多绳摩擦式副井提升机设计（全套含CAD图纸）
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1摘要矿井提升机是矿井的大型固定式设备之一，而副井提升机，它的主要工作任务是沿井筒提升矸石、废弃物、下放材料、提升设备和人员等。多绳摩擦式副井提升机是本次设计的选择。多绳摩擦辅助提升机的明显特征是尺寸小，质量小，安全性性能稳定，可靠， 并且提升性能良好，最关键的是适合在较深的地方工作。本设计首先对提升机所处的用途、其工作原理、类型及其发展历程进行了概述，提出整体系统的设计方案。然后通过对其工作环境和技术特点的分析，并且参考目前国内副井提升机的结构，对提升机的整体结构进行了设计，包括钢丝绳的选择、卷筒的设计、主轴装置的设计、制动装置的设计的设计以及计算与校核。在矿井提升中，应根据不同的用途，选用合适的相应设备，充分发挥它们的效能，为做到选型合适，便于使用和维护，设备人员更加安全、可靠，就必须对其结构、工作原理、性能及选择计算方法予以了解。关键词：副井提升机、主轴装置、卷筒、钢丝绳、制动装置、电动机2AbstractMine hoist is one of the large fixed equipment of the mine, and the auxiliary shaft hoist, its main task is to raise the gangue along the well, waste, decentralized material, lifting equipment and personnel. This design choice multirope friction auxiliary shaft hoist.Multi rope friction auxiliary hoisting machine has the advantages of small size, light weight, safe and reliable, strong ability to upgrade, apply to the deeper mine hoist. This design first of all, the use of the hoist, working principle, types and development process are outlined, the system design. Then through the analysis of the working environment and technical characteristics, and refer to the current machine structure of domestic auxiliary shaft hoist, the whole structure is designed, including the choice of wire rope drum design, spindle device design, brake device design and calculation and check.In mine hoist should be based on different uses, the appropriate choice of the appropriate equipment, give full play to their effectiveness, in order to achieve an appropriate selection, ease of use and maintenance, equipment, personnel safer, more reliable, it must structure and working principle , Performance and selection of calculation methods to be understood.Keywords: Auxiliary shaft hoist, Spindle device, Reel, Wire rope, Brake, motor3目录摘要 .1Abstract.2目录 .3第一章 引言 .51.1 提升机 .51.2 矿井提升设备的现状及发展趋势 .61.3 矿井提升设备的分类 .7第二章 总体方案的确定 .112.1 提升机工作原理及选型 .112.2 系统设计方案的确定 .12第三章 减速器的设计与选型 .133.1 参数的确定 .133. 1. 1 主电机和备用电机的选择 .13（1）主电动机 .13（2）备用电动机 .133.1.2 传动比的确定 .143.2 传统部件的设计与计算 .153.2.1 第一次传动的设计与计算 .153.2.2 第二级传动的设计与计算 .183.3 轴的设计 .223.3.1 第一级轴的设计与计算 .223.3.2 第二级轴 .273.3.3 第三级轴 .313.4 滚动轴承的校核计算 .363.4.1 第一级轴： .363.4.2 第二级轴 .373.4.3 第三级轴 .383.5 键连接的计算 .383.5.1 高速轴 .393.5.2 中间轴 .39第四章 主导轮结构设计 .424.1 钢丝绳的选型设计 .424.1.1 钢丝绳的结构 .424.1.2 钢丝绳的分类 .424.1.3 钢丝绳的选型设计 .434.2 卷筒的直径和槽型的设计计算 .444.2.1 卷筒槽型的设计 .444.2.2 卷筒的结构选型 .464.2.3 提升机防滑验算 .494.3 主轴装置各部分设计计算 .50第五章 提升机的制动系统 .5345.1 盘式制动器 .535.1.1 盘式制动器的常规安装方式 .545.1.2 盘式制动器的工作方式 .545.2 盘式制动器的理论值计算和校核 .555.2.1 理论所需制动力大小的计算 .555.2.2 需要两对盘式制动器时理论 ZM 的计算 .575.2.3 实际正压力的计算 .575.2.4 制动缸的尺寸计算和校核 .58第六章 相关分析与维护 .626.1 安全性分析 .626.2 可靠性分析 .626.3 经济性分析 .626.4 提升机的检查 .626.4.1 日常维护 .626.4.2 定期检查 .63结语 .64参考文献 .65致 谢 .665第 1 章 引言1.1 提升机本章讲解了矿井提升机因为不同功能或者不同结构所产生的不同类型机型。并且分别对常见的几款提升机机型进行简要的分析，阐述其机型特有的属性和优点，以便为选择机型提供参考。矿井提升机是一种的设备。这种设备是被电动机驱动的，利用其中的设备带动钢丝绳，在井筒中上升下降需要绳子带着才完成指定的运输作业。矿井提升机演变由来已久，很早之前的提水工具就是其前身。现今的矿井提升机以高安全性为主要原则，兼并提升量大、提升速度快等特点，而随着计算机的发展、强化，提升设备也已发展成为由计算机控制的全自动重型矿山机械。矿用提升机是由，AC或者DC电机电动机带动，其中包含了减速器装置连接着卷筒，有制动系统、深度指示器系统以及测量速度限制速度系统对整个机械进行控制 1。按提升钢丝绳的工作原理，可划分为两种提升机，其一是缠绕式，其二是摩擦式。按照卷筒数量的不同，缠绕式矿井提升机可以分为单卷筒和双卷筒两种形式。单筒大部分只有一根钢丝绳，带动一个提升容器；而双筒在工作时，每个卷筒都有一根钢丝绳，一根钢丝绳带着一个提升容器，一个容器上升，另一个容器则相反，处于下降状态。大多数缠绕矿井提升机用于矿井中,这种矿井年产量较小，通常情况下小于120万吨，矿井深度也较浅，在400米以上。在钢丝绳工作方式上，缠绕式的是较差缠绕的，摩擦式的与缠绕式的不同，钢丝绳是搭挂在主导论上的，而带动容器升降则是利用绳子与摩擦轮衬垫的摩擦力来实现的。钢丝绳的每一端连接到一个容器,配重和容器通过钢丝绳连接到一起。根据建设施工时机房位置的不同，摩擦型矿井提升机又可以分为塔式和落地式两种。而钢丝绳的多少也可作为划分种类的依据，一根绳的叫单绳摩擦式，其余多绳摩擦式矿井提升机。我们要知道多绳摩擦式有这样几个特点：可选择直径较小的分别为钢丝绳和摩擦轮，如此，整体机械由于尺寸小，制造中更为便利；同样也安全性高为主要生产目标，兼有速度快、提升能力强等。采用这种提升机的条件则是年产量较大、矿井较深的矿井。61.2 矿井提升设备的现状及发展趋势历经 170 多年的改进和发展，从最早出现的以蒸汽作为动力驱动的最简单最原始的提升机，逐渐满满发展进步，到如今通过交流电机驱动的多绳摩擦式提升机。我国是煤矿大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。1947 年以后，我国开始重视工业、生产，并迅速发展起来，并建立了自己的提升机制造业。我国提升机制造先后经历模仿苏联、改进、自行设计等阶段。50 年代技术还没有，所以去仿制的苏联制造的提升机；1976 年，自行将之前的机器进行改进并定型为 JK 型； 1986 年中信公司引进了具有先进水平的矿井提升机全套技术，新一代的提升机 JK-E、 JKM-C 型诞生；九十年代改造完的多绳摩擦式提升机 JKM-E和 JKMD-E 生产至今。目前我国已经可以自主生产各种大型现代化矿井提升设备和多种辅助设备。综合在设计理念、制造工艺还有自动控制等方面，我国矿井提升设备技术水平，都处于世界先进行列。对提升设备的安全性能、可靠性、经济性的要求，随着国内矿产质量和需求的提高而提高。在我国提升设备总的发展趋势主要是：由滑动轴承支承者主轴逐步发展成为滚动轴承支撑；人们亲自手动操作逐渐被计算机自动控制；减速器的齿面也从软面发展成为硬齿面；单一指针的监控逐渐被计算机指针显示取代 4。国外矿井提升机的发展相对中国的发展较早，经济发达的国家，提升机的运行速度已达 ，一次有效提升量超过 60 吨，电动机容量达到 15000KW。20 /如今，无论国内外，单绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式是最常被使用的。当代技术日益发达，采矿事业的发展随之带来的是开采深度的不断加深，矿井提升设备在结构、理论设计、操控技术等方面有了很大的进展。而提升效率高、提升质量好、速度快的多绳摩擦式矿井提升机有较大的发展前景。现在矿井提升设备，正在向着大型化、高功率和自动控制方向发展。71.3 矿井提升设备的分类单卷筒单绳缠绕 可分离单卷筒 缠绕提升机 双卷筒多绳缠绕布雷尔式矿井提升机 塔式单绳摩擦 落地式摩擦提升机 塔式多绳摩擦 落地式按提升钢丝绳的工作原理，可划分为两种提升机，一种是缠绕式（缠绕式矿井提升机） ，其二是摩擦式（摩擦式矿井提升机） 。缠绕式矿井提升机结构如图所示，分为单绳和多绳缠绕式。缠绕式提升机因钢丝绳的缠绕方式很普通，所以可以在立井中使用，又可以在斜井中使用，但是因为钢丝绳的制造能力不足加上滚筒容绳量的限制，对提升高度和总吊重物也有很大的影响。就具体情况而言，钢丝绳直径大于 60mm，不仅相对困难，可能整的机械太大。所以，一次总的吊重物不适宜太重太高。图 1-2 缠绕式矿井提升机缠绕式矿井提升机相对比较早，其工作原理相比摩擦式提升机要简单得多，大致的工作流程如下：将钢丝绳的首端安装固定到提升机的卷筒中间，一定要8交叉固定稳定，同时钢丝绳的另一侧绕着天轮缠绕一圈之后再将提升吊桶连接到一起，当提升机工作的时，就可以使两个容器一个上升一个下降，达到完成提升任务的目的，这种提升机在我国使用较为广泛。年产量在 120 万吨以下、井深小于 400 米的矿井中通常使用的是缠绕式矿井提升机。摩擦式适用范围为各种竖井提升（不算凿井） 。提升机的钢丝绳搭挂在摩擦轮上，因此，巨大的摩擦力会由于绳子和摩擦轮的带动发生，此时提升容器则通过产生的摩擦力实现上升下降。钢丝绳的每一端连接到一个容器,或一端连接到容器,另一端与配重连接。对于整体安全性的考虑，要为摩擦式矿井提升机装配与钢丝绳相等重量的尾绳。尾绳两端要连接两个容器（或容器和平衡重物） ，这样，无论什么情况，尾绳的重量与摩擦轮两侧的钢丝绳的重量之和都总是相等的。落地摩擦式的布置在地面（如图所示） ，这种的提升机均有一个共同之处，就是钢丝绳-井架-天轮-井筒，和提升容器相连。落地式多绳摩擦提升机相对塔式多绳提升机的区别在于，落地式的是将主机装备从空中移动到地面，其特点如下：（1）井塔（或称井架） 、提升机所在厂房和地面上的一些设备，可以同时进行建造，大大缩短了建造时间，节约了人力、物力；（2）可用普通井塔或井架代替专业的井塔，减少了其他设备（其中设备和电梯等） ，节省装配和维护资金；（3）提高了抗震性能；（4）经济成效高；（5）维修时，更换掉损坏部件相对方便。9图 1-3 落地摩擦式矿井提升机图 1-4 多绳摩擦式矿井提升机考虑到钢丝绳的数量，又可分为单绳摩擦式和多绳摩擦式矿井提升机（多绳式如图所示） 。单绳摩擦式的提升绳就是一根。多绳摩擦式的则有多根（
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