【正文】 摘要 本文對多繩磨擦式礦井提升機發(fā)展及應用、種類及結構進行了綜合闡述，對多繩摩擦式礦井提升的優(yōu)缺點進行了分類和研究；論證了多繩摩擦提升的工作原理；介紹了多繩摩擦式礦井提升機的各種型號；在制動工作原理進行說明的基礎上，對制動器進行了選型。結合特定的礦井的采煤及地質情況，對多繩摩擦式礦井提升機進行設備選型，形成一整套完備的礦井提升系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的電控系統(tǒng)非常重要，所以最后對所設計的系統(tǒng)進行了電控系統(tǒng)設計。 多繩摩擦式礦井提升機系統(tǒng)的各系統(tǒng)的型號選型計算，及對各系統(tǒng)的統(tǒng)一布置，確定各系統(tǒng)的工作位置和尺寸，這些對多繩摩擦式礦井提升機在實際應用中提供了必要參數(shù)。 關鍵詞：多繩摩擦式礦井提升機；選型；制動；系統(tǒng)Abstract In this paper, rope and more frictionmine hoist the development and application, type and structure of a prehensive elaboration of multirope frictionmine the advantages and disadvantages of upgrading the classification and study of multirope friction demonstration enhance the work of principle。 introduced a multi Rope frictionmine hoist the various models in principle that brake work on the basis of a selection of the brake. With a specific mine coal mining and geological conditions, the multirope frictionmine hoist a selection of equipment, a set of prehensive mine hoist system, the whole system of electronic control is very important, so the final design of the system The control design. Multirope frictionmine hoist system of the Selection System Model, and the layout of the unified system, the system determine the location and size of these multirope frictionmine hoist in practical application to provide the necessary Parameters. Keywords: multirope frictionmine hoist。 Selection。 braking。 systemv目 錄摘要 iAbstract ii前言 v1 提升機的概述 1 1 2 42 提升機的組成 6 工作機構 6 制動系統(tǒng) 7 7 制動裝置的類型 8 機械傳動系統(tǒng) 8 8 9，控制和自動保護系統(tǒng) 9 103 提升機的選型計算 11 11 11 12 12 12 13 13 13 14 14 15 15（提升矸石） 15 提升系統(tǒng)計算 15 15 上繩弦長計算 16 上繩仰角計算 16 下繩弦長計算 16 下繩仰角計算 16 圍包角計算 16 上弦距下弦最小距離計算 164 提升機卷筒的設計 18 18 卷筒繩槽的確定 18 19 卷筒節(jié)徑設計 20 卷筒的長度設計 20 卷筒壁厚設計 20 卷筒強度計算 205 卷筒主軸的設計 22 卷筒軸的受力分析與工作應力分析 22 軸的設計計算 22 23 軸的校核 246 提升機的制動系統(tǒng) 25 盤式制動器 25 盤式制動器的布置方式 26 盤式制動器的工作原理 27 27 盤式制動器工作時所需制動力 27 每副閘應有的制動力矩 30 30 30 盤式制動器的調整和維護 34 閘瓦間隙的調整 34 蝶形彈簧的檢查 347 提升機的液壓站 35 液壓站的功用 35 提升機液壓站的工作要求 35 液壓站的組成部分 35 358 提升機電控系統(tǒng) 37 37 37 40 42 特點 42 43 提升機各部分分析 47結論 68致謝 69參考文獻 70前言目前，國外多繩摩擦式礦井提升機的發(fā)展方向是：發(fā)展落地式和斜井多繩摩擦式提升機，研究其用于特淺井、盲井的可能性，以擴大起使用范圍；采用新結構，以減小機器的外形尺寸和重量；實現(xiàn)自動化和遙控，以提高工作的可靠性和生產(chǎn)效率。在國內外，多繩摩擦式提升機得到飛躍發(fā)展，同單繩纏繞式提升機相比，它具備以下優(yōu)點：1）由于鋼絲繩不是纏繞在卷筒上，所以提升高度不受卷筒容繩量的限制，更適用于深井提升，這是多繩提升機較突出的優(yōu)點。例如瑞典某礦井使用50t箕斗的8繩提升機，提升高度為1300m主導輪的直徑僅為4m，若用單繩纏繞式提升機，，鋼絲繩直徑將為80mm，不僅設備重量大，而且設備和鋼絲繩直徑過大，制造和安裝使用維修都較困難。2）由于提升容器是由數(shù)根鋼絲繩所承擔，提升鋼絲繩直徑就比相同載荷下單繩提升的小，并導致主導輪直徑小，因而在同樣提升載荷下，多繩提升機具有體積小，重量輕，節(jié)省材料，制造容易，安裝和運輸方便等特點。3）由于多繩摩擦式提升機運動質量小，拖動電動機的容量與耗電量都相應減少。4）由于多根鋼絲繩提升，幾根鋼絲繩被同時拉斷的可能性極小，因此提高了提升設備的安全性，可不設斷繩保險器（防墜器），這就給使用鋼絲繩罐道礦井提供了有利條件。5）在卡罐和過卷的情況下，有打滑的可能性，可避免斷繩事故發(fā)生。6）由于多繩提升機的提升鋼絲繩一般都是偶數(shù)，因而可以用相同數(shù)量的左捻和右捻鋼絲繩，這樣，提升鋼絲繩在運行中產(chǎn)生的阻力就可以相互抵消，從而減輕了提升容器因鋼絲繩扭力而產(chǎn)生對罐道的側向壓力，既降低了運行中的摩擦阻力，又可以減輕罐耳和罐道的單向摩擦，從而延長了罐耳和罐道的使用壽命。7）由于主導輪寬度較小，軸的跨度也小，改善了主軸的負載性能。8）主導輪上不纏繩，提升鋼絲繩沒有在纏繩時沿軸中心方向上的擠壓力（單繩纏繞式礦井提升機上會受這種力的影響，通常稱之為“咬繩”），而且，由于鋼絲繩承受的動應力和靜應力都低，因而有利于鋼絲繩使用壽命的提高。通過本次的畢業(yè)設計，進一步熟悉多繩摩擦式礦井提升機各部分的工作原理，完成礦井多繩摩擦式提升機總體機構之中的各個部件的設計和校核計算，使之能夠在合適的礦井下進行運作，而且使提升機的生產(chǎn)效率大大的提高，保證礦井工作的順利進行。太原理工大學陽泉學院畢業(yè)設計說明書1 提升機的概述 礦井提升機是一種大型提升機械設備。由電機帶動機械設備，以帶動鋼絲繩從而帶動容器在井筒中升降，完成輸送任務。礦井提升機是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來?，F(xiàn)代的礦井提升機提升量大，速度高，安全性高，已發(fā)展成為電子計算機控制的全自動重型礦山機械。礦井提升機主要由電動機、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，采用交流或直流電機驅動。按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機和摩擦式礦井提升機。纏繞式礦井提升機有單卷筒和雙卷筒兩種，鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。單筒大多只有一根鋼絲繩，連接一個容器。雙筒的每個卷筒各配一根鋼絲繩，連接兩個容器，運轉時一個容器上升，另一個容器下降。纏繞式礦井提升機大多用于年產(chǎn)量在120萬噸以下、井深小于400米的礦井中。摩擦式礦井提升機的提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。摩擦式礦井提升機根據(jù)布置方式分為塔式摩擦式礦井提升機（機房設在井筒頂部塔架上）和落地摩擦式礦井提升機（機房直接設在地面上）兩種。按提升繩的數(shù)量又分為單繩摩擦式礦井提升機和多繩摩擦式礦井提升機。后者的優(yōu)點是：可采用較細的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年產(chǎn)120萬噸以上、井深小于2100米的豎井大多采用這種提升機礦井提升機具有以下特點：（1）安全性所謂安全性，就是不能發(fā)生突然事故。由于礦井提升設備在礦山生產(chǎn)中所占的地位十分重要，其運轉的安全性．不僅直接影響整個礦井的生產(chǎn)，而且還涉及人員的生命安全。因此各國都對礦井提升設備提出了極嚴格的要求。在我國這些規(guī)定包括在《煤礦安全規(guī)程》只中。（2）可靠性 所謂可靠性，是指能夠可靠地連續(xù)長期運轉而不需在短期內檢修。礦井提升設備所擔負的任務十分艱巨，不僅每年要把數(shù)十萬噸到數(shù)百萬噸的煤炭和礦石從井下提升到地面，而且還要完成其他輔助工作。一個年產(chǎn)150萬噸的礦井，停產(chǎn)一天就要損失大約20萬元。因此礦井提升機至少要服務二十年以上而不需大修。（3）經(jīng)濟性礦井提升設備是礦山大型設備之一，功率大，耗電多，大型礦井提升機的功率超過1000KW。因此礦井提升設備的造價以及運轉費用，也就成為影響礦井生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標的重要因素之一。礦井提升設備是礦山運輸中的咽喉設備,又是礦山最大的耗電設備。西德、瑞典等國是當今世界上制造礦井提升機較先進的國家,特別是多繩摩擦式提升機更為突出。在這些國家的豎井中幾乎全部采用較先進的多繩摩擦式提升機,不僅廣泛采用龐大井塔的塔式多繩摩擦提升機,而且越來越多地使用較低的井架的落地式多繩提升機。它們的發(fā)展特點是體積小,重量輕,終端提升量大,提升速度高,襯墊材料摩擦系數(shù)大又耐磨,液壓制動,運轉安全可靠,自動化程度高,多機集中控制等。生產(chǎn)的產(chǎn)品供世界上二十多個國家使用。我國礦井提升設備在上述技術方面與發(fā)達國家相比有一定的差距，自動化和多機集中控制技術方面差距大，產(chǎn)品在國際市場上缺乏競爭能力。內裝式提升機在我國已有多臺運行，作為高度機電一體化的，節(jié)能新產(chǎn)品應重點發(fā)展。同時開展斜井提摩擦提升和布雷爾提升機的研制。目前國外礦井提升機總的發(fā)展趨向是： (1)向大型化發(fā)展 礦井大型化和要求提升機大型化之目的主要在于獲得更大的礦產(chǎn)量。1O年前，年產(chǎn)90～120萬t的礦為大型礦。目前，就世界范圍而言， 年產(chǎn)200～300萬t的礦山也不算大，僅僅算中、小型礦 瑞典最大地下礦將達1000 ～2500萬r／a。大型化主要體現(xiàn)在大容量的提升容器。目前．世界上一次提升最大重量已達63t。國外大型提升機都采用多繩摩擦式提升機。 (2)向自動化、遙控方向發(fā)展 自動化不僅僅是為了節(jié)省人力，更重要的是適應大生產(chǎn)、集中控制、集中管理、系統(tǒng)聯(lián)動的需要．也是保證產(chǎn)量和提高勞動生產(chǎn)率的有效手段 同時也包含減輕勞動強度、節(jié)省人力、電力和提高運行安全性。國外大型礦井提升機都廣泛采用以多種保護為基礎的自動化運行．并能記錄和處理各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運行等資料。英國完善了包括有全功能維護設計的可控硅供電，直接連接直流電動機驅動系統(tǒng)和在井簡中的提升機控制系統(tǒng) 目前國外主井幾乎都是自動化運行，副井由于機動性大．一般都是采用按鈕控制和在罐籠內遙控。(3)繼續(xù)發(fā)展多繩提升機 一般淺井、提升重量不大時．可采用常規(guī)纏繞式提升機；但當深井、提升重量大時，須采用多繩摩擦式提升機。有相當一部分提升任務既可采用纏繞式提升機也可采用多繩提升機，如果現(xiàn)場條件允許．則多繩摩擦式提升機更為經(jīng)濟。目前多繩纏繞式提升機繼續(xù)向更先進方向投展。有些國家生產(chǎn)的多繩提升機，塔式和落地式多繩提升機大致各占5O%。(4)發(fā)展各種新型和專用提升設備除目前已出現(xiàn)的落地式提升機、布雷爾提升機和采用鋼芯膠帶牽引的摩擦式提升機外； 國外還研制了起重式提升機、各種不同包圍角的多繩摩擦式提升機(用于淺井)．另外，還研制了不同形式的無繩提升設備，現(xiàn)已知的有機械式、電磁式、水力式和風動式。 (5)采用“四新”(新技術、新結構、新材料和新工藝)采用“四新” 后，提升機主軸裝置、制動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和驅動系統(tǒng)等各部分不斷改進提高，使整個多繩摩擦式提升機結構朝著體積小、重量輕、效率高的方向發(fā)展。 國內礦井提升機的發(fā)展趨向是：(1)發(fā)展多繩摩擦輪提升機，特別是大型落地式多繩提升機． 以及斜井、斜坡道用的多繩提升機；(2)不斷改進井研制新型單繩及多繩纏繞式礦井提升機}(3)可控硅供電及徽電子技術在提升機上應用，以及可編程序控制器，遙控技術．交交變頻調速等先進技術；(4)研制應用高性能摩擦襯墊．高比壓閘瓦等新技術、新材料；(5)不斷引進、消化、吸收國外先進技術，并用于制造國產(chǎn)礦井提升機。淘汰落后技術，如塊式閘及角移式閘．氣動制動器，鑄造結構并限制減速器和控制繼電器的使用。按工作原理不同，礦井提升機可分為兩類：單繩纏繞式和多繩纏繞式提升機。單繩纏繞式又可分為單卷筒提升機和雙卷筒提升機。單繩纏繞式提升機的工作原地如圖l—1所示，簡單地說，就是用一根較粗的鋼絲繩在卷筒上纏上和纏下來實現(xiàn)容器的提升和下放運動。 單繩纏繞式提升機 多繩纏繞式提升機 1滾筒；2鋼絲繩；3容器； 1主導輪；2鋼絲繩；3平衡尾繩；4平衡尾繩；5天輪 4容器；5導向輪 圖l—1提升機安裝在地面提升機房里，鋼絲繩一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪后懸掛提升容器。圖1—1所承為單繩纏繞式單卷筒提升機，卷筒上固定兩根鋼絲繩，并應使每根鋼絲繩在卷簡上的纏繞方向相反。這樣，當電動機經(jīng)過減速器帶動卷筒旋轉時，兩根鋼絲繩便經(jīng)過天輪在卷筒