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JT-0.8矿井提升绞车设计【说明书+CAD】

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465 JT-0.8矿井提升绞车设计【说明书+CAD】
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A0-主轴装置.dwg
A0-绞车总装图.dwg
A1-制动支轮.dwg
A1-大齿轮.dwg
A2-滚筒壳.dwg
A3-木衬.dwg
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jt 矿井 提升 晋升 绞车 设计 说明书 仿单 cad
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内容简介:
1中文翻译我国是一个采矿大国,也是矿山机电设备制造和使用大国。从20世纪50年代仿造第一台矿山提升机以来,至今已设计制造,使用了近6000多台。随着社会需求和现代技术的高速发展,矿山工业企业亟待生产设备及设施的机械化,电气化,现代化。而矿山工业的提升机是咽喉设备,产品不断更新换代,老产品运行年深日久,原本落后的结构问题暴露突出,故障增多,严重影响矿山的安全运转,抑制了矿山工业的高速发展,给国民经济带来了不良的影响。随着国内矿井产量的日新月异的提高,对提高提升机的安全性,可靠性,生产效率以及整机自动化运行水平,降低操作者及维护人员的劳动强度,处理设备事故的速度与对策等,成了迫切要求。对于矿井提升机的更新改造,具有极其重要的意义。例如提升机卷筒衬木的磨损严重,当衬木磨损达到一定程度时就必须更换卷筒衬木,否则就很有可能出现安全事故,影响安全生产。而更换卷筒衬木又是一个十分繁琐的过程,同时卷筒衬木价格昂贵,维修费用高,维修时间长。消耗大量人力、物力和时间的同时,又影响了全矿的安全生产和产量的需求,为此,设计一个卷筒衬木车削装置是一项十分必要的技术改造。由于考虑到现有卷筒衬木车槽装置存在许多不足之处,本文从现有卷筒衬木车槽装置的原理分析入手,通过对钢丝绳磨损的调研,卷筒部件的作用和受力情况的分析,现有车槽设备加工方法的改进和应用,立足于方便,高效、实用的前提下对卷筒衬木车削装置进行设计,目的在于最大程度的提高钢丝绳和卷筒衬木的使用寿命,降低生产成本,缩短加工和检修周期,减缓了劳动强度。通过不断地改进和完善,设计的卷筒衬木车削装置可以很方便的进行卷筒衬木车削,该装置减少了钢丝绳的磨损,又延长了卷筒衬木的使用寿命且可大幅度节约生产成本。2HKM2418型提升机的改造焦煤九里山矿主井提升机HKM2418系原苏联又型50年代制造的产品,其卷筒结构为典型的厚支薄壳。自1963年投入使用至今,已经运行了47年,共计出煤约6400万T。随着产量的逐年增加,为满足该矿生产的需要,1982年进行了一次较大的技术改造,年产量由120万T增加到180万T。由于提升重量的增加,运行一段时间后,出现卷筒皮内陷及开焊、裂缝现象。1985年又在两卷筒里面沿着周长方向分别增加了两根11的工字钢,来增加卷筒的支撑,试图解决卷筒开焊及卷筒皮内陷现象。但运行一段时间后,卷筒的支撑件和卷筒皮开焊、裂缝现象逐渐严重,4根支撑工字钢有三根已经横向断裂,副卷筒开焊21处,4根工字钢全部横向断裂。为保证安全生产,我们采取了各种方法,如增加加强板,直接焊接,打45坡口焊接,焊接后退火,直流焊接等都不能解决问题,反而由于多次焊接而产生应力集中,使开焊现象更加严重,提升机运行时有金属错位的异常响声,已经严重影响到全矿的安全生产。为保证安全生产,集团公司生产管理处和九里山矿联合进行调研,通过对现状的调查,发现存在有以下几方面的问题1卷筒皮内陷严重,约为1012MM,致使衬木变形严重,运行有响声。2主、副卷筒衬木磨损不一致,致使主、副卷筒运行段缠绳不一致即常说的瘸腿,造成装、卸煤困难。3卷筒的支撑件工字钢和卷筒皮均开裂严重,焊接后运行不久又开裂,3且裂缝一直在增加和延伸。现主、副卷筒的8根支撑工字钢均横向断裂,卷筒皮的裂缝已经延伸到卷筒闸轮上,提升机运行时有金属错位的异常响声。4维修费用高。提升机的卷筒衬木每年必须更换一次,每次需24H,材料消耗为35万元。5维修时间长。每月对卷筒进行的烧焊加固均在16H以上,消耗大量的人力、物力和时间。由于以上几方面的故障,造成提升机不能正常运行,严重影响了全矿的安全生产和产量的需求,为此对该卷筒进行了技术改造。改造方案由于更换整个提升机费用太高且时间又长,不符合现场的实际,经过充分的调查、研究和可行性分析,我们决定在现有的提升机基础上进行改造,即保留原有电机、减速机、制动系统、主轴装置和主轴支轮,更换主、副卷筒及卷筒轮辐。新卷筒采用中信重型机械公司制造的带有固定绳槽、一体结构的卷筒,每个卷筒由两个半卷筒组成,卷筒皮为40MM厚的16MN钢板卷成,上面钨有固定的绳槽,属厚壳弱支结构的高强度卷筒。卷筒更换的方案及关键环节41将加工好的新卷筒运到现场,2在车房外安装两台钻床,以便现场钻孔,3改造车房的天车,行走部分由手动改为电动,4铺设铁道,从车房内铺出车房,以节省运送卷筒的时间,5准备一台的吊车,负责车房外卷筒的起吊工作,6将主、副箕斗放在井口,7拆除提升机的闸及闸桩,8将老卷筒从轮辐处断开,切割成两半,分别运出车房9将新卷筒吊到位,现场找正号眼。然后运出车房,用钻床钻眼,10将钻过眼的新卷筒吊到位,铰孔并联接螺栓,11现场测试提升机各技术参数和各个阶段的特征,12安装闸桩和闸,并上绳试车。方案确定后,如何保证新卷筒的安装中心线与主轴中心线重合是此项工程的关键环节。经研究决定利用原提升机主轴支轮上的止口,做为基准来进行找正。当老卷筒吊离主轴后,由技术人员测出新卷筒的止口直径和主轴上支轮口的直径,并算出止口间隙,新卷筒的位置按算好的间隙确定,然后利用支轮上的老孔在新卷筒的轮辐上进行号眼、钻孔、铰孔,最后将卷筒联接在原支轮上。5工程中的几个技术问题1利用中信重型机械公司提供的游标卡尺对新卷筒的止口和主轴上原支轮止口的直径15MM进行测量卷筒更换。2卷筒的闸轮直径比原卷筒闸轮直径增加了40MM,原有闸木进行重新加工。3为增加联接螺丝的紧固性,我们采用了先测量孔直径,现加工螺丝的方法,保证了螺丝的配合尺寸,并采用厌氧胶技术提高了联接的紧固性。经过全体施工人员的共同努力,历时60H,圆满完成了任务。经现场测试,新卷筒运行平稳,卷筒的径向跳动、闸轮的椭圆度、两卷筒的缠绳累计误差均满足要求。效益此项改造工程共耗资万元,彻底解决了提升运行中的不安全隐患,保证了全矿的安全生产。其经济效益相当可观,与改造前相比较(1)节约了每年一次更换卷筒衬木的检修时间,每次节约24H,(2)每年一次更换卷筒衬木的材料消耗,共35万元(3)节约了每月两次加固卷筒的检修时间,每月计16H,一年可节约检修时间192H,可创年利润1642万元。6改造后,不到一年即可收回全部投资。同时还填补了我省提升机改造的一项空白。改造后运行状况改造后,从1995年1月至今,已经运行15年多,提升原煤420万T,运行情况良好,与改造前相比有以下优点1完全消除了原来卷筒皮内陷、裂缝现象,提升机运行平稳,无杂音,保证了安全生产。2由于采用了一体的厚壳强支结构,完全消除了原卷筒的支撑件(工字钢)断裂现象,提高了整体强度。3由于采用固定绳槽,不存在绳槽磨损不一致现象,从而克服了原主、副卷筒运行段缠绳不一致现象,提高了工作效率,4维修工作量大大降低,并节约了检修时间,节省了维修费用,5钢丝绳的使用寿命有所延长。由于采用固定绳槽,消除了原提升机运行时钢丝绳跳槽、咬绳的现象,使钢丝绳运行平稳,延长了其使用寿命,并提高了整个提升系统的安全。几点体会7老式提升机的更新改造,是目前老矿井普遍面临问题,由于长时间的运行及矿井改、扩建,原有的提升机大多已经不能满足安全生产的需要,运行中都存在有不安全的隐患,必须进行改造。但如何改造又是普遍存在的一个难题。更换提升机虽可解决问题,但其费用高、时间长不符合煤矿实际生产的需要,而此次我矿的改造开辟了一条捷径,既解决了问题又节省了大量的费用和时间,具有一定的实用性和广泛的推广价值。1外文资料与中文翻译外文资料CHINAISAMININGPOWERANDMININGEQUIPMENTMANUFACTUREANDUSEOFMECHANICALANDELECTRICALPOWERFROMTHE20THCENTURY,MODELEDAFTERTHE50STHEFIRSTSINCETHEMINEHOISTHASBEENDESIGNEDANDMANUFACTURED,USEDMORETHAN6,000WITHTHENEEDSOFTHECOMMUNITYANDTHERAPIDDEVELOPMENTOFTECHNOLOGY,MININGINDUSTRYPRODUCTIONEQUIPMENTANDFACILITIESNEEDTOMECHANIZATION,ELECTRIFICATION,THEMININGINDUSTRYISTHETHROATOFTHEELEVATOREQUIPMENT,REPLACEMENTPRODUCTS,OLDPRODUCTSLONGTIMERUN,THESTRUCTURALPROBLEMSBEHINDTHEORIGINALEXPOSEDPROMINENTFAULTMORESERIOUSIMPACTONTHESAFETYOFMININGOPERATIONS,CURBTHERAPIDDEVELOPMENTOFMININGINDUSTRIESTOTHENATIONALECONOMYWITHTOTHEADVERSEEFFECTSWITHTHEEVERCHANGINGMINETOINCREASEPRODUCTION,UPGRADETHEMACHINETOIMPROVESAFETY,OFMACHINETORUNAUTOMATED,REDUCINGOPERATIONANDMAINTENANCEOFTHELABORINTENSITY,THESPEEDOFOFTHEACCIDENTANDSOON,INTOTHEURGENTREQUIREMENTMINEHOISTFORRENOVATION,ISEXTREMELYIMPORTANTFOREXAMPLE,WOODLININGHOISTDRUMSERIOUSWEARANDTEAR,WHENTHETREESLININGUPTOACERTAINDEGREEOFWEARANDTEARONTHELININGMUSTBEREPLACEDWOODENREEL,ORASECURITY2INCIDENTISLIKELYTOAFFECTTHESAFETYINPRODUCTIONANDREPLACEMENTOFWOODENDRUMLINERISAVERYCUMBERSOMEPROCESS,WHILETHEHIGHCOSTOFWOODLININGREEL,HIGHMAINTENANCECOSTS,MAINTENANCETIMECONSUMEALARGEAMOUNTOFMANPOWER,MATERIALANDTIMEATTHESAMETIME,ANDAFFECTSTHESECURITYOFTHEENTIREMINEPRODUCTIONANDDEMANDFORPRODUCTION,TOTHATEND,THEDESIGNOFAREELTURNINGWOODLININGDEVICEISAVERYNECESSARYTECHNOLOGYASARESULTOFTAKINGINTOACCOUNTTHEEXISTINGTREESLININGREELSLOTCARTHEREAREMANYDEVICESDEFICIENCIES,THEPAPERLININGFROMTHEEXISTINGWOODENREELSLOTCARSOFTHEPRINCIPLEOFANALYZINGDEVICES,WEARANDTEARONWIREROPEOFRESEARCH,THEROLEOFDRUMPARTSANDTHEFORCESANALYSISOFTHEEXISTINGCARTANKEQUIPMENTTOIMPROVEPROCESSINGMETHODSANDAPPLICATIONS,BASEDONTHEUSERFRIENDLY,EFFECTIVEANDPRACTICALUNDERTHEPREMISEOFTURNINGWOODONTHEDRUMLINERDEVICEWASDESIGNEDTOMAXIMIZETHEIMPROVEMENTOFSTEELWIREROPEANDREELSERVICELIFEOFWOODLININGANDREDUCEPRODUCTIONCOSTSANDSHORTENTHEPROCESSINGANDMAINTENANCECYCLE,REDUCINGTHELABORINTENSITYTHROUGHCONSTANTLYIMPROVINGANDPERFECTINGTHEDESIGNOFTHEDRUMLININGWOODTURNINGCANBEACONVENIENTDEVICEFORTURNINGWOODDRUMLINER,THEINSTALLATIONOFWIREROPETOREDUCEWEARANDTEAR,BUTALSOEXTENDEDTHESERVICELIFEOFWOODENDRUMANDTHELININGCANPRODUCEASUBSTANTIALSAVINGSCOST3HKM2418BASEDTRANSFORMATIONOFHOISTJIAOMEIJIULISHANMINEHOISTHKM2418DEPARTMENTOFTHEFORMERSOVIETUNIONANDTYPEOFPRODUCTSMANUFACTUREDINTHE50S,THEREELSTRUCTUREOFATYPICALSHELLTHICKBRANCHPUTINTOUSESINCE1963UNTILNOW,HASBEENRUNNINGFOR47YEARS,FORATOTALOFABOUT64MILLIONOUTOFCOALTWITHTHEINCREASINGPRODUCTIONTOMEETTHENEEDSOFTHEMINEPRODUCTIONIN1982HADAGREATERTECHNOLOGICALINNOVATION,THEANNUALOUTPUTFROM1,200,000TTO1,800,000TENHANCETHEINCREASEINWEIGHTASARESULTOFRUNNINGSOMETIMEAFTERPERCUTANEOUSINVAGINATIONANDOPENREELWELDING,CRACKPHENOMENONALSOIN1985INSIDETHEDRUMINTWODIRECTIONSALONGTHECIRCUMFERENCE,RESPECTIVELY,ANINCREASEOFTHEI112,TOINCREASETHESUPPORTDRUM,TOTRYTORESOLVEOPENREELREELWELDINGANDTHEPHENOMENONOFSKINRETRACTIONHOWEVER,AFTERRUNNINGFORSOMETIME,THESUPPORTDRUMPARTSANDDRUMSKINOPENWELDING,THECRACKSGRADUALLYSERIOUSPHENOMENON,THEREAREFOURSUPPORTEDIBEAM3HASAHORIZONTALFRACTURE,OPENREELWELDINGVICE21,ALLFOURIBEAMHORIZONTALFRACTUREINORDERTOENSURESAFETYINPRODUCTION,WEHAVEADOPTEDAVARIETYOFMETHODS,SUCHASANINCREASETOSTRENGTHENTHEBOARD,DIRECTWELDING,HIT45GROOVEWELDING,WELDING,AFTERANNEALING,ANDSOWILLNOTSOLVETHEPROBLEMOFDCWELDING,BUTWELDINGARISINGASARESULTOFREPEATEDSTRESSCONCENTRATION,SOTHATOPENWELDINGPHENOMENONMORESERIOUSRUNTIMEHOISTERABNORMALDISLOCATIONMETALSOUND,HASSERIOUSLYAFFECTEDTHESECURITY4OFTHEENTIREMINEPRODUCTIONINORDERTOENSURESAFETYINPRODUCTION,PRODUCTIONMANAGEMENTGROUPANDTHEJIULISHANMININGJOINTRESEARCH,THESTATUSQUOTHROUGHTHESURVEYANDFOUNDTHATTHEEXISTENCEOFTHEFOLLOWINGISSUES1INVAGINATIONSERIOUSSKINDRUM,ABOUT1012MM,RESULTINGINSEVEREDEFORMATIONOFWOODLINING,THESOUNDOFRUNNING2LORD,VICEREELWOODLININGWEARINCONSISTENT,RESULTINGINTHEMAIN,THEDEPUTYREELRUNTHATISINCONSISTENTPARAGRAPHROPEWRAPPEDAROUNDTHELAMEOFTENSAID,RESULTINGINLOADING,UNLOADINGDIFFICULTIES3REELSUPPORTIBEAMANDDRUMPARTSARECRACKINGSKINSERIOUSRUNSOONAFTERWELDINGCRACKS,ANDCRACKSHAVEBEENINCREASEDANDEXTENDEDISTHEMAIN,THEDEPUTYREEL8TOSUPPORTTHEHORIZONTALIBEAMAREBROKEN,CRACKSINSKINREELHASBEENEXTENDEDTODRUMBRAKEWHEEL,HOISTTHEWRONGRUNTIMEANOMALIESMETALSOUND4THEHIGHMAINTENANCECOSTSREELHOISTWOODLININGMUSTBEREPLACEDONCEAYEAR,EACHTOBE24H,THEMATERIALCONSUMPTIONFOR35,000YUAN5REPAIRTIMEREELMONTHLYREINFORCEMENTWELDINGCARRIEDOUTINMORETHAN16H,CONSUMEALARGEAMOUNTOFMANPOWER,MATERIALANDTIMEDUETOTHESEASPECTSOFTHEFAULT,RESULTINGINTHENORMALOPERATIONOFHOISTCANNOTBESERIOUSLYAFFECTEDTHESECURITYOFTHEENTIREMINEPRODUCTIONANDDEMANDFORPRODUCTION,FORWHICHATECHNOLOGICALTRANSFORMATIONOFTHEREEL5REHABILITATIONPROGRAMSASTHEREPLACEMENTCOSTOFTHEELEVATORANDTHETIMETOOLONG,NOTINCONFORMITYWITHTHEACTUALSCENE,AFTERFULLINVESTIGATION,RESEARCHANDFEASIBILITYANALYSIS,WEHAVEDECIDEDTOUPGRADETHEEXISTINGMACHINESONTHEBASISOFTHETRANSFORMATION,THATIS,TOKEEPTHEORIGINALMOTOR,SPEEDMACHINE,THEBRAKINGSYSTEM,THESPINDLEANDSPINDLESUPPORTDEVICEROUND,THEREPLACEMENTOFTHEMAIN,THEDEPUTYREELANDREELSPOKESTHEUSEOFTHENEWREELCITICHEAVYMACHINERYCOMPANYWITHAFIXEDROPEGROOVE,THESTRUCTUREOFTHEREELONE,TWOANDAHALFOFEACHREELBYTHEREELOFTHEDRUMSKINIS40MMTHICKROLLEDSTEELPLATE16MN,TUNGSTENABOVEHAVEFIXEDROPEGROOVE,WHICHISAWEAKBRANCHSTRUCTURECRYPTOCARYAHIGHSTRENGTHROLLDRUMREPLACEMENTPROGRAMANDAKEYLINK1THENEWREELWILLBEPROCESSEDTOTHESCENE,2INSTALLEDINTHEGARAGEOUTSIDETHEDRILLINGOFTWOINORDERTOFIELDDRILLING,3CRANETRANSFORMGARAGES,WALKINPARTBYTHEMANUALLYREADELECTRIC,4THELAYINGOFRAILWAY,FROMTHEBUSGARAGESSHOPHOUSING,INORDERTOSAVETIMEFORTHEDELIVERYDRUM,5PREPARATIONOFACABLECAR,THEGARAGEISRESPONSIBLEFORTHELIFTINGOFWORKOUTSIDETHEDRUM,6PRINCIPAL,VICESKIPONTHEWELLHEAD,67HOISTTOREMOVETHEGATEANDGATEPOST,8SPOKETOTHEOLDOFFICEDISCONNECTEDFROMTHEREEL,CUTINHALF,WERETRANSPORTEDONTOTHEHOUSING9NEWDRUMHANGINGINPLACE,THESCENEISLOOKINGFORITSEYESANDTHENTRANSPORTEDONTOTHEROOM,EYESDRILLINGWITHDRILLING,10THROUGHEYESWILLBEHANGINGANEWREELINPLACE,REAMINGANDBOLTS,11FIELDTESTINGOFTHEHOISTATALLSTAGESOFTECHNICALPARAMETERSANDCHARACTERISTICS,12PILEGATEANDGATEINSTALLATIONANDTESTONTHEROPES。PROGRAMTODETERMINEHOWTOENSURETHATTHEINSTALLATIONOFTHENEWREELSPINDLECENTERLINEANDTHECENTERLINEOFCOINCIDENCEISTHEKEYTOTHISPROJECTAFTERSTUDYINGTHEUSEOFTHEORIGINALDECISIONTOHOISTTHEMAINBRANCHOFTHEONLYROUNDI,ASABENCHMARKTOLOOKFORNOWWHENTHEOLDREELSUSPENDEDFROMTHESPINDLE,THETECHNICALSTAFFFROMTHENEWREELTODETECTONLYTHESPINDLEDIAMETERANDROUNDTHEMOUTHOFTHEBRANCHDIAMETER,ANDCALCULATEDONLYTHEMOUTHSPACE,THENEWREELPOSITIONDETERMINEDBYTHEGAPISQUITEGOOD,ANDTHENUSESUPPORTROUNDTHEOLDHOLEINTHENEWROLLNUMBEROFTHESPOKESONTHEEYES,DRILLING,REAMING,THELASTLINKTOTHEORIGINALREELWHEELSUPPORTWORKSINSEVERALTECHNICALISSUES(1)CITICHEAVYMACHINERYCOMPANYTOUSETHEVERNIER7CALIPERTOPROVIDEANEWREELONTHEMOUTHANDTHEONLYROUNDOFTHESPINDLESUPPORTUEHARAIONLYMEASUREDTHEDIAMETEROF15MMDRUMREPLACEMENT(2)DIAMETEROFTHEBRAKEDRUMWHEELDRUMBRAKEWHEELTHANTHEORIGINALDIAMETERINCREASEDBY40MMTHEORIGINALWOODENGATESTOREPROCESSING(3)TOINCREASETHECONNECTIONOFTHEFASTENINGSCREWS,WEADOPTEDTHEFIRSTMEASUREMENTOFHOLEDIAMETER,SCREWPROCESSINGMETHODISTOENSURECOORDINATIONOFTHESCREWSIZE,ANDTHEUSEOFANAEROBICTECHNOLOGYTOENHANCETHECONNECTIONOFTHEFASTENINGTHROUGHTHEJOINTEFFORTSOFALLTHECONSTRUCTIONWORKERS,WHICHLASTED60H,THESUCCESSFULCOMPLETIONOFTHETASKAFTERFIELDTESTING,THENEWREELTORUNASMOOTH,RADIALDRUMBEAT,THEOVALROUNDGATE,THETWODRUMWINDINGROPETOMEETTHEREQUIREMENTSOFTHEACCUMULATEDERROREFFECTIVETHETOTALCOSTOFMILLIONRENOVATIONPROJECTTOCOMPLETELYUPGRADETHEOPERATIONTOSOLVETHEPROBLEMSOFINSECURITY,ANDENSURETHESAFETYOFALLMINEPRODUCTIONCONSIDERABLEECONOMICBENEFITS,COMPAREDWITHTHETRANSFORMATIONOFTHEFORMER1SAVINGSONCEAYEARTOREPLACEWOODLININGREELMAINTENANCETIME,SAVINGEACHTIME24H,2ONCEAYEARTOREPLACEWOODENDRUMLININGMATERIAL8CONSUMPTION,ATOTALOF35,000YUAN3TWICEAMONTHSAVINGSCONSOLIDATIONREELMAINTENANCETIMEPERMONTHOF16H,AYEARCANSAVEMAINTENANCETIME192H,CANRECORD1642MILLIONYUANINPROFITSTRANSFORMEDINLESSTHANAYEARTORECOVERTHEFULLINVESTMENTATTHESAMETIMEENHANCEOURPROVINCETOFILLAGAPMACHINEMODIFIEDOPERATIONAFTERTHETRANSFORMATION,FROMJANUARY1995UNTILNOW,HASBEENRUNNINGFORMORETHAN15YEARS,42MILLIONTOUPGRADECOALT,RUNNINGINGOODCONDITION,COMPAREDWITHTHETRANSFORMATIONOFTHEFORMERHASTHEFOLLOWINGADVANTAGES1COMPLETELYELIMINATETHEORIGINALINVAGINATIONDRUMSKIN,CRACKS,THEPHENOMENONOFLIFTTORUNASMOOTH,NONOISE,ANDENSURETHESAFETYINPRODUCTION2ASARESULTOFTHESTRONGINTEGRATIONOFTHICKSHELLSUPPORTSTRUCTURE,THETOTALELIMINATIONOFTHESUPPORTOFTHEORIGINALDRUMPARTSIFRACTUREPHENOMENONANDIMPROVETHEOVERALLSTRENGTH3TROUGHASARESULTOFTHEUSEOFFIXEDROPES,THEREISNOINCONSISTENCYROPEGROOVEWEAR,THEREBYOVERCOMINGTHECOUNTRIESOFORIGIN,THEDEPUTYREELWINDINGROPERUNNINGABOVEINCONSISTENCIESANDENHANCETHEWORKEFFICIENCY,4)GREATLYREDUCETHEWORKLOADOFMAINTENANCEANDREPAIRSAVESTIME,SAVESMAINTENANCECOSTS9(5)EXTENDEDTHELIFEOFWIREROPETROUGHASARESULTOFTHEUSEOFFIXEDROPETOREMOVETHEORIGINALWIREROPEHOISTRUNTIMESWITCHTOTHEPHENOMENONOFBITEROPETOROPETORUNASMOOTH,EXTENDEDITSSERVICELIFEANDIMPROVETHEWHOLESYSTEMTOENHANCESECURITYSOMEEXPERIENCEOLDFASHIONEDELEVATORRENOVATION,ISNOWFACINGTHEPROBLEMOFTHEOLDMINESINGENERAL,ASTHELONGRUNANDCHANGEDMINE,THEEXPANSIONOFMOSTOFTHEORIGINALHOISTPRODUCTIONCANNOLONGERMEETTHESECURITYNEEDSOFTHEOPERATION,THEREAREHIDDENDANGERSOFINSECURITY,THENEEDFORREFORMBUTHOWTHETRANSFORMATIONISAWIDESPREADPROBLEMALTHOUGHTHEREPLACEMENTOFHOISTSOLVETHEPROBLEM,BUTTHEHIGHCOSTOFLONGHOURSDONOTMEETTHENEEDSOFACTUALPRODUCTIONOFCOAL,ANDTHETRANSFORMATIONOFTHEMINE,IOPENEDUPASHORTCUTTOSOLVETHEPROBLEMSNOTONLYSAVEALOTOFCOSTANDTIME,WITHACERTAINDEGREEOFPRACTICALITYANDTHEVALUEOFAWIDERANGEOFPROMOTIONI摘要JT系列提升绞车可供煤矿、金属矿、非金属矿在倾斜巷道作升降物料和人员之用,也可作为小型竖井的提升设备。据制造工艺的不同,可把提升机的滚筒结构分为铸造一焊接混合型支轮为铸造,滚筒为焊接和焊接型。机械传动系统包括减速器和联轴器,矿井提升机主轴的转数由于受提升速度的限制,一般在L0一60转|分之间,而用作拖动的电动机的转数,一般在480一960转分之间。这样,除采用低速直流电动机拖动外,一般情况下不能将主轴与电动机直接联接,中间必须经过减速器。因而减速器的作用是减速印传递动力。联轴器由半联轴器、柱销等零件组成。由于柱销具有缓冲和减震作用,因而具有传动平稳、噪音小、安全可靠、易于维护等优点。主轴与减速器输出轴的连接采用齿式联轴器。润滑系统是一切机械系统中很重要的一个环节。润滑系统的作用是在提升机工作时,不间断地向主轴承、减边器轴承和啮合齿面压送润滑油,以保证轴承和齿轮能良好的工作润滑系统必须与自动保护系统和主电动机联锁电动机通过主轴驱动滚筒主轴也是传动的主要部件。提升绞车主轴应能承受工作过程中的外负荷而不发生残余变形和过量的弹性变形,同时要保证一定的使用寿命。主轴往往是提升机中重量最大的一个零件,其尺寸和传递的力矩也较大。关键词提升绞车减速器联轴器主轴IABSTRACTJTSERIESHOISTFORCOAL,METALMINING,NONMETALLICMINERALMOVEMENTSINTHETILTOFROADWAYMATERIALSANDPERSONNELFORUSEINSMALLSHAFTCANALSOBEUSEDASTHEUPGRADINGOFEQUIPMENTACCORDINGTOTHEDIFFERENTMANUFACTURINGPROCESSWHICHCOULDTAKETHEDRUMHOISTSTRUCTURECASTINGAHYBRIDWELDINGSUPPORTWHEELFORTHECASTING,ROLLERFORWELDINGANDTHEWELDINGTYPEREDUCERANDTHEMECHANICALTRANSMISSIONSYSTEMINCLUDINGTHECOUPLING,THEMAINAXISOFMINEHOISTTORAISETHESPEEDOFAFEWBECAUSEOFTHERESTRICTIONS,GENERALLY60TO1L0/|BETWEENPOINTS,ANDTHEMOTORUSEDTODRAGAFEW,GENERALLY480A960R/MINBETWEENINTHISWAY,INADDITIONTOTHEUSEOFLOWSPEEDDCMOTORDRAGOUTSIDE,UNDERNORMALCIRCUMSTANCESCANNOTBEDIRECTLYCONNECTEDTOTHEMOTORSPINDLEWITHTHEMIDDLETHROUGHREDUCERREDUCERTHUSSLOWDOWNINDIASROLEISTOTRANSFERPOWERCOUPLINGBYTHESEMICOUPLINGANDCOLUMNCOMPONENTPARTSINVENTORYSALESASARESULTOFCOLUMNBUFFERANDSHOCKABSORBINGROLE,SOTHEYHAVEASMOOTHDRIVE,THENOISEOFSMALL,SAFE,RELIABLE,EASYTOMAINTAINANDSOONSPINDLEANDTHEREDUCEROUTPUTSHAFTGEARCOUPLINGUSEDTOCONNECTLUBRICATIONOFALLMECHANICALSYSTEMSISAVERYIMPORTANTASPECTLUBRICATIONSYSTEMISINTHEELEVATORWORK,UNINTERRUPTEDTOTHEMAINBEARINGS,BEARINGSANDBROWSERSIDEBYTOOTHMESHINGPRESSURELUBRICANTS,BEARINGSANDGEARSINORDERTOENSURETHEWORKCANBEAGOODLUBRICATIONSYSTEMWITHAUTOMATICPROTECTIONSYSTEMSANDTHEMAINELECTRICALINTERLOCKDRUMTHROUGHTHESPINDLEDRIVEMOTORSPINDLEDRIVEISALSOTHEMAINCOMPONENTSSPINDLEHOISTSHOULDBEABLETOWORKOUTSIDETHECOURSEOFTHELOADWITHOUTTHEOCCURRENCEOFEXCESSIVERESIDUALDEFORMATIONANDELASTICDEFORMATION,ATTHESAMETIMETOENSURETHATACERTAINLIFESPINDLEISOFTENTHEWEIGHTOFHOISTINGMACHINEINONEOFTHEBIGGESTPARTSOFTHEIRSIZEANDTHETORQUEDELIVERYASWELLKEYWORDSSPINDLEHOISTREDUCERCOUPLINGII目录绪论1第1章矿井提升的意义及其发展简史2第2章JT08矿井提升绞车的工作原理4矿井提升机(1)单绳缠绕式A单卷筒提升机4第3章JT08提升绞车提升设备的分类6第4章JT08提升绞车主要组成部分和各部分的用途741提升机械性能参数742制动系统843机械传动系统1044润滑系统1045观测和操纵系统1146拖动、控制和自动保护系统12第5章JT08提升绞车卷筒的结构及其计算1951卷筒结构1952支轮2153木衬2354绳槽2455卷筒的失效形式及原因2756筒壳许用应力的确应28III57滚筒强度的验算30第6章JT08提升绞车的主轴设计3261主轴的结构设计3262主轴尺寸的确定及轴承的选择3363主轴装置零部件变位质量计算36631确定滚壳变位质量37632确定支轮变位质量38633确定轮毂的变位质量3964主轴强度和刚度计算及校核40641固定静载荷分配于主轴各轮毂作用点上的力41642钢丝绳拉力分配于主轴各轮毂作用点上的力44643作用于轴上水平方向及垂直方向的合力46645扭矩计算48646危险断面的安全系数计算49647按弯扭组合校核强度51648挠度计算5265主轴承强度校核5666滚筒制动轮与主轴的过盈配合联接计算56661计算最小过盈量57662计算最大过盈量58663选择过盈配合的种类59结束语32IV参考文献551绪论矿山提升机是矿山大型固定机械之一。矿山提升机从最初的蒸气机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机,经历了170多年的发展历史。目前,国内外经常使用的提升机有单绳缠绕式和多圣摩擦式两种根据制造工艺的不同,可把提升机的滚筒结构分为铸造一焊接混合型支轮为铸造,滚筒为焊接和焊接型。JT系列提升绞车可供煤矿、金属矿、非金属矿在倾斜巷道作升降物料和人员之用,也可作为小型竖井的提升设备。此外,还可以地下或地面作其它运输及辅助工作。JT08型矿用提升绞车主要用于矿井运输、调车及斜坡提升物料之用当支轮的变形与简壳的变形相比可以忽略时,称它为刚性支轮,均为刚性支轮。如支轮的变形与筒壳变形相比不可忽略时,称它为弹性支轮。它的特点是筒壳与支轮的应力分布较均匀。经验表明,刚性支轮的结构在制造工艺上较复杂,而且往往容易出现早期失效。因此,现代大中型提升机滚筒常采用的弹性支轮滚筒结构。弹性支轮滚筒这种结构共同的持点是取消了支环,用较厚的简壳来承担载荷,并且支轮改为辐板式即在支轮上开有两个人孔或圆环式。这样做工艺上较简单,同时也可以避免由于焊接工艺不当造成加强筋附近的局部应力过高。经验表明,这种改进是成功的。弹性支轮滚筒结构的不同之处还在于刚性支轮的辐板与轴线垂直,而弹性支轮滚筒的支轮与轴线成某一角度约3一6。,初看起来,这种倾斜式辐板似乎可以减少筒壳与支轮连接点的刚度从而减小其弯应力,但由于增加了压缩应力,故对减小合成应力水平并不有效,加上它的制造工艺较为复杂,故不再倾向于使用它了。滚筒外一般设有木衬,并在其上车出绳槽,目的是减少钢绳与简壳直接接触面造成的磨损,并使钢绳排列整齐。绳槽有螺旋形及环形两种,在单层缠绕时采用螺旋形绳槽就足以使排绳整齐。2第1章矿井提升的意义及其发展简史矿山运输在有益矿物探掘的技术过程中起着及其重要的作用,而矿井提升是矿山运输的主要环节之一。矿井提升设备一方面把有益矿物送至地面,另方面也用作运送人员、辅助材料和其他设备等。矿并提升的安全及无事故的运转在完成有益破物的探掘计划和保障人民的健康上具有头等重要的意义。提升的运转应当不仅是安全,同时还要经济。经济这一点现在应十分重视,因为在个别场合下提升机的用电量达矿井总用电量的40。矿井提升投备这一课程是说明各种提升方式的理豌论、有关设计提升机的问题、如何在一定的矿井条件下选择最合适的设备以及各种装置运转的安全性等问题。现代矿井提升改备的特点是在运转上特殊和在装备上复杂。所以要制造这种设备就须要在理论和实践上深入的钻研。而俄国和苏联的学者已经进行了这种研究工作,并且根据他们研究的结果已在苏联创立矿井提升这一学科。起重机械远在古代就用建筑时提升重物,提升灌溉田地用水,后来也以最简单的方法用于提升探出的有益矿物。在十五世纪俄罗斯矿山上最初出现的起重设备是用于奥拉馒涅茨的盐矿。迟至十八世纪在阿尔泰银矿中矿山机械工程师佛朗洛罗夫装配了整套以水力带动的提升改备。解放前,我国采矿工业十分落后,机械制造工业的基础也很薄弱,几个大型矿山都操纵在帝国主义和官僚资产阶手中,矿工不仅生活相当贫困,同时因为没有安全设备,生命也没有任何保障。解放后,在党的英明领导下,随着煤矿工业的恢复发展,在矿井提升方面,制定了安全操作规程。对旧有的提升段备进行了改造,增添了保安段备,不仅提高了提升段各的利用率,而且保证了安全生产。与此同时,提升机械的制造也获得了很大的发展。目前我国不仅能够制造中小型的提升机械,而且成批生产了大型提升机械日前国内各矿采用的矿井提升段备,主要是非连续性的提升机械。这种设备的特点是需要经常的起动和停止,并且要以较高的速度,安全准确地在不太长的距高中往返运行,这就必须要有复杂的操枞控制设备以及自动保护装置。因此矿井提升设备是矿井中较为复3杂的大型固定段各之。采用连续提升,可以大为简化操纵控制系统和进步提高提升能力。目前许多国家正在进行这方面的研究试制工作。并且已经取得初步成果。矿井提升段备是由提升容器、提升钢丝绳、提升机又名绞车、井架、天轮以及装卸载附属设备组成。提升系统有竖井和斜井提升,井下开采的煤炭和矸石通过位于井底车场室I中的翻车器卸入井下煤仓矿仓2内,通过装载设备的闸门3可将矿物装入停于井底的箕斗4中,此时另一箕斗7位于地面井架6的卸载曲轨8中。所卸出之煤炭矸石可通过地面矿仓9运走,两条提升的钢丝绳14,一端与箕斗相连,另端则绕过井架上的天轮而引入至提升机房13,且以相反方向缠绕在提升机12上,启动提升机,可将位于井底且已经装载完毕的重载箕斗4经井筒提至地面。同时将位于地面卸载曲轨中且已卸载完毕的空载箕斗经井筒下放至井底,如此箕斗往复进行提升工作。图为竖井普通罐笼提升设备的示意图。一个普通罐笼2位于井底车场进行装载,另一普通罐笼则正处于地面卸载水平。提升钢丝绳5一端接罐笼;另端饶过位于井架6上的天轮4被固定在提升机3上,起动提升机后,位于井底且已装载完毕的重载罐笼经井筒1被提升至地面,同时位于地面卸载水平且巳卸载完毕的空罐笼被下放,如此往复完成提升工作,团中7为并架的支撑。4图普通罐笼提升设备示意图4第2章JT08矿井提升绞车的工作原理按工作原理的不同,矿井提升机可分为两类矿井提升机(1)单绳缠绕式A单卷筒提升机B双卷筒提升机(2)多绳摩擦式提升机矿井提升机按工作原理的分单绳缠绕式提升机的工作原地如图L卷筒上缠上和缠下来实现容器的提升和下运动。提升机安装在地面提升机房里,钢丝绳一端固定在卷简上,另一端绕过天轮后悬挂提升容器。图21所示为单绳缠绕式单卷筒提升机,卷筒上固定两根钢丝绳,并应使每根钢丝绳在卷简上的缠绕方向相反。这样,当电动机经过减速器带动卷筒旋转时,两根钢丝绳便经过天轮在卷筒上缠上和缠下,从而使提升容器在井筒里上下运动。不难看出,单绳缠绕式提升机的一个根本特点和缺点是钢丝绳在卷筒上不断的缠上和缠下,这就要求卷筒必须具备一定的缠绕发面积,以便能容纳下根据井深或提升高度所确定的钢丝绳悬垂长度。单绳缠绕式提升机的规格性能、应用范围和机械结构等,都是由这一特点来确定的。单绳缠绕式双卷筒提升机具有两个卷筒,每个卷筒上固定一根钢丝绳,并应使钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反,其工作原理和特点与单卷筒提升机完全相同。5图21单绳缠绕式提升机工作原理示意图1卷筒2钢丝绳3天轮4容器5平衡尾绳JT08绞车传动系统61电动机2YWZ液压推杆制动器3正齿轮4正齿轮5轴承6齿轮轴7轴承8斜齿轮9轴承10大齿轮11滚筒12工作制动器6第3章JT08提升绞车提升设备的分类矿井提升设备按照不同情况可分成如下类别一按用途分主井提升设备一专门提升煤炭或矸石的设备;副井提升设备完成提升矸石,升降人员,运送材料,设备等辅助工作的设备。二按井筒倾角分竖井提升设备;斜井提升设备。(三按提升机绞筒的构造分等直径绞筒提升设备;变直径绞筒提升设备;摩擦轮提升设备。四按拖动装置分电动机提升设备交流电动机拖动的提升设备,支流电动机拖动的提升设备;蒸气提升设备。五按容器分罐笼提升段备;箕斗提升设备。六按提升系统的平衡分不平衡提升设备;平衡提升设备静力平衡提升段备,动力平衡提升设备。7第4章JT08提升绞车主要组成部分和各部分的用途41提升机械性能参数设计提升机械系列参数的出发点是用较少规格的提升机去满足最广泛的使用需要,当然,也可以不设参数系列,而完全根据用户的需要。反映提升机械性能的参数很多,如卷筒直径、宽度、最大提升速度、容绳量和电动机功率等等。根据这些参数间的相互关系,可把它们分为1条件参数它是作为限制条件而预先给出的参数,是提升机参数所应满足的先决条件。包括其他标准已作了规定的数据,如优先数系,电动机的同步转数和额定转数等;2主参数在提升机的性能参数中,有一个或最多两个参数是主要的。它代表了提升机械的主要性能特征,称为主参数。它是提升机械设计的主要依据,其他参数均从属于主参数;3次要参数它是由主参数决定的,与主参数有某种依赖关系。有的可表示为某种确定的因数关系,如卷简直径与最大静张力之间的关系。有的则有一定的相关关系。当然,主参数并不能完全代替其他参数,但只要选择得当,就可以最大限度地代表该提升机械的性能。主参数的基本特征是1能反映产品的基本特性,2最稳定的参数。此外,主参数要便于使用。确定主参数的步骤是1选择主参;2确定主参数的上下限;3确定主参数系列。提升机械的主参数选择方法,可采用主成分分析法,即分析所有性能参数间的关系,只要它们不相互独立,总有可能从中找出一个或两个作为主要性能的特征参数。现以缠绕式提升机械为例,说明主参数与8次要参数的关系。提升机械的容绳量与卷筒直径、宽度及缠绕层数有关。根据安全规程,缠绕层数因不同的提升条件而有具体规定。因而,容绳量这一参数就有着固定的、可以计算的关系。卷筒直径与钢绳最大静张力之间也有着大致固定的关系。因为根据安全规程规定,卷简直径与钢绳直径之比为6080,只要钢丝绳的型式、规格和使用条件一旦确定,卷简直径和钢丝绳最大静张力这两个参数间的关系就可以确定。提升最大速度这一参数与提升工作的经济性及安全性有关。当卷筒直径确定后,最大提升速度就确定了卷筒的转数,或者说,当卷简转数在某一范围时,最大提升速度为卷简直径的函数。至于卷筒的宽度,看来似乎与卷筒直径没有什么关系。但是,考虑到实际情况,例如卷筒过宽时容易造成钢丝绳偏角超限,也容易造成主轴挠度超限等问题,而这些问题又都与卷简直径及钢丝绳直径有关,因而卷简宽度与卷简直径两参数间也就有了一定的关系,而并不相互独立。从以上分析可以看出,卷筒主导轮直径或钢丝绳最大静张力是提升机械的主要参数,其他参数都可以根据这参数去制定。7JT0806提升绞车技术参数表安全规程规定,主轴装置的卷筒或主导轮直径与钢丝绳和钢丝直径的比值应符合下列要求对于地面提升设备80,1200(21)KDDN对于井下提升设备60,900(22)KDN(对于围包角的多绳摩擦式提升180机,100)KDD滚筒载荷提升高度钢丝绳电机速比重量参数型号个数直径MM宽度MM最大静张力KN最大静张力差KN容绳量(米)层数绳速MS绳径MM功率型号单位KGJT080618006001515375413515522YR18063021008式中D提升机卷筒或主导轮名义直径(毫米);钢丝绳直径(毫米);KD钢丝直径(毫米)。N单绳缠绕式提升机主轴装置的卷筒外面没有木衬。木衬的作用是作为钢丝绳的软垫,在其上钢丝绳不会发生过度变形。木衬应用柞木、水曲柳或榆木等制作。松木不适于作木衬,因为它在横过纤维的压力作用下,经常开裂,使用寿命仅为几个星期。木衬每块的长度与避沟宽度相等,每块的厚度应不少于钢丝绳直径的两倍,一般为100毫米左右对于直径大于50毫米的钢丝绳,(以采用150毫米为宜,每块的宽度在150一200毫米之间,断面成扇形。固定卷筒木衬的螺钉头,应沉入木衬厚度三分之一以上;当全部木衬固定完以后,应用木塞沾胶水将螺钉孔定死,并钡用木楔将木衬夹缝填满。使用中的木衬,当因磨损使螺钉头的沉入深度尚存10毫米时,即应重新更换。卷筒木衬必须刻制绳槽,其尺寸关系如下式所示A0350351555425毫米取A5MM23KD式中A沟槽的深度毫米。两相邻沟槽的中心距T可参照下式计算T231552175毫米取T175MM24KD42制动系统现代矿井提升机的制动系统是所有提升设备中最重要、最复杂的装置。它由制动器和传动机构组成。制动器是直接作用于制动轮或者制动盘上产生制动力矩的部分,按其结构可分为盘式制动器和块式制动器等。传动机构是控制并调节制动力矩的部分,新型号提升机采用油压盘式闸制动系统,旧型号提升机采用油压或气压块闸式制动传动系统。1、制动系统的作用1保证提升容器按给定状态运动,并在需要的位置制动工作制动。2在可能造成事故的不正常工作状态下,紧急制动以保障人员和设备的安全紧急制动。93更换水平调节绳长时,制动活卷筒。工作制动、紧急制动都可用手动或自动。手动操作时,由司机进行;急制动由提升设备的保护装置进行,工作制动由行程调节器进行。2、制动系统的要求1提升机除有制动装置外,还装有定车装置,以使在调整卷筒位置时使用。2全部制动力矩MZ不得小于提升机最大设计静载荷所需要纽矩的3倍。即MAX3ZJM(3)一副制动器的制动力矩应大于调绳力矩的12倍,即4紧12NJZM急制动时,对于提升重物,减速度必须小于5MS对于下放重物,减速度应大于15MS2。25对于摩擦轮式提升,紧急制动时的减速度不应使钢丝绳在摩擦轮上产生滑动。6紧急制动闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置。7当井筒倾角在30以下时,制动力矩的倍致必须符合下表的要求。0制动力矩与井筒倾角井筒倾角B时2BLF式中E主轴的弹性模数E9821106N/CM2;J主轴的惯性矩JD4/64。(1)固定静载荷和钢丝绳重量造成主轴的垂直挠度单滚筒提升开始点1处垂直作用力造成的挠度参见图614图614点1处垂直作用力造成的挠度,。NPFHC31581MLBMAD1042,78,25,05344413271863CMDJ015254100289453486211ALEPFC点2处垂直作用力造成的挠度参见图615图615点2处垂直作用造成的挠度。MLBMADNPFHC1042,25,78,140,5926812443163CJ48222BLEFC5241037810956602垂直挠度CMFFCC04291521(2)钢丝绳拉力造成的主轴水平挠度54单滚筒提升开始点1处水平作用力造成的挠度参见图616图616点1处水平作用力造成的挠度NFP98024137CMJ52410328028945348621ALEJPFP06点2处水乎作用力造成的挠度参见图617图617点2处水平作用力造成的挠度NFP150943155423718CMJ52
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