【正文】 鋼絲繩便經(jīng)過天輪在卷筒上纏上和纏下，從而使提升容器在井筒里上下運動。提升機按工作原理的不同,可分為兩大類,如下圖所示。礦井提升機作為礦山進行生產(chǎn)活動的關(guān)鍵設(shè)備之一，其生產(chǎn)效率的提高和作業(yè)的平穩(wěn)安全，無疑具有極其重大的影響。需綜合運用到各門學(xué)科知識,本次設(shè)計將是我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到較好的訓(xùn)練的重要機會。提升設(shè)備耗電量巨大，在金屬礦中，耗電量有時可以達到40%。礦井提升機的工作特點是在一定的距離內(nèi)，以一定的速度往復(fù)運行。. . . .. .1緒論礦井提升設(shè)備是礦井生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，在礦井生產(chǎn)中占有重要的地位，是溝通井下生產(chǎn)與地表生產(chǎn)運輸?shù)募~帶。為保證提升工作高效率和安全可靠，提升機應(yīng)具有良好的控制設(shè)備和完善的保護裝置。因此，對其高效運轉(zhuǎn)、提高效率以及節(jié)約能源必須予以高度重視。能提高了我們獨立思考、解決問題、創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。歷經(jīng)幾十年發(fā)展，我國的礦井提升機技術(shù)取得了不少的進步，但與美國、德國等世界發(fā)達國家相比，依然存在著很大的差距。本課題所設(shè)計的移動式提升機的工作原理同于一般的單繩纏繞式提升機。不難看出，單繩纏繞式提升機的一個根本特點和缺點是鋼絲繩在卷筒上不斷的纏上和纏下，這就要求卷筒必須具備一定的纏繞表面積，以便能容納下根據(jù)井深或提升高度所確定的鋼絲繩懸垂長度。同時，也會使提升機械龐大。移動式提升機又類似于汽車起重機，在工作時可放下支腳，駐鋤，及上頂（用于支承礦井頂部）等輔助支承部件，在非工作狀態(tài)下，可收起支腳，上頂，在其他設(shè)備幫助下移動到別處。（2）副井提升設(shè)備：專門用于提升矸石、升降人員、運送材料和設(shè)備等。（2）斜井提升設(shè)備。（4）吊桶提升設(shè)備（只用于豎井提升）。（2）提升平衡設(shè)備。1876年德國人戈培利用摩擦原理，制造出單繩摩擦式提升機。以后，隨著礦井生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進步，纏繞式卷筒提升機和摩擦輪式提升機又各有其不同的發(fā)展。目前多繩摩擦輪式提升機的繩數(shù)已達到14根，最大一次提升量達到65噸，最大直徑一般達到9米，繩速達35m/s。后來又出現(xiàn)了適合超深井的雙繩纏繞的布雷爾式提升機?；喗M設(shè)計方案如下圖所示： 滑輪組布局圖因本課題中提升重量為2500KG，較小，采用此方案即能滿足給定條件要求，更能降低鋼絲繩對于卷筒直徑的要求。按鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲的接觸狀態(tài)，分為點接觸、線接觸和面接觸（）： ( a )點接觸 ( b )線接觸 ( c )面接觸（1）、點接觸（D型）鋼絲繩（(a)），股內(nèi)各層鋼絲互相交叉，呈點接觸。線接觸鋼絲繩承載能力大，耐磨性好，使用壽命長，在相同使用條件下，比點接觸（D型）鋼絲繩壽命高50%~100%。用異形截面鋼絲可以捻制成封閉繩((b))，繩的表面光滑，能承受橫向裁荷，常用作纜式提升機和架空索道的承載繩。鋼繩的捻向（左旋或右旋）只在使用無繩槽的光面卷筒時才需要考慮。按繩芯的材料分有機芯、石棉纖維芯和金屬芯三種。在室內(nèi)或一般工作環(huán)境中大都使用光面鋼絲繩。在起升高度大、承載分支數(shù)少的場合(如港口門座起重機、高層建筑用塔式起重機)推薦使用輕微扭轉(zhuǎn)或不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩。在腐蝕性環(huán)境中應(yīng)采用鍍鋅鋼絲繩。缺點是：斷頭繩股容易松開，繩頭必須扎緊；懸吊重物時容易旋轉(zhuǎn)，極易卷曲扭結(jié)，故在吊裝中不宜采用。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)則ISO4308I：1986和我國起重機設(shè)計規(guī)范GB381183的規(guī)定。選擇系數(shù)C的取值與機構(gòu)工作級別有關(guān)， C值和N值選擇表綜上所述：根據(jù)《中國采礦手冊》表108初選定625S。由《起重施工規(guī)范》（HGJ20183）和《起重機械安全規(guī)程》（GB606785）等有關(guān)資料中已有規(guī)定。在有護繩輪、圓形吊耳或曲率半徑較大時，可采用低限，同時還要考慮吊索分支數(shù)的多少，吊索根數(shù)多，受力后每一個分支不易串動均勻，則應(yīng)取上限。由《機械安全手冊》公式（512）可知凈截面面積占毛截面面積的47%,則=式中 ——折減系數(shù)。故鋼絲繩類型：625S 直徑d: 24mm 公稱抗拉強度：1670Mpa 參考單位重量：241kg/100m鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲的接觸狀態(tài)：線接觸鋼絲繩的捻繞方向：交互捻標(biāo)記為： 鋼絲繩 625S+WR24167I光交互所謂鋼絲繩的壽命，就是達到報廢標(biāo)準(zhǔn)的使用期限。理想的滑輪槽半徑約為R＝，R太大使鋼絲繩與滑輪槽接觸面積減小，R太小有將鋼絲繩卡死的毛病。（4）、盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)，即不要使鋼絲繩通過太多的滑輪（在選用滑輪組的型式及倍率時予以考慮），并且盡量避免使鋼絲繩反向彎曲（）。潤滑前需用鋼絲刷去繩上污物，并用煤油清洗，潤滑時要將潤滑油加熱到80攝氏度以上，使油容易滲到鋼絲繩的內(nèi)部。用編結(jié)法固定繩端的鋼絲繩強度為鋼絲繩本身強度的75％～90％(繩徑小的取大值)。根據(jù)使用經(jīng)驗，一般認為，當(dāng)繩卡中的鋼絲繩直徑減小1/3，表明螺母的擰緊度合適。(a) 編結(jié)法 (b)繩卡固定 (c)楔形套筒固定 (d)錐形套筒灌鋅固定 (e)錐形套筒中多楔固定 綱絲繩端部的固定方法 (3)、楔形套筒固定((c) ）： 鋼絲繩尾端繞過楔塊，利用楔塊在套筒內(nèi)的鎖緊作用使鋼絲繩固定，這種固定方法用于空間緊湊的地方。固定處的強度與鋼絲繩強度大致相同。它采用鏈節(jié)式接頭。用來改變鋼絲繩的方向；動滑輪裝在移動的心軸上，可與定滑輪一起組成滑輪組以達到省力或增速的目的。左右(120176。 滑輪的槽形（2）、允許鋼絲繩有一心的偏斜角(角度的正切約為1／10)，而不使鋼絲繩與繩槽側(cè)壁相摩擦，為此繩槽側(cè)壁應(yīng)有適當(dāng)?shù)膴A角，通常＝35176。（3）、繩槽應(yīng)有足夠的深度C，以防止鋼絲繩脫槽。主要缺點是輪緣易碰碎，壽命短 因此在工作繁重、沖擊大及不便檢修的地方不宜采用。焊接滑輪 鋼材可選用焊接性能好的Q235鋼。 鋁合金滑輪 重量輕，硬度低，有利于延長鋼絲繩使用壽命，但是價格較貴，用在要求滑輪重量很輕的地方，如臂端滑輪采用鋁合金還是比較經(jīng)濟的。根據(jù)起重機設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，滑輪的最小卷繞直徑不能小于下式規(guī)定的數(shù)值： ＝hd式中： ——按鋼絲繩中心計算的滑輪最小卷繞直徑(mm)； h ——與鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，移動式提升機選取h=18； d ——鋼絲繩的直徑(mm)。根據(jù)負荷的不同性質(zhì)，電動機常用的工作制分為S2（短時工作制）、S3（斷續(xù)周期工作制）、S4（包括起動的斷續(xù)周期性工作制）、S5（包括電制動的斷續(xù)周期工作制）四種。又電動機所需輸出功率為P==查得其中=根據(jù)《小功率電機的選用和應(yīng)用技術(shù)》初選電動機的型號為Y160L6,在額定工作制（即JC=100%）時功率為11KW，轉(zhuǎn)速為970r/min。式中 ——穩(wěn)態(tài)平均功率(KW)；G——穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)，；——提升速度(m/s)。筒殼是卷筒的直接承載部件；支輪是支撐筒殼和傳力的部件；支環(huán)是為增加筒殼的穩(wěn)定性。最近生產(chǎn)的JK系列提升機，其卷筒結(jié)構(gòu)屬于第二種類型，其結(jié)構(gòu)特點是，采用圓板或圓環(huán)結(jié)構(gòu)的彈性支輪，卷筒內(nèi)部不設(shè)置支環(huán)，卷筒的穩(wěn)定性由筒殼本身保證，亦即簡殼厚度除滿足強度要求外，還應(yīng)滿足穩(wěn)定性的要求，因此筒殼較厚，稱為“厚殼薄支”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是卷筒各處剛度比較均勻，筒殼受力情況有所改善。因為只有這樣，才能提出相應(yīng)的合理的結(jié)構(gòu)設(shè)汁。a、沿筒殼圓周方向局部開裂 b、沿焊縫或支環(huán)外局部開裂 筒殼的裂紋形式（示意圖）造成筒殼變形和開裂的主要原因有：理論計算中的誤差過大；結(jié)構(gòu)設(shè)計上的某些不合理，加工裝配上的缺陷；使用利維護上的不合理，鋼板材質(zhì)上的缺陷等等。單層繞卷筒表面通常切出導(dǎo)向螺旋槽，繩槽分標(biāo)準(zhǔn)槽與深槽兩種形式。卷筒的名義直徑DD=hd式中 D——卷筒名義直徑d——鋼絲繩直徑 h——與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)相關(guān)的系數(shù) 系數(shù)h值（GB/T38111983）機構(gòu)工作極別e值M1~M314M416M518M620M722．4本次設(shè)計選取e =則有： D=2024=考慮到提升高度較高故?。篋0=700mm卷筒的長度L 卷筒長度示意圖單層單聯(lián)卷筒 P=d+2式中 m為滑輪組倍數(shù)多層卷繞卷筒 （《礦井提升機械設(shè)備》公式37）式中 ——無繩槽的卷筒端部尺寸，按需要定——固定繩尾所需長度，≈3P——中間光滑部分長度n——卷繞層數(shù)——錯繩圈數(shù)，取2~4圈。此外，還承受扭轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力。=A=====180 MPa故有≤ 卷筒強度滿足要求。這種方法可使卷筒縮短，但是卷筒構(gòu)造復(fù)雜。不便于鋼絲繩更換，但可以用于多層繞。為了在預(yù)定的使用期限內(nèi)，輪齒齒面不產(chǎn)生疲勞點蝕，則應(yīng)滿足接觸區(qū)的最大應(yīng)力區(qū)小于許