矿井提升机毕业设计.doc

河北工程大学毕业设计摘 要矿井提升机是沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员、下放材料的大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽,故要求具有很高的安全性,其成本和耗电量也比较高。因此本次在矿井提升机选型设计中, 主要是根据所给参数确定矿井提升设备，包括选择提升容器、钢丝绳、提升机、卷筒及校核提升能力,并经过多方面的技术经济比较,结合矿井的具体条件,做到设计切合实际。保证提升机的选型及其运转两个方面都是合理的, 最终确定具有经济安全合适的提升系统。本次在对主要部件主轴装置的设计计算中,采用计算主轴上的正常载荷,根据其分别求出轴上的弯矩、扭矩及其相应的力，校核轴危险断面的安全系数及刚度。并对零部件轴、切向键、齿轮进行校核，充分保证了各部件设计的合理性，尽可能地确定经济合理的最优设计方案。关键词：矿井提升机 选型设计 主轴装置设计abstractmine hoist is along the shaft upgrade coal, coal, movements, a large delegation of material mechanical equipment. it is underground mine production systems and the ground industry square connected to the hub, it requires high security, costs and power consumption is relatively high. so this in the mine hoist type design, the main according to the parameters of mine to upgrade equipment, including the option of upgrading containers, rope, hoist, and checking drum capacity and the result of technical and economic comparison with the specific conditions of mine, so design realistic. hoist guarantee the selection and operation of two aspects are reasonable, and ultimately determine a suitable economic security system upgrade. the main components of the spindle device design, computational spindle on the normal load, calculated according to their respective shafts moment, and their corresponding torque, checking axis dangerous sections of the safety coefficient and stiffness. as well as parts axis, tangential key, gears checked and fully guarantee the design of the various components is reasonable, possible to determine the optimal economic rational design. key words: mine hoist spindle in design strength of calculation第1章 绪 论1.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现多绳摩擦式矿井提升机随着科学技术的发展，其增长速度很快，使用范围也日益增多，不仅立井使用，国外在斜井或露天斜坡也在使用，例如，联邦德国米尔斯露天矿，1954年在斜坡上使用了单箕斗四绳提升机，采用封闭式钢丝绳，直径为32mm。又如，奥地利wodzyki矿井是斜井，1960年以前就使用了双绳摩擦式矿井提升机，井筒倾角是24度，斜长1138m，串车提升，绳速8m/s，提升6辆煤车和2辆矸石车，有效负荷13.56t，为了防止钢丝绳在主导轮上产生滑动，在井底尾绳环处安装种锤拉紧的导向轮。国内是使用的多绳摩擦式提升机也日益增多，1960年第一台多绳摩擦式提升机投入运行以来，大量的这种提升机在我国安装运行。目前，国外多绳摩擦式矿井提升机的发展方向是：发展落地式和斜井多绳摩擦式提升机，研究其用于特浅井、盲井的可能性，以扩大起使用范围；采用新结构，以减小机器的外形尺寸和重量；实现自动化和遥控，以提高工作的可靠性和生产效率，以适应深矿井和大生产量的需求多年来；大量采用先进的拖动、控制系统，甚至是全液压型等。 随着矿井开采深度不断加深和采用集中提升方式，多绳摩擦式矿井提升机有较大的发展前途。并为此探索具有耐磨性好、摩擦系数高的摩擦衬垫材料。新结构的多绳缠绕式矿井提升机开始在一些国家使用，它对提升高度大的深井开采有重要意义；采用液压马达代替电动机的防爆提升机受到重视；气力提升也正在研究和发展中。现在，各国为争夺用户市场，开发了各种形式、规格的矿井提升机，以适应各国矿井的开采深度，达到高效、低能耗、低成倍的目的。矿井提升机的发展总趋势可归结为：在总体上向大负荷、高速、大型化方向发展。实用、经济、高效、可靠的提升机产品是使用者和制造者共同的追求。1.2 多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况我国多绳摩擦式矿井提升机的系列参数从1960年开始制订，目前的品种有塔式和落地式；绳数上有二绳、四绳、六绳；直径结构已达5.5m；主传动形式有电动机通过减速器拖动和低速电动机直联两种。我国1958年设计生产了第一台2m四绳塔式摩擦式矿井提升机，应用在阜新五龙矿。1960年又设计生产了3m四绳摩擦式矿井提升机，在宁夏石嘴山二矿使用。从此我国也开始应用塔式多绳摩擦式矿井提升机。由于防震的需要，各矿山用户纷纷要求有落地式多绳摩擦式矿井提升机供货，所以在1977年利用河南大峪沟因地面面积限制，原设计的双筒单绳提升机无法安装的情况下，在无任何落地式多绳摩擦提升机参考资料的情况下，完全依靠自己力量，经5个月的努力和攻关，于1977年10月，使我国第一台2m双绳落地式矿井提升机在我国大峪沟诞生。随后在1982年洛阳矿山机械研究所设计试制的一台四绳落地式摩擦矿井提升机在广东红工矿运行，1983年由上海冶金矿山机械厂设计生产了3m四绳直流低速的落地式摩擦提升机在我国浙江长广煤矿应用和鉴定。从此，我国的塔式和落地式多绳摩擦矿井提升机被矿山广泛采用。1.3 多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析多绳摩擦式矿井提升机的控制方式有手动、半自动和全自动等几种。一般将布置在井 筒顶部塔架上的这种提升机称为塔式多绳摩擦式矿井提升机，塔架高出地面几十米，在地震区和地表土层特厚的矿区建造井塔耗资较大，但塔式的优点有： 1）紧凑省地； 2）不需天轮； 3）全部载荷垂直向下，井架稳定性良好； 4）可获得较大围包角； 5）钢丝绳不致因无保护地裸露在雨雪之中而影响摩擦系数及使用寿命。 其缺点是：设备费用比落地式高，因为提升塔比普通井架更为庞大复杂，需要更多的钢 材。塔式多绳摩擦式矿井提升机又可分为无导向轮系统和有导向轮系统两种，前者简单，后者的优点是可使提升容器在井筒中的中心距不受摩擦轮直径的限制，可以减少井筒的断面，同时可以加大钢丝绳在摩擦轮上的围包角，其缺点是使钢丝绳产生了反向弯曲，直接影响钢丝绳的使用寿命。因此设计时应尽量不采用导向轮系统。提升机布置在地面的称为落地摩擦式矿井提升机，这种提升机的提升绳通过井架天轮引入井筒，与容器相连。因落地式可以同时安装提升井架和提升机，井架高度也低，故这种型式的多绳摩擦式提升机在我国受到重视。 多绳摩擦式矿井提升机主要由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统组成，采用交流或直流电机驱动。采用低速电动机时可不用减速器，电动机直接与卷筒主轴相连，或将电动机转子装在卷筒主轴的末端。传动功率大时，可采用2台或4台电动机同时驱动。一台提升机的总功率已达到11600千瓦。制动系统是保证提升机安全运行的重要装置。遇紧急情况时，制动系统应通过可调节制动力矩的液压系统产生两级安全制动，以保证提升机及时停车又不产生制动过猛现象。交流电动机驱动的提升机，其制动系统还要具有灵敏的制动力矩可调性能，以准确控制提升机在临近停车点时的运行速度。1.4多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性 在国内外，多绳摩擦式提升机得到飞跃发展，同单绳缠绕式提升机相比，它具备以 下优点 1）由于钢丝绳不是缠绕在卷筒上，所以提升高度不受卷筒容绳量的限制，更适用于深井提升，这是多绳提升机较突出的优点。例如瑞典某矿井使用50t箕斗的8绳提升机，提升高度为1300m主导轮的直径仅为4m，若用单绳缠绕式提升机，则滚筒直径将达7.2到8m，缠绕宽度将达5到4.5m，钢丝绳直径将为80mm，不仅设备重量大，而且设备和钢丝绳直径过大，制造和安装使用维修都较困难。 2）由于提升容器是由数根钢丝绳所承担，提升钢丝绳直径就比相同载荷下单绳提升的小，并导致主导轮直径小，因而在同样提升载荷下，多绳提升机具有体积小，重量轻，节省材料，制造容易，安装和运输方便等特点。 3）由于多绳摩擦式提升机运动质量小，拖动电动机的容量与耗电量都相应减少。 4）由于多根钢丝绳提升，几根钢丝绳被同时拉断的可能性极小，因此提高了提升设备的安全性，可不设断绳保险器（防坠器），这就给使用钢丝绳罐道矿井提供了有利条件。 5）在卡罐和过卷的情况下，有打滑的可能性，可避免断绳事故发生。 6）由于多绳提升机的提升钢丝绳一般都是偶数，因而可以用相同数量的左捻和右捻钢丝绳，这样，提升钢丝绳在运行中产生的阻力就可以相互抵消，从而减轻了提升容器因钢丝绳扭力而产生对罐道的侧向压力，既降低了运行中的摩擦阻力，又可以减轻罐耳和罐道的单向摩擦，从而延长了罐耳和罐道的使用寿命。 7）由于主导轮宽度较小，轴的跨度也小，改善了主轴的负载性能。 8）主导轮上不缠绳，提升钢丝绳没有在缠绳时沿轴中心方向上的挤压力（单绳缠绕式矿井提升机上会受这种力的影响，通常称之为“咬绳”），而且，由于钢丝绳承受的动应力和静应力都低，因而有利于钢丝绳使用寿命的提高。但多绳摩擦式矿井提升机也有它的局限性1）数根钢丝绳的悬挂、更换时工作量大，维护检修、调整工作较复杂。2）当有一根钢丝绳损坏而需要更换时，为了保持各钢丝绳具有相同的工作条件，则需要更换所有的钢丝绳。3）因不能调解绳长，故双钩提升不能用于几个中段提升，也不适用于凿井提升。4）当矿井很深时（例如超过1200到1500m），钢丝绳故障较多，故不适用于特别深的矿井提升。5）由于使用数根直径较细的钢丝绳提升，钢丝绳的外露总面积增加了，在井筒中受矿井腐蚀气体侵蚀的面积就相应增加，加之由于钢丝绳直径较细，钢丝绳的绳股中钢丝直径也较细，耐磨性也明显降低，诸因素对钢丝绳的使用寿命产生了不利的影响。尤其是对于某些矿井的淋水呈酸性，腐蚀性则是影响钢丝绳使用寿命的重要原因之一。综上所述，多绳摩擦式矿井提升机的优越性是显著的，特别是对提升量大的深井，单绳缠绕式提升机是无法比拟的。通过对多绳摩擦式矿井提升机的缺点进行分析，可以发现，这些缺点是可以克服和减轻的。例如，对于井筒中涌水较大的矿井，除了采取堵水的措施，以减轻对钢丝绳的锈蚀外，还可以采用镀锌钢丝绳，以提高抗腐蚀性能。另外在运行中还可以定期对钢丝绳涂以防腐防滑的戈培油，以改善钢丝绳的工作条件，总之，多绳摩擦式矿井提升机已成为现代提升的发展方向之一。1.5多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理 摩擦式提升机其特点是靠摩擦轮与钢丝绳之间的摩擦力传动。它又可以分为单绳和多绳两种。近年来多采用多绳摩擦式提升机。摩擦式矿井提升机适用于凿井以外的各种竖井提升。提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。为提高经济效益和安全性，摩擦式矿井提升机采用尾绳平衡提升方式，即配有与提升绳重量相等的尾绳。尾绳两端分别与两个容器（或容器和平衡重）的底部连接，形成提升绳-容器-尾绳-容器(或平衡重)-提升绳的封闭环路。容器处于井筒中的任何位置时，摩擦轮两侧的提升绳和尾绳的重量之和总是相等的。第2章 选型设计2.1选型计算依据2.1.1选型设计的主要内容a 设计依据（1）矿井年产量an，50万t/年。（2）工作制度：即年工作日br，日工作小时数t。设计规范规定: br=300天, t=14h.（3）矿井开采水平数1,各水平井深hs=390m,以及各水平的服务年限;（4）卸载水平与井口的高差：16m；（5）装载水平与井下运输水平的高差：18m；（6）煤的散集密度：0.97t/;（7）提升方式:箕斗；（8）富裕系数：=1.2;（9）不均匀系数：c=1.15;b 设计的主要内容1) 计算并选择提升容器;2) 计算并选择提升钢丝绳;3) 计算滚筒直径并选择提升机;4) 计算天轮直径并选择天轮;5) 提升机与井筒相对位置的计算;6) 运动学及动力学计算;7) 电动机功率的验算;8） 计算吨煤电耗及效率2.1.2 提升方式的确定a 单容器提升与双容器提升的确定原则（1） 矿井为多水平时，因多绳提升机无活滚筒，不能用做双容器多水平提升。因此，当矿井为多水平时，应采用单容器平衡锤提升。单容器平衡锤提升具有使用灵活，两绳的最大静张力差较小，改善了防滑条件等优点。但提升能力比双容器提升减少一半，提升电耗比双容器提升大5%-10%。（2） 矿井为单水平时，为充分利用设备能力，一般选用双容器提升，如防滑条件不能满足时，可加大容器配重，改善防滑条件。（3） 对单水平窑笼提升，除上述条件外，尚应考虑准确停车问题，单容器提升是以窑笼到达井上下出车水平作为停车标志，故停车准确度高，双容器提升是以井下出车水平作为停车标准，而井上窑笼则因钢丝绳的弹性与结构不同，变形较大，加之不可避免的钢丝绳蠕动，其停车准确度较差。b 确定提升方式由于本矿是一个年产量50万吨的中型矿井，提升煤炭及辅助提升工作量均较大，一般均设主副井两套设备，主井采用箕斗提升煤炭，采用双箕斗提升方式，副井采用罐笼完成辅助提升。一般情况下，主井均采用箕斗提升方式，因为，箕斗提升方式能力大，运转费用较低，在控制上易于实现自动化。2.1.3 提升容器的选择（1）提升高度h（2）先确定经济提升速度为：=(0.30.5) m/s=0.4=8.237m/s（3）根据经济提升速度，估算一次提升循环时间=79.771s（4）根据矿井年产量及估算出的一次提升循环时间，求出一次合理经济提升量为：=3.64t/次（5）根据条件选矿车为：mg1.16a 1t固定车厢式矿车（注该矿轨道轨距为：600mm）容积：1.1 自重: 5950n名义载货量：10000n 最大载重量：18000n轨距：600mm 轴距：550mm（6）选择提升容器由于该井要求年产量50万吨，属于中型矿井，提升煤炭及辅助提升工作量均较大，故主井采用箕斗提升。jds4/55*4j-提煤箕斗 d-立井多绳 s-钢丝绳罐道 y异侧进出车 4名义载重量 55每根钢丝绳悬挂装置的载荷为55t 4提升钢丝绳根数具体参数为：名义载重：40kn 有效容积：4.4 提升钢丝绳直径22mm 箕斗自重65kn 箕斗总高:10900mm 绳间距:200mm2.2提升钢丝绳选择计算2.2.1 选择钢丝绳类型根据国内外经验，由于井筒淋水大，腐蚀严重，所以选用镀锌钢丝绳。至于尾绳可选扁绳和多层股不旋转钢丝绳，由于扁绳生产率低，价格高，应尽量选用多层股不旋转钢丝绳。但其与提升容器的连接装置应为转环式。为了减少提升时容器的扭动，左右捻钢丝绳数目应该相等，并相互交错排列。2.2.2 主提升钢丝绳选择计算箕斗提升系统：由于箕斗自重小，为了改善防滑条件，有意加大钢丝绳直径，一般可按下面方法计算：图2-1为竖井多绳提升钢丝绳计算示意图： 图2-1由图可知，钢丝绳终端荷重:g=q+=4000+6500=105000n钢丝绳悬垂长度: hc=hj+hs+hz=32+390+23=445ma 选择并校核首绳（1）计算首绳单位绳重力=14.96n(注钢丝绳安全系数m=7.0提升煤炭)根据值，选用6三角股股钢丝绳，其有关数据为：d=22mm =140kg/mm p=19.37n（2）验算安全系数mama=7.847 所选钢丝绳合格。b 尾绳选择计算尾绳单位长度重量：=根据计算的，自钢丝绳规格表中选择尾绳，因尾绳负荷小（只负担本身自重），其抗拉强度可选用，而且不必校验其安全系数。根据计算数据可以选择尾绳：6股(6+12+12)绳维纤芯，参考重量40.57n，=140kg/mm,钢丝绳直径：32.5mm2.3多绳摩擦式提升机选择计算2.3.1计算主导轮直径并选择提升机根据规程规定：对有导向轮提升系统：d100d=10022=2200mm根据计算值选取滚筒直径为：2250mm2.3.2计算提升系统最大静拉力最大静拉力 =q+qc+nhc=4000+6500+41.937445=139.4786kn210kn最小静拉力:= f1-q=13947.86-4000=99.4786kn最大静拉力差：s=40kn根据以上各项计算提升机：jkm2.25/4多绳摩擦轮提升机可以使用2.3.3 确定减速器速比i和电动机转数i=10.5电机转数=734.51r/min选择最大转速为750r/min的电机计算=8.41m/s根据以上几个方面条件选提升机为：jkm2.25/4/10.5多绳摩擦轮提升机卷筒：个数：1，直径2.25m 钢绳最大静张力：210kn两根钢绳最大静张力差：60kn 最大钢丝绳直径：22.5 mm导向轮变位质量：13.6kn 减速器速比：10.5电动机转速（不大于）：750r/min 最大提升速度：11.8 m/s2.3.4 选择天轮天轮直径为d 取=2m根据条件选择天轮为：tsgt天轮 s井上 g滚动轴承2000名义直径 12.5绳槽半径2.3.5 验算主导轮衬垫比压： = = =12.39kg/其中，=16m，:井塔高度暂取44m=-=44-16=28m计算的主导轮衬垫比压，应小于摩擦衬垫的许用值。即。见表41表41衬垫材料橡胶皮带皮革聚氯乙烯塑料聚氨基甲酸酯橡胶摩擦系数 0.20.20.250.25许用比压（）151520-2520 选择摩擦衬垫材料为聚氯乙烯（p.v.c）:=0.2,=15 kg/2.4 提升机与井筒相对位置2.4.1 井塔高度如图51所示，为塔式多绳摩擦式提升机井塔高度示意图。图51 井塔高度示意图 1防撞梁；2锲形罐道=+ + =13.29+10.9+10.01+0.75=44.2 m 式中：容器卸载高度m；容器高度m； 过卷高度m； 导向轮半径m； 主导轮与导向轮中心高差m； 容器最上绳卡接触导向轮处至导向轮中心高差m。 =2.4.2 确定主导轮与导向轮中心线水平距离如图52所示，为摩擦轮与导向轮相对位置示意图。图52 摩擦轮与导向轮相对位置=1.85+1-1.125=1.725m2.4.3 确定围包角+=sintg=sina0.441tg0.383 =5.212.5 提升系统变位质量2.5.1 预选电动机a 估算电动机功率：kw式中：k矿井阻力系数，取1.15； 减速器传动效率，单级传动0.92，双级传动0.85； 动力系数，取1.2。 b 估算电动机转速：n=734.51r/minc 初选电动机：初步选择yr8008/1180型异步电动机具体参数如下：额定功率800kw，额定电压：562v， 额定转速：740r/min效率：0.92,功率因数：0.82,飞轮转矩：5760nm2额定力矩：2.3d 确定提升机的实际最大提升速度mm=2.5.2 提升系统变位质量ma 提升系统变位重量：(1)有效载荷变位重量q=40000n(2)提升容器变位重量:双箕斗提升=2=26.5t=130kn(3)主提升钢丝绳变位重np(h+2)=4=37190.4n(4)尾绳变位重量：(5)导向轮（或天轮）变位重量：=1.36104n(6)提升机变位重量=54000n(7)电动机转子变位重量gg=576=125440n式中为电动机转子的飞轮力矩，由电动机规格表中查到。d提升机滚筒直径，为减速器传动比。(8)提升机总变位重量：g=q+np(h+2)+g+ =4000+13000+41.937(424+228)+24.057(424+223)1254413605400 =438366.2nb 提升系统变位质量m=2.6 运动学计算2.6.1 提升速度阶段的确定对于底卸式箕斗，为了保证箕斗脱离卸载曲轨速度不大于1.5m/s。需要有初加速阶段，在停车之前为了补偿减速行程之误差，提高停车准确度，应有一低速爬行阶段，故应采用六阶段速度图。2.6.2 提升加速度的确定a 规程规定：立井升降人员时，0.75m/s；对升降物料无限制，一般1.2 m/sb 按减速器允许的最大输出转矩来确定减速器型号：zg70ii（弹簧基础）总中心距：2700mm，=11.5104nm塔式多绳提升机均采用弹簧基础中心驱动共轴式减速器。优点：缓冲性好，对提升井塔和齿轮寿命有一定好处；缺点：结构复杂，制造成本高，安装，调整，检修不方便。高速级采用斜齿轮传动，低速级采用人字齿轮传动。am/s =m/s =1.68 m/ sc 按电动机的过负荷能力来确定a= =2.42m/s其中： d 按防滑条件计算允许的加速度（按提升开始考虑）(1)计算上升侧钢丝绳静张力 = =145887.18n(2)计算下放侧钢丝绳静张力 = =6500+41.93728+24.057（424+23）-0.14000 =99439.02n(3)计算上升侧运动部分变位质量： = = =1447.83kg(4)计算下放侧运动部分变位质量= =1194.28kg（5）按防滑条件计算加速度： a = =0.73m/s从满足防滑条件出发，且满足减速器扭矩和电动机过负荷能力的要求，经计算后，取a=0.73m/s,引值符合设计规范要求。2.6.3 确定减速度aa规程规定对升降物料无限制，一般a1.2m/sb根据减速方式进行计算（1）自由滑行减速： a=1.06m/s（2）机械制动方式减速： a=1.33m/s（3）电动机方式减速： a=0.36m/sc 按防滑条件计算允许的减速度（按提升终了考虑）（1）计算上升侧钢丝绳静张力 =4000+6500+41.93728+24.057(424+23)+0.14000 =147439.02n（2）计算下放侧钢丝绳静张力： = =6500+41.937(424+28)+24.05723-0.14000 =97887.18n(3)计算上升侧运动部分变位质量： = = =1602.44kg(4)计算下放侧运动部分变位质量：= =1039.67kg（5）按防滑条件计算减速度 =4.12m/s取最小减速度为0.36m/s2.6.4 速度图参数的计算a 初加速阶段初速度=1.5 m/s，卸载曲轨长度：=2.35m初加速度：= m/s初加速时间：=sb 主加速阶段主加速度：a=0.73m/s主加速时间：=主加速阶段的行程=c 减速阶段减速度a=0.36m/s主减速时间=主减速阶段的行程=d 爬行阶段取v=0.5m/s h=3.0m爬行时间=e 等速阶段的行程h2=h-h1-h3-h4=(424-45.67-95.348-2.35-3)m=277.63m等速阶段的时间 =时间/s行程/m速度/()加速度=9.32=45.67=0.73=33.45=277.63=8.3=21.67=95.348=0.36=6=3m=0.5f 一次提升循环时间抱闸停车的时间t5,定为1s，减速度a5取1 m/s =9.32+33.45+21.67+6+1+8=79.44s2.7 防滑验算2.7.1 提升载荷的静防滑验算静防滑安全系数最小点为：等重尾绳提升系统，提升中之任意点；重尾绳提升系统，提升之终点；轻尾绳提升系统，提升之始点。轻尾绳使用较少，本设计选用等重尾绳双容器提升以一侧提升重物，另一侧下放空容器时防滑最差，单容器提升以提升平衡锤下放空容器时防滑最差。这时易发生滞后滑动。=1.791.75式中：提升终了时，下放侧钢丝绳静张力； 提升终了时，上升侧钢丝绳静张力。2.7.2 正常提升的动防滑验算提升货载时，容易发生滞后滑动，并以正常提升加速阶段的动防滑安全系数最小，要求动防滑安全系数加速段动防滑安全系数最小点：对等重尾绳提升系统为加速段之任意点；对重尾绳提升系统为加速段之终点；对轻尾绳提升系统为加速段之始点。双容器提升，以提升重物下放空容器之加速度，且导向轮在下降侧防滑最差。本设计为双容器提升。a 计算加速终了时，上升侧钢丝绳的静张力 =4000+6500+41.937（28+424-45.67）+24.057 (45.67+23)+0.14000 =146054.3nb 计算加速终了时，下放侧钢丝绳的静张力= =6500+41.937 (28+45.67)+24.057 (23+424-45.67)-0.14000 =99271.9nc 计算上升侧运动部分变位质量= = =1449.53kgd计算下放侧运动部分变位质量= = = 1192.57kge验算动防滑安全系数 =1.262.7.3 提升载荷安全制动的动防滑验算规定：提升机进行安全制动时，必须满足： 第一： ：提升机制动系统产生的最大制动力矩（kg.m）mj：提升机系统的最大静力矩（kg.m）第二：安全制动时，全部机械的减速度在提升重载时不得大于5m/s2,下放重载时不小于1.5 m/s2第三：安全制动时，全部机械的减速度不得超过钢丝绳的滑动极限减速度。a根据规定，计算安全制动时所需要的制动力矩进行安全制动时，为了既安全平稳的闸住提升机，又不致使提升机减速过大，防止钢丝绳打滑，一般应采用二级制动。制动时，首先施加第一级制动力矩，使得制动减速度大于1.5，待速度降为零时，再施加第二级制动力矩，第二级制动力矩应大于三倍静阻力矩，以保证安全可靠的将提升机闸住。第一级制动力矩为kg.m =1.54473.12+（1.154000+0.366424） =128979.7 第二级制动力矩为=3（4000+0.366424）=140237.5b 验算提升载荷实际安全制动减速度aa= =3.56m/s2c 验算提升载荷的滑动极限速度= =4.38m/s2满足：a式中空载侧钢丝绳的静张力箕斗提升：=q+np(h+)+q =6500+41.937（424+28）+24.05723 =101887.18n2.7.4 下放载荷的防滑验算a静防滑验算下放载荷时，一般不会发生滞后滑动，但容易发生超前滑动。下放载荷静防滑安全系数的最小点：等重尾绳提升系统为下放中之任意点；重尾绳提升系统为下放之始点。因此，应该验算下放开始的时候的静防滑安全系数。双容器提升按一侧下放重物，一侧提升空容器计算，单容器提升应按下放平衡锤，提升容器计算。（1）计算下放开始时，下放侧钢丝绳静张力=q+ =4000+6500+595+41.93744.2+24.057（424+23）0.14000 =146644.2n(2) 计算下放开始时，上升侧钢丝绳静张力(3) 验算静防滑安全系数= = =2.471.75b 正常下放的动防滑验算下放载荷时，容易发生超前滑动，对于等重尾绳及重尾绳提升系统，以减速开始点的动防滑系数最小。因此，应验算减速开始时的动防滑安全习系数，要求。（1） 计算减速开始时，下放侧钢丝绳的静张力 （2） 计算减速度开始时，上升侧钢丝绳的静张力（3） 计算下放侧运动部分变位质量（4） 计算上升侧运动部分变位质量（5） 验算动防滑安全系数2.7.5 按防滑条件计算容器自重（1） 按静防滑条件计算容器自重（2） 按动防滑条件计算容器自重防滑需要的容器自重，应取静防滑条件及动防滑条件计算结果之较大者。如果设计时所选用的容器自重小于按防滑条件计算的容器自重，就应采用防滑容器自重，或者在容器上加配重。配重重新校验提升钢丝绳：7原来的钢丝绳合格2.8 动力学计算2.8.1 初加速阶段拖动力提升开始： 初加速终了： 2.8.2 主加速阶段拖动力主加速开始：主加速终了：2.8.3 等速阶段拖动力等速开始：等速终了： 2.8.4 减速阶段拖动力减速开始：减速终了：-20.36695.348=28366.9n2.8.5 爬行阶段拖动力爬行开始：提升终了：校核：各阶段拖动力计算结果如表91所示表91始点拖动力/n终点拖动力/n=80188.4=79854.1f=47200.3f=45168.0f=-29064.8f=-28366.9f=44470.1f=44448.2由上表可以看出=80188.4n。箕斗提升速度图力图如图91所示 图912.9 校核提升电动机容量及核算提升能力2.9.1 计算等效力 =1756.610 2.9.2等效功率计算2.9.3 校验（1） 按等效容量校验：（满足要求）（2） 按工作过负荷校验 （满足要求）2.9.4提升设备吨煤电耗及效率（1） = =9.26度/次（2） 计算吨煤电耗 度/吨（3） 计算设备效率 2.9.5 核算提升能力（1） 年实际提升能力 （2） 富裕系数 第3章 轴的设计3.1 计算轴的最小直径 轴采用钢锻造， ; 取 ; -输出轴的功率； -转速电动机转速：740r/min 减速比：10.5 取260mm用轴套定位卷筒校核：钢：式中3.2 计算安装滚筒处的轴长主导轮直径d=2.25m（轮壳直径）筒长取l=0.8d=0.82.25m=1.8m3.3 轴的设计与分析（1） 设计的轴如图111所示：12段：安装轴承，直径：280mm，长度：132mm；23段：直径：300mm，长度：50mm；45段：安装滚筒，直径：360mm，长度：1800mm；56段：用于定位滚筒，直径：400mm，长度：20mm；78段：安装轴承，直径：280mm，长度132mm；89段：与联轴器相连，直径：260mm，长度：550mm。 图 111（2） 受力情况：主轴装置重：18吨=180kn提升系统： =4000+26500+41.937424+24.057424+224.05723 =24.1t=241kn轴的受力情况如图112所示： 图112由受力图可算出 轴的受力情况如图113所示：图1133.4 校核危险c处截面 合格3.5 轴承的选择与校