【正文】 心軸，b圖為轉(zhuǎn)動心軸。卷揚機卷筒工作時，鋼絲繩在卷簡上的位置是變化的。本設(shè)計中L=1500mm D=3500 mm，符合3的要求，所以只計算壓應(yīng)力即可。本設(shè)計的卷筒五特殊需要，額定起重重量不是很大，所以選擇HT200的鑄鐵制造。圖 4—2 內(nèi)齒嚙合式卷筒卷筒的設(shè)計主要尺寸有節(jié)徑 、卷筒長度 L 、卷筒壁厚 δ。繩槽的形狀分別為標準繩槽和深槽兩種，如圖（4—1）。由于鋼絲繩和卷筒表面之間接觸應(yīng)力較高，相鄰繩圈在工作時又有摩擦，鋼絲繩使用壽命就要降低。只有在繞繩量特別大或特別要求機構(gòu)緊湊的情況下，為了縮小卷筒的外形尺寸，才采用多層繞的方式。其主要技術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=3500mm，天輪直徑DT=3500mm，最大靜張力570kN，最大靜張力差180kN，鋼絲繩根數(shù)4根，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度V=6 m/s，變位質(zhì)量10940kg，襯墊摩擦系數(shù)。P`K大件===P`K人==式中:Hc—鋼絲繩懸垂長度Hc=H+Hj+Hh=445+15+10=470m n—首繩鋼絲繩根數(shù) Hh—尾繩環(huán)高度 H—礦井深度，m； Hj—井架高度，在尚未精確確定時，可按下面數(shù)值選?。汗藁\提升Hj 根據(jù)以上計算，首繩選用型鋼絲繩左右捻各兩根。 根據(jù)礦井的年產(chǎn)量及輔助提升量，經(jīng)計算，（寬窄各一個），鋼絲繩罐道，寬灌籠質(zhì)量為Q=18500kg，每次載人數(shù)98人，窄罐籠質(zhì)量為Q=10000kg,每次載人數(shù)72人。本次設(shè)計的就是副井所使用的提升機。 根據(jù)上述各項自動保護作用的要求，自動保護可分為提升機運行過程中的自動保護和一次提升結(jié)束時的自動保護。，控制和自動保護系統(tǒng) 拖動、控制和自動保護系統(tǒng)包括主拖動電動機和微拖動電動機、電氣控制系統(tǒng)和自動保護系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)必須與自動保護系統(tǒng)和字電功機聯(lián)鎖：即潤滑系統(tǒng)失靈時(如潤滑油壓力過高或過低、軸承溫升過高等)，主電動機斷電，提升機進行安全制動。這樣，除采用低速直流電動機拖動外，一般情況下不能將主軸與電動機直接聯(lián)接，中間必須經(jīng)過減速器。XKT型、JK型、GKT型、JKD型、JKM型、JKMD型提升機使用液壓盤式制動裝置。 制動裝置的類型 制動裝置中的制動器按結(jié)構(gòu)分為塊閘和盤閘；傳動裝置按傳動能源分為油壓、氣壓及彈簧等。 因此，主軸裝置應(yīng)保證主軸、卷筒和其它部分有足夠的強度和剛度。但是，根據(jù)我國目前淺井多、斜并多的特點，單繩纏繞式提升機仍然是目前制造和使用的重點。不難看出，多繩摩擦式提升機的一個根本特點和優(yōu)點是鋼絲繩不在主導(dǎo)輪輪上纏繞，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，靠摩擦力進行工作。單繩纏繞式雙卷筒提升機具有兩個卷筒，每個卷筒上固定一根鋼絲繩，并應(yīng)使鋼絲繩在兩卷筒上的纏繞方向相反，其工作原理和特點與單卷筒提升機完全相同。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(yīng)使每根鋼絲繩在卷簡上的纏繞方向相反。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。(4)發(fā)展各種新型和專用提升設(shè)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(shè)備，現(xiàn)已知的有機械式、電磁式、水力式和風(fēng)動式。(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(dāng)深井、提升重量大時，須采用多繩摩擦式提升機。國外大型提升機都采用多繩摩擦式提升機。1O年前，年產(chǎn)90～120萬t的礦為大型礦。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。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。因此礦井提升機至少要服務(wù)二十年以上而不需大修。在我國這些規(guī)定包括在《煤礦安全規(guī)程》只中。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。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。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。礦井提升機是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來。8）主導(dǎo)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(yīng)力和靜應(yīng)力都低，因而有利于鋼絲繩使用壽命的提高。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(shè)備的安全性，可不設(shè)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。在國內(nèi)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。 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。摘要 本文對多繩磨擦式礦井提升機發(fā)展及應(yīng)用、種類及結(jié)構(gòu)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(chǔ)上，對制動器進行了選型。 關(guān)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。 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(gòu) 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(shè)計 18 18 卷筒繩槽的確定 18 19 卷筒節(jié)徑設(shè)計 20 卷筒的長度設(shè)計 20 卷筒壁厚設(shè)計 20 卷筒強度計算 205 卷筒主軸的設(shè)計 22 卷筒軸的受力分析與工作應(yīng)力分析 22 軸的設(shè)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(yīng)有的制動力矩 30 30 30 盤式制動器的調(diào)整和維護 34 閘瓦間隙的調(diào)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(jié)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(jié)構(gòu)，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。3）由于多繩摩擦式提升機運動質(zhì)量小，拖動電動機的容量與耗電量都相應(yīng)減少。7）由于主導(dǎo)輪寬度較小，軸的跨度也小，改善了主軸的負載性能。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)。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。纏繞式礦井提升機大多用于年產(chǎn)量在120萬噸以下、井深小于400米的礦井中。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。因此各國都對礦井提升設(shè)備提出了極嚴格的要求。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。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。生產(chǎn)的產(chǎn)品供世界上二十多個國家使用。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。目前．世界上一次提升最大重量已達63t。英國完善了包括有全功能維護設(shè)計的可控硅供電，直接連接直流電動機驅(qū)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(nèi)遙控。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%。淘汰落后技術(shù)，如塊式閘及角移式閘．氣動制動器，鑄造結(jié)構(gòu)并限制減速器和控制繼電器的使用。 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(dǎo)輪；2鋼絲繩；3平衡尾繩；4平衡尾繩；5天輪 4容器；5導(dǎo)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。單繩纏繞式提升機的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機械結(jié)構(gòu)等都是由這一特點來確定的。當(dāng)主導(dǎo)輪由電動機通過減速器帶動向某一個方向轉(zhuǎn)動時，在鋼絲繩和摩擦襯墊之間使發(fā)生很大的摩擦力，使鋼絲繩在這種摩擦力的作用下，跟隨主導(dǎo)輪一起運動，從而實現(xiàn)容器的提升和下放。 多繩摩擦式提升機與單繩纏繞式提升機比較，在規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機械結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟效果等方而都優(yōu)越得多，就深井和大產(chǎn)量來說，是堅井提升的發(fā)展方向。圖2—1所示 工作機構(gòu)工作機構(gòu)的作用是：（1）纏繞或搭放提升鋼絲繩； （2）承受各種正常載荷(包括固定靜載荷和工作載荷)，并將此載荷經(jīng)過軸承傳給基礎(chǔ)； （3）承受在各種緊急事故情況下所造成的非常載荷，在非常載荷作用下，主軸裝置的各部分不應(yīng)有殘余變形； （4）當(dāng)更換提升水平時，能調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度(僅限于單繩纏繞式雙卷筒提升機)。 制動系統(tǒng)1)在提升機正常工作的減速階段或下放重物時，參與調(diào)整提升機的運行速度，并在提升終了時使之正常停車，即工作制動； 2）當(dāng)提升機工作異常時使之迅速停車，以免事故擴大，即安全制動； 3）當(dāng)提升機檢修時，使之保持不動； 4）雙筒提升機在進行調(diào)繩操作時，是卷筒保持不動。JKA型提升機使用液壓綜合式制動裝置。（1）減速器的作用：礦井提升機主軸的轉(zhuǎn)數(shù)由于受提升速度的限制，一般在l0一60轉(zhuǎn)／分之間，而用作拖動的電動機的轉(zhuǎn)數(shù)，一般在480一960轉(zhuǎn)／分之間。主要有兩種：蛇形彈簧聯(lián)軸器(用于聯(lián)接電動機和減速器高速軸)齒輪聯(lián)軸器(用于聯(lián)接提升機主軸和減速器低速軸)潤滑系統(tǒng)的作用是：在提升機工作時，不間斷地向主軸承、減速器軸承和嚙合齒面壓送潤滑油，以保證軸承和齒輪能良好的工作。深度指示器的作用：(1)指示提升容器的運行位置；(2)容器接近井口卸載位置和井底停車場時， 發(fā)出減速信號；(3)當(dāng)提升機超速和過卷時進行限速和過卷保護；(4)對于多繩摩擦式提升機，深度指示器還應(yīng)能自動調(diào)零，以消除由于鋼絲繩在主導(dǎo)輪摩擦襯墊上的滑動、蛹動和自然伸長等所造成的指示誤差。 自動保護系統(tǒng)應(yīng)具有如下性能： (1)提升機超速時(包括等速和減速階段的超速)自動對系統(tǒng)進行保護； (2)提升容器過卷時自動對系統(tǒng)進行保護； (3)制動油欠壓或超壓時自動對系統(tǒng)進行保護； (4)潤滑油欠壓或超壓時自動對系統(tǒng)