【正文】 繩纏繞式提升機(jī)不同，鋼絲繩不是固定和纏繞在主導(dǎo)輪上，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，如圖l—2所示，提升容器懸掛在鋼絲繩的兩端，在容器的底部還懸掛有平衡尾繩。單繩纏繞式提升機(jī)的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機(jī)械結(jié)構(gòu)等都是由這一特點(diǎn)來確定的。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器帶動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩根鋼絲繩便經(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(yùn)動(dòng)。圖11 單繩纏繞式提升機(jī) 圖12 多繩纏繞式提升機(jī)1滾筒；2鋼絲繩；3天輪； 1主導(dǎo)輪；2導(dǎo)向輪；4容器；5平衡尾聲 3 鋼絲繩；4容器； 5平衡尾繩 提升機(jī)安裝在地面提升機(jī)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。單繩纏繞式又可分為單卷筒提升機(jī)和雙卷筒提升機(jī)。氣動(dòng)制動(dòng)器，鑄造結(jié)構(gòu)并限制減速器和控制繼電器的使用。高比壓閘瓦等新技術(shù)、新材料；（5）不斷引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，并用于制造國產(chǎn)礦井提升機(jī)。以及斜井、斜坡道用的多繩提升機(jī)；（2）不斷改進(jìn)井研制新型單繩及多繩纏繞式礦井提升機(jī)；（3）可控硅供電及徽電子技術(shù)在提升機(jī)上應(yīng)用，以及可編程序控制器，遙控技術(shù)。 （4）采用“四新”(新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料和新工藝)采用“四新” 后，提升機(jī)主軸裝置、制動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等各部分不斷改進(jìn)提高，使整個(gè)多繩摩擦式提升機(jī)結(jié)構(gòu)朝著體積小、重量輕、效率高的方向發(fā)展。（3）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(jī)、布雷爾提升機(jī)和采用鋼芯膠帶牽引的摩擦式提升機(jī)外； 國外還研制了起重式提升機(jī)、各種不同包圍角的多繩摩擦式提升機(jī)(用于淺井)。目前多繩纏繞式提升機(jī)繼續(xù)向更先進(jìn)方向投展。有相當(dāng)一部分提升任務(wù)既可采用纏繞式提升機(jī)也可采用多繩提升機(jī)，如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許。繼續(xù)發(fā)展多繩提升機(jī) 一般淺井、提升重量不大時(shí)。目前國外主井幾乎都是自動(dòng)化運(yùn)行，副井由于機(jī)動(dòng)性大。并能記錄和處理各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行等資料。也是保證產(chǎn)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的有效手段 同時(shí)也包含減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省人力、電力和提高運(yùn)行安全性。國外大型提升機(jī)都采用多繩摩擦式提升機(jī)。大型化主要體現(xiàn)在大容量的提升容器。1O年前，年產(chǎn)90～120萬t的礦為大型礦。同時(shí)開展斜井提摩擦提升和布雷爾提升機(jī)的研制。我國礦井提升設(shè)備在上述技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國家相比有一定的差距，自動(dòng)化和多機(jī)集中控制技術(shù)方面差距大，產(chǎn)品在國際市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)能力。它們的發(fā)展特點(diǎn)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(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠,自動(dòng)化程度高,多機(jī)集中控制等。西德、瑞典等國是當(dāng)今世界上制造礦井提升機(jī)較先進(jìn)的國家,特別是多繩摩擦式提升機(jī)更為突出。因此礦井提升設(shè)備的造價(jià)以及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，也就成為影響礦井生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要因素之一。因此礦井提升機(jī)至少要服務(wù)二十年以上而不需大修。礦井提升設(shè)備所擔(dān)負(fù)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。因此各國都對(duì)礦井提升設(shè)備提出了極嚴(yán)格的要求，在我國這些規(guī)定包括在《煤礦安全規(guī)程》中。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(yùn)轉(zhuǎn)的安全性。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(jī)。按提升繩的數(shù)量又分為單繩摩擦式礦井提升機(jī)和多繩摩擦式礦井提升機(jī)。提升繩的兩端各連接一個(gè)容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。纏繞式礦井提升機(jī)大多用于年產(chǎn)量在120萬噸以下、井深小于400米的礦井中。單筒大多只有一根鋼絲繩，連接一個(gè)容器。按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機(jī)和摩擦式礦井提升機(jī)?，F(xiàn)代的礦井提升機(jī)提升量大，速度高，安全性高，已發(fā)展成為電子計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)重型礦山機(jī)械。由電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備，以帶動(dòng)鋼絲繩從而帶動(dòng)容器在井筒中升降，完成輸送任務(wù)。由于本人理論水平有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，本次設(shè)計(jì)就難免有錯(cuò)誤和考慮不足之處，敬請(qǐng)各位老師以及閱讀者提出寶貴的意見和建議。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，通過上網(wǎng)查資料，圖書館借書，我逐步認(rèn)識(shí)了礦井提升機(jī)的工作原理和基本構(gòu)造，為我能夠圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)是關(guān)于單繩纏繞式礦井提升機(jī)的設(shè)計(jì)，在本次設(shè)計(jì)中將大學(xué)四年所學(xué)習(xí)的材料力學(xué)，理論力學(xué)，機(jī)械制造，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖等知識(shí)進(jìn)行了一次綜合的運(yùn)用。而礦山工業(yè)的提升機(jī)是咽喉設(shè)備，產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，老產(chǎn)品運(yùn)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(yán)重影響礦山的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，抑制了礦山工業(yè)的高速發(fā)展，給國民經(jīng)濟(jì)帶來了不良的影響。從20世紀(jì)50年代仿造第一臺(tái)礦井提升機(jī)以來，至今已設(shè)計(jì)制造、使用了近600多臺(tái)。礦井提升機(jī)整體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄前 言 11 緒 論 2 礦井提升機(jī)的簡(jiǎn)介 2 礦井提升機(jī)的用途和發(fā)展概況 3 礦井提升機(jī)的工作原理 5 礦井提升機(jī)的任務(wù)及其地位 72 提升機(jī)的選型和計(jì)算 9 設(shè)計(jì)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(jī)的選擇 133 提升機(jī)減速器的設(shè)計(jì) 15 擬定傳動(dòng)方案 15 預(yù)選電動(dòng)機(jī) 15 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比分配傳動(dòng)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(jì) 22 23 減速器各軸的確定 32 各軸軸承的選擇 42 42 提升機(jī)各部分鍵的選擇 43 444 制動(dòng)器設(shè)計(jì) 47 制動(dòng)器設(shè)計(jì)要求 47 提升機(jī)制動(dòng)器主要類型 48 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 515 提升設(shè)備的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)計(jì)算 54 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量的計(jì)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(xiàn) 611 前 言 我國是個(gè)能源大國，也是礦山機(jī)電設(shè)備制造和使用大國。隨著社會(huì)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(jī)械化、電氣化、現(xiàn)代化。 隨著國內(nèi)礦井生產(chǎn)量的日新月異的提高，對(duì)提高提升機(jī)的安全性、可靠性、生產(chǎn)效率以及整機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行水平，降低操作者及維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、處理設(shè)備事故的速度與對(duì)策等，成了迫切要求。本次設(shè)計(jì)不僅是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和鞏固而且為以后進(jìn)入社會(huì)參見工作積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)是個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。另外我要特別感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師，張會(huì)端老師不僅給我提供了礦井提升機(jī)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?1 緒 論 礦井提升機(jī)的簡(jiǎn)介 礦井提升機(jī)是一種大型提升機(jī)械設(shè)備。礦井提升機(jī)是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來。 礦井提升機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒（或摩擦輪）、制動(dòng)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測(cè)速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)等組成，采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。纏繞式礦井提升機(jī)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。雙筒的每個(gè)卷筒各配一根鋼絲繩，連接兩個(gè)容器，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一個(gè)容器上升，另一個(gè)容器下降。摩擦式礦井提升機(jī)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。摩擦式礦井提升機(jī)根據(jù)布置方式分為塔式摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房設(shè)在井筒頂部塔架上）和落地摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房直接設(shè)在地面上）兩種。后者的優(yōu)點(diǎn)是：可采用較細(xì)的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機(jī)組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。礦井提升機(jī)具有以下特點(diǎn)：（1）安全性 所謂安全性，就是不能發(fā)生突然事故。不僅直接影響整個(gè)礦井的生產(chǎn)，而且還涉及人員的生命安全。（2）可靠性 所謂可靠性，是指能夠可靠地連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)而不需在短期內(nèi)檢修。一個(gè)年產(chǎn)150萬噸的礦井，停產(chǎn)一天就要損失大約20萬元。（3）經(jīng)濟(jì)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(jī)的功率超過1000KW。 礦井提升機(jī)的用途和發(fā)展概況 礦井提升設(shè)備是礦山運(yùn)輸中的咽喉設(shè)備,又是礦山最大的耗電設(shè)備。在這些國家的豎井中幾乎全部采用較先進(jìn)的多繩摩擦式提升機(jī),不僅廣泛采用龐大井塔的塔式多繩摩擦提升機(jī),而且越來越多地使用較低的井架的落地式多繩提升機(jī)。生產(chǎn)的產(chǎn)品供世界上二十多個(gè)國家使用。 內(nèi)裝式提升機(jī)在我國已有多臺(tái)運(yùn)行，作為高度機(jī)電一體化的，節(jié)能新產(chǎn)品應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展。目前國外礦井提升機(jī)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(jī)大型化之目的主要在于獲得更大的礦產(chǎn)量。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(dá)1000 ～2500萬r／a。目前，世界上一次提升最大重量已達(dá)63t。 （2）向自動(dòng)化、遙控方向發(fā)展 自動(dòng)化不僅僅是為了節(jié)省人力，更重要的是適應(yīng)大生產(chǎn)、集中控制、集中管理、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的需要。國外大型礦井提升機(jī)都廣泛采用以多種保護(hù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化運(yùn)行。英國完善了包括有全功能維護(hù)設(shè)計(jì)的可控硅供電，直接連接直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和在井簡(jiǎn)中的提升機(jī)控制系統(tǒng)。一般都是采用按鈕控制和在罐籠內(nèi)遙控?？刹捎贸Ｒ?guī)纏繞式提升機(jī)，但當(dāng)深井、提升重量大時(shí)，須采用多繩摩擦式提升機(jī)。則多繩摩擦式提升機(jī)更為經(jīng)濟(jì)。有些國家生產(chǎn)的多繩提升機(jī)，塔式和落地式多繩提升機(jī)大致各占5O%。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(jī)械式、電磁式、水力式和風(fēng)動(dòng)式。國內(nèi)礦井提升機(jī)的發(fā)展趨向是：（1）發(fā)展多繩摩擦輪提升機(jī)，特別是大型落地式多繩提升機(jī)。交交變頻調(diào)速等先進(jìn)技術(shù)；（4）研制應(yīng)用高性能摩擦襯墊。淘汰落后技術(shù)，如塊式閘及角移式閘。 礦井提升機(jī)的工作原理 按工作原理不同，礦井提升機(jī)可分為兩類：?jiǎn)卫K纏繞式和多繩纏繞式提升機(jī)。單繩纏繞式提升機(jī)的工作原地如圖l—2所示，簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)容器的提升和下放運(yùn)動(dòng)。圖1—1所承為單繩纏繞式單卷筒提升機(jī)，卷筒上固定兩根鋼絲繩，并應(yīng)使每根鋼絲繩在卷簡(jiǎn)上的纏繞方向相反。不難看出，單繩纏繞式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和缺點(diǎn)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(zhǎng)度。 單繩纏繞式雙卷筒提升機(jī)具有兩個(gè)卷筒，每個(gè)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(diǎn)與單卷筒提升機(jī)完全相同。提升機(jī)工作時(shí)，拉緊的鋼絲繩必須以一定的正壓力緊壓在摩擦襯墊上。不難看出，多繩摩擦式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)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(jìn)行工作。 多繩摩擦式提升機(jī)特別適應(yīng)于深并和大產(chǎn)量的提升工作。 但是，根據(jù)我國目前淺井多、斜并多的特點(diǎn)，單繩纏繞式提升機(jī)仍然是目前制造和使用的重點(diǎn)。 礦井提升機(jī)的任務(wù)及其地位 煤炭是我國的主要能源，又是重要的化工原料。