【正文】 .................................. 24 等效力計算 ..................................................... 24 等效功率 ....................................................... 25 校核電動機過負載系數(shù) ........................................... 25 電耗計算 ............................................................ 25 第 5 章 提升機的防滑驗算 .................................................... 27 提升機的防滑驗算 .................................................... 27 靜防滑安全系數(shù) ................................................. 28 動防滑安全系數(shù) ................................................. 28 第 6 章 提升機制動系統(tǒng)性能測試方案 .......................................... 29 .................................................. 29 ...................................................... 31 ............................................ 32 貼閘油壓及開閘油壓的測定 ............................................ 33 最終方案確定 ............................................................ 34 江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 總結(jié) .................................................................... 35 致謝 .................................................................... 36 參考文件 ................................................................ 37 附件 江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 1 第一章 緒論 礦井提升設備的用途及其重要性 提升機安裝在地面，礦井提升設備應用于礦井開采，提升設備通過帶動鋼絲繩，用提升容器從主井井筒中提升出開采出來的煤炭、散落的礦石以及矸石，通過副井井筒運送材料升降人員和設備等。提升機設備就是一座橋梁，架起了礦井井下和地面相互聯(lián)系的重要生產(chǎn)設備，猶如“咽喉”一樣重要，由此可見，礦井提升機的設計、制造和維護的每一個過程中都應該有嚴格的執(zhí)行標準和規(guī)定，以確保設計的科學性，選型的正確性、維護的嚴格性，只有這樣提升設備才能可靠的生產(chǎn)運作，在安全生產(chǎn)的條件下，實現(xiàn)經(jīng)濟的利益最大化。 礦井提升設備的特點如下： 1） 礦井提升設備事關生命安全，因此，設計選型必須嚴格遵照《煤礦安全規(guī)程》 2） 礦井提升設備都是不 停的循環(huán)往復提升和下降，對工作環(huán)境要求比較嚴格，條件苛刻，因此礦井提升設備的機械電氣設備設計和使用必須嚴格遵照規(guī)定，安全穩(wěn)定可靠。 3） 礦井提升設備是大型的礦山設備，生產(chǎn)制造成本很高，因此對其進行合理的選擇、正確的使用和維護可以更好的使用，延長使用的壽命，提升經(jīng)濟效益。 4） 設計礦井提升設備，必須熟悉掌握提升設備的知識。內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、各構(gòu)件的性能特點、選擇設計的規(guī)定和依據(jù)、運轉(zhuǎn)理論等方面的知識，掌握了這些知識，才能設計或者選擇出適合的提升設備，提高礦井提升機的制造質(zhì)量和安裝質(zhì)量，提高和完善設備設施的可靠性和自 動化程度，以做到選型合理，正確使用和維護，是指安全可靠、經(jīng)濟的運轉(zhuǎn)。 國內(nèi)外礦井提升設備的發(fā)展與現(xiàn)狀 國內(nèi)提升設備的發(fā)展與現(xiàn)狀 在國內(nèi)，礦機提升機的發(fā)展，歷經(jīng)了數(shù)千年?；仡欀腥A文明史，在公元前 1100 年，古代勞動社會就開始使用 轆轤，通過手搖轆轤打水，可以說，這就是現(xiàn)代提升機的最原始的設計模型。然而由于我國長時間處在以農(nóng)業(yè)為主的封建社會，科學技術(shù)以及工業(yè)技術(shù)水平低，直到 1953 年的時候，我國的第一臺單繩礦井纏繞式礦井提升機在撫順重型機械廠誕生； 1961 年，洛陽礦山機械廠在仿制前蘇聯(lián) EM型礦井 提升機的基礎上，經(jīng)過不懈的鉆研和創(chuàng)新，自行設計制造了 JKM2? 4星多繩摩擦式礦井提升機； 1971 年設計制造了 JK 系列單繩纏繞式礦井提升機，采用了新的設計理念和新型技術(shù)，是的提升能力大大的提高。江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 2 目前，我國所有生產(chǎn)的各種提升機及其配套的設備正在以較快的速度邁向世界先進行列。 我國煤炭生產(chǎn)時間短，所以以生產(chǎn)單繩纏繞式提升機為主，設計水平以達到世界先進，從設計到制造都有規(guī)定可循，技術(shù)已比較成熟。但是，隨著生產(chǎn)的需要，大礦井取代小礦井， 開采的深度越來越深，由于提升容量和高度的限制，原來的小型礦井已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的要求，不能用于大型的生產(chǎn)規(guī)?！，F(xiàn)在，大部分的礦井都采用多繩摩擦式提升系統(tǒng)，多繩摩擦式提升機的生產(chǎn)效率遠遠超過單繩纏繞式提升機，而且，多繩摩擦式提升機的安全性也遠高于單繩纏繞式，因此，多繩摩擦式提升機適應了現(xiàn)在礦業(yè)的生產(chǎn)井筒較深、產(chǎn)量大的特點。所以說，現(xiàn)代多繩摩擦式礦井提升機的經(jīng)濟效益最大。 國外提升機的發(fā)展與現(xiàn)狀 國外提升機的發(fā)展要比國內(nèi)的早了 130 左右，早在 19 世紀初期，踏上資本主義道路的德國制造出了第一臺由蒸汽機拖動 的木結(jié)構(gòu)的纏繞式提升機， 1827 年，有制造了拱結(jié)構(gòu)的提升機； 1877 年，有了豐富的提升機制造經(jīng)驗和技術(shù)的德國，制造出了第一臺使用電氣拖動的提升機； 1938 年，第一臺多繩摩擦式礦井提升機；隨著礦業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，礦井開采的深度和產(chǎn)量以及開采難度都在不斷的增加，為了提高生產(chǎn)效率，對礦井提升機的規(guī)格要求也在不斷的更新，新的技術(shù)、工藝為提升機個發(fā)展提供了源源不斷的動力。 礦井提升機系統(tǒng)的組成和分類 礦井提升系統(tǒng)的組成 礦井提升系統(tǒng)的組成包括提升機（本文設計要求為多繩摩擦式主井提升機）、提升容器（主要有箕斗和罐籠）、井架或井塔、天倫或者導向輪、提升鋼絲繩以及裝載和卸載的設備，井筒罐道的部分組成。 提升機的分類 根據(jù)提升系統(tǒng)設備的用途、設備的類型及工作條件可以分為以下類型 1） 按用途分類 ?主井提升機 提升煤炭和礦石。 ?副井提升機 專門用來運載工作人員，生活生產(chǎn)物資。 2） 按提升容器分類 ?箕斗提升機 用于主井提。 ?罐籠提升機 用于副井提升。 3） 按提升機類型分類 ?纏繞式礦井提升機 ?摩擦式礦井提升機。 4） 按提升機布置方式分類 江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 3 ?塔式 ?落地式礦井提升機。 5）按井筒傾角分類 ?分為立井提升系統(tǒng) ?斜井提升系統(tǒng)。 6）按拖動裝載分類 ?分為交流電動提升系統(tǒng) ?直流拖動提升系統(tǒng)。 江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 4 江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 5 第 2 章 多繩摩擦式礦井提升機的介紹 多繩摩擦式礦井提升機的工作原理及其主要結(jié)構(gòu) 多繩摩擦式礦井提升機和不同于單繩纏繞式提升機的不同之處就是鋼絲繩和卷筒之間的工作方式，單繩纏繞式提升機的工作原理就是通過一根鋼絲繩在卷筒上的旋轉(zhuǎn)、纏繞帶 動容器提升的，摩擦式提升機的工作原理就是利用提升鋼絲繩與主導輪摩擦襯墊存在摩擦力，通過這個力來傳遞動力，使鋼絲繩隨著卷筒的轉(zhuǎn)動帶動容器運動，重載的一邊上升，輕載的一側(cè)下降。為了保持平衡，在兩個容器的底部通過尾繩連接，這樣，多繩摩擦式提升系統(tǒng)就連成了一個環(huán)。 多繩摩擦式礦井提升機主要由以下各部分組成，每一部分都有其各自的工作原理和任務。 主軸裝置 組成部分有卷筒、制動盤、主軸、滾動軸承和壓塊。主導輪和主軸的連接方式有兩種：一種是采用單法蘭、單面摩擦連接，另一種是卷筒輪與主軸通過雙法蘭、鉸制孔螺栓連 接。制動盤在卷筒的邊上，根據(jù)不同的生產(chǎn)要求，有的卷筒兩邊各有一個制動盤，有的卷筒只有一邊焊接或者連接著一個。一般如果就卷筒的直徑小于 ，是通過焊接連接在一起的，大于 的采用可拆卸的連接模式。摩擦襯墊用固定塊壓緊在主導輪輪殼表面上，在一側(cè)軸承梁上或者地基上裝有一個固定主導輪用的鎖緊器。 江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 6 深度指示器 多繩摩擦式礦井提升機在運行的時候，由于鋼絲繩與主導輪之間的相互作用，摩擦襯墊受到摩擦力逐漸破損，慢慢差距加大，使得提升系統(tǒng)不穩(wěn)定，性能降低。深度指示器能夠檢測識別這種變化，做出調(diào)整， 自行消除誤差，正確的顯示出提升容器的實際位置。在每次提升結(jié)束之后，停止提升機的工作，需要把指示器的指針調(diào)到零的位置，方便下一次運行。調(diào)零機構(gòu)分為立式深度指示器調(diào)零機構(gòu)和水平選擇器的調(diào)零機構(gòu)。深度指示器系統(tǒng)一般多采用牌坊式深度指示器，它可以直觀的、形象的顯示信息。牌坊式深度指示器應用的比較普遍。 減速器 減速器是提升機機械系統(tǒng)起減速傳動裝置，用來傳遞運動和動力，降低轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)矩變大。提升機卷筒需要什么樣工作轉(zhuǎn)速，減速器就可以把電動機輸出的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化給卷筒。而且將電動機輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為提升機卷筒 所需要的工作轉(zhuǎn)矩。 多繩摩擦式礦井提升機減速器的主要類型有：單入軸平行軸齒輪減速器、雙入軸平行軸齒輪減速器、同軸式功率分流齒輪減速器。多繩摩擦式提升機減速器的速比一般為 715。 摩擦襯墊 多繩摩擦式提升機采用摩擦襯墊的原因： 1）使襯墊與鋼絲繩之間有摩擦因數(shù)，以保證傳遞一定的動力； 2）鋼絲繩張力分配不均 3）保護鋼絲繩。 摩擦式襯墊的性能直接影響提升機的性能參數(shù)、提升能力及安全可靠性，因此要求摩擦襯墊具有下列性能： 1） 鋼絲繩對偶摩擦式有較高的摩擦因數(shù)，且摩擦因數(shù)受水、油等影響較小。 2） 比壓、抗疲勞 性能高。 3） 耐磨性能要求比較高，必須要符合規(guī)定，還要保證磨損時產(chǎn)生的粉末、粉塵等微小顆粒對人體不會有負影響，而且不會損壞設備。 4） 溫度變化不影響設備性能。 5） 具彈性，能夠適應張力偏差，并且克服鋼絲繩之間的蠕動，減少錯位變化量。摩擦因數(shù)一般為 、 和 . 制動裝置 制動裝置傳動機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)成，傳動機構(gòu)可以控制調(diào)節(jié)傳動力矩，包括聯(lián)軸器減速器等部分，電動機配合齒輪聯(lián)軸器，減速器和聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動，齒輪聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動帶動減速器工作，經(jīng)過減速器的變換，然后輸出較低的輸出轉(zhuǎn)矩并傳遞給主軸，江蘇師范大學科文學院 多繩 摩擦式礦井提升機的設計計算及性能檢測 7 主軸與卷筒聯(lián)結(jié)， 這樣就帶動了提升機卷筒的轉(zhuǎn)動，可以進行提升。制動裝置就是制動器，制動器作用在盤式制動器的制動輪上， 盤式制動器中，碟形彈簧復位時產(chǎn)生的力就是制動力，靠油壓的大小松閘。當壓力油充入油缸后，推動活塞壓縮碟形彈簧，并帶動制動器體和閘瓦一起離開制動盤，進入松閘狀態(tài) 。當油缸內(nèi)油壓降低后，盤形彈簧就恢復其壓縮變形，靠彈簧力推動制動器體、閘瓦，帶動活塞移動，使閘瓦壓向制動盤進行制動。制動狀態(tài)時，制動力的大小變化由油缸內(nèi)工作油的壓力決定。當缸內(nèi)油壓為最小時，彈簧力全部作用在活塞上，閘瓦距離閘盤的間距最小，這時候的制動盤上正壓 力最大，制動力最大，閘瓦和制動盤緊緊連接在一起就是全制動狀態(tài) 。當液壓缸內(nèi)油壓為最大油壓時就是全松閘狀態(tài)。 液壓站液 壓站