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缠绕 提升 设计 全套 CAD 图纸

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单绳缠绕式提升机的设计（含全套CAD图纸）,缠绕,提升,设计,全套,CAD,图纸

内容简介：

重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件 附件B：开题报告附件B：毕业设计（论文）开题报告一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）1.矿用提升机的概念和组成以及分类矿用提升机是一种大型提升机械设备。其主要作用是由电机通过机械设备，带动钢丝绳从而使容器在井筒中升降。他是由原始的提水工具逐步演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，工作可靠，自动化程度高，已发展成为以电子计算机控制为基础的全自动化矿山机械。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。缠绕式提升机目前使用最为广泛，根据其滚筒上的缠绳多少又分为单绳缠绕式提升机和多绳缠绕式提升机。单绳缠绕式提升机是较早出现的一种，根据滚筒的个数和结构有单滚筒、双滚筒和可分离滚筒三种型式，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。它工作可靠，结构简单，但仅适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。对于深井且终端载荷较大时，提升钢丝绳绳径和提升机滚筒的直径很大，从而造成体积庞大，重力猛增，使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用过程中存有诸多不便。因此在一定程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。我国目前使用的单绳缠绕式提升机，主要是圆筒形滚筒提升机，属于等直径提升设备。圆筒圆锥形滚筒或双圆筒圆锥形滚筒提升机在个别矿山虽也有应用，但由于制造工艺复杂，重量大，目前已不再生产。多绳缠绕式提升机是一种新式提升机，又称为布雷尔式提升机。多绳缠绕式提升机的工作原理与单绳缠绕式不同的是，几根提升钢丝绳同时缠绕在一个分段的滚筒上，它属于多绳多层缠绕式，主要用于深井和超深井中，目前在我国使用较少。摩擦式提升机根据其摩擦绳的多少可分为多绳摩擦式提升机、单绳摩擦式提升机和内装式提升机几种类型。提升设备的布置方式有塔式和落地式两类。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。摩擦提升机的出现及其发展，在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所存在的问题。2.国内外研究现状分析我国矿产资源蕴藏量十分丰富，煤炭等资源作为我国重要的基础能源和原料，在我国国民经济中占有重要的作用，经济的大力发展离不开能源的充足供应。以煤炭行业为例，02年到06年间，我国原煤产量从年均增长率为12.25%，由02年得13.14亿吨迅速增长到06年的24.23亿吨。对煤炭等基础资源的需求增长以及产量的提高使得对机械设备的量和质提出更高的要求。矿井提升机广泛应用于煤炭、有色金属和黑色金属等矿山开采行业，作为矿山采矿系统中的关键机械设备，承担着矿物的提升、人员的上下、材料和设备的运送任务，因此，矿井提升设备选型设计是否合理，对矿山的基建投资、生产能力、生产效率及吨煤成本有直接的影响，同时对现有矿井提升设备的改进也将成为煤炭工业增加产量，提高劳动生产率的一项主要内容。其实，人类历史上提升机或相同原理的机械工具的发展已有很长的历史。早比如我国古代劳动人民发明的辘轳，用手摇辘轳从地下提升煤炭和矿石。十九世纪工业革命，西方资本主义国家制造出蒸汽提升机并用于生产。到二十世纪，由于电力的发展，电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。我国提升设备的设计制造，是在解放以后才开始的。1953年抚顺重型机器厂制造了我国第一台缠绕式双滚筒提升机。1958年洛阳矿山机器厂设计制造了我国第一台23多绳摩擦式提升机。1961年该厂又新设计制造的JK型新系列单绳缠绕式提升机由于技术先进，运行安全可靠，在大中型矿山的应用非常广泛。近年来我国新建和在建特大型矿井年产量愈来愈大，提升设备的任务更加繁重，多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升机相比，具有质量轻、体积小、安全可靠、适应较深矿井等优点，这将是提升设备今后的发展方向之一。但由于我国煤矿埋藏浅、斜井开采比例大、井型小，因此当前我国采用单绳缠绕式提升仍将是多数。因此，我国在大力发展多绳摩擦式提升的同时，还必需研制和发展单绳缠绕式提升机56。近几十年来，为提高劳动生产率和各项经济技术指标，在世界范围内一直进行着矿井提升设备的性能技术改造，提升设备在高效、大型化、自动化方面都有飞速的进步。国外仅著名的Siemag、FLSmidth和ABB三家除有单绳缠绕式外，还有单筒与双筒多绳缠绕式，功率已达12MW，提升高度达3000m以上，缠绕层数可达3层。多绳缠绕被认为可以增加提升量或提升高度，并有效防止过卷事故发生。多绳摩擦式已发展到卷筒直径8m，10绳，绳速20m/s，电机9MW，提升能力80t，高度2000m。Siemag利用斜井提升机还开发出提升能力达300t以上的露天矿坑内大型汽车提升系统，从而避免了汽车只有靠坑内螺旋道路爬出采矿的模式，其功效非同一般。二、课题任务、重点研究内容、实现途径该课题结合生产企业的产品研发、生产制造的具体项目制定的，其来源于重庆泰峰矿山机器有限公司的产品更新研发项目。重庆大学承担卷筒、主轴机械传动系统的仿真及有限元分析计算。课题设计对象是卷筒直径为2.33m的双筒单绳缠绕式提升机，其主要受载零部件为主轴及卷筒等，主要任务是对其主轴装置进行建模、分析及计算。设计中重在研究提升机的设计原理，学会使用相关的建模及分析软件，提高计算机的应用能力和专业技术知识，培养和锻炼解决工程实际问题的能力，最终得到针对该型提升机主要零部件的分析计算结果，是本次设计的目的。主要研究内容及实现途径包括：1. 单绳缠绕式双卷筒提升机总体方案设计，包括确定额定载荷、额定转速的确定，钢丝绳最大静张力、静张力差的确定，钢丝绳直径的选择等2. 机械传动系统设计，包括传动方案的确定、功率传动比的计算、电动机的选择等；3. 提升机主轴、卷筒结构设计，包括提升机的总体布局、各零部件联接方式及尺寸参数等；4. 提升机主轴、卷筒仿真及有限元分析。根据已有的设计图纸，对主轴、卷筒等主要零部件建立3D模型；5. 研究零件的受载情况，具体也就是主轴及卷筒等零部件的所受力与力矩的分布；将3D模型的文件导入有限元分析软件Ansys，根据上一步的研究结果使用软件对零件进行受载分析；6. 结合所设计的产品，进行较深入的研究，并作具体的论述，完成部分图纸设计。三、进度计划序号起止周次工 作 内 容1 5周至 6 周课题调研、收集、查阅文献资料2 6周至 8 周撰写开题报告、拟定工作计划3 7周至 9 周确定机械系统设计方案及总体设计参数4 8周至 9 周工作载荷分析计算5 9周至 11周机械结构设计612周至 14周有限元分析计算713周至 15周工程图纸绘制816周至 17周撰写设计说明书主要参考文献：矿山运输与提升设备陈湘楚著，煤炭工业出版社矿井提升机故障处理和技术改造 矿井提升机故障处理和技术改造编委会编著，机械工业出版社矿井提升机维护与检修丛书陈湘楚著，煤炭工业出版社Pro/ENGINEER Wildfire机械设计教程凯利、孙江宏编著，清华大学出版社矿井提升设备中国矿业学院编，煤炭工业出版社矿山提