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缠绕式双卷筒提升机设计【8张CAD图纸-2A0】【优秀】

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关键词：: 缠绕式双卷筒提升机设计 cad图纸

资源描述：

缠绕式双卷筒提升机设计

59页 18000字数+说明书+外文翻译+开题报告+8张CAD图纸

A0总装图.dwg

A1主轴装配图.dwg

A1油缸.dwg

A1滚筒.dwg

A1盘式制动器.dwg

A2制动器筒体.dwg

A2离合器.dwg

A3制动器体.dwg

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毕业实习报告.doc

缠绕式双卷筒提升机设计开题报告.doc

缠绕式双卷筒提升机设计论文.doc

摘　要

　　　单绳缠绕式矿井提升机的工作原理：钢丝绳的一端用钢丝绳夹持固定在卷筒幅板上，另一端经卷筒的缠绕后，通过井架天轮悬挂提升容器。这样，利用主轴旋转方式的不同，将钢丝绳缠绕上或放松，以完成提升或下降容器的工作。

　　　主轴装置是单绳缠绕式矿井提升机的主要工作机构，它的作用是： ①缠绕提升机钢丝绳；②承受各种正常载荷(包括固定载荷和工作载荷)；③承受各种积极情况所造成的非常载荷。在非常载荷作用下，主轴装置部分不应有残余变形。单绳缠绕式矿井提升机的主轴装置是其核心部件，要求我们应认真设计，精心制造，这对于确保矿井提升机安全可靠运行，预防和杜绝故障及事故的发生，也具有十分重要的意义。

　　　本设计根据生产实际和预选的数据，以提升机的配套设备为核心，经过科学的计算和分析，设计、选择了一套矿井提升机的传动系统设备，并采用了光电测速传感器作为深度指示系统的数据采集装置，实现了从机械控制到数电控制的转变，同时为提升机控制系统的技术改造奠定了基础。

关键词：提升机，主轴，制动器，光电测速传感器

ABSTRACT

　　　What the principle of the single rope twines mine pit elevator is that: One end of the steel wire rope is fixed to Winding by the steel wire rope nip, another end after twined hangs and promotes the vessel by derrick wheel. In this way, we make use of the differences of the revolve way to twine or relax the steel wire rope so that to complete the vessel to step up or drop down.

　　　Main axle is the core part of the mine elevator. Its functions are: ① the steel wire rope of twines the type mine pit elevator ; ② endure a kind of normal load( including fixed load and work load ); ③ endure the kinds of unusual load which is result from positive situation. Under the unusual load function, the part of the main axle equipment should not remain remaining distortion. It required us to be careful designing and manufacture when designing and manufacturing. Only in this way, we can prevent the occurrence of failures or accidents .Obviously, the possesses is very significance.

　　　This design is on the basis of the data which are chosen by advance and actually, take the elevator supplementary equipment as the core, after the analysis and computation in science, has designed and chosen a set of the transmission system of the mine pits elevators, and used the electrical-light sensor as the equipment of the indicating system which to measure the amount of the depth of the tank. It enforced the change from the mechanically control to the numerical control, at the same time, has laid the foundation for improve the control system of the elevator.

　　　KEY WORDS: elevator, main axle, brake, electrical-light measurement velocity sensor

1 前言1

1.1提升机的用途和发展概况1

1.2提升机的结构和用途2

2 课题设计简介5

2.1设计课题5

2.2设计步骤5

2.3设计思路5

3 JK—3提升机 (Ｅ系列)主轴装置的原始资料6

3.1本产品的型号、名称6

3.2本产品的性能指标和设计参数6

4 JK—3提升机（E系列）的选择和设计7

4.1 JK—3矿井提升机的工作原理和主要结构7

4.1.1主轴7

4.1.2卷筒7

4.1.3主轴承8

4.1.4盘形制动器装置9

4.1.5深度指示系统9

4.1.6减速器10

4.1.7联轴器10

4.2主轴装置的设计依据11

4.2.1钢丝绳11

4.2.2卷筒宽度11

4.2.3钢丝绳最大静张力11

4.2.4钢丝绳最大静张力差△F12

4.2.5最大提升速度Vmax12

4.2.6电动机功率PN12

4.3主轴的选择13

4.4主轴的设计13

5 主要通用部件的选型计算15

5.1盘形制动器15

5.2减速器15

5.3齿轮联轴器16

5.4弹性棒销联轴器16

6 主轴的校核17

6.1主轴强度校核17

6.1.1工况一:提升开始, 。18

6.1.2工况二:提升终了, ，。21

6.2主轴挠度校核26

6.2.1工况一:提升开始27

6.2.2工况二:提升终了27

7 轴承寿命计算29

7.1左轴承29

7.2右轴承30

8 螺栓联接的计算和校核31

8.1螺栓选用型号31

8.2高强度螺栓平面摩擦联接校核31

8.3受扭转力矩铰制孔螺栓强度计算31

9 机器的安装调试和维护33

9.1机器的安装要求33

9.1.1主轴装置33

9.1.2卷筒34

9.1.3盘形制动器34

9.1.4电动机34

9.1.5减速器35

9.2机器的调整35

9.2.1产品空运转试验要求35

9.2.2机器的负荷试车36

9.2.3机器的加载试车36

9.3机器的维护和保养37

9.3.1机器的维护和安全使用37

9.3.4制动器的保养37

9.4机器故障的排除38

结论40

致谢41

参考文献42

附录① 单绳缠绕式提升机设计规范(摘录)44

附录② 光电测速传感器52

2 课题设计简介

2.1设计课题

　　　我所设计的课题题目是：缠绕式双卷筒提升机，以提升机(系列)为例，主要是主轴装置的设计。

　　　提升机（系列）主轴装置设计的主要技术指标：

　　　1.卷筒直径；

　　　2.最大提升速度不大于；

　　　3.矿井深度设定为。

2.2设计步骤

　　　第一步：根据类似主轴结构选定主轴并进行优化设计；

　　　第二步：依据所设计的主轴选用通用部件；

　　　第三步：对主轴及通用部件进行校核计算；

　　　第四步：确定主轴装置的安装、使用和维护的方法。

本产品的性能指标和设计参数

　　　卷筒直径

　　　最大提升速度

　　　矿井深度

　　　容器自重

　　　载重量

2.3设计思路

　　　在总的设计过程当中，尽量选用通用部件，尽量采用成熟的结构和标准部件以及提升机通用部件，提高标准化、系列化、通用化的程度；积极、慎重地采用和推广新结构、新材料、新工艺，做到技术先进，结构、工艺经济合理；在结构上尽可能考虑最大限度地缩短安装调试时间，做到以最少的代价带来最大的经济效益；在设计过程中，我以可靠性、安全性、经济性、方便性为原则，认真、求实、虚心求教、改革创新为信念，完成每一项任务

　　　提升机是矿山大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具，在矿山生产建设中起着重要的作用。矿井提升机主要用于煤矿、金属矿和非金属矿中提升煤炭、矿石和矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。

　　　矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械——电气排组。所以合理的选用矿井提升机具有很大的意义。

　　　矿井提升机的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行。为保证提升工作高效率和安全可靠，矿井提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。矿井提升机在工作中一旦发生机械和电器故障，就会严重地影响到矿井的生产，甚至造成人身伤亡。

　　　熟悉矿井提升机的性能、结构和动作原理，提高安装质量，合理使用设备，加强设备维护，对于确保提升工作高效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故的发生，具有重大意义。

　　　矿井提升机已有很长的发展历史。早在八百多年以前，我国古代劳动人民就发明了轱辘，用手摇骨碌从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车。十九世纪，由于电力的发展，电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十年来，矿井提升机有了更大的发展，出现了多绳摩擦式提升机以及先进的拖动和控制系统。目前，国外的矿井提升机正向体积小、重量轻和自动化的方向发展，以适应深井和大量的需要。

　　　解放以前，我国根本不能制造大型矿井提升机。解放以后，我国建立了矿井提升机的制造工厂，并已由仿制和改进国外产品发展到能自行设计和制造。目前，我国已能成批生产近代化的大型矿井提升机。

　　　1958年，我国设计并试制成功第一台DJ2*4多绳摩擦式提升机，为我国矿井提升机的制造和使用开辟了一个新的领域。目前，我国已能成批生产JKM型多绳摩擦式提升机，并正在逐渐形成多绳摩擦式提升机的新系列。

1.2提升机的结构和用途

　　　每台提升机都由若干部分组成：主轴、缠绕机构、轴承和主制动器。这些便是基本部分。缠绕机构有好几种，最常用的结构是单圆柱形滚筒及双圆柱形滚筒。对于单圆柱形滚筒，两根钢丝绳功用一个滚筒缠绕面；第一根钢丝绳自滚筒松开而相应地漏出的滚筒面由另一根钢丝绳缠上。对于双圆柱形滚筒，没根钢丝绳都缠绕在特有的滚筒上，即在任何时刻钢丝绳都只是缠在两支滚筒总缠绕面的一半上。在这种情形下，一个滚筒结实地固定在主轴上，另一个则活套在主轴上，借助于离合器与主轴相连，以便在必须时可使二滚筒作相对转动。滚筒相对转动的可能行使得提升设备的操作变得容易，因为可以容易地调节由于钢丝绳弹性变形而逐渐伸长的长度。此外，还可以补偿由于对钢丝绳做周期性的试验而截下的长度。依次，在每个滚筒的表面除了等于提升高度的钢丝绳长度外尚需附加30米长的钢丝绳，这样才有可能当滚筒作相对转动以使一根钢丝绳的铅垂长度增加时并不使另一根钢丝绳缩短。当有双滚筒提升机时还可能更换操作水平。当上容器停在井口车场时而下容器移至新的位置。这在一个提升水平但有个承受台时也是需要的，例如翻转式罐笼当提升重物及提人时容器的终端位置是不同的。当用单滚筒或滚筒的离合器不作用时，除原定水平外，如要服务于另一水平或承受台则仅能用一个提升容器；第二个容器不过起着平衡锤的作用，此时，提升生产率骤然减少一半。

　　　提升机的第二个重要部分为把电动机的转动传到安置有缠绕机构的主轴上的减速器。减速器结构因其类型、用途不同而异。但无论何种类型的减速器，其基本结构都是由轴系部件、箱体及附件三大部分组成。轴系部件包括传动件、轴和轴承组合，轴承组合包括轴承、轴承盖、密封装置以及调整垫片等。减速器箱体上用以支持和固定轴系零件，保证传动件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件。箱体质量约占减速器总质量的50/%。因此，在箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、质量及成本等有很大影响，设计时必须全面考虑。为了使减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检查油面高度、检查传动件啮合情况、保证加工精度和装拆方便等，在减速器箱体上常需设置某些装置或零件，将这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为减速器附属装置或简称为附件。它们包括：视孔与视孔盖、通气器、游标、放游螺塞、定位销、启盖螺钉、吊运装置、油杯等。

　　　制动器为提升机设备第三个重要部分。制动器直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分按结构分为盘式和块式闸等；第四部分是传动机构，是控制并调节制动力矩的部分。按传动能源分为油压、压气或弹簧等；第五部分为深度指示器及与其相连的控制保护装置，其用途为给司机指出提升容器在井筒中的位置；第六部分为操作台，电动机及制动器的操纵手把均匀集中在这里，有时也有离合器操纵手把；提升机最后一部分为油压及压气设备前者为每一机器所必备的；并且在油压制动传动时，它需作为机器润滑，同时也作为制动装置。当用压气制动时，油压设备所起的作用仅限于机器的润滑，而此时需要附加压气设备，而在油压制动时却不需要附加压气设备。

　　　这次毕业设计过程的认真思考、反思，我总结出此次设计过程的得与失：

　　　1.面对主轴装置的设计，我开始设计自己的方案，由于没有经验，走了很多弯路。经过指导老师的提醒，我才认识到研究以往设计资料的重要性，然后根据相似结构设计主轴，最终取得了成功。

　　　2.在接下来的设计过程中，我吸取了开始的教训，按照《矿井提升机械》上的要求进行设计和选型，然后对其进行校核，确定其是否满足裁量的强度刚度要求和设计任务书的要求，不满足要求，再重新设计主轴进行校核，直到设计出合适的主轴为止。

　　　3.主轴与固定卷筒支轮的连接采用无键连接，因为我们选择的主轴的安装方式为热装，这样比键连接更安全；卷筒的安装方式为对半结构，这样一方面便于安装，另一方面运输方便；卷筒与固定支轮的连接采用高强度螺栓连接，装拆方便。这些都是在借鉴以往设计成果的基础上决定的方案。

　　　4.其次，在设计中没有考虑到整个装置的润滑，比如轴承的润滑、制动器的润滑；液压站也没有涉及，这是本设计的一个缺憾。

　　　5.在设计中，我在深度指示系统上使用光电测速传感器接收、传递信号，使提升机的整体结构更加紧凑，占地面积大大减少，同时提高了可编程控制器的使用价值，优化了提升机电控系统的结构和功能。

　　　通过这次设计，我认识到一名设计人员在设计过程中要具有求实、严谨、负责的态度，要有积极创新的精神，这是我在这次毕业设计中的所感和所得。

　　　参考文献

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A1主轴装配图.gif

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内容简介：: 河南理工大学万方科技学院第 36 页共 36 页毕业实习报告姓名：孙建坤专业班级：07机制2班学号：0720150117指导老师：向道辉前言本周五，在任老师的带领下我们到神华重型机械厂进行了我们大学里的最后一次实习：毕业实习。毕业实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。（一）.神华简介焦作神华重型机械制造有限公司（原焦作重型机械制造有限责任公司）是集科技开发、生产经营、技术服务于一体，具有百年历史的国家二级企业，国家二级计量单位，省级文明单位，中国煤矿机械装备公司及河南省煤矿机械制造公司成员厂。公司现有职工二千多人，其中各类专业技术人员300余人，中、高级专业技术职称人员50余人。拥有固定资产5000万元，年产值7000万元，各种机加工设备300台（套），其中5m立车、5m滚齿机、大型数显落地镗铣床等精良设备50台（套）。公司技术力量雄厚，下设机械加工、铆焊、铸造、热处理、检测及安装等分厂，有先进的理化实验、计量检测、产品检测、信息中心等。本公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业，可承揽年产120万吨煤炭设备、30万吨水泥成套设备、15万千瓦电煤磨设备及20万吨纯碱成套设备、0.630万千瓦燃煤电厂环保设备制造及安装，产品远销全国二十六个省、市、自治区，曾多次为国家重点工程配套。2000年12月获得中国方圆认证委员会质量认证中心ISO9001国际质量体系认证。我们的质量方针是：满足顾客的需要是我们永恒的追求。质量目标是：质量体系按ISO9001标准保持稳定有效运行，产品一次交验合格率95%。以高质量、低成本、优质服务、达到顾客满意为宗旨。本公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业。多次为国家重点工程配套带式输送机，在用户中享有较高声誉。（二）.实习内容由于毕业后我要到煤矿去工作，所以对于这次实习，我主要参观了带式矿井提升机，输送机和离心泵的工艺和流程。矿井提升机说明是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成输送任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，安全性高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。组成矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒（或摩擦轮）、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统等组成，采用交流或直流电机驱动。按提升钢丝绳的工作原理分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种，钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，运转时一个容器上升，另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。摩擦式矿井提升机的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。摩擦式矿井提升机根据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机（机房设在井筒顶部塔架上）和落地摩擦式矿井提升机（机房直接设在地面上）两种。按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。后者的优点是：可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮，从而机组尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年产120万吨以上、井深小于2100米的竖井大多采用这种提升机。分类联系矿井井下和地面的工作机械。用钢丝绳带动容器在井筒中升降，完成运输任务。按工作方式分类如下：缠绕式提升机单绳缠绕式提升机根据卷筒数目可分为单卷筒和双卷筒两种：单卷筒提升机，一般作单钩提升。钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮与提升容器相连；卷筒转动时，钢丝绳向卷筒上缠绕或放出，带动提升容器升降。双卷筒提升机，作双钩提升（图1）。两根钢丝绳各固定在一个卷筒上,分别从卷筒上、下方引出,卷筒转动时，一个提升容器上升，另一个容器下降。缠绕式提升机按卷筒的外形又分为等直径提升机和变直径提升机两种。等直径卷筒的结构简单，制造容易，价格低，得到普遍应用。深井提升时，由于两侧钢丝绳长度变化大，力矩很不平衡。早期采用变直径提升机（圆柱圆锥形卷筒），现多采用尾绳平衡。缠绕式提升机的主要部件有主轴、卷筒、主轴承、调绳离合器、减速器、深度指示器和制动器等（图2）。双卷筒提升机的卷筒与主轴固接者称固定卷筒，经调绳离合器与主轴相连者称活动卷筒。中国制造的卷筒直径为 25m。随着矿井深度和产量的加大，钢丝绳的长度和直径相应增加。因而卷筒的直径和宽度也要增大，故不适用于深井提升。多绳缠绕式提升机提升机在超深井运行中，尾绳悬垂长度变化大，提升钢丝绳承受很大交变应力，影响钢丝绳寿命；尾绳在井筒中还易扭转，妨碍工作。20世纪 50年代末，英国人布雷尔（Blair）设计了一台直径3.2m双绳多层缠绕式提升机(又称布雷尔式提升机)，提升高度15802349m，一次提升量1020t。摩擦式提升机1938年，瑞典的ASEA公司在拉维尔（Laver）矿安装了一台直径1.96m双绳摩擦式提升机。1947年德国G.H.H.公司在汉诺威（Hannover）矿安装了一台四绳摩擦式提升机。多绳摩擦式提升机具有安全性高、钢丝绳直径细、主导轮直径小、设备重量轻、耗电少、价格便宜等优点，发展很快。除用于深立井提升外，还可用于浅立井和斜井提升。钢丝绳搭放在提升机的主导轮（摩擦轮）上，两端悬挂提升容器或一端挂平衡重(锤)。运转时，借主导轮的摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦力,带动钢丝绳完成容器的升降。钢丝绳一般为210根。井塔式提升机机房设在井塔顶层，与井塔合成一体，节省场地；钢丝绳不暴露在露天，不受雨雪的侵蚀，但井塔的重量大，基建时间长，造价高，并不宜用于地震区（图3）。矿井提升机落地式提升机机房直接设在地面上，井架低，投资小，抗震性能好；缺点是钢丝绳暴露在露天，弯曲次数多,影响钢丝绳的工作条件及使用寿命（图4）。矿井提升机多绳摩擦式提升机的主要部件有主轴、主导轮、主轴承、车槽装置、减速器、深度指示器、制动装置及导向轮等（图5）。主导轮表面装有带绳槽的摩擦衬垫。衬垫应具有较高的摩擦系数和耐磨、耐压性能,其材质的优劣直接影响提升机的生产能力、工作安全性及应用范围。目前使用较多的衬垫材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡胶等。由于钢丝绳与主导轮衬垫间不可避免的蠕动和滑动，停车时深度指示器偏离零位，故应设自动调零装置，在每次停车期间使指针自动指向零位。车槽装置用于车削绳槽，保持直径一致，有利于每根钢丝绳张力均匀。为了减少震动，可采用弹簧机座减速器。矿井提升机矿井提升机制动装置提升机中确保人、物安全的重要组成部分，其工作制动和安全制动性能应符合安全规程规定。矿井提升机按制动器的结构分为块式和盘式两种。盘式制动器外形尺寸小，动作灵敏可靠，维修安装方便，应用广泛。矿井提升机是矿山运输系统中的一个主要设备，它承担矿石的提升、人员的升降及材料和设备的运输，是矿山“四大”固定设备(压气、排水、提升、通风)之一，矿井提升设备也是联系井上、井下的进出口主要设备，因此又被称为矿山的“咽喉设备”，所以矿井提升设备的性能优势，质量好坏不仅直接影响矿井生产，而且也与矿山人员的生命安危息息相关。矿井提升设备重量大，可达几十吨至上百吨；价值高，有些甚至几十万元至几百万元；耗电大，几乎占整个矿山总耗电的10-30。所以矿井提升设备在矿井中占十分重要的地位，是矿山要害设备，为此在设计、制造提升设备时就要精心设计与制造，对矿山而言，提高安装质量，合理使用，确保矿井提升设备运行准确，安全可靠，同时配备性能良好的控制设备和保护装置。提升机按原理分为两大类，缠绕式提升机和摩擦式提升机，提升机系列主要以滚筒直径划分，缠绕式提升机分单筒与双筒两种结构型式，单筒系列直径有08、12、16、2、25、3米提升机；双筒系列有16、2、25、3、4、5、6米提升机，对于直径小于2米的提升机广泛应用于大、中型矿山，型号为JT系列，是地下矿不可缺少的设备窿1。现在正在向研制大型、可靠、高效的提升机方向发展，我国多年来一直以生产单绳缠绕式提升机为主，已经成了一整套设计与制造的完整体系，技术已比较成熟，但是，随着大型矿井的不断出现和井筒的延伸，单绳缠绕式提升机己越来越显示出它的不足，因为这种提升机的提升高度受滚筒容绳量的限制，提升能力又受到单根钢丝绳强度的限制。例如，我国制造的2JK-5lO5型单绳缠绕式提升机，由计算知，提升机的最大提升高度约为1150米，但这时容许的终端载荷却只有87吨，若终端载荷量增到15吨时，则提升高度必须降到450米左右。随着矿井开采深度的增加和一次提升量的增大，如仍采用单绳缠绕式提升机，就必须制造和采用更大的提升机和直径更大的钢丝绳，这样一来，不但会过多的增加基建费用，并带来制造和使用维护上的一系列缺点。而多绳摩擦式提升机也就充分发挥了它的优点，在提升能力相同时，它具有安全可靠性能高，提升能力大，提升深度较深，生产效率高，重量轻，易于制造，电能消耗少等优点。并且井筒延伸时，提升能力不受太大影响，弥补了单绳缠绕式提升机容绳量和一次提升负荷受到限制的缺陷。但是，多绳摩擦式提升机不适合应用于浅井，特别是浅井提升，因为其张力难以控制和调整，且成本高。近十几年来，矿井提升机研究水平得到了迅速的提高，突出表现在追求体积小、缠绕式提升机主轴装置的结构分析及优化设计重量轻、提升能力大、运行准确性和高可靠性。矿山机械的发展趋势可归结为五个方面：产品品种多样化、模块化、大型化与小型化、成套化、机电液一体化。大型化首先是指能力大型化，尺寸和装机功率的大型化只有在充分发掘和优化已有设备能力基础上才是有意义的。小型化是指露天设备地下化和为满足薄窄矿脉开采需要而使外形尺寸尽可能小的设备开发，小型化要追求尺寸尽可能小，能力尽可能大。无论大型化还是小型化，都需要一定的技术等实力做基础。成套化是各矿山机械厂商注重首先研究各种用户工艺流程的需要和发展趋势，然后就自己的矿山机械产品现状和企业发展目标，通过自主开发、技术转让或兼并重组的方式向工艺流程两头延伸嘲。一提升机设计现状分析随着现代工业的发展、生产规模的扩大以及自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的矿山机械在现代化生产过程中的作用越来越大、应用越来越广，世界销售市场对矿山机械的需求量不断增加的同时，对提升机的要求也越来越高，科学技术的飞速发展推动了现代设计和制造能力的提高，激烈的国际市场竞争也越来越依赖于技术的竞争，这些都促使国内外各种提升机制造企业在生产中更多地采用各种先进技术去提高劳动生产率，增强市场竞争力。二国外提升机研究现状国外矿井提升机的发展已有150多年的历史，其中几个有代表性的时期是：1827年出现第一台蒸汽提升机；1877年制造了第一台单绳摩擦提升机：1905年使用了第一台电动提升机，1938年制造了第一台多绳摩擦提升机；1957年发明了多绳缠绕式提升机(Blair提升机)H1。此外，提升设备的各项具体技术也都有飞速的发展，诸如新型制动器，提升钢丝绳，电力拖动和自动化控制等。事实证明，生产需求是推动技术发展的最大动力，现在国外的提升机一次提升量最大已达50吨，提升速度接近20米秒，最大拖动功率达10000千瓦，井深百米到2000米以上。随着科学技术的发展，直流拖动正在广泛使用，计算机的应用也在逐渐推广，所有这些，都说明矿井提升设备正在日新月异，向大型化，高效率和自动控制方向发展。近年来，随着世界销售市场对矿山机械需求量的不断增加，国外各种提升机制造企业在生产中不断的采用优化设计、机械自动化和自动化设备以提高劳动生产率。机械产品的现代化设计方法研究及应用在美国、日本、德国等国均有较高的技术水平和经济效益1，就提升机领域而言，采用CAD技术，可节约成本20左右，而且其使用寿命可长达15年左右。SUDzholdasbekov将提升机设计技术应用于4000m深的矿井，通过减小钢丝绳动载荷来减小钢丝绳安全系数，并对缠绕式提升机85m直径的滚筒设计运用了有限元分析，用有限元分析研究提升机的正常频率，该研究能在满足要求的前提下节约成本，有定的使用价值阳1。在加拿大、美国和南非的许多矿都已经达到提升最高限度，德洛姆也提出用更深的矿井来减小提升钢丝绳的安全系数，斯波坎研究实验室的研究人员已经开发新技术通过虚拟分析来提高提升的安全性和生产力口1。AEG公司运用可编程控制器的可靠性和安全控制保护系统，取得了实际的成就。SiemagJ丕开发出装在汽车底盘上的用作矿山各种用途的移动式竖井提升机和移动式双筒摩擦提升机等。美国卡特皮勒公司、日本小松公司和南韩现代公司等的合作、合资，加速了产品的更新换代口1，矿山机械行业有了长足的进步，产品的结构、性能和外观有了提高和改进，制造工艺技术水平有了提升。近年来，各种技术方法的运用推动了国外矿山机械的发展。国外提升机发展到今天，己经到了比较成熟的地步，其结构形式基本上都是经过反复优化设计，并经过实践检验的。随着计算机技术的广泛应用，许多国外提升机制造商应用计算机辅助设计系统(CAD)以及模块化设计方法，尽量使用标准件设备迅速组合和安装，减少标准件外组合部分的加工制造。组合构件的使用对生产非标准件提升机来讲，有助于减少成本。三国内提升机研究现状我国早在公元1100年左右就发明和使用了辘轳提水和提升重物，这也就是现代提升机的始祖，但由于我国长期处于封建社会，工业技术得不到发展，直到解放后，我国才建立了自己的提升机制造业，并且不断发展，1953年抚顺重型机器厂制造了第一台单绳缠绕式提升机；1958年洛阳矿山机器厂制造了第一台2x4多绳摩擦提升机，并于1961年开始运转。这种提升机与缠绕式提升机相比，具有重量轻，体积小，安全可靠，适合较深矿井的特点。在我国，提升机的发展不容忽视。中国矿业大学可靠性工程研究所葛世荣阳将可靠性设计应用于矿井提升机滚筒的设计，并取得了显著的效果。华中科技大学刁柏青阳3等人开展对矿井提升钢丝绳安全系数可靠性的评估研究，建立了钢丝绳可靠性设计的理论方法。益阳第一技工学校机械系郭燕华n在多绳摩擦提升机的设计中科学地运用了NISA有限元法，对JKD44多绳摩擦提升机轮壳结构进行应力和变形规律的研究，设计一种刚度、强度更趋于合理的轮壳结构型式，大大提高了有效提升能力。辽宁工程技术大学机械工程学院郭宏n等人运用大型有限元分析软件ANSYS对缠缠绕式提升机主轴装置的结构分析及优化设计绕式提升机滚筒结构进行有限元分析，通过分析得出了滚筒支轮位置和支轮厚度对滚筒产生的影响，从而为滚筒的结构设计提供参考。黑龙江科技学院何凤梅n21运用ANSYS软件建立了缠绕式提升机滚筒的有限元模型，计算了滚筒在采用木衬和不用木衬时滚筒的变形和应力，分析了木衬对滚筒强度的影响，证明木衬能够改变滚筒应力分布规律，减小筒壁应力，为提升机滚筒的设计提供有价值的理论依据。随着各种现代设计方法在提升机研究中的应用，改善提升机的设计手段，克服以往靠经验和模仿的设计状态，避免简化计算带来的设计误差，提高设计效率和设计精度。而现代设计方法在计算机方面的广泛应用，也预示着提升机研究的特点：采用专家系统技术、用于复杂机械系统设计、按设计进程综合而成、完全自主开发。带式输送机1.带式输送机的概述带式输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备(如机车类)相比，具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。随着我国高产高效矿井的出现，原有的带式输送机无论是主参数还是运行性能都已不能满足要求，必须向长距离、高带速、大运量、大功率的大型化方向发展，并要改善和提高运行性能，确保安全可靠。中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为物料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。2 矿用带式输送机各机型介绍（1）固定高强度带式输送机这是目前煤矿井下用量最多的一种机型，主要用于水平或倾角小于18的场合。由于受到输送带强度及零部件的限制，单机长度不宜过长，国内现在钢绳芯带最高为ST4000，整芯带为PVG3150S，高强度机械接头要靠进口，为了降低胶带强度，减小驱动装置尺寸，国内外通常采用中间直线摩擦驱动和中间卸载式驱动，并采用软起动技术。国内现有近10种软起动方式，较好地解决了大型输送机的起动问题。目前国内井下使用的输送机的最大主参数为：运量Q=10003000t/h，运距L=10005000m，带速V=2.54.5m/s，驱动总功率N=7502000kW，倾角已达30。国外带式输送机的主参数为：运距L=30.4 km，运量Q=37500 t/h，带速V=615m/s，带宽B=4m。（2）可伸缩带式输送机该机型主要用于煤矿采煤工作面顺槽输送原煤，当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。美国、德国、英国等国家的一些厂商公司都可为各种生产规模的高产高效工作面提供配套的顺槽用可伸缩带式输送机，其主参数为：运量Q=2 000th，运距L=5 000m，带速v=3.54 m/s，驱动总功率N=2400 kW。1998年的 “九五”行业重点攻关课题高产高效工作面顺槽配套可伸缩带式输送机，可满足国内年产200万吨级高产高效工作面配套，其主参数为：运量Q=16002000 t/h，运距L=2500m，带速B=3.54 m/s，装机总功率N=1200kW，带宽B=1.2 m，输送倾角1。在2001年完成了工业性试验，同年10月份通过了中国煤炭工业协会的技术鉴定。最近又有一条年产800万吨的高产高效工作面用可伸缩带式输送机研制成功，其主参数为：运量Q=2500 t/h，运距L=3 000 m，带速V=3.5 m/s, 带宽B=l400mm，输送倾角3，功率N=3375 kW，整芯带PVGl800S，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，也可悬吊在巷道的顶板上，机架轻巧，拆装十分方便。输送带一般采用整芯带，用机械接头联结，与山西晋城矿务局从ACE公司引进的一台可伸缩带式输送机的主参数基本一致。（3）大倾角上、下运带式输送机该机型是国家“七五”攻关项目，其关键技术“双排交错深槽V型托辊组”已申请专利。到目前为止，已投入使用50多台，其中倾角为25的有11台，2628的有5台，30的有2台，基本上形成了定型产品，在国内处于领先水平。近年来，根据国内煤矿带式输送机现状，许多煤矿纷纷要求推广使用大倾角上运带式输送机。在大倾角上运带式输送机研制成功的基础上，进行大倾角上运带式输送机系列化设计，扩大使用范围，以满足不同带宽、功率、运量、运距的需要，改进和研制不同带宽的双排V形深槽托辊组，最大限度地提高导来摩擦系数，从而扩大了输送机输送倾角范围，使输送倾角提高到了30，下运输送机倾角也可达-25，并使大倾角上运带式输送机系列既能实现软起动和均载，又能改善逆止性能。在原有基础上，又对大倾角上运带式输送机进行系列化设计，使输送机带宽由800mm增加到1 200mm，功率从160 kW增加到1 500 kW，运距达到1 500m以上，带速从2 m/s提高到3.15 m/s，运量从300t/h提高到630t/h，原煤允许含水量从10放宽到20。（4）水平转弯输送机法国、前苏联、奥地利、德国、美国等国家都很重视水平转弯带式输送机的理论研究和试验，并已在各行各业得到了广泛应用。1963年法国在地铁工程中首次设计安装了一台水平转弯带式输送机，其主参数为：运距L=700m，带速V=1.7 m/s，带宽B=800 mm，转弯半径R=700m，提升高度H=3 m，运量Q=300 t/h。1980年法国为某矿铺设了一条水平转弯带式输送机，其主参数为：机长L=11.12 km，高差H=5.77m，最大坡度为30，运量Q=560 t/h，用以运送镍矿石。据统计，法国制造使用的水平转弯带式输送机长度占全世界总长度的20。我国对水平转弯带式输送机的研究较早，但发展并不快，主要原因是用户对该机型认识不够，当时国内也没有成熟的应用实例。到了20世纪90年代，国内试制成功了水平转弯的转角装置，输送机通过转角装置的转载来改变运行方向，该机型在煤矿井下已成功应用。我国的陶庄、协庄和良庄等煤矿，也都先后使用了多台水平转弯带式输送机，并取得了良好的经济效益。2001年，水平转弯带式输送机被应用在地铁工程施工中，隧道长度2 000m，多处转弯，最小水平弯曲半径为360 m。其主参数为：机长L=2000m，运量B=180200 t/h，带速V=1.6 m/s，带宽B=650mm，多处转弯，目前该机运行正常。（5）下运带式输送机长距离、大运量、较大倾角的下运带式输送机的使用，可较大幅度地减少开采区的巷道工程量，降低基建费用和缩短施工周期，发电运行时还可向电网输电，具有较大的经济效益，是一种极具发展前途的节能设备。但由于带速高，移动部分和转动部分的惯性很大，其下滑的惯性力矩也很大，生产中经常出现打滑、滚料、飞车等事故，因此制动是关键问题。目前国内外煤矿常用的制动方式有液力制动装置、液压制动装置和盘式制动装置等3种。带液力制动系统的下运机是国家“六五”重点科技攻关项目，主要是通过在输送机的驱动装置中安装液力制动系统，分2步实现制动，即先由该系统将输送机运行速度减慢(加速度保持在0.10.3 m/s2的范围内)，降至额定速度的13，然后由机械抱闸最终制动，当井下发生突然停电事故时，仍可实现二级制动。目前能够达到的主参数为：倾角=-25,运量Q=1 500 t/h，带速V=3.15 m/s，运距L=2000m。阻尼式下运带式输送机也具有较为广阔的应用前景，它在输送带底面施加阻尼力来抵消载荷下运时产生的下滑力，其驱动装置可以布置在输送机的下端，使电动机在驱动中始终保持电动状态，改善了输送带受力情况，同时可解决下运可伸缩带式输送机不易伸缩的难题。在倾角不大于16的下运工况均可应用，其防下滑的阻尼力可随时任意调整，十分灵活方便。这种带式输送机不仅具有胶带张力小，结构简单，可实现长距离运输等优点，而且具有软起动和功率平衡功能，安全保护设施完善，微机控制、传感器监测，能满足煤矿防爆要求。目前该机已有多台在井下使用，运行情况良好。（6）垂直提升输送机国外从20世纪60年代末开始发展垂直提升技术，德国Trellex Flexowell公司一直从事这种机型的研制，其产品已有5万余台，分布于90多个国家和地区，应用于各行各业。1996年5月，该公司成功地将料袋式垂直提升技术应用于美国纽约北部一个水库开发的隧道竖井开采中，该料袋式输送机的连续垂直提升高度为208m，带速2.42 m/s。我国由于垂直提升技术起步晚，该技术在煤矿井下应用尚属空白。根据我国大型煤矿的情况，若要满足主井提升需要，主参数必须满足运量Q1200 t/h，高度H400m。垂直提升输送机目前存在输送带的阻燃性、安全性、冷粘技术、国产化、清扫以及整机凸弧段的抛料等问题。2001年在上海地铁施工设计了一条垂直提升输送机，其主参数为：额定连续输送量Q=180200t/h，输送水平距离L=8.96 m，垂直提升高度H25 m，带速V=1.25 m/s，带宽B=1 000 mm，驱动功率N=45 kW，目前该机正在使用中。（7）管状带式输送机20世纪70年代末，日本管状带式输送机进入实际应用阶段，并逐步形成了一套设计理论和系列产品，在32个国家获得专利，向12个国家和地区转让了此项技术，形成了国际性的管状带式输送机学术团体，每年由Bridge Stone公司主办一次管状带式输送机技术研讨会。据不完全统计，自20世纪70年代以来，日本国内共生产带式输送机1 000多台，最大运量Q=3 000 t/h，最大机长L=3 414 m，最大输送倾角=3542。90年代初，我国首台管状带式输送机在淮南矿务局新庄孜矿地面使用，用于输送原煤，运量Q=600 t/h，运输长度L=227.65 m，总提升高度H=6.52 m，带速V=175 m/min，绕过了精煤仓，有一个圆心角为40.15、曲率半径R=115 m的垂直弯曲段。该机的优点是：封闭输送物料；可弯曲和大倾角输送；可分别利用胶带的上、下分支同时输送物料；断面积小；整机移动方便，重量轻，环保；可以减少转载环节，便于实现控制等。其缺点为：对输送物料的块度有一定要求；不适于多点受、卸料；不适于给料不均匀的场合。这3点，正是井下带式输送机的特点，因此，管状带式输送机不适于井下输送。在经济性方面，如果采用进口胶带，就输送机本身而言：当机长L200m时，为普通带的2倍。胶带国产化后，费用会有所下降。目前沈阳胶带股份有限公司可生产配套的胶带。如果将含走廊及转载点的整个运输系统进行比较，则费用基本相同。（8）压带式输送机压带式输送机也是为增大输送倾角而设计的，1979年美国大陆输送机设备公司开始研制压带式输送机，并于1983年研制出压带式大倾角带式输送机HAC，这台样机的输送倾角为3060，最大输送能力为2 900 t/h，其压带是通过旋转的托辊组加载的。此后，大陆公司已生产40多台HAC。19911994年德国的MAN TAKPR FODERTECHNIK公司研制了3台用于卸船机的压带式输送机。前苏联和日本等国也研制了这种带式输送机。国内生产的压带式输送机倾角可达90，物料最大块度可达300 mm。这种输送机由于本身结构的缺陷和经济上的原因，目前还没有在煤矿井下应用。3.带式输送机的发展趋势国外带式输送机技术的发展很快，其主要表现在2个方面：一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型；另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向，其核心技术是开发应用于了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。目前，在煤矿井下使用的带式输送机已达到表1所示的主要技术指标，其关键技术与装备有以下几个特点：（1）设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展，以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。（2）应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术，采用大功率软起动与自动张紧技术，对输送机进行动态监测与监控，大大地降低了输送带的动张力，设备运行性能好，运输效率高。（3）采用多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术，使输送机单机运行长度在理论上已有受限制，并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。（4）新型、高可靠性关键元部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效贮带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/（23）400（600）工作面顺槽带式输送机就采用了液粘差速或变频调速装置，运输能力达3000 t/h以上，它的机尾与新型转载机（如美国久益公司生产的S500E）配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。表1-1 国外带式输送机的主要技术指标主参数顺槽可伸缩带式输送机大巷与斜井固定式强力带式输送机运距/m200030003000带速/m.s-13.5445，最高达8输送量/t.h-12500300030004000驱动总功率/kW1200200015003000，最大达101004.国内带式输送机技术的现状我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。5.国内外带式输送机技术的差距（一）大型带式输送机的关键核心技术上的差距（1）带式输送机动态分析与监测技术长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范，设计中对输送带使用了很高的安全系统（一般取n=10左右），与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平（输送带安全系数n=56），并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。（2）可靠的可控软起动技术与功率均衡技术长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击，软起动时应有分时慢速起动；还要控制输送机起动加速度0.30.1 m/s2，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点的功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当单机功率500 kW时，可控CST软起动显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成（即粘性传动）。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡，其调节精度可达98% 以上。但价格昂贵，急需国产化。（二）技术性能上差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。（1）装机功率我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4250 kW，国外产品可达4970 kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。（2）运输能力我国带式输送机最大运量为3000 t/h，国外已达5500 t/h。（3）最大输送带宽度我国带式输送机为1400 mm，国外最大为1830 mm。（4）带速由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s以上。（5）工作面顺槽运输长度我国为3000 m，国外为7300m。（6）自移机尾随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口，主要有2种：（a）随转载机一起移动的由英国LONGWALL公司生产的自移机尾装置。（b）德国DBT公司生产的自移机尾装置。前者只有一个推进油缸，后者则有2个推进油缸。LONGWALL公司生产的自称机尾用于在国内带宽1.2 m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。但对自移机尾的要求是共同的，既要满足输送机正常工作时防滑的要求，又要满足在输送机不停机的情况下实现快速自移。（7）高效储带与张紧装置我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。（8）输送机品种机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分发挥其效能，如拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用；另外，我国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角（+25）直至垂直提升等，应开发特殊型专用机种带式输送机。（三）可靠性、寿命上的差距（1）输送带抗拉强度我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 N/mm，国外为3150 N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 N/mm，国外为7000 N/mm。（2）输送带接头强度我国输送带接头强度为母带的50%65%，国外达母带的70%75%。（3）托辊寿命我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命59万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%40%。（4）输送机减速器寿命我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万h。（5）带式输送机上下运行时可靠性差（四）控制系统上差距（1）驱动方式我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如BOSS系统、CST可控传动系统等，控制精度较高。（2）监控装置国外输送机已采用高档可编程序控制器PLC，开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启（制）支装置配合使用，达到可控启（制）动、带速同步、功率平衡等功能，但没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。（3）输送机保护装置国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。离心泵1.1 离心泵的基本构造离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。1.1.1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。1.1.2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。1.1.3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。1.1.4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/33/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！1.1.5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0.251.10mm之间为宜。其作用是:从泵腔高压区引出一部分液体,经过液封环对填料进行润滑和冷却.泵工作时,密封部分会出现负压,为了防止空气进入泵内,这部分液体还起液封作用.在输送含有固体颗粒的泵上,为了防止轴套磨损,阻封液体对密封要进行清洗.1.1.6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600个小时左右就要对填料进行更换。 D系列多级离心泵结构图为: 图1-1 卧式、单吸、多段式多级水泵1进水段 2中段 3出水段 4尾盖 5轴套 6叶轮 7导水圈 8泵轴 9填料压盖 10填料 11水封环 12密封环 13平衡盘 14平衡环 15轴承部件 16滚柱轴承 17连轴节 18拉紧螺栓 19放气栓1.2 离心泵的过流部件离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮，压出室三个部分。吸水室位于叶轮的进水口前面，起到把液体引向叶轮的作用；压水室主要有螺旋形压水室（蜗壳式）、导叶和空间导叶三种形式；叶轮室是泵的核心，也是流部件的核心。泵通过叶轮对液体的作功，使其能量增加。叶轮按液体流出的方向分为三类：（1）径流式叶轮（离心式叶轮）液体是沿着与轴线垂直的方向流出叶轮。（2）斜流式叶轮（混流式叶轮）液体是沿着轴线倾斜的方向流出叶轮。（3）轴流式叶轮液体流动的方向与轴线平行的。叶轮按吸入的方式分为二类：（1）单吸叶轮（即叶轮从一侧吸入液体）。（2）双吸叶轮（即叶轮从两侧吸入液体）。叶轮按盖板形式分为三类：（1）封闭式叶轮。（2）敞开式叶轮。（3）半开式叶轮。其中封闭式叶轮应用很广泛，前述的单吸叶轮双吸叶轮均属于这种形式。离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。1.3 离心泵的工作原理离心泵的工作原理是：离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水行成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水快速旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。在此值得一提的是：离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则将造成泵体发热，震动，出水量减少，对水泵造成损坏（简称“气蚀”）造成设备事故！离心泵的种类很多，分类方法常见的有以下几种方式:1 按叶轮吸入方式分：单吸式离心泵、双吸式离心泵;2 按叶轮数目分：单级离心泵、多级离心泵;3 按叶轮结构分：敞开式叶轮离心泵、半开式叶轮离心泵、封闭式叶轮离心泵;4 按工作压力分：低压离心泵、中压离心泵、高压离心泵;5 按泵轴位置分：卧式离心泵边、立式离心泵。1.4 离心泵的几条重要的性能曲线水泵的性能参数如流量Q 扬程H 轴功率N 转速n 效率之间存在的一定的关系。他们之间的量值变化关系用曲线来表示，这种曲线就称为水泵的性能曲线。水泵的性能参数之间的相互变化关

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