矿用主井提升机设计 精品.doc

矿用主井提升机设计第1章 绪论 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变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机。矿井提升需要用一些专用的提升设备，主要有提升容积、提升钢丝绳、提升机、井架、装卸载设备以及一些辅助设备。提升机已经经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。 提升机械设备是沿井筒（包括斜井及盲井）升降人员，提升煤炭、矿石、器材的机械设备，是矿山的大型固定设备之一，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。矿井提升设备的主要组成部分是：提升容器、提升钢丝绳、提升机（包括机械及拖动控制系统）、井架（或井塔）及安装卸载设备等。图1-1 单绳缠绕式提升机箕斗提升系统1提升机；2天轮；3井架；4箕斗；5卸载曲轨；6煤仓；7钢丝绳；8翻笼；9煤仓；10给煤机；11装载设备 对于煤层储存较浅，表土层不厚以及水文地质情况简单的倾斜以及缓倾斜煤层，一般采用斜井开采，有时，在开洞或竖井开拓的井中，深部水平延伸也采用斜井开拓。 斜井停车场串车提升，具有投资少，出煤快的优点，斜井串车一般适用于中小型矿井，井筒倾角不大于25度。 中型矿井用双钩提升，双钩提升出量大，电耗小，但不能用水平提升。 矿井提升设备选型是否合理，直接影响到矿井的安全生产、基建投资、生产能力和吨煤成本。 对于斜井提升方式主要有串车、箕斗和带式输送机三种。串车提升一般用于井筒倾角小于25度的矿井，对于年产量在21万吨及其以下的矿井，一般采用单钩串车提升；当年产量达30万吨，而提升距离较短时，一般采用双钩串车提升。箕斗提升一般用于年产量45万吨以上，井筒倾角大于25度的矿井，箕斗一般采用后卸式箕斗。1.1矿井提升机1.1.1矿井提升机的说明 矿井井下和地面的工作机械是一种大型绞车，用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现在的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。1.1.2矿井提升机的组成 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，另一端连接平衡锤。摩擦式矿井提升机根据布置方式分为井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，从而减小机组尺寸，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年产量在120万吨以上、井深小于2100米的竖井大多采用这种提升机。立井提升容器主要是箕斗和罐笼。在同等条件下，箕斗与罐笼相比，质量小，占井筒断面小，装卸载快，提升能力大，电动机功率小，提升效率高，便于自动化。缺点是用途单一，需设置煤仓及装卸载设备，需另设辅助提升设备，井架较高，井筒较深。可根据矿井生产能力的大小确定提升容器的类型。提升容器的类型确定后，就要计算提升容器的容量，并从容器规格表中选择标准容器，也可根据现场要求自行设计非标准容器。1.2多绳摩擦提升机由于矿井深度和产量的不断增加，缠绕式提升机的卷筒直径和宽度也随之加大，使得提升机卷筒体积庞大而笨重，给绘图、运输、安装等带来很大的不便。为了解决这个问题，1877年法国人戈培提出将钢丝绳搭在摩擦轮上，利用摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来带动钢丝绳，以实现提升容器的升降，这种提升方式称之为摩擦提升。与单绳缠绕式提升机相比，摩擦轮的宽度明显减小，而且不会因井深的增加而增大。同时，由于主轴跨度的减小而使得主轴的直径和长度均有所降低，整机的质量大为下降，而且由于提升机回转力矩的减小，使得提升电动机容量降低，能耗减小。1.2.1多绳摩擦提升机的分类多绳摩擦提升机可分为井塔式和落地式两种。1.2.2多绳摩擦提升机的结构（1）主轴装置 主轴法兰盘（或轮毂）与摩擦轮辐采用高强度螺栓连接，借助螺栓压紧轮辐与夹板间的摩擦力传递扭矩。这种结构便于拆装与运输，但制造要求较高，轴向两法兰盘的尺寸与摩擦轮轮辐尺寸应吻合，以便于连接。摩擦衬垫用倒梯形截面的压块把衬垫固定在筒壳上。衬垫绳槽深为1/3绳径，槽距约为绳径的10倍。目前国内衬垫主要采用PVC和聚氨酯。（2）车槽装置为了使得钢丝绳直径不超过规定值，以保持各钢丝绳张力均衡，多绳摩擦提升机均设有车槽装置。（3）深度指示器多绳摩擦提升机是为了补偿钢丝绳蠕动和滑动对深度指示器装置的影响，设置了深度指示器自动调零装置。（4）减速器为了消耗及其传给井塔振动，有些井塔式摩擦提升机采用弹簧基础减速器。（5）尾声悬挂装置多绳摩擦提升设备一般均有尾绳，为了在使用圆尾绳时避免打结，在罐笼底部下方设有尾绳悬挂装置。1.2.3井塔式提升机井塔式的优点：布置紧凑省面积，不需设置天轮；全部载荷垂直向下，井塔稳定性很好，钢丝绳不裸露在雨雪中，对摩擦因数和钢丝绳的使用寿命不产生影响。井塔式的缺点：井塔造价较高，施工周期较长，抗地震能力不如落地式；井塔式为了保证两提升容器的中心距离和增大钢丝绳在摩擦轮上的围包角，可设置导向轮。但与此同时却增加了提升钢丝绳的反向弯曲力，缩短的提升钢丝绳的使用寿命。1.3提升机的选择与计算矿井提升设备的选择计算是否经济合理，对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。因此，在进行提升设备选择计算时，首先要确定提升方式，在确定提升方式时要考虑下列各点：（1）对于年产量大于60万吨的大中型矿井，由于提升煤炭和辅助提升任务较大，一般均设主井、副井两套提升设备。因为箕斗提升能力大、运转费用较低、又易于实现自动化控制，一般情况主井均采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼提升矸石、升降人员和下放材料设备等辅助提升。对于年产量30万吨以下的小型矿井，可采用一套罐笼提升设备，使其完成主、副井提升任务是最经济的，也有采用两套罐笼设备的。对于180万吨的大型矿井，有时主井需要采用两套箕斗同时工作才能完成生产任务。副井除了要配备一套罐笼设备外，多数尚需设置单容器平衡锤提升方式，提升矸石。（2）对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不同品种的煤分别外运的大、中型矿井，则应考虑采用罐笼提升方式作为主井提升。对煤的块度要求较高的大、中型矿井，由于箕斗提升对煤的破碎较大，也要考虑采用罐笼作为主井提升。当地面生产系统距离井口较远，尚需一段窄轨铁路运输时，采用罐笼提升地面生产系统较为简单。（3）中等以上矿井，主井一般都采用双容器提升，对于多水平面同时开采的矿井（特别是采用摩擦提升机）可采用平衡锤单容器提升方式。对于中、小型矿井，一般采用单绳缠绕式提升系统为宜。对于年产量大于90万吨的大型矿井，可采用摩擦提升系统，中型矿井的井筒较深时也可采用摩擦提升系统，或主井采用单绳箕斗，副井采用多绳罐笼。（4）矿井若有两个水平，且分前后期开采时，提升机、井架等大型固定设备要按照最终水平选择。提升容器、钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可以按照第一水平选择，待井筒延伸至第二水平时，再更换。（5）对于新矿井如没有什么特殊要求，可参照定型成套设备的规定确定提升方式，并尽量选用定型设备。但因各个矿井具体情况不同，副井提升量也不一致，因此，可结合具体条件计算、选择，或验算选用的定型成套设备。定型成套设备中未规定的如钢丝绳、提升机与井筒相对位置、生产能力与耗电量也要计算。1.4提升容器1.4.1提升容器的分类按用途和结构可分为：箕斗、罐笼、矿车、吊桶等。箕斗：分为立井箕斗和斜井箕斗，专用于主井提升；罐笼：既可用于主井提升，也可用于副井提升；矿车：斜井提升；吊桶：立井井筒开凿时的提升。1.4.2箕斗立井箕斗型号意义立井提煤多采用底卸式，底卸式箕斗分为平板闸门箕斗和扇形闸门箕斗。以单绳立井闸门箕斗为例：主要有斗箱、框架、连接装置及闸门等组成。当箕斗至地面煤仓时，卸载滚轮进入安装在井架上的卸载曲轨内，随着箕斗提升，固定在箕斗架上的小曲轨同时向上运动，则滚轮在卸载曲轨作用下，沿着箕斗框架上的小曲轨向下运动，并转动连杆，使其通过连杆锁角为零的位置后，闸门就借助煤的压力打开，开始卸载。在箕斗下放时，以相反的顺序关闭闸门。平板闸门底卸式箕斗比扇形闸门卸载时井架受力小，卸载曲轨短，装载时撒煤少，且动作可靠。1.5钢丝绳钢丝绳的结构组成为钢丝和绳芯（纤维绳芯、金属绳芯），钢丝为优质碳素结构钢，一般直径为0.4-4mm，矿井提升抗拉强度一般采用1700Mpa以下的。1.5.1.2钢丝绳表面光面和镀锌（常用于摩擦提升）两种。钢丝的表面状态标记代号为：光面钢丝，NAT；A级镀锌钢丝，ZAA；AB级镀锌钢丝，ZAB；B级镀锌钢丝，ZBB。1.5.1绳芯的分类及各类说明绳芯分金属芯和纤维芯。 纤维芯作用：（1）减少股间钢丝的接触应力； （2）缓和弯曲应力； （3）储存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀。 金属绳芯的特点：与相同断面的纤维绳芯相比，金属断面大，抗破断能力大，具有耐横向压力大，不易变形等优点。但其柔软性差，不耐腐蚀。绳芯的标记代号：纤维芯（天然或合成的），FC；天然纤维芯，NF；合成纤维芯，SF；金属丝绳芯，IWR；金属丝股芯，IWS。1.5.2钢丝绳结构选择一、对于单绳缠绕式提升，一般宜选择光面、断面形状为圆形股或三角股、接触形式为点或线接触的钢丝绳；对于矿井淋雨大，水的酸碱度高，以及在出风井中，由于腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳。二、在磨损严重的条件下使用的钢丝绳，如斜井提升等，应选用外层钢丝尽可能粗的钢丝绳；斜井串车提升时，宜采用交互捻钢丝绳。三、对于多绳摩擦提升，一般应选用镀锌、同向捻的钢丝绳，断面形状最好是三角股。四、罐道绳最好用半密封钢丝绳或三角股绳，表面光滑，比较耐磨。1.5.3滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离Ls此距离考虑对于有斜撑的井架，其斜撑的基础与井筒中心的水平距离约为0.6，另外考虑提升机在运输中钢丝绳的稳定性，所以Ls的最小距离按下面经验公式计算： 0.6 + D + 3.51.5.4钢丝绳弦长 钢丝绳弦长是指钢丝绳离开滚筒处至接触天轮之间的绳长，且上下两条弦长不完全相等，但均以滚筒中心至天轮中心之间的距离来计算弦长，即： = ， m式中 是提升机主轴中心线高出井口水平的距离，此值决定于滚筒直径、地形和土壤等情况，一般取12m;是天轮直径。 钢丝绳的弦长不能过长，过长则钢丝绳振动增大，因此，钢丝绳有跳出天轮轮缘的危险，一般不超过60m。1.5.5钢丝绳的偏角 钢丝绳的弦长与天轮平面的夹角有两个，称为外偏角，称为内偏角，根据规程规定，内、外偏角不得超过130，否则绳与天轮轮缘的磨损过甚，易发生钢丝绳跳出天轮的事故。最大外偏角= tan最大内偏角= tan式中s两天轮间的距离（m），其值决定于容器的规格及提升容器在井筒内的布置，可查提升机规格表中两滚筒中心距； a两滚筒之间的间隙（m），其值见提升机规格表。第2章 设备选型计算2.1计算数据（1）生产能力（年产量）=35万吨（2）年工作日300天（3）日工作小时14小时（4）井深=350米（5）提升方式：双箕斗提升（6）卸载高度=25米（7）装载高度=25米（8）开采水平：单水平开采（9）散煤密度0.95（10）矿井电压等级6KV（11）服务年限：20年2.2提升容器的确定计算一般认为，在不加大提升机及滚筒直径的前提下，选用较大容积的提升容器，以采用较低的提升速度，节省电耗，比较经济合理。2.2.1确定经济提升速度：V=（0.30.5）其中，H= H+ H+ H=350所以，V=（0.30.5）=6.3610.60取： V=7，=0.82.2.2计算一次提升循环时间=+10+8=83.83s2.2.3根据矿井年产量和一次提升循环时间即可求出一次提升量 = 式中 -矿井年产量，t/年； c-提升不均衡系数，取c=1.2； -提升能力富裕系数，取=1.2； -提升设备年工作日数，一般300天； t-提升设备日工作小时数，t=14h。所以 = = 2.80 t根据=2.80t，查箕斗规格表可选择标准箕斗：箕斗型号为JL3，箕斗自重为3.8吨，有效容积3.3，载重量3.14吨。2.2.4根据所选出的箕斗型号计算一次提升循环所需要的时间式中 m- 箕斗一次提升的实际载货量，其值为箕斗的容积与散煤密度的乘积，t。所以 = = 94.2 s求得提升机的提升速度： = = = 5.0提升机的提升速度是选择提升机标准速度的一个依据，在矿井提升机规格表中选择与其相近的提升机标准速度。2.3提升钢丝绳的选择计算钢丝绳在工作时受多种动、静应力的作用，如弯曲应力、扭转应力、接触应力及挤压应力等，这些应力的反复作用将导致疲劳破断，这是钢丝绳损坏的主要原因；另外，磨损及锈蚀将加速损坏。因此，综合反映上述应力的疲劳计算是一个较复杂的问题，目前我国矿用钢丝绳的强度计算仍按最大静载荷并考虑一定安全系数的方法进行。2.3.1选择计算竖井单绳提升钢丝绳的最大静载荷是在提升机滚筒与垂直钢丝绳接触的绳端，其值为 = = （1）式中 - 钢丝绳最大计算静载荷，N； - 一次提升货载的重量，N； - 容器的自身重力，N； - 钢丝绳每米重力，N/m； - 钢丝绳最大悬垂长度，m，其值为矿井深度、装载高度和井架高度之和。 设为钢丝绳钢丝的抗拉强度（单位为），为钢丝绳所有钢丝断面积之和（单位为）。要保证钢丝绳安全工作，必须满足下式 （2）式中 - 钢丝绳安全系数，此处6.5。又有式 （3）式中 - 钢丝绳密度，。所以，近似取钢丝绳的平均密度为9400计算，令g=10，式（1）（2）（3）可化简为 其中 取1670 取7.0=350m所以 即 3.05根据以上计算，从钢丝绳规格表中选取相近的标准钢丝绳为：31 ZAB 619(1+6+12) + FC 1665 ZZ 608338 GB 1102 其技术参数如下：钢丝绳直径d=31.0，钢丝绳破断拉力总和=608500，钢丝绳单位长度质量=3.38。2.3.2验算安全系数验算公式如下：即应满足： 左侧代入数据得：= =7.49所以，所选钢丝绳满足安全系数要求。2.4矿井提升机和天轮的选择计算2.4.1 卷筒直径的确定提升机滚筒直径D是计算选择提升机的主要技术数据。卷筒直径D的确定是以保证钢丝绳在卷筒上的缠绕时产生的弯曲应力较小为原则。根据理论和实验计算，钢丝绳弯曲应力与比值D/d的关系如下：当比值D/d80时，再增大比值D/d，弯曲应力无显著下降；相反，当D/d60时，再减小比值D/d，则会引起弯曲应力的急剧增加。因此煤矿安全规程规定：对于地面使用的提升机 式中 - 滚筒直径，； - 钢丝绳直径，；- 钢丝绳中最粗的钢丝直径，。按上两式求出的数值，选择提升机的标准卷筒直径。由设计依据可取卷筒直径： D60d=6031=1860mm由于滚筒直径选2000mm时对应的最大钢丝绳直径为26mm,而我们选用的钢丝绳直径为31mm，所以初选滚筒的标准直径D=2500mm。 2.4.2提升机最大静张力和最大静张力差的计算提升机是按提升机系列规定的许用最大静张力和许用最大静张力差设计出的。即所以 =3.1410000.0+3.810000.0+3.3810.0350 =81.23=6.2710000.0+3.3810.0350 =43.23 由以上计算，按表JKA25米矿井提升机产品型号及技术规格选取的提升机为JK2.5/11.5型提升机，其技术规格如下：滚筒数量1个，缠绕层数为一层，滚筒直径2.5米，滚筒宽度2米，钢丝绳最大静张力90，钢丝绳最大静张力差90。2.4.3天轮的选择天轮安设在井架上，供引导钢丝绳转向之用。根据结构形式可分为两类： 1.铸造辐条式天轮 一般直径3.5m以下的天轮常采用铸造辐条式。它由铸钢（或铸铁）轮缘1、圆钢轮辐2及铸钢（或铸铁）轮毂3等组成。轮辐呈放射状，其两端铸在轮缘和轮毂内。轮毂用键固定在轴4上。在轴上装有挡环，以防止天轮的轴向移动。直径2m以内的天轮多铸为整体，超过2m时则多铸造为剖分式。 2.型钢装配式天轮 一般直径4m以上的天轮，为了制造、安装和运输的方便，常采用装配式，它由数段冲压钢板轮缘1、型钢轮辐2和铸钢轮毂3等组成。轮辐一端用精致螺栓和轮毂连接，而另一端则用铆钉与轮缘固定。轮缘是天轮的工作结构，它有带衬的和不带衬的两种，目前这两种类型在我国矿山都有采用。衬垫可用木材、旧皮带、软金属或耐磨塑料等制成。由于木衬垫取材和制造容易，故我国矿山采用较多。由公式 知：由井上固定天轮的基本参数表选择天轮的型号为,其基本参数如下：名义直径为2500，绳槽半径为20，允许的钢丝绳全部钢丝破断拉力总和F=661500N, 两轴承中心距L=800mm，轴承中心高H=200mm，变位重力,=550N,自身总质量为1512kg。 2.5确定提升机与井筒的相对位置提升机对于井筒的相对位置，是根据卸载作业方便、地面运输的简化以及设备运行的安全而定。一般用箕斗提升时，提升机房位于卸载方向的对侧。井架上的天轮，根据提升机的型式、容器在井筒中的布置以及提升机房的设置地点，可以装在同一水平轴线上，也可以装在同一垂直轴线上。 提升机安装地点确定之后，其具体位置有下列因素确定：（1）井架高度；（2）提升机卷筒轴线至井筒提升中心线间的水平距离；（3）钢丝绳弦长；（4）钢丝绳偏角；（5）钢丝绳倾角。图2-1 单卷筒提升机与井筒的相对位置2.5.1井架高度井架高度是指从井口水平到最上面天轮轴线间的垂直距离。单绳缠绕式提升机多采用钢结构井架。为了节省钢材，不能任意加大井架高度，但井架高度不符合要求时，会造成重大事故，因此，必须正确计算井架高度。井架高度由以下几部分组成=+0.75式中 - 卸载高度，m。 - 容器全高，m。 -过卷高度（容器由正常卸载位置提到连接装置最上面一个绳卡与天轮轮缘接触时，或者容器本身与井架构件相接触时所走的距离）。- 天轮半径，m。式中最后一项0.75是一段附加距离，这是因为过卷高度只计算到过卷时容器连接装置上绳头与天轮轮缘相接触的距离。从这一接触点到天轮中心的距离大约为0.75。即 = 25+7.78+5.625+0.751.25 = 39.34m 39m2.5.2提升机卷筒轴线至井筒提升中心线间的水平距离卷筒中心至井筒提升中心线间的水平距离的大小主要应使提升机房的基础不与井架斜撑的基础相接触，若二者接触时，由于井架斜撑的振动，可能引起提升机房以及提升基础的损坏，为了避免上述的产生，其最小距离应满足下述要求：式中 - 井架高度，m。 - 提升机滚筒直径，m。即 29.4m故取=30m2.5.3钢丝绳弦长钢丝绳弦长为钢丝绳离开天轮的接触点到钢丝绳与卷筒的接触点的距离。钢丝绳弦长有两个：上边出绳的弦长和下边出绳的弦长。 则钢丝绳弦长分别为： =式中 -天轮直径，m； -卷筒轴中心线高出井口水平的距离，取=1m; - 两容器轴线间的距离，=1600mm；- 两天轮轴线间的垂直距离，= 3.5m所以 = =48.14m= =44.33m2.5.4钢丝绳的外偏角和内偏角钢丝绳偏角是指钢丝绳弦与通过天轮平面所成的角度，偏角有外偏角和内偏角之分，其值均不得超过130。单滚筒提升机作双钩提升，当天轮位于同一垂直平面时，应校验最大外偏角，此时，两天轮的垂直面通过卷筒中心线。=式中 B- 滚筒宽度，m； d- 钢丝绳直径，m； -钢丝绳缠在滚筒上的绳圈间隙，m； -最短的一根钢丝绳弦长，m。即= =0.02026 =1.16=191302.5.5钢丝绳仰角 钢丝绳弦与水平线所成的仰角应按提升机技术数据中的规定值检验，但一般不应小于30，以适应井架（或斜撑）建筑的要求。仰角有两个：上出绳仰角1，下出绳仰角2。 则钢丝绳仰角分别为： 1 = tan-1 tan-1 = tan-1 =527 2 = tan-1 tan-1 = tan-1 tan-1 =57222.6初选提升电动机矿井提升电动机有交流和直流两类。目前，我国矿山广泛采用交流绕线式感应电动机。其优点是设备简单、投资少；缺点是加速和低速运行阶段电能消耗较大，调速受一定限制。2.6.1电动机的估算功率NN = = 式中 N-电动机的估算功率，KW； -提升机的标准速度，m/s； k-矿井阻力系数，箕斗提升k=1.15； m-一次提升货载质量，kg； Q-一次提升货载重力，N； -考虑到提升系统运转时，有加、减速度及钢丝绳重力等因素影响的系数，箕斗提升=1.11.4； -减速器传动效率，单级传动=0.92，双级传动=0.85。所以 N = = = 280.13KW2.6.2电动机的估算转数=式中 -减速器的传动比； -滚筒直径，m。所以 = = =483.20根据上边计算出的电动机功率和转数，在电动机技术数据表中选用合适的电动机。经查表应选电动机型号为JR151212，其基本参数如下：额定功率330KW，额定电压6KV，转数489。2.6.3确定提升机的实际最大提升速度提升机实际最大提升速度为 式中 -已选出电动机的额定转数，。因为煤矿安全规程规定 所以 =5.56m/s2.7提升设备的运动学计算2.7.1提升初加速度的确定为了保证提升开始时，空箕斗对卸载曲轨及井架的冲击不致过大，箕斗离开卸载曲轨时的速度被限制在1.5m/s,如果箕斗在卸载曲轨内的行程为，则箕斗的初始加速度目前大量通用的箕斗卸载曲轨行程为=2.13m，所以初加速度为 =0.528故箕斗提升初加速度一般采用0.5。2.7.2提升主加速度的确定煤矿安全规程对提升加、减速度的限制为：一般竖井，加、减速度最大不超过1.2。又有电动机的最大平均出力应大于或等于加速阶段实际所需的最大出力，即0.75式中 -电动机额定出力，N； -电动机额定功率，KW； -传动效率； -电动机过负荷系数，其值取2； -提升系统变位质量，kg。所以 1.12而且，电动机通过减速器作用到滚筒主轴上的拖动力矩，必须小于减速器所允许的转矩，即 式中 -减速器输出轴最大允许输出转矩，； D-滚筒直径，m。综合考虑上述三个条件，取其中最小者，确定。2.7.3提升减速度的确定 提升减速度目前常见的减速方式有三种：自由滑行减速方式、电动机减速方式和制动状态减速方式。为了能较好的控制电动机，减速时出力应不小于35%的额定值，即所以，采用电动机减速的减速度为 2.8提升设备动力学计算提升设备的基本动力方程为提升开始时，故拖动力为出曲轨，故拖动力为主加速阶段开始，故拖动力为主加速阶段终了，故拖动力为等速阶段开始，故拖动力为等速阶段终了，故拖动力为减速阶段开始，故拖动力为减速阶段终了，故拖动力为爬行阶段开始，故拖动力为表2-1 爬行距离及速度选择表 爬行阶段终了，故拖动力为根据计算，将速度图和力图绘制在一起，如下图所示。图2-2箕斗提升速度图和力图第3章提升机主轴设计3.1主轴结构提升机的主轴是用于固定卷筒，调绳装置，联轴器等的轴。它是承受所有外载荷，并将此载荷经主轴传递给地基的主要承力部件。对于它的设计和使用，必须给予的重视。 轴的结构设计是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件的装配困难等问题。因此，轴的结构设计是轴设计的主要内容。 主轴装置包括轴承、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，例如本提升机主轴上用到的部件有滚筒、端盖、支轮、轴承、制动轮毂等部件，主轴的结构简图如3-1图所示：图31 主轴结构简图结构上除应满足强度和刚度要求外，还应重视工艺和安装方面的问题。主轴的结构设计还应考虑如下几点：(1)便于起吊、安装和加工；(2)卷筒在轴上的固定方式，不论用健或热装固定，或用高强度(或绞孔)螺栓固定在轴的法兰凸缘上，都应力求可靠，不允许在转动中松动。双卷筒提升机每个卷筒仅在一个支轮轮毂处固定就可以了；(3)轴的加工和热处理都应严格遵守规程，并与机械加工前在轴头切样检验，此外，还应进行探伤检验；(4)轴的断面变化不应太剧烈，并要防止其他类型的、过大的应力集中；(5)主轴的材质一般采用优质中碳钢，最常用的是45号结构钢。这种材料价廉、对应力集中敏感性小、加工性能好，通过调质处理，可获得强度、耐磨性和冲击韧性都比较好的综合机械性能。一般采用合金钢，因为碳钢与合金钢的弹性模量相差很小，用合金钢虽可提高主轴强度，但对提高主轴强度意义不大。3.2选择联轴器联轴器是联接两轴或轴和回转