【文章內(nèi)容簡介】 共 43 頁 單筒主軸裝置由左右兩個與制動輪制成一體的鑄鐵支輪用切向鍵與主軸聯(lián)接。卷筒支承在兩端支輪上，并通過螺栓與支輪聯(lián)接（見圖 31）。 1— 切向鍵 2— 制動輪 3— 筒殼 4— 木襯 5— 錐齒輪 6— 手輪 7— 主軸 8— 小絞輪 9— 蝸輪 10— 蝸桿 11— 支架 圖 31 KJ 型（БМ 型）提升機主軸裝置 雙筒主軸裝置由固定卷筒和游動卷筒及調(diào)繩離合器等組成，調(diào)繩離合器采用手動蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，調(diào)繩操作費時費力。卷筒為兩半薄殼結(jié)構(gòu)，強度較低（見圖 32）。 單筒主軸裝置由卷筒、主軸、主軸承、左右輪轂等組成（見圖 31）。主軸承為滑動軸承。左輪轂與主軸為滑動配合，右輪轂是壓配在主軸上，并用強力切向鍵與主軸固定。卷筒與右輪轂的聯(lián)接全部采用精制配合螺栓，卷筒與左輪轂的聯(lián)接采用數(shù)量各為一半的精制配 合螺栓和普通螺栓。 雙筒主軸裝置由主軸、主軸承、兩個卷筒、四個輪轂、調(diào)繩離合器等主要零部件組成（見圖 32）。固定卷筒裝在主軸的傳動側(cè)，其與輪轂的聯(lián)接與單筒主軸裝置相同。游動卷筒在主軸的非傳動側(cè)，游動卷筒與游筒右支輪的聯(lián)接采用數(shù)量各一半的精制配合螺栓和普通螺栓。游筒右支輪為兩半結(jié)構(gòu)，通過兩半銅瓦滑裝在主軸上，左輻板上用精制配合螺栓固定調(diào)繩離合器內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈右端裝有尼龍瓦，支承在游筒左支輪上，游筒左支輪壓配在主軸上，并通過強力切向鍵與主軸聯(lián)接 。 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 43 頁 1— 密封頭 2— 主軸承 3— 游動卷筒左輪轂 4— 齒輪式調(diào)繩離合 器 5— 游動卷筒 14— 潤滑油杯 7— 尼龍?zhí)? 8— 擋繩板 9— 筒殼 10— 木襯 11— 銅制軸套 12— 游動卷筒右輪轂 13— 固定卷筒左輪轂 15— 固定卷筒 16— 制動盤 17— 精制螺栓 18— 固定卷筒右輪轂 19— 切向鍵 20— 主軸 21—切向鍵 22— 外齒輪 23— 內(nèi)齒輪 24— 輻板 25— 角鋼 26— 聯(lián)鎖閥 27— 調(diào)繩液壓缸 28— 油管 圖 32 JK 型雙筒提升機主軸裝置 調(diào)繩離合器 離合器的作用是使活卷筒與主軸連接或脫開，以便在調(diào)節(jié)繩長或更換水平時，能調(diào)節(jié)兩個容器的位置。本系列提升機 采用軸向齒輪式調(diào)繩離合器。在游筒支輪上沿圓周裝有三個調(diào)繩液壓缸，調(diào)繩液壓缸的另一端插在齒輪的孔中。這樣當齒輪與固定在卷筒輻板上的內(nèi)齒輪 相嚙合時，調(diào)繩液壓缸便相當于三個傳動銷，將游筒左支輪與齒輪連接在一起，經(jīng)齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩。需調(diào)繩時，充油到三個液壓缸的前腔，齒輪外移與內(nèi)齒輪脫開，游筒卷筒閘住。轉(zhuǎn)動固定卷筒，內(nèi)齒輪與游動左支輪通過尼龍瓦作相對運轉(zhuǎn)，以達到調(diào)繩的目的。 礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計 第 18 頁 共 43 頁 聯(lián)軸器 礦井提升機主傳動系統(tǒng)采用的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)形式通常有 3 種，即齒輪聯(lián)軸器、蛇形彈簧聯(lián)軸器、彈性棒銷聯(lián)軸器。 主電動機與減速器高速軸采用齒 輪聯(lián)軸器 （用于仿蘇 KJ 型提升機）、蛇形彈簧聯(lián)軸器（用于 JK、 XKT、 JKM 型提升機） 或彈性棒銷聯(lián)軸器 （用于 JKA、 JKE、 JKM、 JKMA、JKME、 JKMD 型提升機）。主軸與減速器連接一般均采用齒輪聯(lián)軸器。 各種聯(lián)軸器的性能特點 （ 1）、齒輪聯(lián)軸器 該聯(lián)軸器的特點是傳遞轉(zhuǎn)矩大，并可較好地補償兩軸的偏斜和不同心。其結(jié)構(gòu)如圖 33所示，由外齒軸套 2，內(nèi)齒圈 5，傳動螺栓 4 等組成。 2— 外齒軸套 5— 內(nèi)齒圈 4— 傳動螺栓 圖 33 齒輪聯(lián)軸器 （ 2）、蛇形彈 簧聯(lián)軸器 該聯(lián)軸器的特點是能吸收電動機起動時的沖擊，有利于設(shè)備平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、減少噪聲。并能華北科技學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 19 頁 共 43 頁 補償兩軸安裝時的微量偏斜和不同心。其結(jié)構(gòu)如圖 34 所示，由輪轂 6，外殼 4，蛇形彈簧 3 所組成。 6— 輪轂 4— 外轂 3— 蛇形彈簧 5— 螺栓 7— 密封圈 8— 注油嘴 圖 34 蛇形彈簧聯(lián)軸器 （ 3）、彈性棒銷聯(lián)軸器 該聯(lián)軸器具有蛇形彈簧聯(lián)軸器的類似性能特點，具有良好的減振、吸振性，可以適量補償兩軸安裝時的偏斜和不同心。其另外一個特點是在彈性棒銷疲勞損壞后，電動機軸和減速器高速軸仍能保持連接在一起，確 保傳動安全可靠。其結(jié)構(gòu)如圖 35 所示，由傳動輪轂 4，外套 2，彈性棒銷 3 組成。彈性棒銷 3 一般采用彈性較好、耐疲勞的聚氨酯橡膠制作。 礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計 第 20 頁 共 43 頁 4— 輪轂 2— 外套 3— 彈性棒銷 （聚氨酯橡膠） 圖 35 彈簧棒銷聯(lián)軸器 減速器 根據(jù)提升機的要求，提升機主軸的轉(zhuǎn)速一般為 40~60r/min，而拖動提升機的交流電機轉(zhuǎn)速通常在 290~380 r/min 的范圍內(nèi)，因此，除了采用低速直流電機拖動外，不能把電機與主軸直聯(lián)，必須通過減速器。 減速器是礦井提升機機械系統(tǒng)中一個很重要的組成部分，它的作 用是傳遞運動和動力。它不僅將電動機的輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為提升卷筒所需的工作轉(zhuǎn)速，而且將電動機輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為提升卷筒所需的工作轉(zhuǎn)矩。 礦井提升機多數(shù)是 3 班不停地運行，運轉(zhuǎn)過程中會出現(xiàn)少量沖擊，啟動、制動非常頻繁，且正反向運轉(zhuǎn)，其負荷類型屬于中等沖擊負荷。礦井提升機啟動時的尖峰負荷一般是正常工作負荷的 ～ 2 倍。在一個工作循環(huán)中，提升機提升、下放負荷變化曲線隨提升容器和裝卸方式不同而有所差異。 礦井提升機負荷圖礦井提升機的工作特性是載荷波動，在計算齒輪強度時，可以將這種波動的載荷簡化為名義載荷，而用使用系 數(shù) KA 來修正名義載荷。這樣，就將變動的工況轉(zhuǎn)化為非變動的工況來處理，并且根據(jù)國家標準來計算齒輪疲勞強度。礦井提升機的名義載荷（低速軸名義工作轉(zhuǎn)矩） 等于鋼絲繩最大靜張力差與卷筒半徑的乘積。 使用系數(shù) KA 是考慮由于齒輪嚙合外部因素引起附加動載荷影響的系數(shù)，這種外部附加華北科技學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 21 頁 共 43 頁 動載荷取決于原動機和從動機的特性、軸和聯(lián)軸器系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度以及運行狀態(tài)。使用系數(shù) KA 可以通過精密實測或?qū)鲃酉到y(tǒng)作全面的力學分析得到，也可以從大量的現(xiàn)場經(jīng)驗確定。根據(jù)經(jīng)驗，對于單繩纏繞式礦井提升機使用系數(shù) KA 一般為 ；對于多繩摩 擦式礦井提升機使用系數(shù) KA 一般為 。 考慮到礦井提升機的安全性要求，根據(jù)國家標準來計算齒輪疲勞強度時，齒輪強度接觸安全系數(shù)一般大于 ，彎曲安全系數(shù)一般大于 。對于軟齒面齒輪減速器，齒輪模數(shù)一般取減速器中心距的 ～ 倍；對于硬齒面齒輪減速器，齒輪模數(shù)一般取減速器中心距的 ～ 倍。 單入軸平行軸齒輪減速器主要用于單繩纏繞式礦井提升機，一般為二級平行軸齒輪傳動，單電動機驅(qū)動。隨著齒輪的設(shè)計制造技術(shù)的進步，齒輪齒面硬度、齒輪的承載能力不斷提高，單入軸平行軸減 速器的體積、重量逐漸降低，制造懲辦也隨之降低。單入軸平行軸齒輪減速器由軟齒面漸開線齒輪減速器發(fā)展為軟齒面圓弧齒輪減速器、中硬齒面漸開線齒輪減速器、硬齒面漸開線齒輪減速器。漸開線齒輪減速器結(jié)構(gòu)如圖 36 所示： 圖 36 漸開線齒輪減速器 深度指示器 深度指示器的結(jié)構(gòu)和工作原理 單繩牌坊式深度指示器由兩部分組成，一部分是與提升機主軸軸端成直角連接的傳遞運礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計 第 22 頁 共 43 頁 動的裝置，即牌坊式深度指示器傳動裝置。另一部分是深度指示器，兩者通過聯(lián)軸器相連。 它的工作原理如圖 37 所示。 提升機主軸 的旋轉(zhuǎn)運動由傳動裝置傳遞給深度指示器，經(jīng)過齒輪對傳給絲杠，使兩根垂直絲杠以互為相反的方向旋轉(zhuǎn)。當絲杠旋轉(zhuǎn)時，帶有指針的兩個梯形螺母也以互為相反的方向移動，即一個向上，另一個向下。絲杠的轉(zhuǎn)數(shù)與主軸的轉(zhuǎn)數(shù)成正比，因而也與容器在井筒中的位置相對應，因此螺母上的指針在絲杠上的位置也與之相對應，通過指針便能準確地指出容器在井筒中的位置。 梯形螺母上不僅裝有指針，而且還裝有掣子和碰鐵，當提升容器接近井口卸載位置時，掣子帶動信號拉桿上的銷子，將信號拉桿漸漸抬起，同時銷子在水平方向也在移動，當達到減速點時銷子脫離掣子下落， 裝在信號拉桿上的撞針敲擊信號鈴，發(fā)出減速開始信號，在信號拉桿旁邊的立柱上固定有一個減速極限開關(guān)，當提升容器到達一定位置時，信號拉桿上的碰塊碰減速器開關(guān)的磙子進行減速，直至停車。若提升機發(fā)生過卷，則梯形螺母上的碰鐵將把過卷揚極限開關(guān)打開，進行安全制動。 1— 游動卷筒限速圓盤 2— 游動卷筒限速板 3— 提升機主軸 4— 主軸上大錐齒輪 5— 固定卷筒限速圓盤 6— 固定卷筒限速板 7— 自整角機 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 23 頁 共 43 頁 圖 37 牌坊式深度指示器傳動原理圖 單繩牌坊式深度指示器 結(jié)構(gòu)如圖 38 所示。 1— 支 承蓋 2— 大錐齒輪 3— 小錐齒輪 4— 角接觸球軸承 5— 軸 6— 左半聯(lián)軸器 7— 右半聯(lián)軸器 8— 傳動軸 9— 左壓蓋 10— 軸承 11— 右壓蓋 12— 聯(lián)軸器 13— 軸承座 圖 38 牌坊式深度指示器傳動裝置 深度指示器安裝、調(diào)試要求和使用維護注意事項 牌坊式深度指示器安裝調(diào)試要求 （ 1） 指示標尺應在提升機安裝時進行刻度，即在標尺上用白漆畫出與井筒深度或坑道長度相適應的分格。指針行程為標尺全長的 2/3 以上。 （ 2） 傳動裝置應靈活可靠，指針移動時不得與標尺相碰。 （ 3） 傳動軸的安裝與調(diào)試應保證齒輪嚙合良好 ，主軸軸頭的一對錐齒輪間隙一定要調(diào)好，以免別勁，造成斷信號事故。 使用維護注意事項 （ 1） 油箱內(nèi)應保證足夠的潤滑油，使蝸桿、圓柱齒輪、圓錐齒輪浸于油內(nèi)。 （ 2） 每年要更換油箱內(nèi)的油。 （ 3） 經(jīng)常觀察看鉸鏈連接并潤滑之。 （ 4） 經(jīng)常檢查主軸端部錐齒輪的嚙合間隙，以免間隙小別壞錐齒輪而導致斷信號的事故發(fā)生。 礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計 第 24 頁 共 43 頁 提升機與井筒相對位置的計算 單繩纏繞式提升機安裝地點的選擇原則 在井筒位置確定后 ,應研究與提升機安裝的地點。正確地選擇提升機的安裝地點是非常重要的。在確定提升機安裝地點時 ,通常要考慮以下問題 ：礦井地面工業(yè)廣場布置；井筒四周地形條件；井下安全礦柱位置及尺寸 。地面工業(yè)廣場運輸系統(tǒng)等。 根據(jù)礦井具體生產(chǎn)條件 ,若雙容器在井筒中的布置方式如圖 41 中的 A 處 圖 41 提升機安裝位置示意圖 這種布置方式 ,井架高度偏小 ,且提升機房離井筒位置也最近 .我國目前多采用這種布置方式 .有的礦井只有一個開采水平 ,這是 ,可以選用單卷筒提升機作雙鉤提升 ,如提升容器在井筒中的布置方式仍如圖 41 所示 ,這時通常將提升機安裝在 B 處 .這種布置方式，兩個天輪 不在同一水平 ,而在一個垂直平面內(nèi) . 在一個礦井的井筒裝備有兩套提升設(shè)備 ,此時提升機與井筒的相對布置不外乎有如下方案 :對側(cè)式 。同側(cè)式 。垂直式 。斜角式 .對側(cè)式的優(yōu)點是井架負載易平衡 。同側(cè)式和斜角式的優(yōu)點是提升機房占地較緊湊 . 無論在井筒中布置一套還是兩套提升設(shè)備 ,在選擇提升機安裝地點時 ,都要根據(jù)具體條件 ,因地制宜地加以考慮 . 提升機與井筒相對位置的計算 華北科技學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 25 頁 共 43 頁 在提升機安裝地點選好后 ,就要具體確定提升機軸線與井筒的距離 ,以便安裝提升機和修建提升機房 .同時要計算井架高度 .但在計算這些數(shù)值時 ,必須考慮到鋼絲繩弦長 ,鋼絲繩偏角以及卷筒出繩角等安全運轉(zhuǎn)條件 .所以 ,井架高度、提升機軸線與井筒中心線的距離、鋼絲繩弦長、偏角和傾角等是影響提升機與井筒相對位置的主要因素 .它們彼此相互影響 ,相互制約。 一般來說 ,雙筒提升機采用罐籠提升時 ,提升機房宜位于重車運行方向的對側(cè) 。用箕斗提升時，提升機房宜位于卸載方向的對側(cè)。井架上的天輪，根據(jù)提升機的型式，容器在井筒中的布置以及提升機房的設(shè)置 地點，可裝在同一水平軸線上，也可裝在同一垂直平面或不同平面上。 井架高度 井架的作用是：（ 1）支撐天輪并承受外力；（ 2）固定伸出井筒的罐道及箕斗的卸載曲軌；；（ 3）支撐罐座或搖臺的橫梁。 井架高度 jah 如圖 42 所示，是指從井口水平到最上面天輪軸線間的垂直距離。 φ1φ2?1?2 圖 42 提升機與井筒相對位置 礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計 第 26 頁 共 43 頁 兩天輪位于同一水平軸線上，對箕斗提升 14ja x r gj th h h h D? ? ? ? =20++6+14 ?3= 取 jah =32m ，取整數(shù)。 式中： rh — 容器高度 gjh — 過卷高度（當提升速度 mV ? 3ms 時， 4jahm? ；當提升速度 3V ms 時，6jahm