【正文】 用范圍及機(jī)械結(jié)構(gòu)等，都是由這一特點(diǎn)來(lái)確定的。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器帶動(dòng)卷簡(jiǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩根鋼絲繩便經(jīng)過(guò)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)。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(guò)天輪后懸掛提升容器。 礦井提升機(jī)的工作原理按工作原理的不同，礦井提升機(jī)可分為兩類，如圖11所示。內(nèi)裝式提升機(jī)的問(wèn)世，是提升機(jī)領(lǐng)域里的一個(gè)新的里程碑，它不但對(duì)提升機(jī)制造業(yè)產(chǎn)生巨大影響，還對(duì)礦井提升機(jī)的使用、維修也將引起變革，迫使人們用全新的概念去評(píng)價(jià)提升機(jī)性能的優(yōu)劣。世界上第1臺(tái)內(nèi)裝式提升機(jī)于1988年在德國(guó)豪斯阿登礦投入運(yùn)行，我國(guó)的開灤礦業(yè)集團(tuán)東歡坨煤礦也于1992年從德國(guó)引進(jìn)了1臺(tái)內(nèi)裝式提升機(jī)，迄今設(shè)備運(yùn)行良好。內(nèi)裝式提升機(jī)摩擦輪的外觀與一般的摩擦式提升機(jī)毫無(wú)區(qū)別，但它卻把由電動(dòng)機(jī)、減速器和摩擦輪組成的常規(guī)式，發(fā)展成為省去減速器，而使摩擦輪相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，主軸相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)定子的高度，結(jié)構(gòu)新穎的提升機(jī)。 內(nèi)裝式提升機(jī)是世界上近年來(lái)研制成功的一種全新的新型提升機(jī)，從提升機(jī)的工作原理來(lái)看，它亦屬于摩擦提升范疇，但它實(shí)現(xiàn)了“內(nèi)裝”。其工作原理是把鋼絲繩的一線固定纏繞在提升機(jī)的滾筒上，另一端繞過(guò)井架上的天輪懸掛提升容器，利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同，將鋼絲繩纏上或放松，完成提升或下放重物的任務(wù)。 礦井提升機(jī)的類型和工作原理 礦井提升機(jī)的類型及其組成部分的特點(diǎn) 提升機(jī)是礦井提升設(shè)備的主要組成部分，目前我國(guó)生產(chǎn)及使用的礦井提升機(jī)，按其滾筒的構(gòu)造特點(diǎn)可分為三大類，即單繩纏繞式、多繩摩擦式及內(nèi)裝式提升機(jī)。并采用雙列向心滾動(dòng)軸承，傳動(dòng)效率高，~；滾筒為整體焊接結(jié)構(gòu)（2m提升機(jī)可根據(jù)用戶要求，供應(yīng)分割的焊接滾筒和制動(dòng)盤），采用滾動(dòng)軸承支座。XKT系列礦井提升機(jī)與KJ和JK（A）系列比較，有以下的優(yōu)點(diǎn)：1）提升能力平均提高25%，重量平均減輕25%，2）采用了一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，如：盤式制動(dòng)器、液壓站、快速調(diào)繩裝置、微拖動(dòng)裝置等3）通用化程度高。（A）型礦井提升機(jī)1.)調(diào)繩裝置為電動(dòng)蝸輪蝸桿式；2.)制動(dòng)器為綜合式，改善了閘瓦的磨損情況；3.)液壓傳動(dòng)裝置為手動(dòng)控制的低壓電液調(diào)節(jié)閥和電磁鐵控制的安全三通閥，操縱省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化控制；4.)減速器采用圓弧人字形齒輪減速器；提高了承載能力并減輕了重量。時(shí)至今日，中信公司生產(chǎn)的產(chǎn)品最齊全，JK/E，JKM，JTP，2JTP，JT等等。 礦井提升機(jī)的發(fā)展歷程 纏繞式提升機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r纏繞式提升機(jī)的發(fā)展是為適應(yīng)我國(guó)礦山建設(shè)的需要，國(guó)產(chǎn)提升機(jī)大致可分為仿蘇、改進(jìn)及自行設(shè)計(jì)等三個(gè)階段。由于礦井提升設(shè)備是在并下巷道內(nèi)和井簡(jiǎn)內(nèi)工作，空間受到限制，故要求它們結(jié)構(gòu)緊湊，外部尺寸盡量小；又因工作地經(jīng)常變化，因而要求其中的許多設(shè)備應(yīng)便于移置；因?yàn)榫掠型咚?、煤塵、淋水、潮濕等特殊工作條件，還要求設(shè)備應(yīng)防爆、耐腐蝕等。此外，礦井提升系統(tǒng)的耗電量很大，一般占礦井生產(chǎn)總耗電量的50％70％。從井下采煤工作面采出的煤炭，只有通過(guò)礦井提升設(shè)備運(yùn)到地面，才能加以利用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷改革開放，煤炭工業(yè)必將高速持續(xù)地向前發(fā)展。雖然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，由于石油的日漸枯竭，必然走向衰敗，而煤炭因?yàn)閮?chǔ)量巨大，加之科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，煤炭氣化等新技術(shù)日趨成熟，并得到廣泛應(yīng)用，煤炭必將成為人類生活中的無(wú)法代替的能源之一。 緒論 礦井提升機(jī)的任務(wù)及其地位煤炭是我國(guó)的主要能源，又是重要的化工原料。另外我要特別感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師，劉建慧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)?lái)莫大的幫助。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(jiàn)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)。隨著國(guó)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。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。礦井提升機(jī)圖畢業(yè)設(shè)計(jì)作者：日期：目 錄前 言 4緒論 5 礦井提升機(jī)的任務(wù)及其地位 5 礦井提升機(jī)的發(fā)展歷程 6 纏繞式提升機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 6 各個(gè)系列提升機(jī)的主要特點(diǎn) 6 礦井提升機(jī)的類型和工作原理 8 礦井提升機(jī)的類型及其組成部分的特點(diǎn) 8 礦井提升機(jī)的工作原理 102提升機(jī)的選型和計(jì)算 18 罐籠選擇 18 鋼絲繩設(shè)計(jì)及選擇 18 19 提升機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 20 選擇加減速度 20 速度各參數(shù)的計(jì)算 20 提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算 21 預(yù)選電動(dòng)機(jī) 21 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量 21 力圖的計(jì)算 223 提升機(jī)減速器的設(shè)計(jì) 25 減速器的作用 25 減速器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 25 減速器的總體設(shè)計(jì) 26 擬定傳動(dòng)方案 26 電機(jī)選型 27 27 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 28 齒輪設(shè)計(jì) 29 高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) 29 低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì) 37 軸的設(shè)計(jì) 44 44 中間軸2的設(shè)計(jì) 49 低速級(jí)軸3的設(shè)計(jì) 514提升機(jī)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 54 礦井提升機(jī)制動(dòng)裝置的功用及類型 54 制動(dòng)裝置的功用 54 制動(dòng)裝置的類型 54 制動(dòng)系統(tǒng)的要求 55 制動(dòng)裝置的有關(guān)規(guī)定和要求 55 制動(dòng)器的主要類型 56 塊閘制動(dòng)器 56 綜合式制動(dòng)器 59 盤式制動(dòng)器 60 液壓盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 61 液壓盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) 61 液壓盤式制動(dòng)器的工作原理 62 63 盤式制動(dòng)器工作時(shí)所需制動(dòng)力 63 每副閘應(yīng)有的制動(dòng)力矩 66 盤式制動(dòng)器的調(diào)整和維護(hù) 66 閘瓦間隙的調(diào)整 66 蝶形彈簧的檢查 67 提升機(jī)液壓工作站的設(shè)計(jì) 67 液壓站的功用 67 對(duì)交流拖動(dòng)提升機(jī)液壓站的工作要求 68 液壓站的組成部分 68 液壓站類型及其結(jié)構(gòu)原理 69 制動(dòng)力的調(diào)節(jié) 72 液壓站的維護(hù)及注意事項(xiàng) 76總 結(jié) 78致 謝 79參考文獻(xiàn) 80附錄 81前 言我國(guó)是個(gè)能源大國(guó)，也是礦山機(jī)電設(shè)備制造和使用大國(guó)。從20世紀(jì)50年代仿造第一臺(tái)礦井提升機(jī)以來(lái)，至今已設(shè)計(jì)制造、使用了近600多臺(tái)。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(wèn)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(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了不良的影響。，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。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)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)。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(jiàn)和建議。煤炭被譽(yù)為黑色金子，工業(yè)的食糧，它是十八世紀(jì)以來(lái)人類世界使用的的主要能源之一。我國(guó)既是煤炭生產(chǎn)大國(guó)又是消費(fèi)大國(guó)，而根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，在我國(guó)一次性能源結(jié)構(gòu)中，煤炭所占的比重一直是70％以上，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，煤炭仍然是我國(guó)的主要能源，故煤炭對(duì)我國(guó)的重要性不言而喻。礦井提升是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。可以說(shuō)，礦井提升是礦井生產(chǎn)的“咽喉”，其設(shè)備在工作中一旦發(fā)生故障，將直接影響生產(chǎn)，甚至造成人身傷亡。因此，合理選擇維護(hù)使用這些設(shè)備，使之安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)保證礦井安全高效的生產(chǎn)，對(duì)提高煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益．都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外，礦井提升設(shè)備是一大型的綜合機(jī)械—電氣設(shè)備，其成本和耗電量比較高，所以，在新礦井的設(shè)計(jì)和老礦井的改建設(shè)計(jì)中，確定合理的提升系統(tǒng)時(shí)，必須經(jīng)過(guò)多方面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)合礦井的具體條件，在保證提升設(shè)備在選型和運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)方面都合理的前提下，要求提升設(shè)備具有良好的經(jīng)濟(jì)性。1953~1958年期間生產(chǎn)仿蘇產(chǎn)品BM系列提升機(jī)；KJ系列提升機(jī)是1958~1966年期間生產(chǎn)的仿蘇改進(jìn)產(chǎn)品；JKA系列是在KJ型基礎(chǔ)上的改進(jìn)產(chǎn)品；XKT系列提升機(jī)是1971年7月開始生產(chǎn)的自行設(shè)計(jì)產(chǎn)品，后又改為XKTB系列，是已成批生產(chǎn)的新型礦井提升機(jī)。 各個(gè)系列提升機(jī)的主要特點(diǎn)A. KJ型礦井提升機(jī)1.)主軸裝置采用鑄鐵法蘭盤；2.)調(diào)繩裝置為手動(dòng)蝸輪蝸桿式；3.)制動(dòng)器為角移式；4.)液壓傳動(dòng)裝置為手動(dòng)杠桿控制的三通閥和電磁鐵控制的四通閥；5.)深度指示器為機(jī)械牌坊式；6.)減速器為漸開線人字齒輪減速器。C. XKT型礦井提升機(jī)1)滾筒為焊接結(jié)構(gòu)，重量輕；2.)采用液壓齒輪式快速調(diào)繩裝置，調(diào)繩省力省時(shí)；3.)采用圓盤制動(dòng)系統(tǒng)（包括圓盤式制動(dòng)器和液壓站兩部分），此種系列具有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）安全性較高；（2）制動(dòng)力矩可調(diào)性好；（3）慣性小、動(dòng)作快、靈敏性強(qiáng)；（4）結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、重量輕；（5）通用性好；（6）安裝、使用及維護(hù)比較簡(jiǎn)單；4.)采用圓弧齒輪減速器，提高了承載能力，減輕了重量；5.)采用了圓盤深度指示器。D. GKT系列礦井提升機(jī)采用JSZ2500型雙力線中心驅(qū)動(dòng)減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小。雙滾筒提升機(jī)的主軸裝置，具有液壓操縱的、在結(jié)構(gòu)上作了改進(jìn)的齒輪離合器，調(diào)繩操作時(shí)間僅司機(jī)一人即可完成，節(jié)省了時(shí)間和人力；配有自整角機(jī)傳動(dòng)的圓盤深度指示器（2m提升機(jī)若用戶要求時(shí)，可以改供給牌坊式深度指示器）；制動(dòng)器為綜合式的液壓開啟的盤式制動(dòng)器；采用集中控制的操縱臺(tái)。單繩纏繞式提升機(jī)在我國(guó)礦井提升中占有很大的比重，目前在豎井、斜井、淺井、中小型礦井大量使用。多繩摩擦式提升機(jī)其特點(diǎn)是靠鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力傳動(dòng)，這種提升機(jī)由于具有安全可靠、體積小、質(zhì)量小，適用于深井提升等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)礦井提升中也已得到較廣泛的應(yīng)用。所謂內(nèi)裝，就是格拖動(dòng)電機(jī)直接裝在摩擦輪內(nèi)部，使電機(jī)轉(zhuǎn)子與摩擦輪成為一體。同時(shí)為了使內(nèi)部電動(dòng)機(jī)冷卻，主軸可以做成空心軸作為冷卻風(fēng)道，這樣減少了設(shè)備結(jié)構(gòu)重量又減少了提升系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。內(nèi)裝式提升機(jī)是提升機(jī)的機(jī)械與電氣高度一體的完美結(jié)合，由于它體積?。亓枯p、基礎(chǔ)設(shè)施簡(jiǎn)單、設(shè)備造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)用低，與傳統(tǒng)的提升機(jī)相比，其各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都顯示出了很高的優(yōu)越性，引起了國(guó)際提升界極大的關(guān)注。內(nèi)裝式提升機(jī)的研制，在我國(guó)尚屬空白，應(yīng)給予足夠重視，以促進(jìn)國(guó)內(nèi)提升機(jī)的發(fā)展，趕超世界先進(jìn)水平。圖11 礦井提升機(jī)按工作原理的分類單繩纏繞式提升機(jī)的工作原地如圖12所示，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是用一根較粗的鋼絲線在卷筒上纏上和纏下來(lái)實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放運(yùn)動(dòng)。圖12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，這就要求卷簡(jiǎn)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)卷簡(jiǎn)，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)于深井和大產(chǎn)量的提升工作。但是，根據(jù)我國(guó)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)。 圖12 單繩纏繞式提升機(jī)工作 圖13多繩摩擦式提升機(jī)原理示意圖 工作原理圖1—卷筒；2—鋼絲繩；3—天輪； 1—主導(dǎo)輪；2—導(dǎo)向輪；3—鋼絲繩； 4—容器；5—平衡尾繩 4—容器；5—平衡尾繩 此外，還有一種新的提升機(jī)類型：布雷爾式提升機(jī)。他是基于深井提升的實(shí)踐，總結(jié)了單繩纏繞式和多繩摩擦式提升機(jī)存在的問(wèn)題而產(chǎn)生的。為了保證鋼絲繩的使用壽命，規(guī)定鋼絲繩的任意斷面處的應(yīng)力不應(yīng)過(guò)大（一般不應(yīng)大于),而摩擦提升機(jī)采用尾繩，在容器與鋼絲連接處的鋼絲繩斷面上，靜力隨容器位置的不同而改變的幅度很大，約為。布雷爾提升機(jī)不用尾繩，克服了這些弱點(diǎn)。出現(xiàn)的問(wèn)題是體積大功耗