180 万吨矿井提升机的选型设计

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JKM摩擦提升主轴装置.dwg

NGW行星齿轮减速器.dwg

提升机房布置图.dwg

矿井提升设备总图3A0+1A2.dwg

设计说明书.doc

输入轴.dwg

矿井提升设备的选型设计

摘  要

主井提升机是矿井大型固定设备之一，它的主要任务是沿井筒运煤，其性能好坏直接关系到矿山的生产效率和安全性及可靠性。本文针对目前主井提升设备的现状，从实际需要出发，设计了提升机的驱动系统，主要包括减速器设计和计算，钢丝绳、提升容器、电动机的选型等。

    目前国内外大中型矿井的新井设计几乎全部选用多绳摩擦提升系统。多绳摩擦提升系统具有很多显著的优点，如安全可靠、节省钢材和技术先进等。主轴、减速器、联轴器等是其主要组成部分，它们性能的好坏决定了提升机工作性能和安全可靠性的优劣，因此，合理地选择和设计这些零部件具有很重要的意义。

    为此，必须熟悉和掌握矿井提升设备的结构、工作原理、性能特点等方面的知识，以做到设计合理，计算精确，使设计出的提升机能够安全，可靠、经济地工作。

关键词：主井提升机；减速器；主轴

目   录

摘  要 iii

Abstract iv

绪 论 1

第一章  主井提升设备选型与设计 3

第一节  设计依据 3

第二节  选择提升容器 3

一、  提升高度H的计算 3

二、  确定合理的经济速度 4

三、  估算一次合理经济提升循环时间 4

四、  估算一次合理的经济提升量 4

五、  计算实际一次提升量 5

第三节  选择提升钢丝绳 6

一、  计算钢丝绳的绳端载荷质量 6

二、  计算钢丝绳的最大悬垂长度 7

三、  首绳单位长度重量计算 7

四、 尾绳单位长度重量计算   8

第四节  提升机的选择 8

一、  主导轮直径 8

二、  最大静拉力和拉力差的计算 8

第五节  提升系统的确定 9

一、  井塔高度 9

二、  尾绳环高度 10

三、  悬垂长度 11

四、  主导轮与导向轮之水平中心距 11

五、  围包角а的确定 11

第六节  提升容器的最小自重 13

一、  按静防滑条件，容器自重 13

二、  按动防滑条件，容器自重 13

第七节  钢丝绳与提升机的效验 13

一、  首绳安全系数 14

二、  最大静拉力和拉力差 14

第八节  衬垫材料单位压力 14

第九节  预选电动机 15

一、  计算电动机的转数 15

二、  计算提升机的最大速度 15

三、  预算电动机功率 15

第十节  提升系统的变为质量 15

第十一节  提升速度图 16

一、  采用六阶段速度图 17

二、  加减速度的确定 17

三、  爬行速度和距离 18

四、  速度图计算 18

五、  提升一次循环所需时间 20

第十二节  提升能力 20

第十三节  电机等效功率计算 20

一、  运动力计算 20

二、  等效力计算 21

三、  等效功率 22

四、  校核电机多负荷系数 22

第十四节  电耗及效率计算 23

一、  提升一次电耗 23

二、  一次提升实际电耗 23

三、  每吨煤耗电量 23

四、  提升机效率 24

第十五节  提升机的防滑验算 24

一、  静防滑安全系数 24

二、  动防滑安全系数   24

第二章  减速器的设计计算 26

第一节  方案选择 26

第二节  传动比的分配 26

第三节  齿轮参数设计 27

一、  高速级齿轮设计 27

二、  低速级齿轮设计 34

第四节  减速器轴的设计 41

一、  高速轴的设计 41

二、  低速轴设计计算 45

第五节  减速器上轴承的寿命验算 47

一、  高速级上轴承的校核 47

二、  低速轴上轴承的校核 47

第六节  减速器轴上键的校核 48

一、  高速轴上键的验算 48

二、  低速轴输出端键的验算 49

第四章  滚筒主轴设计计算 50

第一节  求主轴的转速、功率和转矩 50

第二节  初步确定轴的最小直径 50

第三节  主轴的结构设计 50

一、  拟定主轴上零件的装配方案 50

二、  确定主轴的各段直径和长度 51

结论 52

参考文献 53

外文资料 54

中文译文 57

致  谢 61

Type selection and design of mine hoisting equipment

Abstract

Mine hoist is one of the large fixed equipment in the mine. Its main task is carrying coals. Its performance is directly related to the efficiency, safety and reliability of the mining production. Aiming at the present situation and according to the actual needs, this text finished the design of the driving system of  mine hoist, mainly including the design and calculation of spindle, reducer, and the selection of coupling steel wire, drum, motor selection, etc. 

Both at home and abroad, the new wells’ design of large and medium-sized mines almost all use the hoisting system with more rope friction. It has many prominent advantages, such as it is safe and reliable, it can save steel and we have advanced technology about it, etc. Spindle, reducer, couplings etc. is the main component of the mine hoist, they decided the working performance and safety grounds of the hoist, therefore, the reliability of reasonable selection and design of these parts have very important significance. 

Therefore, we must be familiar with and grasp the structure, working principle and characteristics of the mine hoist, in order to achieve reasonable design and accurate calculation , and in order that the hoist can be safe, reliable, and economical to work.

Keywords:  Mine hoist; Reducer; principal axis

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