2 l i m 22 0 . 9 2 4 8 0 4 4 1 . 61 P a M P 12 4 5 7 . 6 4 4 1 . 6 4 4 9 . 622 P a 2：計(jì)算 試算小齒輪分度圓直徑1代入 H的值 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 計(jì)算圓周速度 V 計(jì)算齒寬及模數(shù) 齒寬 模數(shù) 齒高 計(jì)算縱向重合度 10 . 3 1 8 t a n 0 . 3 1 8 1 2 2 t a n 1 5 1 . 8 7 5d z 計(jì)算載荷系數(shù) K 經(jīng)查 課本機(jī)械設(shè)計(jì) 表 10使用系數(shù) 根據(jù) v=s,7 級精度 ,查圖 10動(dòng)載系數(shù) ，由表 10得 1 ；由表 10插值法查得 7級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)， 齒向載荷分布系數(shù) 由 , ,2查圖 10故載荷系數(shù)為： 按實(shí)際的載荷系數(shù)校 正所得的分度圓直徑如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 計(jì)算模數(shù)： 3 ：按照齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，使用以下公式： 確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù)： 根據(jù)縱向重合度 =圖 10計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) . 11 3322 2 4 . 4 1c o s c o s 1 5v 22 3375 8 3 . 2 2c o s c o s 1 5v 查取齒形系數(shù) 查 10用插值法 得 1 2 查取 應(yīng) 力校正系數(shù) 查 10用插值法 得 1 2 查圖 10得小齒輪的彎曲疲勞極限1 480;大齒輪的彎曲疲勞極限 2 400查圖 10 1 2 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 選取彎曲疲勞安全系數(shù) S=利用公式 F N F 求得如下 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 111 0 . 8 2 4 8 0 2 8 1 . 1 41 . 4F N F S 2220 . 8 6 4 0 0 2 4 5 . 7 11 . 4F N F P 計(jì)算大小齒輪的 加以比較 . 111 2 . 6 3 8 1 . 5 8 4 0 . 0 1 7 2 6 52 8 1 . 1 4F a S 222 1 . 7 7 3 2 . 2 1 4 0 . 0 1 5 9 7 52 4 5 . 7 1F a S 小 齒輪的數(shù)值大 對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)保證齒輪的在使用期間能滿足壽命要求，取較大值作為設(shè)計(jì)時(shí)參考的模數(shù)，取標(biāo)準(zhǔn)值分度