【正文】 摘 要 礦山生產(chǎn)的全過程離不開礦山提升和運輸工作。因此，運輸和提升工作的好壞直接影響到礦山生產(chǎn)能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產(chǎn)的動脈，那提升設(shè)備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。提升機是聯(lián)系井下和地面的重要運輸工具，礦井提升工作是整個采礦工程中的重要環(huán)節(jié)。 礦井提升機的主軸裝置是其主要的工作機構(gòu)，它不僅要承受各種正常載荷（包括固定載荷和工作載荷），還要承受各種緊急事故情況下所造成的非正常載荷。為了使提升機高效、安全、可靠地為國內(nèi)外礦山機械用戶服務(wù)，實現(xiàn)廣大用戶和企業(yè)的經(jīng)濟雙贏，實現(xiàn)礦山機械用戶的高效、安全、低耗的良性經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢。設(shè)計者要綜合運用機械設(shè)計等知識，通過設(shè)計計算、繪圖以及運用技術(shù)標準、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)資料，完成預(yù)期設(shè)計任務(wù)，并使機械設(shè)計的基本技能得到訓(xùn)練。 本文簡要介紹了提升絞車的工作原理，分類及性能要求，根據(jù)提供的技術(shù)規(guī)格和設(shè)計參數(shù)，提出了提升絞車的總體設(shè)計方案。礦用絞車為例，著重說明了減速器系統(tǒng)的設(shè)計，確定了各部分結(jié)構(gòu)尺寸，并對箱體進行了設(shè)計。根據(jù)提升系統(tǒng)的基本要求，對滾筒的強度、受力進行了分析。關(guān)鍵詞： 礦井提升機 滾筒 主軸 設(shè)計Abstract The whole process of production in mines from mining ascension and transport work. Therefore, transportation and ascension direct influence work on mine production can be normal efficient. If the transport line is the artery, the mine production lifting equipment is its throat, It is obvious that its importance and is an important transport machine that contacting underground and surface, And it is the important link in the whole mining engineering.The spindle device of mine hoist is the primary operating mechanism, it not only to bear a variety of normal load (including the fixed load and working load), but also bear abnormal load that caused by a variety of emergency situation. In order to improve machine efficiency, safety, reliable customer service for domestic and foreign mining machinery to achieve the majority of users and the enterprise39。s economic winwin situation, mining machinery users to achieve efficient, safe, low consumption of good economic development trend. Designers to design the integrated use of mechanical knowledge, through the design calculations, drawing and the use of technical standards, specifications, design manuals and other information, is expected to plete the design tasks, and mechanical design of the basic skills of training. Principle, catalogue and requirement of the lifting winch for coal mines are introduced simply. Based on requirements and the parameters provided ,the total design idea for the lifting winch is proposed. As the example , utilized in coal mines is designed. The design for the retarder is introduced in detail. The dimensions of all the parts are determined. The box is also designed. In order to force applied on the lifting winch ,strength of the roller is calculated. Key words: Hoist Drum Spindle Designii目 錄前 言 11 緒 論 2 礦井提升機的簡介 2 礦井提升機的用途和發(fā)展概況 3 礦井提升機的工作原理 5 礦井提升機的任務(wù)及其地位 72 提升機的選型和計算 9 設(shè)計依據(jù) 9 罐籠的選擇 9 鋼絲繩的選擇 9 卷筒的選擇 12 提升機的選擇 133 提升機減速器的設(shè)計 15 擬定傳動方案 15 預(yù)選電動機 15 計算傳動裝置的總傳動比分配傳動比 16 主軸的確定 17 17 軸的校核 18 確定主軸部分的軸承及校核 20 減速器的設(shè)計 22 23 減速器各軸的確定 32 各軸軸承的選擇 42 42 提升機各部分鍵的選擇 43 444 制動器設(shè)計 47 制動器設(shè)計要求 47 提升機制動器主要類型 48 盤式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理 515 提升設(shè)備的運動學(xué)及動力學(xué)計算 54 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計算 54 提升加速度的確定 55 選擇加減速度 55 57致 謝 60參考文獻 611 前 言 我國是個能源大國，也是礦山機電設(shè)備制造和使用大國。從20世紀50年代仿造第一臺礦井提升機以來，至今已設(shè)計制造、使用了近600多臺。隨著社會需求和現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展，礦山工業(yè)企業(yè)亟待生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)施的機械化、電氣化、現(xiàn)代化。而礦山工業(yè)的提升機是咽喉設(shè)備，產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，老產(chǎn)品運行年深日久，原本落后的結(jié)構(gòu)問題暴露突出，故障增多，嚴重影響礦山的安全運轉(zhuǎn)，抑制了礦山工業(yè)的高速發(fā)展，給國民經(jīng)濟帶來了不良的影響。 隨著國內(nèi)礦井生產(chǎn)量的日新月異的提高，對提高提升機的安全性、可靠性、生產(chǎn)效率以及整機自動化運行水平，降低操作者及維護人員的勞動強度、處理設(shè)備事故的速度與對策等，成了迫切要求。本次設(shè)計是關(guān)于單繩纏繞式礦井提升機的設(shè)計，在本次設(shè)計中將大學(xué)四年所學(xué)習(xí)的材料力學(xué)，理論力學(xué)，機械制造，機械設(shè)計，機械制圖等知識進行了一次綜合的運用。本次設(shè)計不僅是對大學(xué)所學(xué)知識的總結(jié)和鞏固而且為以后進入社會參見工作積累了一定的經(jīng)驗，本次設(shè)計是個難得的學(xué)習(xí)機會。 在畢業(yè)設(shè)計過程中，通過上網(wǎng)查資料，圖書館借書，我逐步認識了礦井提升機的工作原理和基本構(gòu)造，為我能夠圓滿完成設(shè)計任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。另外我要特別感謝這次畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師，張會端老師不僅給我提供了礦井提升機的相關(guān)資料而且給了我不少有用的建議，給我?guī)砗艽蟮膸椭?。由于本人理論水平有限，實踐經(jīng)驗較少，本次設(shè)計就難免有錯誤和考慮不足之處，敬請各位老師以及閱讀者提出寶貴的意見和建議。01 緒 論 礦井提升機的簡介 礦井提升機是一種大型提升機械設(shè)備。由電機帶動機械設(shè)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(wù)。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(qū)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(zhuǎn)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(shè)在井筒頂部塔架上）和落地摩擦式礦井提升機（機房直接設(shè)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(shè)備在礦山生產(chǎn)中所占的地位十分重要，其運轉(zhuǎn)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(shè)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》中。（2）可靠性 所謂可靠性，是指能夠可靠地連續(xù)長期運轉(zhuǎn)而不需在短期內(nèi)檢修。礦井提升設(shè)備所擔(dān)負的任務(wù)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(wù)二十年以上而不需大修。（3）經(jīng)濟性 礦井提升設(shè)備是礦山大型設(shè)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(shè)備的造價以及運轉(zhuǎn)費用，也就成為影響礦井生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標的重要因素之一。 礦井提升機的用途和發(fā)展概況 礦井提升設(shè)備是礦山運輸中的咽喉設(shè)備,又是礦山最大的耗電設(shè)備。西德、瑞典等國是當(dāng)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(zhuǎn)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(shè)備在上述技術(shù)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(shù)方面差距大，產(chǎn)品在國際市場上缺乏競爭能力。 內(nèi)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(yīng)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