【正文】 JKA 系列是在 KJ 型基礎(chǔ)上的改進產(chǎn)品； XKT 系列提升機是 1971年 7 月開始生產(chǎn)的自行設(shè)計產(chǎn)品，后又改為 XKTB系列，是已成批生產(chǎn)的新型礦井提升機。 各個系列提升機 的主要特點 A. KJ 型礦井提升機 1.)主軸裝置采用鑄鐵法蘭盤； 2.)調(diào)繩裝置為手動蝸輪蝸桿式； 7 3.)制動器為角移式； 4.)液壓傳動裝置為手動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 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； 3.)采用圓盤制動系統(tǒng)（包括圓盤式制動器和液壓站兩部分），此種系列具有以下的優(yōu)點： （ 1）安全性較高； （ 2）制動力矩可調(diào)性好； （ 3）慣性小、動作快、靈敏性強； （ 4）結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、重量輕； （ 5）通用性好； （ 6）安裝、使用及維護比較簡單； 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 采用 JSZ2 500 型雙力線中心驅(qū)動減速器，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動平穩(wěn)，噪音小。雙滾筒提升機 的主軸裝置，具有液壓操縱的、在結(jié)構(gòu)上作了改進的齒輪離合器，調(diào)繩操作時間僅司機一人即可完成，節(jié)省了時間和人力； 配有自整角機傳動的圓盤深度指示器（ 2m提升機若用戶要求時，可以改供給牌坊式深度指示器）； 制動器為綜合式的液壓開啟的盤式制動器； 采用集中控制的操縱臺。 單繩纏繞式提升機在我國礦井提升中占有很大的比重，目前在豎?9 井、斜井、淺井、中小型礦井大量使用。多繩摩擦式提升機其特點是靠鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力傳動，這種提升機由于具有安全可靠、體積小、質(zhì)量小，適用于深井提升等優(yōu)點，在我國礦井提升中也已得到較廣泛的應(yīng)用。所謂內(nèi)裝，就是格拖動電機直接裝在摩擦輪內(nèi)部，使電機轉(zhuǎn)子與摩擦輪成為一體。同時為了使內(nèi)部電動機冷卻，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)動慣量。 內(nèi)裝式提升機是提升機的機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)施簡單、設(shè)備造價低、運行費用低，與傳統(tǒng)的提升機相比，其各項技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)都顯示出了很高的優(yōu)越性，引起了國際提升界極大的關(guān)注。內(nèi)裝式提升機的研制，在我國尚屬空白，應(yīng)給予足夠重視，以促進國內(nèi)提升機的發(fā)展，趕超世界先進水平。 圖 11 礦井提升機按工作原理的分類 單繩纏繞式提升機的工作原地如圖 12所示，簡單地說，就是用一根較粗的鋼絲線在卷筒上纏上和纏下來實現(xiàn)容器的提升和下放運動。圖 12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。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，這就要求卷簡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。 單繩纏繞式雙卷筒提升機具有兩個卷簡，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。提升機工作時，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，多繩摩擦式提升機的一個根本特點和優(yōu)點是鋼絲繩不在主導(dǎo)輪上纏繞，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，靠摩擦力進行工作。多繩摩擦式提升機特別適應(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。 12 圖 12 單繩纏繞式提升機工作 圖 13多繩摩擦式提升機 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類型：布雷爾式提升機。他是基于深井提升的實踐，總結(jié)了單繩纏繞式和多繩摩擦式提升機存在的問題而產(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)過大（一般不應(yīng)大于 ) ,而摩擦提升機采用尾繩，在容器與鋼絲連接處的2165N mm13 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。布雷爾提升機不用尾繩，克服了這些弱點。出現(xiàn)的問題是體積大功耗大。 布雷爾提升機有三種不同的布置方式。布雷爾提升機在結(jié)構(gòu)上有如下特點： 1）卷筒上的兩個纏繞間隔，必須設(shè)計成纏繞相同圈數(shù)和相同層數(shù)的鋼絲繩，以保證兩根繩中拉力平衡。 3）以為兩根鋼絲繩連在一個提升容器上，就存在如多繩摩擦提升的鋼絲繩拉力平衡問題，布雷爾提升機使用兩種平衡方法。另一種方法是利用天倫來平衡鋼絲繩拉力，天輪裝在聯(lián)通的液壓缸上，借天倫的升降來平衡鋼絲繩 拉力。在卷筒的每個纏繩間隔的整個寬度上，設(shè)有弧形板 A，它距所纏繞的一層鋼絲繩有 繩徑的間隙，弧形板由線圈 2 來控制。一層纏滿時，線圈 3 通電拔起閉鎖插銷，同時線圈 B 通電使軸 4 移動，帶動弧形板 1 后移或者前移，弧形板移到新的位置后，線圈 2 的 3 斷電閉鎖。此外也可以用液壓控制檢測纏繩。 1215 （ a）前后排列齒輪傳動布置 （ b）直線式布置 （ c）電器聯(lián)系直聯(lián)電機拖動式布置 16 鋼絲繩拉力平衡輪 根據(jù)對單繩纏繞式、多繩摩擦式的布雷爾式提升機進行一次提升量的井深，以及對功 率和初期投資的比較結(jié)果，可以得出結(jié)論，每種提升機都一個臨界提升高度。小于臨界高度，布雷爾提升的一次提升量不變，而多繩摩擦提升則可大大增加。影響初期投資的因素很多，但無疑多繩摩擦提升機要便宜的多，但是在那些不得不使用布雷爾提升機的礦井，這個問題就要退居次要了，以為如果由于提升機的緣故，不得不改變礦井設(shè) 計，或者采用分段提升，那17 么費用就會超過布雷爾提升機的初期投資。本次設(shè)計的就是副井所使用的提升機。我國單繩纏繞式提升機多為右螺旋纏繞，故應(yīng)選右捻繩，目的是防止鋼絲繩松捻。 m安全系數(shù)，罐籠類取 按表選擇 6x19 鋼絲繩，其技術(shù)規(guī)格如下： 繩徑 d= 每米繩重 p=鋼絲破斷力總和 N 鋼絲繩公稱抗拉強度 提升機的選用 1卷筒直徑 D=1000mm 2卷筒寬度 B=1000mm 3鋼絲繩的最大靜張力 4鋼絲繩的最大靜張力差 mkgHmNqpm/ 5002020200001 ???????????? ?38900?dQ2/170 mmkgm ??kgphqQ r gQTj4593m a x??????????kgP H oQTj1 9 3 33 5 3 0 0???????20 5 合理的提升速度 按照《礦井運輸提升》附表 12 選擇 2JK2/20 型提升機，其技術(shù)規(guī)格如下：卷筒直徑 D=1000mm 寬度 = B=1000mm 鋼絲繩最大靜張力 最大靜張力差： .配套的二級減速器比 i= 機器旋轉(zhuǎn)部分變位重量 （不包括天輪和電動機） 提升機的運動學(xué)計算 選擇加減速度 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，升降人員時加、減速度應(yīng)不大于 米 /秒 選取加速度 減速度 速度各參數(shù)的計算 提升中段 由 305 到 245 由 245 到地面 由 305 到地面 提升高度 H 60m 260m 320m 加速時間 7s 7s 7s 加速距離 減速時間 7s 7s 7s /米??? HVkgTj 6000max ? kgTj 4000??kgGjcGjj 6080??2/ sma ? 2/ sma ?1t1h3t21 減速距離 等速距離 25m 225m 285m 等速時間 5s 45s 57s 一次提升時間 19s 59s 71s 提升動力學(xué)計算 預(yù)選電動機 電動機的近似容量 選擇 JRQ1478 型電動機 其技術(shù)規(guī)格 N=200 千瓦 額定轉(zhuǎn)速 735 轉(zhuǎn) /分 額定電壓 =6000 伏 轉(zhuǎn)子飛輪力矩 125kg. 提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量 (1)礦石重量： Q=1400kg (2)罐籠重量： =2020kg (3)礦車重量： q=500kg (4)鋼絲繩重量： 3h2h2t1T千瓦185 ??? ?????? ??T jV mKN2mrgQ22 （ 5)機器旋轉(zhuǎn)部位變位質(zhì)量 (6)天輪的變位質(zhì)量： （ 7） 電動機轉(zhuǎn)子變位質(zhì)量： （ 8） 總變位質(zhì)量： 力圖的計算 動力方程式 kgDlldHppl stp1689)()321(22 0????????????????????kgGjcGjj 6080??kgGit 720 49022 ? ???kgiD dGDGi di9 0 02041 8 0)( 222????kgG i dG i cG i zG i tplQcqQ r gQgMq pni2 1 8 6)3 6 0 06 0 8 07201 7 3 92 8 8 05004 5 0 01 4 0 0(1)22(11?????????????????????1aa? 2121 tax?????? 1211 )( mataHpKQF23 (1)提升開始時， t=0,拖動力為 =++ = （ 2)加速階段階段終了時， 拖動力 ，動力方程為 (1)在等速開始時， t=0 拖動力方程為 （ 2） 等速終了時， 拖動力為 拖動力方程式為： （ 1） 減速階段開始時， t=0, 拖動力為： ???? 139。 2） 降速同時降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方 。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機械效率過低的問題。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。減速器與電動機的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。26 另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。 60 年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體積小、機械效率高等優(yōu)點 ?。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。它的體積和重量都比定軸齒輪 減速器輕，結(jié)構(gòu)簡單，效率亦高。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。 減速器的總體設(shè)計 擬定傳動方案 礦井提升機機是低速重載機械，工作條件較差，載荷有一定的沖擊，且有粉塵等。設(shè)計球磨機工作二27 十年，每年工作 340 天，每天連續(xù)工作 13h。由上章所知，選擇的是 JRQ1478 型電動機，其技術(shù)規(guī)格 N=200 千瓦，額定轉(zhuǎn)速 735 轉(zhuǎn) /分，額定電壓為 6000 伏。 分配傳動比 12i ii?28 選 ，則 ,則 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 n 各軸標(biāo)號如圖 各軸功率 礦井提升機機是專用機械，應(yīng)用電機的輸入功率來計算各軸的輸入功率，電機的額定功率為 200kw，電動機的效率為 ，所以電動機的輸出功率為 185kw 各軸的輸入功率為： 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 1 ?0 ? ?29 將以上結(jié)果，整理列入下表 項 目 電動機軸 軸 1 軸 2 軸 3 轉(zhuǎn)速（ r/min） 735 735 功率（ kW） 185 轉(zhuǎn)矩（ N 高速級傳動位于減速器內(nèi)，屬閉式傳動，所以按齒面接觸疲勞強度計算，然后校