机械毕业设计（论文）-转炉氧枪提升装置设计【全套图纸】 .pdf

第 i 页 转炉氧枪提升装置设计 摘要 在炼钢生产中，氧枪提升机构是转炉炼钢过程中非常重要的部分，提升机构是利用 卷筒来控制小车进而来控制氧枪的升降。本文在结合生产需要，参考了鞍山热工仪表厂 的氧枪提升设备的基础上，设计出转炉氧枪提升机构。本设计根据最大的生产率原则， 选择了三相异步电机、滑轮、制动器、联轴器以及钢丝绳驱动装置等部件，并且设计了 卷筒装置、防坠落装置等主要零部件.文中阐述了系统整体构成和设计思路，重点讲述 了卷扬装置的相关设计，最后对全文做了概括总结。 为了确保升降系统足够安全，中 间增加了防坠落装置，同时,对键等零部件进行了校核，对减速器进行选择。最后对氧 枪提升装置的安装、使用、维护等方面做了相应的介绍。本次设计出的提升装置结构合 理、成本低廉、且便于安装和维护。 关键词： 提升机构，氧枪，卷筒 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 第 ii 页 the design of the promoting equipment of oxygen lance abstract in steel- making production, the promoting equipment have became an important part in the bof steeling process .they use the drum to control the cart which can carry the oxygen lance rise or fall . in this paper, combining with the production require ,after referencing to the production of anshan hest power engineer meter company and a number of mechanical design information, designing out the promoting equipment .based on the maximum productivity, making choice of the synchronous motor, irdler wheel ,arrester as well as steel wire rope, and then designing out the drum , anti- sink equipment and other major components. besides ,the article elaborated on the composition and overall system design, focusing on the design of elevating equipment finally to have done a summary of the full text. in order to make the system safe enough, increasing an anti- sink equipment .a t the same time ,i also checking of the keys, choosing the reducer and other important part . finally, having done a considerable introductions on the installation, use, maintenance, etc .this type promoting equipment with a rational structure , low- cost and easy to install and maintain. keywords: promoting equipment, oxygen lance , drum 第 iii 页 目录 摘要 i abstract ii 1 绪论 1 1.1 选题背景和目的 . 1 1.1.1 选题背景 . 1 1.1.2 毕业设计目的 . 1 1.2 转炉氧枪系统介绍 2 1.2.1 我国氧气转炉炼钢的现状 . 2 1.2.2 氧气转炉炼钢技术展望 2 1.2.3 氧枪系统的简介 . 4 1.3 氧枪系统存在的问题及改造方案和措施 . 4 1.3.1 氧枪小车 4 1.3.2 小车变形 5 1.3.3 升降小车导轮脱落 5 1.3.4 氧枪枪体 5 1.4 氧枪系统的优化 . 6 2.整体方案评述 7 2.1.系统方案比较 7 2.2.传动系统 7 2.2.1 电机 . 8 2.2.2 联轴器 9 3 氧枪提升机构参数计算. 11 3.1 原始数据 . 11 3.2 提升拉力的计算 . 11 4.钢丝绳滑轮及电动机的选择 14 第 iv 页 4.1 钢丝绳的选择 . 14 4.2 确定滑轮主要尺寸 . 14 4.3 电动机的选择与校核 15 4.3.1 电机选择 . 15 4.3.2.电动机发热校核 . 16 5. 传动系统重要装置的选择与设计 17 5.1 标准减速器的选择 . 17 5.1.1 选用减速器的额定功率 17 5.1.2 校核热平衡许用应力 17 5.2 卷筒的设计 . 18 5.2.1 卷筒参数计算 . 18 5.2.2 卷筒强度计算 . 20 5.3 键的选择与校核 22 5.4 联轴器的选择 22 5.4.1 联轴器载荷计算 . 22 5.4.2 联轴器型号选择 . 23 5.5 制动器的选择 23 6 钢绳拉力传感装置和防坠落装置 . 25 6.1 拉力传感装置 25 6.2 防坠落装置 . 26 6.2.1 工作原理 . 26 6.2.2 楔块式瞬时安全钳装置 27 7 传动系统的润滑 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.1 润滑方法 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.2 润滑系统的选择原则 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.3 润滑方式的选择 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.3.1 减速器的润滑 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 7.3.2 轴承的润滑 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 v 页 8 经济性与可靠性分析 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 8.1 设备的经济性分析 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 8.2 设备的可靠性 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 8.3 设备的有效度 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 结 束 语 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致 谢 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参 考 文 献 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 第 1 页 1 绪论 1.1 选题背景和目的 1.1.1 选题背景 近年来，随着国民经济的发展，各行业对钢铁的需求量不断加大，对于钢铁质量的 要求也越来越高，制造新型的高炉生产设备是必须的。为了保证钢材质量，国内外对高 炉炼钢设备做了的量的研究工作。 氧枪提升机构是转炉吹氧的重要设备，有卷扬平台上的卷筒、电机、主令控制器及 升降小车、防坠落装置等设备组成。氧枪提升机构通过对氧气喷流量的及升降速度的控 制来对炼钢过程进行控制。随着经济技术水平的不断提高，提升技术在广度和深度方面 都有很大的提高，这也要求相应理论也能进一步完善，以便解决一些疑难问题，从而推 动开发新技术和研制新设备的能力。在现有提升设备中还存在一些技术问题，如刮渣设 备通常不能够有效刮渣等。 随着我国综合国力的增强，不断推进时代的进步，钢铁冶炼在国民生产中占有不 可估量的地位，作为一个机械专业的准本科毕业生而言，我对氧枪提升机构的理论及研 究成果有着浓厚的兴趣，更希望能够通过努力在相关设计方法上提出新的观点，为相关 研究贡献自己的一点力量。 1.1.2 毕业设计目的 毕业设计是培养学生综合运用本科理论、专业知识和基本技能，提高分析和解决实 际问题的能力，这些都是科学研究工作和专业工程技术工作的基础训练。由于我本次设 计的题目是氧枪提升机构的设计， 因此和同组同学多次随老师去到鞍山热工仪表厂进行 学习和研究，同时对相关资料参考和数据的计算都对我的设计有很大的帮助。 通过毕业设计可以巩固我这四年来所学的专业知识， 学习设计一般专业设备的方法 和步骤，并熟练掌握设计的基本技能，如计算、计算机绘图和学习使用设计资料、手册、 标和规范等。 第 2 页 1.2 转炉氧枪系统介绍 1.2.1 我国氧气转炉炼钢的现状 进入新世纪以来，中国氧气转炉钢产量每年都以20006000万t的速度递增，2004 年氧气转炉钢产量首次突破2亿t，2005年达3亿t，这种史无前例的增长，成为中国年产 钢连续突破2亿t、3亿t的关键因素，也使世界年产钢在新世纪初连续突破9亿t、10亿t和 11亿t。 这一阶段的重要标志转炉大型化的趋势十分明显， 基本上可以立足于自设计、 制造，转炉平均吨位增加了1倍多。转炉溅渣护炉复吹长寿技术成为系列化，底吹透气 元件不更换，100复吹的大中型转炉炉龄基本上可以超过10000炉，许多已超过20000 炉，最高达30368炉，成为世界上独树一帜的氧气转炉炼钢技术。这一时 期，加快了高效率、低成本的洁净钢生产平台建设速度，加上转炉计算机动态自动控制 水平的提高，氧气转炉炼钢几乎覆盖了所有品种。宝钢、鞍钢、武钢等企业都具备了生 产各类高强、高韧性、耐蚀、耐候、耐火、抗震用钢批量生产，国内轿车用钢整车供货， 市场占有率超过65。 这一时期最大的亮点应当是高炉一氧气转炉一薄板坯连铸连轧紧 凑型流程成功嫁接优化，炼钢技术得到了丰富和提升，并迅速地走在世界前列。唐钢成 为世界上首个产量超过300万吨/年的紧凑流程生产线 。 除珠江钢厂外中国10条紧凑流程 生产线中有9条是配合转炉的紧凑流程生产线，产能占世界全部紧凑流程生产线的1/3， 包括管线、双相、高强、耐候、微合金汽车和机械用高强钢板在内的优质钢种在紧凑流 程生产线上不断批量生产。 应当指出的是， 氧气转炉炼钢的高生产率代表了工艺、 装备、 质量的稳定性，也是技术水平提高的显著标志。 1.2.2 氧气转炉炼钢技术展望 在新世纪较长时间里， 中国氧气转炉炼钢仍将是产量占绝对优势的炼钢方法， 因而， 它将是继续研究与开发的重点。 （1） 转炉大型化和流程优化 中国钢铁产业发展政策明确规定新建转炉必须120 t。一方面将全力推进转炉 大型化的进程，加快淘汰落后的小转炉，另一方面则将更理性地研究转炉大型化的合理 炉容问题。殷瑞钰院士呼吁研究钢铁联合企业各工序的界面技术，树立转炉设计动态有 序地理顺衔接匹配关系，做到全流程优化的思路，反对各工序能力简单叠加 第 3 页 （2） 转炉高效化 为了提高转炉作业效率，降低生产成本，如何进一步缩短转炉冶炼周期一直是各钢 厂研究的课题。其中，转炉采用“三脱”铁水少渣冶炼，纯吹炼时间可以缩短35 min， 采用直接出钢技术可以缩短转炉停吹到出钢的镇静时间23 min。日本住友金属和歌山 新炼钢厂通过改造，铁水全部采用kr搅拌法脱硫，经过专用脱磷转炉进行全量铁水脱 磷处理，然后，再到脱碳转炉进行脱碳升温。脱磷转炉和脱碳转炉冶炼周期只有20 min， 其中纯吹氧时间只有9 min， 2座公称容量210 t脱碳转炉(2吹1)年产钢400万t以上， 实现了 转炉高效化。该模式对于新建钢厂和老厂改造均有借鉴作用。 （3） 钢水洁净化 用户对钢材质量要求的不断提高促使炼钢技术的发展， 其中纯净钢生产技术越来越 受到钢厂的重视。宝钢从20世纪90年代初期就开始研究纯净钢生产技术，经过十几年开 发，目前已拥有完善的纯净钢炼钢技术。采用该技术生产的纯净管线钢和if钢在不同阶 段达到的纯净度水平如表3所示，在2004年进行的批量超纯净管线钢生产试验中，s，p， 0，n，h元素的总含量最小达到7110。除了对钢水杂质元素控制外，还要对钢水的夹 杂物进行控制，特别是氧化物夹杂。复吹转炉可以明显降低转炉终点游离氧含量，减少 氧化物夹杂的生成。因此，转炉复吹技术的开发和应用，对于从源头上减少夹杂物有着 重要作用。 （4） 控制模型化 中国钢铁产品的质量稳定性不够，其原因有很多，但转炉靠人工操作引起波动大是 其主要原因。随着计算机技术的迅猛发展，炼钢模型的开发和利用不断进步。目前，中 国大部分转炉实现了模型控制。转炉模型主要有转炉静态和动态模型、转炉自动吹炼模 型、转炉合金模型等。模型的应用对生产操作的稳定、提高劳动生产率、减少质量波动 等起着促进作用。因此，有必要继续优化、完善冶金模型，进一步提高模型控制精度， 全面推进大、中型转炉的全自动不倒炉炼钢技术，进行智能型转炉炼钢。 （5） 资源综合利用化 改变原有炼钢过程产生大量废弃物的概念，将炼钢过程产生的液态、固态和气态的 物质定义为炼钢过程副产品加以利用。 第 4 页 1.2.3 氧枪系统的简介 （1）下图为氧枪的工作流程： 图 1.1 氧枪工作流程图 （2）氧枪标尺滑轮和下枪管使用周期短, 很大程度上影响了生产; 氮风座封火不严, 产生了较大的安全隐患。 （3） 生产节奏加快, 导致氧枪小车负荷太重, 坠枪事件发生频率变大。 （4）氧压增加, 溅渣护炉枪位变低, 使供氧管和供水管与地面接触的机会增加, 发生 氧管和水管崩裂现象。 1.3 氧枪系统存在的问题及改造方案和措施 1.3.1 氧枪小车 氧枪小车按运动方向分为横移小车和升降小车,横移小车的作用是实现氧枪在左右 两个备用位与吹炼位之间的换位; 而升降小车的作用是使氧枪在升、 降的过程中完成吹 第 5 页 炼和溅渣补炉。所以氧枪小车的好坏直接影响到氧枪的动作, 很显然会影响到生产。分 析氧枪小车事故原因, 几乎98%的事故都是因为小车的严重变形和升降小车导轮在行进 过程中突然脱落造成的。 1.3.2 小车变形 氧枪小车变形会打破小车的运动平衡性, 导致升降小车在固定的轨道中运行的摩 擦力增大, 在小车上升的过程中, 钢丝绳的张力增加, 在强制向上提枪的时候, 会因 张力太大而拉断钢丝绳, 出现坠枪事故; 同时横移小车向下的拉力增加, 多次后必然 会造成横移小车变形。 在升降小车下降的过程中, 也会因摩擦力太大而使小车下降的速 度减慢, 这样就会使小车下降速度与钢丝绳滚筒转动速度不同步, 造成钢丝绳脱槽, 如果再次上移, 钢丝绳会因张力瞬间加大而突然断裂, 也会造成坠枪事故和损坏横移 小车。 1.3.3 升降小车导轮脱落 升降小车在运行后期, 导轮会经常脱落, 主要原因是导轮轴向限位设计不合理。 原 来的轴向限位是用一个弹簧钢卡子固定在轴端, 这样, 在导轮长期的运行过程中, 弹 簧钢卡子会因塑性变形而脱落, 导轮失去了轴向限位, 工作时间过长后, 导轮就会脱 落。升降小车上下运动的过程中,如果导轮脱落, 就会发生卡车事件, 这样小车在轨道 里的摩擦力增加, 钢丝绳的张力会突然加大, 导致钢丝绳断裂, 出现坠枪和钢丝绳脱 槽事故。 针对以上设备缺陷进行改造和优化, 首先对氧枪小车进行矫正加固, 减小或消除 变形, 同时淘汰变形太严重的小车。 其次, 在原有的基础上, 把钢卡子定位改成挡片定 位, 即用螺丝把直径大于轴的挡片固定在轴端起到轴向定位的作用; 还制定了严格的 设备维护制度, 坚持设备的巡、点检, 搞好润滑。 1.3.4 氧枪枪体 氧枪枪体的主要问题是粘钢、粘渣和烧枪现象严重, 潜在隐患大, 换枪频繁。事故 原因主要有以下几点: 转炉原设计装入量过小, 不适应现在的生产需求( 吹炼容易发 生喷溅) ; 吹炼枪位不合理; 氧枪喷头选用不合理; 氧枪冷却效果不好; 氧枪制作质量 不好。 第 6 页 1.4 氧枪系统的优化 氧枪系统经过改造与优化后, 整个系统基本上趋于免检状态, 既满足了生产, 又 消除了隐患, 保障了生产安全, 还在很大程度上节约了成本, 最主要的是产生了巨大 的经济效益, 减轻了职工劳动强度。 整个系统的改造与优化方法还为以后的高效生产提 供了经验。 通过调研氧枪系统存在的问题, 如: 氧枪小车变形、 升降小车导轮脱落; 氧枪枪体 粘渣、粘钢和烧枪严重、换枪频繁; 氮风座与氧枪氮风帽配合不能防止氧枪口冒火; 氧 枪标尺数字显示不真实; 氧气调节阀调节氧枪氧气流量不能满足氧枪吹炼要求; 氧枪 防坠落装置关键部件座簧失效等确定准确, 改造方案针对性强。 根据氧枪系统存在的问题和改造方案的确定,使措施得力.解决了氧枪系统系列问 题。既消除了设备隐患, 保障了安全生产, 又满足了生产要求。细致具体地总结了在日 常的炼钢氧枪系统设备检修、 维护及改造和优化后的一些好的做法, 特别是氧枪系统运 行工艺技术参数选择制定、氧枪系统部分设备的重新设计方案和氧枪系统安全生产。 第 7 页 2.整体方案评述 2.1.系统方案比较 当前国内外氧枪升降装置的基本形式都相同，即：采用起重卷扬机来升降氧枪。 所不同的是，氧枪升降是直接由卷扬机带动，还是借重锤带动。借重锤带动的氧枪，工 作氧枪和备用氧枪公用一套卷扬装置。所以氧枪升降装置按有无重锤又可分为：重锤提 升式和无重锤提升式两种。按装置数量又可分为：单升降传动装置和双升降传动装置两 种。 双升降传动装置与单升降传动装置相比，备用能力大，在一台卷扬设备损坏，离 开工作位置检修时，另一台立即可以投入工作，保证正常生产。但多一套设备，并且两 套设备都需装设在横移小车上，引起横移驱动机构负荷加大。同时，在传动中不适宜应 用平衡重锤，这样，传动电动机的工作负荷增大，在事故断电时，必须用风动马达将氧 枪提出炉外，因而又增加了一套压气机设备。 用单升降传动装置的主要优点是设备利用率提高。可以采用平衡重锤，减轻电动机 负荷，当发生停电事故时可借平衡锤自动提枪，因此设备费用较低。但需要一套吊挂氧 枪的吊具。生产中，曾发生过多次由于吊具失灵将氧枪掉入炉内的事故。所以，单升降 传动装置不如双升降传动装置安全可靠。 氧枪的升降通常采用卷筒-钢绳托动升降小车；也有采用链轮-链条托动的。采用链 轮-链条传动可使氧枪做强迫下降，防止由于小车卡轨或氧枪插入孔处阻塞而引起的故 障。但由于链条在制造成本、安全可靠性等方面均不及钢丝绳，故未被普遍采用。 综上，使用卷筒-钢绳托动升降小车，选择双升降传动装置的方案。 2.2.传动系统 氧枪提升机构卷扬装置由电动机、联轴器、减速器、主令控制器和卷筒组成，如图 2.1 所示。本方案由电机驱动，通过减速器带动卷筒装置转动，再由卷筒带动钢丝绳起 到对升降小车调整升降的作用。 第 8 页 1 减速器；2卷筒；3联轴器；4卷筒；5主令控制器 图 2.1 氧枪提升机构卷扬装置示意简图 2.2.1 电机 直流电机的优点是响应快速、有较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供 额定转矩的性能，能承受频繁的冲击性负载。但直流电机也有其缺点，较交流电机相比 结构复杂，制造成本高，维护工作量大，使用场合也受到限制。 采用交流电机驱动， 中间需要一个变速箱， 一个齿轮座。 采用这传动方式的优点是： 设备投资少,配套容易，使用和维护比用直流电机简便，缺点是：传动装置需要增加专 门的变速箱，交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。异步电动机按照定子相数 的不同分为单相异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。三相异步电动机结构 简单，运行可靠，成本低廉等。 综合考虑，该运行机构采用交流电动机变频调速三相异步电动机，该电机有较高的 机械强度和过载能力，转动惯量小，适合频繁快速启动及反转频繁的制动场合。 第 9 页 2.2.2 联轴器 联轴器的种类很多，无弹性元件的挠性联轴器，如十字滑块联轴器、滑块联轴器、 齿式联轴器、滚子链联轴器；有弹性元件的挠性联轴器，如弹性套柱销联轴器、弹性柱 销联轴器、星形弹性联轴器、梅花形弹性联轴器、轮胎式联轴器、膜片联轴器。 无弹性元件的挠性联轴器因具有挠性， 故可补偿两轴的相对位移。 但因无弹性元件， 故不能缓冲减振。有弹性元件的挠性联轴器因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相 对位移，而且具有缓冲减振的能力，制造弹性元件的材料有非金属和金属两种。非金属 有橡胶、塑料等，其特点为质量小，价格便宜，有良好的弹性滞后性能，因而减振能力 强。金属材料制成的弹性元件(主要为各种弹簧)则强度高、尺寸小而寿命较长。综上所 述本设计选用弹性注销联轴器。 2.2.3 制动器 机械式制动器具有减速、停止（保持停止状态）和支持（制动时能支持物种）等功 能。制动器按工作状态分为常闭式和常开式。常开式即靠弹簧或重力使其经常处于抱闸 状态，机械设备工作时松闸（如卷扬机起重机等）。常开式制动器常处于松闸状态（如 靠弹簧松闸）抱闸时需施加外力（如运输车辆和起升机构等，这类机构需控制制动转矩 的大小以便减速、 停车） 。 为了减小制动器的尺寸并以较小的制动转矩达到制动的目的， 常将制动器安装在高速轴上。某些安全制动器则安装在低速轴的卷筒或绳轮上，可防止 系统主轴至电动机间的各环节断轴时发生意外事故（如矿井卷扬机）。 制动器主要由 制动架、制动元件和驱动元件构成。 氧枪提升机构所用制动器属轧钢机械范围，且用于操作 7021200 次/h 的场合， 因此可选用液压块式制动器，该制动器动作稍慢、工作平稳、噪声小、寿命长，尺寸小 质量轻，不易漏油，省电，但无之流型防爆困难。 2.2.4 卷筒 卷筒装置是根据具体生产情况，进行设计的，需要设计包括卷筒直径、卷筒长度 绳槽深度及卷筒厚度等参数,其中绳槽的设计需结合钢丝绳的具体尺寸进行设计。并且 要求进行力的校核，分析剪力与弯矩图通过计算进行比照所设计卷筒是否合格。 2.2.5 减速机 减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大 转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。 第 10 页 选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性 等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量， 价格等，选择最适合的减速器。 为了降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，同时降低了负载 的惯量，惯量的减少为减速比的平方。综合考虑，该主传动系统采用的是一台三级传动 齿轮减速机。其中减速机的齿轮为中硬齿面，分配箱的齿轮为硬齿面。齿面润滑采用稀 油循环润滑。 第 11 页 3 氧枪提升机构参数计算 3.1 原始数据 氧枪提升机构主要部件质量参数 （1）氧枪重量： m 枪=2200kg （2）小车重量： m 车=1450kg （3）氧气、水重量 : m 氧、水=500kg （4）渣重量 : m 渣 = 1500kg （5）金属软管重量: m 软=350kg 3.2 提升拉力的计算 小车在竖直导轨上运行，小车后导向轮与导轨接触产生相对作用力，如图 3.1 所示 1234 f fff 导轨与升降小车各车轮的相互作用力 图 3.1 升降小车后导向轮受力分析 第 12 页 如上图所示，由于金属软管作用，使得车轮与轨道间有水平方向的作用力，对 d 点 取矩 0m = ： 12 (0 2 ab gffac+= 管 ） (3.1) 1 2 ff= (3.2) 求得 1 1146.5nf = t钢丝绳拉力； 0 g 小车上除去自重（包括渣重、氧枪重量、金属软管中及氧气重）； 1 l 氧枪到 2 点的水平距离； 2 l 升降小车重心到 2 点的水平距离 图 3.2 小车侧向轮受力析 第 13 页 式中 1 610mml = 1750mma = 2 95mml = 70mml = 对 1 点取矩 1 0m = : 0122 0g lg ln gtl+= 枪 (3.3) 对竖直方向0 y f = ： 12 0gffft+= 总 （3.4） 又由 : rfrf ff u= （3.5） 0 ggg= 车 （3.6） 式中 f 升降后导向轮竖直方向的总摩擦力； 12 f f 升降小车侧轮摩擦力 其中的 f u由文献2，公式 4.34有： 2 2 z fz d ufu d =+ +x （3.7） 式中 d走轮直径（mm） 160mmd = f 滚动摩擦半径 0.5mmf = 0.08 z u 轴颈摩擦系数 (滑动轴承) x轮缘摩擦的特性系数（一般取0.02x =） 综上可求得滑动摩擦系数 0.035 f u = ，钢丝绳的总拉力60334.5nt = 第 14 页 4.钢丝绳滑轮及电动机的选择 4.1 钢丝绳的选择 因为滑轮组倍率为 2，且为滑动轴承，由文献2，式 3.17c取滑轮效率为： 22 1111 0.985 0.9925 121 0.985 r f fr i = (4.1) 计算钢丝绳的最大静拉力 s f ,由文献2，公式 3.17 : 2 ff t fs i = (4.2) = 60.33 2 2 0.9925 =15kn 由文献6,表 8- 1- 8，选取安全系数9n =，选择系数0.16c =, 又由文献6，式 8- 1- 1 : s dc f= (4.3) 求得 20mmd = 查得此钢丝绳的公称抗拉强度为 1550mpa，同时查文献6,表 2.1.4，得钢丝绳的最小断 面拉力 0 f 为140kn，且满足： 0s ff n （4.4） 选择钢丝绳型号为：206 191550140natsiwrzz+ 4.2 确定滑轮主要尺寸 （1）滑轮槽底半径r 由文献5，图 8- 1- 3 ： (0.530.6)rd （4.5） 取0.60.6 169.6mmrd= （2）滑轮直径: 第 15 页 由文献5，表 8- 1- 54 滑轮直径： dhd （4.6） 选取20h =，取435mmd = （3）绳槽两侧夹角: 230 90 （4.7） 一般 为35 45，此处取40 = 4.3 电动机的选择与校核 4.3.1 电机选择 计算稳定运行功率： 0.98 tt =绳索卷筒效率 0.9925 ff =滑轮组效率 2 0.98 t = gt 传动机构效率 总效率 : tfg = 2 0.9925 0.98 0.98= 0.934= （4.8） 由文献7，式 16.13: v tv p = (4.9) = 40 60.3 60 0.934 43.065kw= 式中 v小车升降速度 初选电机类型为ytsz280- 8，由文献7，表 16- 106因此选取电动机 ： 电机功 率为 n=55kw ， 额定转速为 - 1 1 730r minn = 。 第 16 页 4.3.2.电动机发热校核 由参考文献4，75 页按照等效功率法求得：当%25jc=时，所需的等效功率： 25xj nkn= （4.10） 式中 25 k 工作类型系数，由参考文献1 表 64查得 25 k =0.75； 系数，根据 q g t t 值查得，由参考文献1查得当 q g t t =0.1 =0.87。 带入公式 3.4 得： 0.75 0.87 4328kw x n = 由以上计算结果可知，初选电动机能满足发热条件，即 x nn， 2 3000r/min730r/minnn=，故所选联轴器符合要求。 5.5 制动器的选择 垂直载荷对载荷轴的转矩： 1 tfr= （5.17） 33 60.33 10250 10= 15082.5n m= 换算到制动轴上的载荷转矩： 1 t t t i = （5.18） 15082.5 0.98 14 = 1056n m= 选取1.75s =由文献6，表 5- 4- 2得制动转矩： t tts= （5.19） 1056 1.75= 1848n m= 由文献6,表 5- 4- 3制动安全系数表如表 5.3 所示 第 24 页 表 5.3 制动安全系数 s 推荐表 设备类型 s 备注 矿井提升机 3 起重机械的起 升机构 驱动形式 机构工作等级 人力驱动 m1(轻级) 1.5 jc 值=15% m1 m2m3m4(轻级) 1.5 jc 值=15% m5（中级） 1.75 jc 值=25% m6m7（重级） 2.0 jc 值=40% m8(特重级) 2.5 jc 值=60% 双制动中的每台 制动机 1.25 对易燃、 易爆、 铁水包等重物 品的起升机构的制动机必需 使用两台制