摘要:矿山提升机是矿山大型固定机械之一,矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交—交变频直接拖动的多声摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机,经历了170多年的发展史。目前,国内外经常使用的提升机有但绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式。
轴是提升机承载的主要部件,提升机的主要工作构件如卷筒、轴承、离合器以及联轴器等均安装在主轴上。有些小型提升机的主轴还装有减速的末级大齿轮。电动机通过主轴驱动卷筒.主轴也是传动的主要部件。提升机主轴应能承受工作过程中的外负荷而不发生残余变形和过量的弹性变形,同时要保证一定的使用寿命。主轴往往是提升机中重量最大的一个零件,其尺寸和传递的力矩也较大。主轴装置是一个完整的结构,包括轴承、端盖、离合器、联轴器、支轮等多个部件,而有根据主轴的应用场合不同,具体轴上需用的部件和结构也不尽相同,主轴装置设计是提升机整体设计的一个重要环节。
该课题从实际出发,首先对提升机的结构及工作原理进行概述,进而对提升机的总体设计方案进行分析,其中重点对主轴装置进行设计分析,然后进行具体零部件的分析设计;主要包括了电动机的选型,钢丝绳的选择,卷筒筒壳、支轮、主轴装置等部件的设计计算和校核以及制动系统的选择等若干环节。在结构设计完成后,利用CAD进行主轴装配分析和设计,最后完成提升机整体设计。
Abstract:
Mine hoist is a mine of large fixed machinery,Mine hoister of steam from the initial drag coil type induction-motor-driven hoist to today's directly into the converter - the frictional drag type and double rope winding machine, experienced more than 170 years of history. At present, the hoist is often used more winding and ropes but rope friction two forms.
Shaft hoisting machine is the main component, bearing the main machine working component such as drum, bearings, clutch and coupling installed in the spindle etc. Some small machine with the spindle is at the end of the class big gear reducer , Driven by motor shaft transmission rolls. shaft also is the main components. Hoist spindle should be able to withstand in the working process of the load without residual deformation and excessive elastic deformation, and to guarantee the using life. Spindle is often ascend machine weight one of the biggest part, its size and transmission torque bigger also. Spindle unit is a complete structure, including bearings, clutch cover, shaft coupling, and roller and so on several teams, And according to the different applications, spindle on specific needs of components and structure is endless also and same, Shaft hoist device is an important link of the whole design.
This topic from the reality, First to hoist the structure and the working principle, And the overall design scheme analysis, The emphases of spindle unit are design analysis, And then the specific components analysis and design, Mainly includes the selection of motor, rope, drum cylinder shell, wheel, spindle component such as device design and calculation of the check and brake system and some links etc. After completion of the structure design, using CAD design and analysis on spindle assembly and finally complete ascension machine design.
关键词:矿井提升机 单绳缠绕式 主轴装置
Key words: mine hoist single rope winding spindle unit
目录
前言 7
第一章 绪论 8
1.1 提升机的用途和发展概况 9
第二章 提升设备的选型设计 16
2.1 选型设计的基本原则 16
2.2 选择罐笼 18
2.3 提升钢丝绳的选择及计算 28
2.4 选择提升机 31
2.5 选择天轮 33
2.6 确定提升机和井筒相对位置 34
2.7 提升机运动学计算 38
2.8 提升动力学计算 39
2.9 校验电动机 41
2.10 电能消耗 43
2.11 提升设备效率 43
第三章 卷筒及其支撑结构的计算 44
3.1 设计任务 44
3.2 计算钢丝绳张力降低系数 44
3.3 计算双层缠绕式的缠绕系数 45
3.4 计算筒壳强度 45
3.5 计算支轮的强度 49
3.6 计算筒壳的稳定性 50
第四章 提升机的主轴及其计算 50
4.1主轴的结构 50
4.2设计任务 52
4.3 固定载荷分配于主轴各轮毂上的力 56
4.4 钢丝绳张力分配于主轴各轮毂作用点上的力 58
4.5 计算弯矩 60
4.6 计算扭矩 61
4.7计算危险断面的安全系数 62
4.8 计算挠度 64
第五章 矿井提升机的制动装置 66
5.1 概述 66
5.2 盘式制动器 67
5.3 液压站 70
第六章 矿井提升机的其他装置简介 74
6.1 深度指示器 74
6.2 微拖装置 75
致 谢 78
参考书目 79
前言
矿井提升机作为矿山的大型固定设计之一,是联系井下与地面的主要运输工具。矿井提升工作是整个采矿过程中的重要环节。由于矿井提升设备服务年限长、投资大、电耗多(其耗电量一般占矿井总耗电量的30~40%),所以为了降低矿石成本,提高生产的安全可靠性,必须经济合理地设计和使用矿井提升设备。随着矿山生产的进一步现代化,提升设备将成为机械化与电气化相结合的先进技术设备。
矿井提升机的任务是用于煤矿、金属矿及非金属矿提升和下放人员、煤炭、矿石、矸石及运输材料和设备等。它是联系井上和井下的重要提升运输工具,再整个矿井生产中占有重要的位置,因此被人们称为矿山的“咽喉设备”。
提升机司机、维修和管理人员都应当熟知和掌握矿井提升机的性能、结构、各部件的作用和动作原理;做到精心操作、精心维护、加强管理。严格执行各项规章制度,定期检修,及时排除隐患,消除不安全因素,是确保提升机安全运行的重要措施。
本设计简述提升机的发展史开始,对提升机的分类,重要型号,工作原理和提升机拖动的分类作了详细的介绍.但是由于时间的仓促,作者的能力和资料的有限,所以在设计中存在着不近人意的地方是在所难免的,而且由于学校的实验设备的缺乏导致很多需要实际论证的地方没有来的及论证。对此作者感到非常的遗憾,希望下次有机会能够把本设计充分在应用于实际生产中为矿山的生产生活带来更大的便利。










