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井下调度绞车设计【7张图/14500字】【优秀机械毕业设计论文】

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编号:614443    类型:共享资源    大小:2.76MB    格式:RAR    上传时间:2016-03-04 上传人:木*** IP属地:江苏
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井下 调度 绞车 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份。65页。14500字左右。
实习报告一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共7张,如下所示
A0-总装.dwg
A1-刹车部件.dwg
A1-大齿轮架.dwg
A2-内齿轮.dwg
A2-大齿轮架部件.dwg
A2-齿轮1.dwg
A3-连轴齿轮.dwg

摘 要
本次设计的题目是1吨调度绞车的设计。调度绞车由于结构紧凑、重量不大、占地面积小 、移动方便,而被广泛应用于矿山地面、冶金矿场或建筑工地等进行调度和其它运输工作。
绞车的主要特点为:结构尺寸和重量较小、钢丝绳速度不高,安装及撤除操作方便、启动平稳、故障率低、常见故障易处理、维护方便。
我国许多调度绞车的设计是引进前苏联的技术,并在其基础上作了一些改进,本设计方案的主要特点:绞车在结构上采用两级内啮合齿轮和行星齿轮传动,分别布置在主轴的两端,主轴贯穿卷筒,左端支承在左支架上,右端支承在右支架上,电动采用法兰盘式固定在左支架上两个制动器分别用来对滚筒和大内齿圈实现制动。
为了达到良好的均载效果,在设计的均载机构中采取无多余约束的浮动方式。另外,变位齿轮的使用也可以获得准确的传动比,提高啮合传动质量和承载能力。
本次设计主要对两级行星轮传动、滚筒结构等进行了详细的设计。

关键词: 调度绞车;行星齿轮;行星传动;内啮合传动 
Abstract
The subject of this graduation design is the dispatching winch with electromagnetism brake .The dispatching winch has simple structure ,light weight and convenient to move ,so it is widely used for dispatching at middle tunnels ,transportation runnels of minming area, working places of cutter edc.
The mail characteristics of dispatching winch with electromagnetism brake is :The physical size and weight are relatively smaller, the spdde of steel wire rope is not high ,it is convenient to install and remove ,start steadily ,the rate to breake down is low , the familiar failure more sinple and convenient.
The design of most of dispatching winch in china is introduced into from former Soviet Union, and made some improvements on its foundation. The mail characteristics of this design project is: in structure, it adopt two planetary gears which are separately fixed in two ends of the main shaft ,the main shaft run through the srun ,the left and right end are separately supported on the left and right bracket. the motor is fixed on the left bracket, using a ring flange. two electromagnetism detent are separately used to brake drum and big annular gear.
In order to obtain good load distribution, it adopt float mode of without superabundance r restrict. otherwise, the use of profile shifted gear can obtain veracious gear ratio, advance mesh drive ,increase the ability to support the load.
The article mainly make detailed design on two planetary gears ,the structure of drum, detent, and so on .
Key words: scheduling winch; planetary gear; planetary transmission; Internal Drive

前 言 1
1 整体方案设计 2
1.1 产品的名称、用途及主要设计参数 2
1.2 整体设计方案确定 2
1.2.1 方案一两级内齿轮和一级行星齿轮传动 2
1.2.2 方案二涡轮蜗杆传动 3
1.2.3 方案比较 4
1.3 设计方案的改进 4
2 绞车总体结构设计 5
2.1 卷筒装置 5
2.2 卷筒的主要结构参数 8
2.3 制动装置 9
2.3.1 制动器的要求 10
2.3.2 制动器的类型 10
2.3.3 制动器的选择 10
2.4 底座 12
3 总体设计 13
3.1 电动机的选择与校核 14
3.2 传动系统的设计计算与校核 14
3.2.1 钢丝绳的直径确定 15
3.2.2 钢丝绳强度校核 15
3.2.3 计算减速器的减速比 17
4 零部件设计 18
4.1 齿轮材料选定 18
4.2 确定各主要参数 18
4.2.1 传动比 =2.2 18
4.2.2 第一级传动齿轮模数m 18
4.2.3 内啮合标准圆柱齿轮传动几何尺寸的计算 19
4.2.4 齿轮接触疲劳强度计算 20
4.2.5 齿轮强度校验 22
5 行星轮传动设计 28
5.1 齿轮材料处理工艺及制造工艺的选定 28
5.2 确定各主要参数 28
5.2.1 传动比 28
5.2.2 行星轮数目 28
5.2.3 载荷不均衡系数 28
5.2.4 配齿计算 29
5.2.5 太阳轮分度圆直径 29
5.2.6 计算变位系数 31
5.3 几何尺寸计算 33
5.4 啮合要素计算 34
5.4.1 a—c传动端面重合度 34
5.4.2 c—b传动端面重合度 35
5.5 齿轮强度验算 35
5.5.1 外啮合 35
5.5.2 内啮合 40
6 齿轮轴的结构设计 46
6.1 齿轮轴的材料选择 46
6.2 轴直径的初步估算 46
7 行星轮轴、输出轴和输入轴直径 47
7.1 行星轴直径 47
7.2 输出轴直径 48
7.3 输入轴直径 48
8 联接(普通平键联接) 49
8.1 主轴上的平键联接 49
8.2 键联接的强度校核 49
9 行星架及齿轮架结构设计 51
9.1 行星架结构设计 51
9.1.1 行星架形式的确定和材料的选定 51
9.1.2 行星架的技术要求 51
9.2 齿轮架的结构设计 53
10 轴承 54
10.1 轴承选型 54
11 减速器铸造机体结构尺寸 55
11.1 铸造机体的壁厚 55
12 主要零件的技术要求 56
12.1 对齿轮的要求 56
12.1.1 齿轮精度 56
12.1.2 对行星轮制造方面的几点要求 56
12.1.3 齿轮材料和热处理要求 57
13 维护及修理 58
13.1 润滑 58
13.2 维护 58
13.3 修理 58
致 谢 59
参考文献 60


井下调度绞车设计[KT]











内容简介:
河南理工大学万方科技学院 本科毕业设计(论文)中期检查表 指导教师: 罗静 职称: 副教授 所在院(系): 机械与动力工程学院 教研室(研究室): 机械设计教研室 题 目 井下调度绞车设计 姓 名 张玉龙 专业班级 07 机设 1 班 学 号 0720150090 一、选题质量:(主要从以下四个方面填写: 1、选题是否符合专业培养目标,能否体现综合训练要求; 2、题目难易程度; 3、 题目工作量; 4、题目与生产、科研、经济、社会、文化及实验室建设等实际的结合程度) 调度绞车主要用于矿井井下及地面装载站调度编组矿车、中间巷道拖运矿车及完成其他辅助搬运工作,在斜巷提升、井口装罐及作翻车机动力等方面也得到了广泛的应用。建井期间井下斜巷提运矸石、煤及材料主要是通过调度绞车完成的。 调度绞车虽然已经有现成的产品在矿山使用,但其工作原理较为简单,结构也不太复杂,能够在毕业设计给定的有限时间内完成,而且包含设计内容较全面,能够使学生综合运用机械专业较多的专业知识。调度绞车的设计,能够 使学生掌握机械设计的一般规律和过程,在专业方面得到提高。 二、开题报告完成情况: 开 题 报告能按时、按要求完成,从开题报告看,目标明确,工作计划明确,思路清晰 。 三、阶段性成果: 通过对矿用绞车的用途和使用环境的了解,找出最优设计方案,进行总体结 构设计、具体零部件的选择、强度计算等,最终确定零件结构尺寸。基本掌握系统的 传动原理并初步完成调度绞车传动系统图,装配结构简图的绘制工作。通过绞车机械 结构的设计,掌握机械设计的一般规律和过程。 四、存在主要问题: 1 有些零部 件,特别是非标准件没能全面考虑结构、经济等情况;未能获得 最优化设计 2 应尽快完成主要零部件的校核和零件图的绘制; 3 注 绘制的线型、线宽以便打印。 五、指导教师对学生在毕业实习中,劳动、学习纪律及毕业设计(论文)进展等方面的评语 指导教师: (签名) 年 月 日 河南理工大学万方科技学院 本科毕业设计(论文)开题报告 题目名称 井下调度绞车 学生姓名 专业班级 机设 07 学号 一、 选题的目的和意义: 调度绞车供煤矿井下或地面装载站调度编组矿车及中间巷道拖运和其它辅助搬运之用。矿用调度绞车,包括有隔爆电动机、偏心轴、平衡块、双联齿轮、大、小齿圈、滚筒、刹车轮、辅助支承、密封装置、抱闸及左、右支承架等。 具有结构先进、体积小、重量轻、效率高、操作方便、投资费用少、维护费用低等特点。 使用 调度绞车 不仅可以大大改善矿井劳动条件,并提高劳动生产率。 毕业设计必须紧 密结合当前理论与实践的需要,要具有创新、理论价值和现实的指导意义。它要求综合运用机械设计等各种课程的理论及实践知识,去分析和解决一般工程项目的技术设计问题,掌握一般机械工程师所必需掌握的设计方法和技能 ,并使所学知识得到进一步的学习和应用。 二、 国内外研究综述: 绞车在结构上采用国内外流行的 闭式两级行星传动,双级并联输出的传动形式。将两级行星传动均置于卷筒腔内稀油润滑,结构紧凑,体积小,重量轻,出力大。适合于矿山井下作业条件 调车绞车适用于煤矿、选煤厂、电厂、钢铁厂、钢金矿场、水泥厂、港口等场所调度列车 之用。 除上述常用调度绞车外,现在国内又有新型矿用无极绳绞车传动系统的设计 无极绳调度绞车是利用钢丝绳循环往复地牵引固定在钢丝绳上的车辆或其他装备前进 ,能有效解决矿井辅助运输问题 连续运输 ,维护量小的特点;特别是近年来随着无极绳绞车及其配套技术水平的提高 ,无极绳绞车运输越来越受到煤矿的青睐 从而提高其工作效率。另一种是一种自动排绳绞车,涉及一种调度绞车的改进,适用于矿山运输,其目的是可自动排绳、有效防止乱绳或松圈现象出现;包括调度绞车、排绳机构和 压绳机构。 三、 毕业设计(论文)所用的主要技术与方法: ( 1)机械毕业设计基本过程大致可分为选题 资料查询 方案设计与实施 图纸设计 撰写论文等阶段 ( 2)收集资料、调查研究:围绕课题收集有关的资料,查阅有关的文献及技术参数,收集有关的数据,并对用户的实际需求等进行调研,以能对所设计课题的功能和性能有全面和深入的了解。 ( 3)结合本设计特点,综合分析和计算相关资料和信息;在设计过程中使用了人性化设计、创新性设计、计算机系统设计、动态设计和机械化设计;主要绘图软件使用 四、 主要参考文献与资料获得 情况: 矿用新型调度绞车的设计 栾兆群 ,胡建明 ,孙晓兵 ; J; 煤矿机械 ; 2000 年 08 期 调度绞车结构的改进李国景 ,赵洪平 ,刘同芬 ; J;矿山机械 ; 1998 年 09 期 调度绞车在煤矿生产中的应用周全玉 ; J;煤矿安全 ; 2001 年 06 期 绞车选型设计周雪云 ; J; 煤炭技术 ; 2004 年 11 期 ; 五、 毕业设计(论文)进度安排(按周说明) 1、 5 毕业实习,收集设计资料,完成开题报告。 2、 8 完成实习报告,总体方案设计,初步完成设计计算 。 3、 11 完成总装备图的绘制和设计说明书。 4、 14 修改和完善图纸和设计说明书,准备毕业答辩。 六、 指导教师审批意见: 指导教师: (签名) 年 月 日 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 1 万方科技学院 毕 业 实 习 报 告 论文作者姓名: 张玉龙 作 者 学 号: 0720150090 所 在 班级: 07 机设 1 班 导师姓名职称: 罗静(教授) 论文完成时间: 2011 年 4 月 8 日 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 2 目 录 毕业实习报告 . 3 一 实习要求 . 3 二 实习时间 . 3 三 实习目的 . 3 四 毕业实习单位状况概述 . 3 五 实习内容 . 4 矿用提升绞车 . 5 矿用 (非系列 )提升绞车 . 7 列矿用提升绞车 . 10 列 24 型单滚筒提升绞车 . 10 矿用防爆液压提升绞车 . 10 调度绞车 . 14 调度绞车的布置系统 . 14 内齿轮调度绞车的结构特征 . 16 内齿轮调度绞车的使用 . 19 少齿差”传动调度绞车简介 . 20 回柱绞车 . 20 回柱绞车的使用情况 . 20 回柱绞车结构的一般分析 . 20 型回柱绞车 . 22 六 实习小结 . 23 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 3 毕业实习报告 一 实习要求 随着大学毕业日期的临近,我们迎来了在大学占重要位置的毕业实习,毕业实习是我们机械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,了解机械产品、设备,提高对机械制造技术的认识,加深机械在矿业领域应用的感性认识,开阔视野,了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺;同时毕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。 二 实习时间 2011 年 3 月 4 月。 三 实习目的 通过完成毕业实习过程,结合毕业设计或论文选题深入工厂企业实地参观与调查,达到以下的实习目的在这个基础上把所学的专业理论知识与实践紧密结合起来,提高实际工作能力与分析能力,以达到学以致用的目的。 1) 了解矿用机械设备的具 体结构及其工作原理 2) 了解重型机械设备生产工艺过程及企业基本生产状况 3) 了解学习绞车的类型、结构,工作原理及各零件的作用 4) 了解矿用机械的生产组织过程 5) 了解矿用机械的发展现状及趋势 6) 收集毕业设计内容的相关资料 四 毕业实习单位状况概述 焦作神华重型机械制造有限公司集科技开发、生产经营、技术服务于一体,具有百年历史。系国家二级计量单位,省级文明单位,标准化一级单位。公司现河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 4 有职工近 1000 人,其中各类专业技术人员 300 余人。拥有固定资产 6700 万元,年产值 亿,各种机加工设备 300 余台(套), 其中 车、 5m 立车、5m 滚齿机、 控立车和大型落地镗床等精良设备 90 台(套)。公司技术力量雄厚,下设机械加工、铆焊、铸造、热处理、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。本公司为煤矿、建 材、化工、冶金、电力、环保等行业提供机械产品,系 量管理体系认证单位,豫量企计量合格确认单位 (证书豫量企业 )和河南省煤炭行业非煤产业先进企业。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 准保持稳定有效运行,产 品出厂合格率 100%。产品畅销全国,石灰窑、皮带运输机、铸件出口越南、蒙古、伯里兹、韩国、日本等国家。 神华文化 质量第一 效率第一 信誉第一 企业精神 自力图强 求实创新 团结奉献 经营理念 诚信开拓市场 质量创造品牌 五 实习内容 绞车是用卷筒缠绕钢丝绳或链条以提升或牵引重物的轻小型起重设备又称(卷扬机)。绞车可以单独使用,也可作为起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件,因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。绞车又名卷扬机 。该产品通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便,被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖,还可作现代化电控自动作业线的配套设备。 绞车按照功能可以分为:船用绞车、工程绞车、矿用绞车、电缆绞车等等。 按照卷筒形式分为单卷筒和和双卷筒。 按照卷筒分布形式有分为并列双卷筒和前后双卷筒。 绞车主要技术指标有额定负载、支持负载、绳速、容绳量等。 矿用绞车应满足下列要求 : 1) 能适应井下作业环境。并厂有瓦斯等可燃易爆气体的采区,必须使用有防爆性能的绞车和电气控制设备,符合煤矿安全规 程有关规定要求。 2) 提升能力应满足绞车所在采区担负的运送煤炭石、材料、设备和人员的任务要求。 3) 一次提升时,其提升负荷、钢丝绳安全系数和机械强度安全系数应符合规河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 5 定要求。不超负荷运行,也不欠负荷 (大马拉小车 )运行。 4) 能满足在提升行程范围内深度指示器指示准确清晰。指针实际行程不得超出深度指示器规定范围,也不得过分缩短。一般指针实际行程应在深度指示器额定行程的 1 23 范围内,便于绞车操作工清楚观察,提高操作纳准确可靠 5) 件。 6) 能满足在突发事故时,可实现紧急制动。 7) 能满足煤矿安全规程中有关对提升装置的各项要求 。 矿用提升绞车 我国过去使用的老系列小型提升机,老系列绞车虽然结构简单,制造容易,但性能参数偏低,结构陈旧,操作又不便。 单滚筒绞车由下列主要部件组成:电动机、定位销联轴器、减速器、主轴装置、带式制动器和机座等。绞车电动机的远动和动力是通过第一级圆柱斜齿轮减速器输出,再经过第二级展开式圆柱直齿轮传动到滚筒。因此,该绞车为两级齿轮传动,其传动系统如图 5示。 1)工作时,绞车滚筒的转速不能太快,然而电动机多为较快的转速。因此,需要用二级齿轮把电动机的快转速转换成滚筒的慢转速。 传动比为 30,说明滚筒比电动机转速慢 30 倍,所以传动装置的作用之一为“减速”。 2)就轴上转矩 (力矩 )来说,电动机的转短小,而滚筒需要的转矩大,因此需要用 二级齿轮传动把电动机较小的转矩转换成滚筒较大的转速传动比为 30,说明电动机转矩比滚筒转矩短小 30 倍 (如不考虑摩擦损失 ),所以传动装置的作用之二为“省力”。 绞车的绳速由电动机转速来决定, 绞车的牵引能力较小,只有一个工作制动器,因此只适合于井下运输及调度之用;刑于小型煤矿亦可作为辅助提升用,但不能用于升降人员。用于井下的绞车所配用的电动机 为三相隔爆鼠笼型异步电动机。如用于地面或并下通风良好的地点,为了调速亦可选配三相绕线型异步电动机,起动可附加金属电阻或液体电阻。在井下作临时性安装时必须安装在乎坦的底板卜并加垫枕木使绞车平稳后,再利用机座上的四个柱窝用四根木柱支撑在地面或井下作永久性安装时,可用四个 430 x 540 地膨胀螺丝检安装在凝土基础上。 老式系列 、 矿用提升绞车在构造上大致相似,它们都是出 座、主轴装、减速器、定位联轴器、电动机、牌坊式深度指示器、重锤一电磁铁丝杠螺母操纵的安全制动器、手动 工作制动器等。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 6 、 系列矿用提升绞车,可作为小型矿井升降人员之用。电动机的技术规格是根据绞车最大允计负荷配合的,如果绞车在不满载的情况下使用,则电动机的容量办根据具体情况而定。 1 2 米、 1 6 米绞车均采用 1B 凝土浇灌基础作永久性安装。 图 5 630 型单滚筒绞车的传动系统 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 7 矿用 (非系列 )提升绞车 这种提升绞车是在我国六年代至七十年代期间各厂白行设计成批生产的“定型产品”。下面图 5绍其中两种绞车的主要组成部分。 图 51B 型防爆液压绞车 123456789101112131415167河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 8 图 5 1028 型 单滚筒提升绞车外形结构图。 图 51028 型单筒提升绞车 1234568 电力液压推杆操纵的瓦块式紧急制动器; 910这种绞车由下列部件所组成:机座、主轴装置,齿轮联的器、圆弧齿圆柱齿轮减速器、制动轮弹性联袖器、电动机、龙门式深度指示器、电力液压推杆操纵的安全制动器和手动作制动器等。 12240 型单滚筒提升绞 车的结构型式与 1028 型单滚筒提升绞车完全相同。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 9 图 5 200 x 800 20 列双滚筒提升绞车结构图。 图 52双滚筒提升绞车 1234678 电磁铁丝杠螺母操纵的瓦块式安全制动器;9101112丝) 可见,该绞车与上述绞车的不同之处为减速器采用了中心驱动 ,深度指示器采用了团盘式深度指示器。 20 型单滚筒提升绞车的结构型式勺2x 800 20 型双滚筒提升绞车完全相闻。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 10 列矿用提升绞车 列 24 型单滚筒提升绞车 以就 列 24 型单滚筒提升绞车为例作介绍,该绞车由下列部件组成:机座、主轴装置、齿轮联轴器、中心驱动减速器、弹性联轴器,电动机、因盘式深度指示器和液压控制系统等。双滚筒提升绞车则采用了液压齿轮离合器。 列提升绞车与原有提升绞车比较有如下优点: (1)体积小,重量轻,布置美观大方; (2)主轴装置用滚动轴承安装维护方便; (3)采用盘式制动器,动作迅速,液压齿轮离合器调绳省力省时; (4)因盘式深度指示器直观,准确性能好 e 列提升绞车目前尚处在试制阶段,有些技术规格还未达到预期要求也要进一步改进。 矿用防爆液压提升绞车 这类绞车是由国内自行设汁开发生产的新产品持点是取消减速器和调速电阻,采用液压无级调运,使用的磁力开关、按钮、电动机等全部符合防爆性能要求,常用型号有 1B、 1 2B、 1 5B 等。 1示。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 11 图 524 型提升绞车 12345679101112防爆液压绞车就是采用液压传动方式,能用于有瓦斯及易燃易爆气体环境的一种提升绞车。传动原理是由电动机带动主油泵产生高压油输出,以高压油为动力,推动液压马达转子旋转,再由转子轴把动力传递给绞车 滚筒主轴使之旋转。防爆液压绞车有下列特点: 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 12 1) 取消笨重的减速器使调速电阻箱,使绞车体积小、重量轻。 2) 采用液压无级调速技术,可在额定绳速范围内任意选定提升速度。 3) 盘形问只用于终点定位和保险制动,性能可靠,闸块磨损少。 4) 操作简单,只有一个操作手柄。有手动操作和远方操作两种方式,能改善司机工作条件。 5) 电控系统简单,全部采用标准防爆电器燃易爆环境厂运行。 6) 没有离心超速保护装置。 7) 液压元件制造精度和安装质量要求高。 8) 必须保证液压油的清洁和密封良好。 9) 必须保证有良好油液冷却条件。 防爆液压绞车的液压元件制造精度和安装质量 要求较高的原因是: 1)防爆液压绞车届液压设备,其中液压泵、液压马达和各种件都是关键部件,特别是阀门组件要求更高,既要满足液压元件行程动作要求,又要满足漏油不严重、动作不卡阻,发热变化小和润滑条件好等性能要求。液压件之间配合间隙一般为 o 01右,表面粗糙度都在 1 6下,位置和形状公差要求严格,制造精度要求较高。 2)制造精度高的设备还必须保证安装质量,才能发挥设备正常性能和延长使用寿命,如防爆液压绞车制动闸盘偏摆不应超过 1一副轴瓦与制动盘两面的间隙应一致,其偏差不大丁 否则不能保证衬合的制动力矩。冉如绞车液压系统内各种油管连接组合而成,如果在安装时不对油管进行严格的清洗除锈,接头操作不保持清洁将会把灰尘、砂粗、锈皮等杂质留在液压系统内,严重影响阀组和控制元件的正常动作,使绞车不能正常运行,甚至可能发生事故。 防爆液压绞车液压油必须保持清洁,防爆液压绞车的密封性能必须良好,理由是: 1)防爆液压绞车不但以液压油为动力推动绞车滚筒运行,而且还由液压油来推动阀件动作,控制绞车运行。液只件制造精度高,配合间隙小,若油中稍有杂物,即发生堵塞卜阻,使绞车不能正常运行。液压油不但初次灌 入要保证干净,而每次过滤油、添油都必须使用 200 目以亡的过滤网过滤,并应定期清洗绞车上的粗精油过滤器。 2)任何液压设备都必须保证密封性能良好。绞车严重漏油后果严员。如盘形制动器漏油,油甩到制动盘上,会降低制动盘与离合器的摩擦系数,使制动器力矩大大降低,可能造成刹车不灵或刹不住车而发生提升事故。再如液压绞车油压都较高,液压系统内部漏油后,油从间隙中挤出,摩擦 45 热使油加热升温。油温越高,使油的粘度降低,油质变稀,又促使漏油越严重。这样恶性循环的结河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 13 果是使绞车 4;改正常运行。油温过高还会造成阀纪元件变 形影响绞车的动作性能。严重漏油也会造成环境污染,引起火灾等所以必须保证液压绞车密封性能良好。 采区小绞车主要担负采区的辅助运输 (运送 6T 石料、材料、设备等 ),常用的种类罚 车、调度绞车、回柱绞车等。采区小绞车共同持点如下: 1) 绞车滚筒直径一般都在 下,容绳虽较少运输距离较短; 2) 绞车结构简单临时安装; 3) 电动机、开关易燃易爆环境;整体性较好,安装方便; 4) 无深度指示器、安全保险制动器和各种保护装置,司机技术水平和责任心要求较高; 5) 绞车故障较少,检查维护方便,但回收度高、应用广、数量 多,所以管理较难。 滚筒直径为 o 8m 的绞车常见型号有 00 630 型和 630A 型,两者都是由电动机、减速器、主轴滚筒组成,不同点是前者采用普通圆柱齿轮减速器;而后轮采用差动行星齿轮传动减速器,类似于调度绞车,可实现电动机不停机而该筒停转的操作方式。 6 型提升绞车如图 5示。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 14 图 5630 型提升绞 123456调度绞车 调度绞车一般用于井下水平巷道,在不太长的距离内移 动矿车,以及在中间巷道中拖运矿车,有时亦用于其他辅助搬运工作。 调度绞车的布置系统 布置系统用两台调度绞车在装载站上运输作业的布置系统如图 5示。 图 5用两台调度绞车在装载线站作业的布置系统图 1 2 为适应经常迁移和在狭小范围条件下工作,调度绞车应结构紧凑轻便。为使矿车移动平稳并能准确地停车,调度绞车的工作速度不应太高。 调度绞车即为调度车辆的一种绞车,常用于井下采煤区车站调度空、重载矿河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 15 车,也可用于其它辅助搬运作业。 用两台调度绞车在采区煤仓装车站上调度矿车作业的布置系统如图 5示。 表 5国产调度绞车的型号及主要技术特征 图 5用两台调度绞车在装载站作业的布置系统图 1 2 当电机车把一列空车顶入空车道后,即脱钩离去。此时由调度绞车 1 把空车调入准备装载的停车位置,然后出调度绞车 2 慢速牵引,井同时放煤装车,使重煤车进入直车道,组成一列重载列车,等待电机车拉 走。 调度绞车是一种全齿轮传动机械。齿轮传动系统又休轮系。根据轮系 1t 动时备齿轮轴线在空间的相对位置是否固定,可分为定轴轮系和周转轮系。定轴轮系又有外啮合圆柱齿轮传动和内啮合圆柱齿轮传动之分,而周转轮系又有差动传动和行星传动之分。调度绞车的传动轮系既有内啮合圆柱齿轮传动,又亩行星传动,所以调度绞车又称内齿轮行星传动绞车。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 16 4 型调度绞车外形如图 5示。 图 5调度绞车外形图 12345内齿轮调度绞车的结构特征 11 4 型调度绞车的组成及结构: 4 型调度绞车的主要组成部分为滚筒装置、机座和电动机。绞车滚筒由铸钢制成,其主要功能是缠绕钢丝绳牵 5E 负荷。滚筒内和大内齿轮下装有减速齿轮。 为使绞车体积减小,结构紧凑,其减速机构采用了两组内齿轮传动副和一组行星轮系,并将其装入滚简体内。电动机亦半伸入滚筒端部。在绞车内部各转动处均采用滚动轴承支承,运转灵活。 绞车所用的传动齿轮的技术参数及策动轴承的代号,各主要组成部分的结构特征如下: 1)滚筒装置 滚筒由铸钢制成, 其主要功用:在滚筒面上缠绕钢丝绳以牵引电机在滚筒河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 17 的制动盘上装设差动制动装置,借以操纵绞车的运行或停止;在滚简体腔内装有减速齿轮系,因而又具有减速机壳体的作用。 在滚筒内腔左端,装有用螺钉固定的滚轴套,装在电动机端差伸出部分上的单列向心短圆柱滚子轴承即压入此套中,并用弹性挡圈抽向定位。 2)制动装置 绞车,两行两个制动器,其结构尺寸及动作原理完全相同。制动器一边的制动带网来制动滚筒。在大内齿轮 6 的制动带,具有摩擦离合器的作用。当此制功带被完全刹紧时,行星齿轮 5 即沿大内齿轮滚动,带动滚筒工作。 制动钢带用 铅铆钉于石棉带铆在一起,制动时,校下制动手把,经杠杆和叉头动作系统将两个抡杆轴承架拉向一起,使制动带两端互相靠拢,产生制动作用。向上提制动手把时,制动带即可松驰。调节活动螺栓拧入叉头螺母中的长度,可使制动带的拉紧力及制动手把的位置获得调整。固定在制动带上的丁字板插入与绞车机座联结在一起的垫板 28 中以此防止制动装置在制动时转动。 3)机座 绞车机座系内铸铁制成。电动机、机座上,机座上还有保护罩 4)电动机 轴承支架及容纳制动丁字板的垫板均用螺栓固定在 绞车的电功机系专用的 1t 4 隔爆三相鼠笼型异 步电动机。 绞车上共装有两组带式闸件 3 为工作间,部件 2 为制动器,在电动机一侧的制动闸 2 用来制功滚筒;在大内齿轮上的工作闸 3 用于控制滚筒运转。底座由铸铁制成,电动机、轴承支架及闸带定位板等均用螺栓固定在机应上。电动机为专用隔爆三相鼠笼电动机。 11 4 型调度绞车传动系统如图 5示。 4 型调度绞车采用两级内啮合传动和一级行星传动。、八 2 和 2:人 *为两级内啮合传动,即 z v 组成行星传动机沟,在电动机 5 铀头上安装着加长套的齿轮、,通过内齿轮 2。、齿轮纳和内齿轮,把运动传到齿轮入上;齿轮境是 行星轮系的中央轮 (或称太阳轮 ),再带动两个行星齿轮约和大内齿轮 z 行星齿轮自由地装在 2 根与滚筒固定连接的轴上、人内齿轮 z,齿因外部装有工作闸,用以控制绞车滚筒运转。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 18 图 5调度绞车传动系统图 12345 7; 8; 7; 8; 7; 9; 35 若将大内齿轮 z 上的工作间 3 闸住,而将滚筒上的制动问 2 松开,此时电动机转动由两级内啮合传动传到齿轮 2,相约。促由干 z 已被间 住,不能转动,所以齿轮轴只能一方面沿自己的轴线自转,同时还要绕齿轮 z;的轴线 (滚筒中心线公转。此时 z 的运行方式很类似于太阳系中的行星 (如地球 )运行方式,所齿轮、又称行星齿轮,其传动方式称为行星传动。 反之,若将大内齿轮 2v 上的工作间松开,而将滚筒上的制动问 2 闸住,因即与滚筒直接相联,只作自转,没有公转,传动系统变为定轴轮系,齿轮 z,做空转。倒替松开 (或闸住 )工作闸 3 或制动器 2,即可使调度绞车在不停电动机的情况下实现运行相停车。等需要作反向提升时,必须至按下起动按钮,使电动机反向运转。 双行星传动 调度绞车即为传动系统中采用两级行星 传动的一种绞车 即 3 型淮南产 )调度绞车也是一种双行层 绞车,两级行星传动都装在滚筒腹内,并采用浮动连接,达到在尽量减小绞车外形尺寸的条件下,滚筒宽度较宽,增加容绳量,延长提升距离,在采区生产能力允许条件下代替采区上山绞车使用;又因设计牵引力较大,提升运输较笨重的综采综掘等设备。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 19 图 5(即 徐州产)调度绞车传动系统图 12345内齿轮调度绞车的使用 新到的绞车在安装以前,应再作一次检查,察看在运输过程中有无零件短缺及损伤情况,并进行空运转试验。当在地面或井下作永久性安装时,绞车皮安装在混凝土的基础上。绞车在并下作临时性装设时,则必须安装在乎坦的底板 k,为此应先将底披上的浮煤、碎石清理干净。如底板不平,要加垫枕木使绞车乎稳,而后再用四根木桩固定。调度绞车的操作极为简单,整个动作就是启动和关闭电动机及用手交替操纵制动手把,其传动程序如下: 起动电动机,传动齿轮开始运转,此时,滚筒上的制动带应煞住,大内齿轮上的制动带应松开,这样该筒不转动,仅大内齿轮回 转。欲开动滚筒,必须将滚筒一侧的制动带完全松开,而特大内齿轮上的制动带刹紧,这时短筒回转并缠绕钢丝绳进行工作。 如欲使工作中的绞车暂时停止运转,应将大内齿轮上的制动带松开,而将滚筒上的制动带煞紧。需稍微调度被牵引负载物的位置时,只需交替提起或下压左、右制动手把,使滚筒一转一停即可。在操纵制动手把时,应注意定位鞘、活节螺栓及垫板等零件的保护。如停车时间较长,应将电动机关闭。此时,如钢丝绳处于拉紧状态,为防止其向下坠滑,滚筒上的制动机必须牢牢地闸住。如果利用绳端重物放绳使滚筒反转,应将电动机倒转,先闸住滚筒,使 绞车进入正常运转,然后松开滚筒上的制动手把,刹紧大内齿轮上的制动轮,滚筒印在电动机驱动下正常反转,而无过速之虞。下放的速度,可借制动带对滚筒进行半制动来加以控制。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 20 少齿差”传动调度绞车简介 “少齿差”传动调度绞车,零件少,重量轻,结构简单紧凑,传动效率高,操作简便可靠。国内先后试制定名的有 22 型、 1 型和 10 型等“少齿差”传动调皮绞车。 回柱绞车 回柱绞车主要用于回采工作面中的回柱放顶,亦可用来拖运重物和调度车辆。 回柱绞车的使用情况 回柱绞车主要用 于回采工作面中的回柱放顶,也可以用来拖运重物和调度车辆。 回柱绞车在回采工作面的布置方式有以下几种: 1) 安置在风巷内,距回采工作面约 2030 米。 2) 安设在回采工作面上端,紧靠回风巷上部和密集支柱之间。 3) 安设在工作面上,工作面上有数台绞车同时回柱,加快回柱速度。这种布置方式对浅截深的机采工作面尤为重要。 回柱绞车结构的一般分析 按驱动机构分: 1) 手摇式回柱绞车 用于人工回柱,一般只作辅助作业,或在回收金属支柱时使用。 2) 风动回柱绞车 拉力大,重量轻,适用于我国西南地区的超级瓦斯矿,但是风动回柱绞车成本较高,使用范围受到限制。 3) 电动回柱绞车 电动回柱绞车适用范围最广,目前各制造厂生产的多为电动回柱绞车。 按滚筒结构分: 按滚筒结构分,有缠绕式滚筒、摩擦式滚筒和链条滚筒三种。链条滚筒由于链条较重,不宜太长,使用这种回柱绞车的极小。 缠绕式滚筒具有一定的容绳量,操作简单,使用范围广,但体积和重量都比较大,现在生产的回柱绞车以采用缠绕式滚筒的较多。 按传动机构分: 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 21 1) 普通蜗杆蜗轮传动 采用普通的蜗杆蜗轮传动机械效率低,具有结构结实耐用的优点,但体积重量都很大,搬运困难,不适于井下狭窄环境和经常移动的特点,故此类 回柱绞车不在生产。 2) 圆弧面蜗杆传动 现在生产的各种回柱绞车均采用圆弧面蜗杆传动,器的体积和重量都相应减小。 1回校绞车在回采工作面的布置方式有以下三种: 1)安置在回风苍内,距回采工作面约 20。这种布置方式适用条件尤其足煤层倾角较大,顶板破碎,压力较大的工作顶。但这种布置方式会影响回风巷的运料工作。每一次回柱需移动导向轮,钢丝绳绕过导向轮。拐弯,摩擦阻力增大,钢丝绳容易损坏。按这种方式布置的回柱绞车,必须沿钢丝绳牵引力向长条式布置,绞车宽度不应超过 900 毫米, 过宽则会堵塞巷道。因为运料工人常常从机体旁经过,齿轮一定要密闭,不然就容易引起事故。 2)安设在回来工作顶上端,紧靠通风巷上部和密集支柱之间。这种布置方式当顶板较煤层倾角较小的条件下采用。但每进行一个循环都须移动绞车,且需移开柱子,因而不够方便。在工作面上方顶板压力较大时,机座受力容易变形,能引起齿轮啮合不良,甚至回柱绞车有被压埋的危险。 3)安设在工作面上,工作面上有数台绞车同时回柱,加快回车速度。这种布置方式对较浅的机采工作面尤为需要。例如徐州矿务局认为,回柱设备是当前提高煤产量的关键。现在安排回往 放顶时间是每天一个班 (8 小时 ),而用刨煤机进尺 只要 2 小时就能完成,因此,只要加快回校速度,就会收到提高煤产量的效果 2回柱绞车结构行一般分析 1)技驱动机构分 (1)手摇式回柱绞车,手摇式回柱绞车用于人工回校,效率低安全性差。 (2)风动回柱绞车,风动回柱绞车技力大,重量轻,车成本较高,使用范围受到限制。 (3)电动回校绞车,电动回柱绞车使用范围最 J。 2)按滚筒结构分 (1)缠绕式滚筒 体积小重量轻,移动方便,结构简单。 作业,或在回收金属支柱时使用。 目前各制造厂生产 的多为电动支柱绞车。缠绕式滚筒具有一定的容绳量,操河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 22 作简单,在生产的回柱绞车以采用缠绕式滚筒为最多。 (2)摩擦式滚筒,体积和重量都比较大。 3 回柱绞车 回柱绞车有如下特点: 1) 总减速比较大 (i 150在电动机功率较小获得较大的牵引力。 2) 传动系统中都有一级减速比很大的蜗轮蜗杆传动机具备自锁功能,不会发生下放重物时拉动滚筒旋转的情况。 3) 具有整体结构便于移动和安装,甚至可以用回柱绞车牵引力来牵引绞车本身移动。 4) 电气控制装置较简单,皆具备隔爆性能,可用于有高瓦斯 、煤尘的环境场所。 5) 因蜗轮蜗杆传动效率低,易造成发热和温升过高,所以必须重视润滑和维护。 回柱绞车传动系统 该回柱绞车特设有离合齿轮 4,与蜗轮铀上的内齿轮 3 啮合,起离合器作用。当支杆被拉倒后,可推动离合器手把,使离合齿轮 4 脱离内齿轮 3,谈荷即可自由旋转,此时可以进行快速放绳。为了防止滚筒旋转过快,使钢丝绳散乱,可推动离合器手把至制动位置,使离合齿轮 4 的摩擦锥面与固定在蜗轮箱端面的端盖锥面接触,产生制动作用。 5 型回柱绞车 1主要组成部分及其结构特征 2 5 型回 柱绞车的传动系统它是由 8 型隔爆,电动机,弧面蜗杆蜗轮减速器。中间轴,滚筒,底盘五个部件组装而成。 电动机安装在蜗轮减速器的后部,动力通过一对斜齿轮传动圆弧面蜗杆和蜗轮,输出蜗轮轴的小齿轮经过桥齿轮传到大齿轮带动滚筒,牵引钢丝绳进行工作。绞车传动零件的支承,除中间齿轮采用滑动轴承外,其余均采用滚动轴承。 1)电动机 绞车采用 8 型专用隔爆电动机统制。 2)蜗轮减速器部件 减速器的中心距采用圆弧面蜗杆和蜗轮。为使蜗杆和蜗轮润滑充分,利于散热,将蜗杆放在下部浸入润滑泊中。蜗杆用 40全钢制成 ,调质硬度为轮轴伸出端装有小齿轮,小齿轮用 40金钢创成,齿面硬度为50。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 23 3)中间轴部件 中间轴部件是为适应绞车结构上的需要 (加大滚筒轴与蜗轮轴的中心距 )而设定的。轴固定在底盘左侧箱中部。轴上有 过桥齿轮,齿轮用 40金钢制成,齿面硬度为 轮孔内镶有钢套。轴心部挖空,加一个旋盖,组成挤压式油杯。 4)底盘部件 底盘采用钢板焊接结构根据各处受力不同,而选用不同厚度的 16 5)滚筒部件 滚筒部件:由主轴、滚筒和大齿轮等零件组成。 主轴用 45 号钢铸成,固定在底盘左侧隔壁和支承架一端。 2润滑系统 蜗轮减速器内采用齿轮油润滑钙基润滑脂润滑,油面应不低于蜗杆中心。 3安装、固定和操作 由于绞车须随工作面的推进而经常移动,所以要求固定支护方法简便、可靠、安全。因而采用打顶柱和绳栓的方法,绞车后面的钢丝绳扣缠绕在横木上或挂在柱脚上,拴好后,应点动开车将绳拉紧,再打两根顶柱顶住上端应向前倾斜 10 度左右,滚筒采用上面进绳方式。 在煤层倾角小,顶板较好的工作面。绞车可直接安装在工作面上进行回收。如果工作曲长度在 100 米以上可用两台或多台绞车 分别安装在工作面各段上,分段同时进行因柱。在急倾斜煤层工作西上,绞车可安装在回风巷道中,钢丝绳通过导向滑轮进入工作面回柱。 在绞车安装好后,应进行回校试车看绞车的安装支护是否牢固、安全,电气设备的接地是否良好、可靠、绞车运转是否正常。 六 实习小结 随着在毕业实习的结束,通过接触到所在单位的具体工作的时候,还是感觉自己缺乏许多实践经验和社会知识,我真正慢慢体会到了“学无止境”的深刻道理,这就要求我们要树立终身学习的目标,不断吸纳新知识,这样才能跟的上时代的进步和知识的更新。 毕业实习不仅是我们运用所学 理论应用到实践,也是我们直接接触企业,进一步了解和认识企业的实际运营的过程,它是我们熟悉和掌握市场经济条件下企业的运营规律,特别是企业经营的基本规律;了解企业运营、活动过程中自身应该注意的问题。 河南理工大学万方科技学院毕业实习报告 24 毕业实习让我们正式接触社会 ,也是对以前所学知识的一个初审,通过这次毕业实习,进一步巩固和深化所学的理论知识,弥补以前理论上的不足,为以后工作打好基础,在余下不多的时间里,要争取把实习中所遇到的问题解决掉,为四年的大学生活画上圆满的句号。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 I 摘 要 本次设计的题目是 1 吨调度绞车的设计。调度绞车由于结构紧凑、重量不大、占地面积小 、移动方便,而被广泛应用于矿山地面、冶金矿场或建筑工地等进行调度和其它运输工作。 绞车的主要特点为:结构尺寸和重量较小、钢丝绳速度不高,安装及撤除操作方便、启动平稳、故障率低、常见故障易处理、维护方便。 我国许多调度绞车的设计是引进前苏联的技术,并在其基础上作了一些改进,本设计方案的主要特点:绞车在结构上采用两级 内啮合齿轮和 行星齿轮传动,分别布置在主轴的两端,主轴贯穿卷筒,左端支承在左支架上,右端支承在右支架上 ,电动采用法兰盘式固定在左支架上两个制动器分别用来对滚筒和大内齿圈实现制动。 为了达到良好的均载效果,在设计的均载机构中采取无多余约束的浮动方式。另外,变位齿轮的使用也可以获得准确的传动比,提高啮合传动质量和承载能力。 本次设计主要对两级行星轮传动、滚筒结构等进行了详细的设计。 关键词 : 调度绞车;行星齿轮;行星传动; I he of is to so it is at of of of of is it is to to is of of in is on of in it in of on is on a to In to it of r of to on of so i 前 言 . 1 1 整体方案设计 . 2 品的名称、用途及主要设计参数 . 2 体设计方案确定 . 2 案一两级内齿轮和一级行星齿轮传动 . 2 案二涡轮蜗杆传动 . 3 案比较 . 4 计方案的改进 . 4 2 绞车总体结构设计 . 5 筒装置 . 5 筒的主要结构参数 . 8 动装置 . 9 动器的要求 . 10 动器的类型 . 10 动器的选择 . 10 座 . 12 3 总体设计 . 13 动机的选择与校核 . 14 动系统的设计计算与校核 . 14 丝绳的直径确定 . 15 丝绳强度校核 . 15 算减速器的减速比 . 17 4 零部件设计 . 18 轮材料选定 . 18 定各主要参数 . 18 动比 =. 18 一级传动齿轮模数 m . 18 啮合标准圆柱齿轮传动 几何尺寸的计算 . 19 轮接触疲劳强度计算 . 20 轮强度校验 . 22 5 行星轮传动设计 . 28 轮材料处理工艺及制造工艺的选定 . 28 定各主要参数 . 28 动比 . 28 星轮数目 . 28 荷不均衡系数 . 28 配齿计算 . 29 阳轮分度圆直径 . 29 算变位系数 . 31 何尺寸计算 . 33 合要素计算 . 34 a c 传动端面重合度 . 34 c b 传动端面重合度 . 35 轮强度验算 . 35 啮合 . 35 啮合 . 40 6 齿轮轴的结构设计 . 46 轮轴的 材料选择 . 46 直径的初步估算 . 46 7 行星轮轴、输出轴和输入轴直径 . 47 星轴直径 . 47 出轴直 径 . 48 入轴直径 . 48 8 联接(普通平键联接) . 49 轴上的平键联接 . 49 联接的强度校核 . 49 9 行星架及齿轮架结构设计 . 51 星架结构设计 . 51 星架形式的确定和材料的选定 . 51 星架的技术要求 . 51 轮架的结构设计 . 53 10 轴承 . 54 承选型 . 54 11 减速器铸造机体结构 尺寸 . 55 造机体的壁厚 . 55 12 主要零件的技术要求 . 56 齿轮的要求 . 56 轮精度 . 56 行星轮制造方面的几点要求 . 56 轮材料和热处理要求 . 57 13 维护及修理 . 58 滑 . 58 护 . 58 理 . 58 谢 . 59 参考文献 . 60 1 前 言 绞 车 称为卷扬机,是用 卷筒 缠绕 钢丝绳 或 链条 以 提升 或牵引 重物的轻小型起重设备 。 绞车具有以下特点:通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便,被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖,还可作现代化电控自动作业线的配套设备。有 350吨,分为快速和慢速两种。其中高于 20吨的为大吨位绞车 ,绞车可以单独使用,也可作为 起重 、筑路和 矿井 提升等机械中的组成部件,因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。绞车主要技术指标有额定负载、支持负载、绳速、 容绳量 等。使用转移方便,被广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖,还可作现代化电控自动作业线的配套设备。有 350吨,分为快速和慢速两种。其中高于 20吨的为大吨位绞车 ,绞车可以单独使用,也可作为 起重 、筑路和 矿井提升等机械中的组成部件,因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。绞车主要技术指标有额定负载、支持负载、绳速、 容绳量 等。 绞车按照动力分为手动、电动、液压三类。从用途上分类可分为建筑用绞车和船用绞车。绞 车按照功能可以分为:船用绞车、工程绞车、矿用绞车、电缆绞车等等。按照卷筒形式分为单卷筒和和双卷筒。按照卷筒分布形式有分为并列双卷筒和前后双卷筒。被广泛应用于船舶、铁路、工程机械、石油、地质勘探、冶金等行业,其优良性能得到了用户的认可。2 1 整体 方案设计 品的名称、用途及主要设计参数 调度绞车是一种小型绞车,调度绞车工作时,需要有一个可以转动的滚筒,滚筒上固定并缠绕着钢丝绳,钢丝绳的另一端通过连接装置与矿车组相连接,随着滚筒的旋转钢丝绳在滚筒上缠绕带动矿车组运动。此次设计的绞车主要设计参数为: (1)容绳量 H=400m (2)牵引力 T=10 (3)平均绳速 v=45 m/ 体设计方案确定 案一两级内齿轮和一级行星齿轮传动 传动系统放置在滚筒内部,结构简图如图 1 1 2、 34 567图 1级内齿轮一级行星齿轮传动方案 3 从图 1的传动原理是:用闸 Z (此时闸 则 7Z 不动, 5Z 带动行星齿轮 6Z , 6Z 自转又公转,借 6Z 中心的销轴带动滚筒 为滚筒工作的情形。当制动闸 滚筒 个传动成为行星轮系,行星轮系中的首轮为 1Z ,末轮为 7Z ,系杆为滚筒 H。 反 之,当松开制动闸 时,整个传动成为定轴轮系,这时滚筒不动(绞车制动),电动机与各个齿轮均为空转。 案二涡轮蜗杆传动 涡轮蜗杆传动绞车的原理图如图 1 图 1用涡轮蜗杆传动的绞车的原理图 1 2, 9 3 4 56 7 84 图 1压机械传动绞车的工作原理图 1 2 3 4 5案比较 以上 两 种方案,从原理 上来讲,都能完成设计任务书提出的要求。但考虑使用环境条件,如用于矿井井下巷道中设备体积应小,而方案 二采用涡轮蜗杆传动,可设计出产品,但体积大,可用于地面或使用空间较大的场合,故排除方案 二 ;经比较选择方案一为最终采用方案 。 计方案的改进 为了达到良好的均载效果,在设计的均载机构中采用无多余约束的浮动,即在行星轮中安装一个球面调心轴承。高速级行星架无支撑并与低速级太阳轮固定连接。此法的有点事机构中无多余约束,结构简单,浮动效果好,沿齿长方向的载荷分布均匀。有余行星轮内只装一个轴承,当传动比较小时,轴承 尺寸小,寿命较长。 5 2 绞车总体结构设计 绞车总体结构图如 2 各主要组成部分的结构特征如下。 筒装置 卷筒 7系由铸钢制成,其主要作用为: (1)在卷筒面上卷绕钢丝绳以牵引负载; (2)在卷筒的刹车盘上装上差动刹车装置借以操纵绞车的运行与停止; (3)在卷筒体内装有减速齿轮系,因而卷筒又具有减速机壳体的作用。 为使绞车体积减小,结构紧凑,其减速机构采用了两组内齿轮传动副和一组行星轮系,并将其装入卷筒体内,电动机亦半伸入卷筒端部。在绞车内部各传动处均采用滚动轴承支撑,运转灵 活。 在卷筒内部左端,装有用螺钉固定的滚柱套 8,装在电动机端盖 32伸出部分上的 2218 单列向心短圆柱滚子轴承()即压入此套中,并用弹性挡圈轴向定位。 第一组内齿轮传动副中的马达齿轮 1用键及弹性挡圈与电动机轴相连接,与内齿轮 3相啮合。内齿轮 3的柄孔中,用键及弹性挡圈固定有轴齿轮 4,支持 2和 4 两个 410单列向心球轴承()装在偏心齿轮架 9上,轴承间用定位圈相互隔开并用弹性挡圈轴向定位。而齿轮架 9则用三个按圆周等分的螺钉 10固定在卷筒体上。 第二组内齿轮传动副中,与轴齿轮 3相啮合的第二个内齿轮 2支撑在两个 410单列向心球轴承()中,轴承()装在大齿轮架 11中,用两个定位圈及弹性挡圈固定位置。大齿轮架 6 接,同时还用六个螺栓 12固定在卷筒边上(见 C 第三组行星轮系中,轴齿轮 6是太阳轮,用键及弹性挡圈固定在第二个内齿轮 3的柄孔中,装在大齿轮架上的两个行星轮 7与轴齿轮(太阳轮) 6相啮合即可经由两个 306单列向心球轴承()绕小轴 13自行回转,又可在大内齿轮 5中公转。大内齿轮一侧用三个螺钉钉在径向与滑盘 14相连,此滑盘上切有凹形环槽与卷筒边上的凸环相嵌合,其内缘有密封的毡圈,防止灰尘侵入 及润滑油外溢。大内齿轮的另一侧用六个螺栓 15(这些螺孔可用油枪来给齿轮加润滑油)与挡盘 16固定在一起。挡盘柄部孔内压入两个 309单列向心球轴承()以支承大内齿轮架。套装在挡盘上的 224单列向心球轴承()支承在轴承支架 17上。轴承支架 17系由铸钢制成,是绞车卷筒的一个支承点。电动机与轴承支架用普通螺栓与螺尾锥销固定在绞车底座 29上,螺尾锥销在装卸时起定位作用。在大齿轮架和挡盘柄尾用圆螺母 30和 31锁紧,通过轴承支架及轴承盖 18并用六个螺栓 19拉紧滑盘 20,以阻止 224轴承移动。挡盘上的凸环与滑盘上的凹槽相 嵌合,在其内缘敷设毡圈,在卷筒面上有两个带油堵 21的注油孔。钢丝绳头穿入绳孔后,用螺栓及绳卡 22固定在卷筒侧边上。 7 8 图 2车总体结构图 1 内齿轮马达齿轮; 2 内齿轮; 3 轴齿轮; 4 太阳轮; 5 行星轮; 6 大内齿轮; 7 卷筒; 8 滚珠套; 9 偏心齿轮架; 10 螺钉; 11 大齿轮架; 12 螺栓; 13 小轴; 14 滑盘; 15 螺栓; 16 挡盘; 17 轴承支架; 18 轴承盖; 19 螺栓; 20 滑盘; 21 油堵; 22 绳卡; 23 制动钢带; 24 制动手把; 25 叉头; 26 拉 杆轴承架; 27 丁字板; 28 垫板; 29 机座; 30 螺母; 31 大圆螺母; 32 电动机端盖; 33 保护罩 筒的主要结构参数 卷筒是绞车的主要部件之一,是绞车的主要受力部件。其外形最大尺寸 6 0 0 4 1 4m m m m ,由三部分组成,即卷筒法兰部分、9 刹车法兰部分。卷筒示意图见图 3筒采用铸钢 造而成。卷筒的结构较为复杂,壁厚较薄,而铸钢的流动性不好,收缩大,如果其铸造工艺不合理将会造成卷筒变形、开裂、缩孔、缩松等缺陷,直接影响到绞车的外观及内 在质量。 图 2筒示意图 1 2 3卷筒铸造工艺图下图 3他图 图 2筒铸造工艺图 动装置 绞车上有两个差动制动装置,其结构尺寸及动作原理完全相同。 在电动机一边的制动装置用来制动卷筒。在大内齿轮 10 置具有摩擦离合器的作用,当此制动装置被完全刹紧时,行星轮 5即沿大内齿轮滚转,带动滚筒工作。 制动钢带 23 用铝铆钉与石棉带铆在一起,制动时,按下制动手把24,经杠杆和叉头 25动作系统将两个拉杆轴承架 26拉在一起,使刹车两端互相靠拢 ,产生制动作用,向上提起制动把时,制动钢车带即可松弛。 调节活动螺栓柠入叉头螺母中的长度,可使制动钢带的拉紧力及制动手把的位置获得调整。 固定在刹车带上的丁字板 27插入与绞车底座连接在一起 的垫片28,以此防止制动装置在制动时转动。 制动器的工作是以关掉电动机电源为前提的。因此,制动的实质就是由外力所产生的摩擦阻力矩来克服机器的惯性力矩。在这里就是由外力产生的摩擦阻力矩来克服机械传动以及负载的惯性力矩。 动器的要求 (1)安全、可靠; (2)动作迅速、有效; (3)结构简单、重量轻、尺寸小; (4)安装、使用及维护方便。 动器的类型 (1)带式制动器; (2)抱闸式制动器; (3)盘式制动器。 动器的选择 带式制动器在非工作状态时,为了消除制动带与制动轮之间的摩擦,11 必须置有制动带的张紧结构。在此不可取;至于盘式制动器,最宜工作于制动轮的端部,且结构复杂。我们这里的制动轮位于电动机与减速器之间,不宜采用盘式制动器。因此我们采用抱闸式制动器。另外,绞车工作在井下,要具备防爆功能。若用电力制动,必须配置防爆电器,这样会使结构复杂化。同时提高了成本,因此我们不用电力制动。同时 ,绞车为纯机械式的,也不宜用液压制动,也省去一整套液压系统,有利于结构的简单化,降低成本。综合上所述,我们决定采用外抱带式制动器,其示意图如图 3 外抱带式制动器,结构简单、紧凑,包角大,一般接近 360。与带式制动器相比,其制动轴不受弯矩力,占用空间小,制动所需外力小,非常适合于手动操作的小型设备制动中。 外抱带式制动器常用于中、小载荷的起重、运输机械中,手把是用来操纵制动带进行制动或松开制动带。止动板的作用是当制动带在抱紧动轮时,制止整个制动器随制动一起转动;还起着当制动器松开后,制动带与制动轮 之间最小退距的调整作用。调节螺栓的作用是调节制动带与制动轮的抱紧程度及因制动带磨损而造成制动力矩下降。两个调节螺母的作用是与调节螺栓一起相配合来调节制动力矩,并在当制动力矩调整合适后,把调节螺栓与框架紧固成一体。制动器与钢带之间常用铝制带在磨损后很方便地从钢带上拆卸下来。销座及丁字板与钢带之间是用钢制铆钉铆接在一起,其目的是为了增加坚固性。 12 图 2抱带式制动器示意图 座 绞车底座系由铸铁制成。电动机、轴承支架及容纳刹车丁字板的垫片均用螺栓固定在底座上,底座上还装有保护罩 33。 13 3 总体设计 通过方案比较采用方案一的结构形式 两级内齿轮和一级行星齿轮传动,传动系统放置在滚筒内部,其结构简图如图 度绞车有下列主要部件组成:电动机 、 滚筒装置(包括传动系统)、制动装置、机座。 为使绞车体积小,结构紧凑,其减速机构采用了两组内齿轮传动副和一组行星轮系,并将其装入滚筒体内,电动机亦半深入滚筒端部。为使运转灵活,在绞车内部各转动处均采用滚动轴承支撑。 当制动闸 工作时,整个传动成为行星轮系,行星轮系中的首轮为 1Z ,末轮为 7Z ,系杆为滚筒 H。此行星轮系的传动比可以用转化轮系传动比的公式求得: 531 742171i 即 2 4 711 3 51 Z Z 得 2 4 7111 3 51 Z Z 式中 1 电动机转速与滚筒转速之比,即传动
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本文标题:井下调度绞车设计【7张图/14500字】【优秀机械毕业设计论文】
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