多繩摩擦式礦井提升機選型設(shè)計【含CAD圖紙+文檔】

壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件，所見所得，電腦查看更方便。Q 197216396 或 11970985 任務(wù)書畢業(yè)生姓名專業(yè)指導(dǎo)教師姓名類別學(xué)號班級職稱 外聘、本校一、畢業(yè)設(shè)計題目多繩摩擦式礦井提升機選型設(shè)計二、畢業(yè)設(shè)計提供的原始數(shù)據(jù)資料1)、工作制度：即年工作日，日工作小時數(shù)t。設(shè)計規(guī)范規(guī)定: =300天, t=14h ；2)、礦井開采水平數(shù)1,各水平井深為480m ；3）、卸載水平與井口的高差為25 m；4）、裝載水平與井下運輸水平的高差為13m；5)、煤的散集密度，1t/立方米；6)、提升方式:雙箕斗提升，采用定重裝載。三、畢業(yè)設(shè)計應(yīng)完成主要內(nèi)容：1、說明書：多繩摩擦式礦井提升機概況、多繩摩擦式礦井提升機的總體方案設(shè)計、多繩式礦摩擦井提升機設(shè)備選型、多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置與液壓站選型、多繩摩擦式礦井提升機安全保護設(shè)計、技術(shù)經(jīng)濟分析。2、圖紙：（1）、總體設(shè)計完整、圖紙表達清晰、標(biāo)注采用國家最新標(biāo)準(zhǔn)；（2）、完成整體井下供電圖紙設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)方案確定最優(yōu)化； 四、畢業(yè)生應(yīng)提交的畢業(yè)設(shè)計資料要求1、說明書：（1）、畢業(yè)設(shè)計說明書必須打印成冊；（2）、同時提交電子文檔；（3）、電子文檔的格式是：說明書必須是WordDOC和EXCELXls圖紙?zhí)峤坏碾娮游臋n資料必須是AUTOCADdwg的格式。（4）、郵箱地址（E-Mail）：yqgxe 163.com2、圖紙：（一）、供電圖：（1）、提升及布置圖1張（A0）（2）、提升機系統(tǒng)圖1張（A0）（3）、主軸裝置圖1張（A1） 注意：手工繪圖不得少于三分之一，其余為AUTOCADDwg繪制。（二）、說明書一份（不少于2萬字）（三）、電子文檔資料（全部）五、設(shè)計進度安排（從第二周起）序號時間周次設(shè)計任務(wù)完成的內(nèi)容及質(zhì)量要求12月27日3月04日第01周查閱資料，了解礦井提升機組成23月05日3月11日第02周方案制定 33月12日3月18日第03周草圖繪制43月19日3月25日第04周繪制提升及布置圖53月26日4月01日第05周繪制提升機系統(tǒng)圖64月02日4月05日第06周設(shè)計、編寫說明書74月06日4月08日第07周修改說明84月09日4月15日第08周打印和裝訂94月16日4月22日第09周答辯六、主要參考文獻資料1、工具書：（1）、機械零件設(shè)計手冊（2）、礦井提升與運輸 2、參考資料：（1）、機械制造與設(shè)計（2）、教材七、簽字欄簽 字 欄畢業(yè)生姓名專業(yè)班級要求設(shè)計工作起止日期20xx年03月10日20xx年05月11日教師審核指導(dǎo)教師（簽字）日期20xx年 月 日教研室主任審查（簽字）日期20xx年 月 日系主任批準(zhǔn)（簽字）日期20xx年 月 日 畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)生姓名：專業(yè)：學(xué)號：指導(dǎo)教師所屬系（部）：二xx年五月成 績 評 定指導(dǎo)教師評定成績答辯組評定成績綜合成績注：評定成績?yōu)?00分制，指導(dǎo)教師為30%，答辯組為70%。 專業(yè)答辯組組長：（簽名） 200 年月日 答辯記錄卡 系 專業(yè) 姓名 答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要評 議 情 況 記錄員： （簽名）目 錄前 言i第一章 多繩摩擦式礦井提升機0第一節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的種類及其結(jié)構(gòu)分析0第二節(jié)多繩摩擦式礦井提升機的優(yōu)點及其局限性1第三節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀2第四節(jié)多繩摩擦式礦井提升機在我國的應(yīng)用情況3第五節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機提升工作原理3第二章多繩摩擦式礦井提升機的總體方案設(shè)計5第一節(jié)礦井參數(shù)6第二節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的主要組成部分6一 多繩摩擦式提升機的類型選擇7二 主軸裝置設(shè)計7三 微拖動裝置9四 深度指示器選擇10五 車槽裝置11第三節(jié)多繩摩擦式礦井提升機的附屬設(shè)備12一 罐道選型12二 拉緊方式14三 固定裝置選擇14四 井架裝置選擇15五 導(dǎo)向輪裝置選擇15六 提升容器的連接裝置16第三章多繩摩擦式礦井提升機設(shè)備選型17第一節(jié)提升方式確定17第二節(jié)提升容器型號選擇17第三節(jié) 提升鋼絲繩選擇計算19第四節(jié) 計算滾筒直徑并選擇提升機21第五節(jié) 減速器選型22第六節(jié) 提升系統(tǒng)確定22第七節(jié) 提升容器的最小自重24第八節(jié) 鋼絲繩與提升機的校驗25第九節(jié) 襯墊材料單位壓力27第十節(jié) 預(yù)選電動機27=2.0。28第十一節(jié) 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量計算28第十二節(jié) 提升速度圖28第十三節(jié) 提升能力33第十四節(jié) 電動機等效功率計算33第十五節(jié) 電耗計算36第十六節(jié) 提升機的防滑演算36第十七節(jié) 聯(lián)軸器型號選擇38第四章 多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置與液壓站選型38第一節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的機械制動裝置38一 制動原理39二 盤式制動器的選擇40第二節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機液壓站40第五章多繩摩擦式礦井提升機安全保護設(shè)計41第一節(jié) 提升容器的防墜器42第二節(jié) 防止過卷裝置設(shè)計42一 裝設(shè)防止過卷開關(guān)42二 楔形罐道42第三節(jié) 圓尾繩的安全設(shè)施43第六章 技術(shù)經(jīng)濟分析45總 結(jié)46致 謝47參 考 文 獻48i前 言由于開采深度的增加，礦井提升機的卷筒寬度變得越來越大，為解決此矛盾，1877年德國人戈培提出將鋼絲繩搭在摩擦輪上，利用摩擦力來傳動而不是像先前那樣把鋼絲繩纏在卷筒上。這種提升方式稱為摩擦提升，也稱為戈培輪式提升。單繩摩擦提升機與纏繞式提升機相比，摩擦輪的寬度顯著變窄了，同時由于主軸的跨度變小的緣故，主軸的直徑和長度均有所降低，結(jié)果機器的質(zhì)量也大大降低了，而且由于回轉(zhuǎn)力矩的減小，也降低了提升電動機的容量。單繩摩擦提升有塔式和落地式兩種。最早出現(xiàn)的單繩摩擦式提升機為落地式，后來由于地形所限，不得已把提升機直接放在井塔上而成為塔式，但在實際使用中發(fā)現(xiàn)塔式安裝具有很大的優(yōu)越性，即緊湊省地；可省天輪；全部載荷垂直向下，井塔穩(wěn)定性好；可獲得較大包角；鋼絲繩不致無保護地裸露在雨雪中，影響摩擦系數(shù)和鋼絲繩的壽命等。對于單繩摩擦提升，由于摩擦輪直徑較大，所以多具有導(dǎo)向輪的。單繩摩擦式提升機解決了卷筒過大的問題，但沒有解決卷筒直徑和鋼絲繩直徑過大的問題。因此，在四十年代中期出現(xiàn)了用幾根鋼絲繩代替一根鋼絲繩的多繩摩擦式礦井提升機。第一章 多繩摩擦式礦井提升機第一節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的種類及其結(jié)構(gòu)分析多繩摩擦式礦井提升機的控制方式有手動、半自動和全自動等幾種。一般將布置在井筒頂部塔架上的這種提升機稱為塔式多繩摩擦式礦井提升機，塔架高出地面幾十米，在地震區(qū)和地表土層特厚的礦區(qū)建造井塔耗資較大，但塔式的優(yōu)點有：1）、緊湊省地；2）、不需天輪；3）、全部載荷垂直向下，井架穩(wěn)定性良好；4）、可獲得較大圍包角；5）、鋼絲繩不致因無保護地裸露在雨雪之中而影響摩擦系數(shù)及使用壽命。其缺點是：設(shè)備費用比落地式高，因為提升塔比普通井架更為龐大復(fù)雜，需要更多的鋼 材。塔式多繩摩擦式礦井提升機又可分為無導(dǎo)向輪系統(tǒng)和有導(dǎo)向輪系統(tǒng)兩種，前者簡單，后者的優(yōu)點是可使提升容器在井筒中的中心距不受摩擦輪直徑的限制，可以減少井筒的斷面，同時可以加大鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角，其缺點是使鋼絲繩產(chǎn)生了反向彎曲，直接影響鋼絲繩的使用壽命。因此設(shè)計時應(yīng)盡量不采用導(dǎo)向輪系統(tǒng)。提升機布置在地面的稱為落地摩擦式礦井提升機，這種提升機的提升繩通過井架天輪引入井筒，與容器相連。因落地式可以同時安裝提升井架和提升機，井架高度也低，故這種型式的多繩摩擦式提升機在我國受到重視。多繩摩擦式礦井提升機主要由電動機、減速器、摩擦輪、制動系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)組成，采用交流或直流電機驅(qū)動。采用低速電動機時可不用減速器，電動機直接與卷筒主軸相連，或?qū)㈦妱訖C轉(zhuǎn)子裝在卷筒主軸的末端。傳動功率大時，可采用2臺或 4臺電動機同時驅(qū)動。一臺提升機的總功率已達到11600千瓦。制動系統(tǒng)是保證提升機安全運行的重要裝置。遇緊急情況時，制動系統(tǒng)應(yīng)通過可調(diào)節(jié)制動力矩的液壓系統(tǒng)產(chǎn)生兩級安全制動，以保證提升機及時停車又不產(chǎn)生制動過猛現(xiàn)象。交流電動機驅(qū)動的提升機，其制動系統(tǒng)還要具有靈敏的制動力矩可調(diào)性能，以準(zhǔn)確控制提升機在臨近停車點時的運行速度。第二節(jié)多繩摩擦式礦井提升機的優(yōu)點及其局限性在國內(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。例如瑞典某礦井使用50t箕斗的8繩提升機，提升高度為1300m主導(dǎo)輪的直徑僅為4m，若用單繩纏繞式提升機，則滾筒直徑將達7.2到8m，纏繞寬度將達5到4.5m，鋼絲繩直徑將為80mm，不僅設(shè)備重量大，而且設(shè)備和鋼絲繩直徑過大，制造和安裝使用維修都較困難。2）、由于提升容器是由數(shù)根鋼絲繩所承擔(dān)，提升鋼絲繩直徑就比相同載荷下單繩提升的小，并導(dǎo)致主導(dǎo)輪直徑小，因而在同樣提升載荷下，多繩提升機具有體積小，重量輕，節(jié)省材料，制造容易，安裝和運輸方便等特點。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。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。5）、在卡罐和過卷的情況下，有打滑的可能性，可避免斷繩事故發(fā)生。6）、由于多繩提升機的提升鋼絲繩一般都是偶數(shù)，因而可以用相同數(shù)量的左捻和右捻鋼絲繩，這樣，提升鋼絲繩在運行中產(chǎn)生的阻力就可以相互抵消，從而減輕了提升容器因鋼絲繩扭力而產(chǎn)生對罐道的側(cè)向壓力，既降低了運行中的摩擦阻力，又可以減輕罐耳和罐道的單向摩擦，從而延長了罐耳和罐道的使用壽命。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。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。但多繩摩擦式礦井提升機也有它的局限性：1）、數(shù)根鋼絲繩的懸掛、更換時工作量大，維護檢修、調(diào)整工作較復(fù)雜。2）、當(dāng)有一根鋼絲繩損壞而需要更換時，為了保持各鋼絲繩具有相同的工作條件，則需要更換所有的鋼絲繩。3）、因不能調(diào)解繩長，故雙鉤提升不能用于幾個中段提升，也不適用于鑿井提升。4）、當(dāng)?shù)V井很深時（例如超過1200到1500m），鋼絲繩故障較多，故不適用于特別深的礦井提升。5）、由于使用數(shù)根直徑較細的鋼絲繩提升，鋼絲繩的外露總面積增加了，在井筒中受礦井腐蝕氣體侵蝕的面積就相應(yīng)增加，加之由于鋼絲繩直徑較細，鋼絲繩的繩股中鋼絲直徑也較細，耐磨性也明顯降低，諸因素對鋼絲繩的使用壽命產(chǎn)生了不利的影響。尤其是對于某些礦井的淋水呈酸性，腐蝕性則是影響鋼絲繩使用壽命的重要原因之一。綜上所述，多繩摩擦式礦井提升機的優(yōu)越性是顯著的，特別是對提升量大的深井，單繩纏繞式提升機是無法比擬的。通過對多繩摩擦式礦井提升機的缺點進行分析，可以發(fā)現(xiàn)，這些缺點是可以克服和減輕的。例如，對于井筒中涌水較大的礦井，除了采取堵水的措施，以減輕對鋼絲繩的銹蝕外，還可以采用鍍鋅鋼絲繩，以提高抗腐蝕性能。另外在運行中還可以定期對鋼絲繩涂以防腐防滑的戈培油，以改善鋼絲繩的工作條件，總之，多繩摩擦式礦井提升機已成為現(xiàn)代提升的發(fā)展方向之一。第三節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 多繩摩擦式礦井提升機隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其增長速度很快，使用范圍也日益增多，不僅立井使用，國外在斜井或露天斜坡也在使用，例如，聯(lián)邦德國米爾斯露天礦，1954年在斜坡上使用了單箕斗四繩提升機，采用封閉式鋼絲繩，直徑為32mm。又如，奧地利Wodzyki礦井是斜井，1960年以前就使用了雙繩摩擦式礦井提升機，井筒傾角是24度，斜長1138m，串車提升，繩速8m/s，提升6輛煤車和2輛矸石車，有效負荷13.56t，為了防止鋼絲繩在主導(dǎo)輪上產(chǎn)生滑動，在井底尾繩環(huán)處安裝種錘拉緊的導(dǎo)向輪。國內(nèi)是使用的多繩摩擦式提升機也日益增多，1960年第一臺多繩摩擦式提升機投入運行以來，大量的這種提升機在我國安裝運行。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，以適應(yīng)深礦井和大生產(chǎn)量的需求多年來；大量采用先進的拖動、控制系統(tǒng)，甚至是全液壓型等。隨著礦井開采深度不斷加深和采用集中提升方式，多繩摩擦式礦井提升機有較大的發(fā)展前途。并為此探索具有耐磨性好、摩擦系數(shù)高的摩擦襯墊材料。新結(jié)構(gòu)的多繩纏繞式礦井提升機開始在一些國家使用，它對提升高度大的深井開采有重要意義；采用液壓馬達代替電動機的防爆提升機受到重視；氣力提升也正在研究和發(fā)展中?，F(xiàn)在，各國為爭奪用戶市場，開發(fā)了各種形式、規(guī)格的礦井提升機，以適應(yīng)各國礦井的開采深度，達到高效、低能耗、低成倍的目的。礦井提升機的發(fā)展總趨勢可歸結(jié)為：在總體上向大負荷、高速、大型化方向發(fā)展。實用、經(jīng)濟、高效、可靠的提升機產(chǎn)品是使用者和制造者共同的追求。第四節(jié)多繩摩擦式礦井提升機在我國的應(yīng)用情況我國多繩摩擦式礦井提升機的系列參數(shù)從1960年開始制訂，目前的品種有塔式和落地式；繩數(shù)上有二繩、四繩、六繩；直徑結(jié)構(gòu)已達5.5m；主傳動形式有電動機通過減速器拖動和低速電動機直聯(lián)兩種。我國1958年設(shè)計生產(chǎn)了第一臺2m四繩塔式摩擦式礦井提升機，應(yīng)用在阜新五龍礦。1960年又設(shè)計生產(chǎn)了3m四繩摩擦式礦井提升機，在寧夏石嘴山二礦使用。從此我國也開始應(yīng)用塔式多繩摩擦式礦井提升機。由于防震的需要，各礦山用戶紛紛要求有落地式多繩摩擦式礦井提升機供貨，所以在1977年利用河南大峪溝因地面面積限制，原設(shè)計的雙筒單繩提升機無法安裝的情況下，在無任何落地式多繩摩擦提升機參考資料的情況下，完全依靠自己力量，經(jīng)5個月的努力和攻關(guān)，于1977年10月，使我國第一臺2m雙繩落地式礦井提升機在我國大峪溝誕生。隨后在1982年洛陽礦山機械研究所設(shè)計試制的一臺四繩落地式摩擦礦井提升機在廣東紅工礦運行，1983年由上海冶金礦山機械廠設(shè)計生產(chǎn)了3m四繩直流低速的落地式摩擦提升機在我國浙江長廣煤礦應(yīng)用和鑒定。從此，我國的塔式和落地式多繩摩擦礦井提升機被礦山廣泛采用。第五節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機提升工作原理摩擦式提升機其特點是靠摩擦輪與鋼絲繩之間的摩擦力傳動。它又可以分為單繩和多繩兩種。近年來多采用多繩摩擦式提升機。摩擦式礦井提升機適用于鑿井以外的各種豎井提升。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。提升繩的兩端各連接一個容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。為提高經(jīng)濟效益和安全性，摩擦式礦井提升機采用尾繩平衡提升方式，即配有與提升繩重量相等的尾繩。尾繩兩端分別與兩個容器（或容器和平衡重）的底部連接，形成提升繩-容器-尾繩-容器(或平衡重)-提升繩的封閉環(huán)路。容器處于井筒中的任何位置時，摩擦輪兩側(cè)的提升繩和尾繩的重量之和總是相等的。摩擦提升工作的可靠性取決于鋼絲繩與摩擦襯墊之間是否有足夠的摩擦力，利用熟知的歐拉公式可得，摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力的極限比值為：式中e自然對數(shù)的底； 鋼絲繩對于摩擦輪的圍包角； 鋼絲繩對襯墊的摩擦系數(shù)； 、摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力。+自然對數(shù)的底，當(dāng)鋼絲繩拉力比F1/F2大于上式右端所給出的數(shù)值時，鋼絲繩即對摩擦輪產(chǎn)生相對滑動。為避免這種滑動，兩側(cè)拉力不能達到其極限比值，而應(yīng)有一安全系數(shù)，所以上式改為：。若考慮防滑而加入防滑安全系數(shù)，則有 式中防滑安全系數(shù)，如果式中F1和F2僅計及靜力，則得靜防滑安全系數(shù)；如果計算和時考慮慣性力的影響，則得動防滑安全系數(shù)。我國煤礦設(shè)計規(guī)范規(guī)定 ，第二章多繩摩擦式礦井提升機的總體方案設(shè)計本章將在前一章研究的基礎(chǔ)上，進一步對多繩摩擦式礦井提升機進行總體方案設(shè)計，對提升機各設(shè)備進行分類，研究各組成部分的功用及原理，并對其進行選型設(shè)計。圖2-1為多繩摩擦式礦井提升機系統(tǒng)圖。圖2-1 多繩摩擦式礦井提升機系統(tǒng)第一節(jié)礦井參數(shù)主井提升1)、礦井年產(chǎn)量，90萬t/年；2)、工作制度：即年工作日，日工作小時數(shù)t。設(shè)計規(guī)范規(guī)定: =300天, t=14h ；3)、礦井開采水平數(shù)1,各水平井深為480m ；4）、卸載水平與井口的高差為25 m；5）、裝載水平與井下運輸水平的高差為13m；6)、煤的散集密度，1t/立方米；7)、提升方式:雙箕斗提升，采用定重裝載。第二節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的主要組成部分礦井提升機作為一個完整的機械-電氣機組，它的主要組成部分及其功能如下： 1）、工作機構(gòu)主軸裝置和主軸承，作為搭放提升鋼絲繩，以承受各種正常載荷（靜載荷、動載荷）以及非常載荷。2）、制動系統(tǒng)制動器和液壓傳動系統(tǒng)，用于機器停止時，能可靠地閘住機器。并能在正常制動和緊急制動時，參與控制機器的速度，能使機器迅速停車。3）、機械傳動系統(tǒng)減速器和聯(lián)軸器，用以減速和傳遞動力。4）、觀測和操縱系統(tǒng)包括操縱臺、深度指示器及測速發(fā)電機。操縱臺控制主電動機的速度變化和換向及對制動系統(tǒng)進行控制；深度指示器指示提升容器的運行位置，在提升容器接近井口（或井底）時發(fā)出減速信號，當(dāng)機器過卷或超速時，進行限速和過卷保護。對于多繩摩擦式提升機，能自動調(diào)零；測速發(fā)電機用于測定機器的實行運行速度。5）、自動保護系統(tǒng)自動保護系統(tǒng)具有：過速、過卷、閘瓦磨損超限、潤滑油超壓或欠壓、制動油超壓或欠壓、軸承溫升超限、制動油溫升超限、電動機過流或欠壓等自動保護的作用。6）、輔助部分包括司機座椅、機座、機架、護柵、擋板、護罩等輔助用具及材料。對于多繩摩擦式提升還包括導(dǎo)向輪裝置及摩擦襯墊的車槽裝置。一 多繩摩擦式提升機的類型選擇圖2-2 塔式摩擦提升礦井提升機在這里我們選用塔式多繩摩擦式礦井提升機（如圖2-2）有導(dǎo)向輪系統(tǒng)，因為它具有以下優(yōu)點：緊湊省地；不需天輪；全部載荷垂直向下；井架穩(wěn)定性好；可獲得較大圍包角；鋼絲繩不致因無保護地裸露在雨雪之中而影響摩擦系數(shù)及使用壽命；可使提升容器在井筒中的中心距不受主導(dǎo)輪直徑的限制；可減小井筒的斷面；可加大鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角。其缺點是：設(shè)備費用高；井架更龐大、復(fù)雜，需更多的鋼材；使鋼絲繩產(chǎn)生了反向彎曲，直接影響鋼絲繩的使用壽命。二 主軸裝置設(shè)計一)主軸設(shè)計由于多繩摩擦式提升機工作的特點，它的主軸裝置與纏繞式提升機大不相同。與具有相同的鋼絲繩最大靜張力的纏繞式提升機的主軸裝置相比，它的主導(dǎo)輪直徑較小。因此，在相同的轉(zhuǎn)速一般為20r/min到50r/min。從而，對主導(dǎo)輪應(yīng)有靜平衡、動平衡的要求，以保證運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。這一點，對于塔式多繩摩擦式提升機的主導(dǎo)輪尤為重要。因為主導(dǎo)輪的任何不平衡，都會造成附加的干擾力，這就可能造成井塔和提升機的振動參數(shù)超限，影響機械的正常運行。多繩摩擦式礦井提升機的主軸裝置由主導(dǎo)輪、主軸、兩個軸承等組成。為了減少軸的跨度，采用滾動軸承，且滾動軸承效率高，維修簡單，使用壽命長，在這里我們選用雙列圓柱調(diào)心式的，取其承載能力大，并可避免由于主軸承受載荷后，產(chǎn)生撓度使軸產(chǎn)生“卡勁”的現(xiàn)象。主軸與鑄鋼輪轂的連接為熱壓配合，而不用鍵，主軸支撐在滾動軸承上。軸承座采用對開式、裝入滾動軸承，能承受很大的徑向負荷，并有較長的使用壽命。制動盤與主導(dǎo)輪焊接在一起，根據(jù)使用制動器副數(shù)的多少，可以焊接一個或兩個制動盤。摩擦襯墊用固定塊壓緊在主導(dǎo)輪上，不允許有任何方向上的活動。為了安放鋼絲繩，襯墊上車有車槽。襯墊之間的間距（即鋼絲繩之間的間距）一般取鋼絲繩直徑的10倍左右。主軸用45號鋼緞成。輪殼采用普通低合金鋼板焊接結(jié)構(gòu)，鋼板厚度為20到30mm。軸承座為鑄鐵件，兩邊的軸承蓋蓋緊，防止漏油。多繩摩擦式提升機的鋼絲繩搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，提升容器是懸掛在鋼絲繩兩端。容器的底部還懸掛有平衡尾繩。提升工作時，拉緊鋼絲繩必須以一定的正壓力緊壓在主導(dǎo)輪的襯墊上，主導(dǎo)輪某一方向旋轉(zhuǎn)時，提升鋼絲繩與主導(dǎo)輪襯墊之間產(chǎn)生很大的摩擦力，鋼絲繩在摩擦力的作用下，跟主導(dǎo)輪一起運動，從而實現(xiàn)提升容器的升降。主軸裝置的幾何模型如圖2-3。圖2-3 主軸裝置幾何模型二） 摩擦襯墊選擇多繩摩擦輪的傳動是一種典型的柔性傳動方式。傳動的性能在很大程度上依賴于襯墊的性能。在選用襯墊材料時，要考慮到以下幾個特性：1） 、較大的摩擦系數(shù)2） 、較好的耐壓和耐磨損性3）、經(jīng)濟性襯墊的上述性能中最重要的是摩擦系數(shù)，在耐壓、耐磨性能相同的條件下，提高摩擦系數(shù)會帶來更大的經(jīng)濟效益和安全性。但它們有時候是相互矛盾的。例如摩擦系數(shù)高的材料往往耐壓，而耐磨性能較差。因此在選擇襯墊材料時要綜合考慮，不能只考慮一個方面。 選用襯墊材料時，要注意到它們的許用值和測試值，還要注意到摩擦系數(shù)可能出現(xiàn)的變化，如：1）、摩擦系數(shù)對有油、水、煤粉時的變化及敏感程度；2）、摩擦系數(shù)因壓強和相對滑動速度以及溫度的不同產(chǎn)生的變化；3）、摩擦系數(shù)值因測試方法不同而產(chǎn)生的誤差。高摩擦系數(shù)的襯墊，不僅能保證較好的正常傳動，而且也可以提高設(shè)備能力。但也不是摩擦系數(shù)越大越好，因為在某些情況下，鋼絲繩的滑動，有利于保護機械設(shè)備，使其免予過載。 有人認為，襯墊的消耗主要是車槽是車掉的，而不是由于滑動（蠕動）磨掉的，但一般來說，選用耐磨性較好的襯墊材料還是合適的。還應(yīng)該指出的是：不論用什么方法測定襯墊的摩擦系數(shù)，由于摩擦輪對鋼絲繩的比壓，在包角范圍內(nèi)各不相同，而摩擦系數(shù)又與比壓有關(guān)，因此，無論是設(shè)計用的，或是測定的摩擦系數(shù)，都只能看成一個當(dāng)量的值。襯墊材料有：木材、皮革、運輸膠帶、聚氯乙烯襯墊、鋁合金、聚氨基甲酸脂橡膠等。我們選用聚氯乙烯襯墊，因為它的耐磨性好，富有彈性，摩擦系數(shù)較高。三 微拖動裝置微拖動裝置主要由于用于提升機在爬行階段獲得穩(wěn)定的低速度，在保證提升容器在卸載點停車位置的準(zhǔn)確停車，另外還可用來檢查井筒、鋼絲繩、更換鋼絲繩，加工制動盤以及其他需要低速拖動的工作，微拖速度一般為0.3到0.6m/s。其工作原理是當(dāng)提升減速至爬行速度時，切斷主電動機電源并迅速起動微拖動用電動機，隨即充氣到氣囊離合器，使離合器合上，拖動提升機低速運行。由于微拖動電機工作在它的自然特性上，故爬行速度非常穩(wěn)定，對于使用半自動或全自動的提升機是一種較經(jīng)濟有效的方式。微拖動裝置主要由電動機、減速器、空氣系統(tǒng)、換向閥、氣囊離合器、測速發(fā)電機裝置等組成，如圖2-4所示。其操縱方式可以手動控制，也可以自動控制。氣囊離合器的開合是由壓縮空氣通過換向閥進行控制的，當(dāng)換向閥處于斷電狀態(tài)時，氣囊離合器與排氣管相通，當(dāng)換向閥通電后，壓縮空氣與氣囊離合器相通，帶動提升機一起運轉(zhuǎn)?？諝庀到y(tǒng)的工作壓力為0.6到0.8Mpa。為了保證正常的空氣壓力，在儲氣筒上裝有電接點壓力表，進行超欠壓聯(lián)鎖保護，當(dāng)氣壓低于0.6 Mpa空壓機的電動機起動，進行充氣，當(dāng)氣壓高于0.85 Mpa時空壓機的電動機停轉(zhuǎn)，充氣完畢。為了防止氣壓超壓過大，儲氣筒頂部另裝有安全閥，一般可調(diào)到氣壓0.9 Mpa，超過該氣壓時空氣由安全閥放出，以保證空氣系統(tǒng)的安全。圖2-4 微拖動裝置結(jié)構(gòu)示意圖1電動機；2減速器；3進氣裝置；4換向閥裝置；5氣囊離合器；6測速發(fā)電機裝置四 深度指示器選擇多繩摩擦式提升機由于鋼絲繩與摩擦輪片非固定連接，而且鋼絲繩在提升過程中不可避免地要產(chǎn)生蠕動，尤其在當(dāng)前使用的摩擦襯墊情況下，還會產(chǎn)生相對滑動，這就使深度指示器的指針與提升容器在井筒中的位置不對應(yīng)，因此多繩摩擦式礦井提升機的深度指示器必須加上補償?shù)恼{(diào)零裝置，這是與纏繞式提升機不同的地方。我們選用牌坊式深度指示器，圖2-5為多繩摩擦式提升方式深度指示器原理圖，與普通的深度指示器相比，它具有兩個特點，一是有一個精確的指示針，二是具有自動調(diào)零的性能。在正常工作狀態(tài)下調(diào)零電機31并不轉(zhuǎn)動，故與之相連的蝸桿30、蝸輪29與圓錐齒輪10都不轉(zhuǎn)動，此時由主軸傳來的動力，經(jīng)軸1和4使差動輪系的圓錐齒輪7、8、9轉(zhuǎn)動，再使軸11、14和絲杠17轉(zhuǎn)動，粗針18便指示提升容器的位置。精針27是在電磁離合器25接通后才開始轉(zhuǎn)動，精針刻度盤28，每格表示1m的提升高度。通常是在井筒中距提升容器卸載位置以前10m處，安裝一個電磁感應(yīng)繼電器，以控制電磁離合器，這樣就能保證在提升機停車以前獲得較準(zhǔn)的指示，如果鋼絲繩由于蠕動或滑動而使容器已達到卸載位置而指針尚未到零位或已經(jīng)超過零位，自整角機22的轉(zhuǎn)角與預(yù)定零位為止，輸出電壓達到一定值時，通過電控系統(tǒng)使調(diào)零電機31轉(zhuǎn)動，直到指針返回預(yù)定零位為止。這時指針的位置與容器位置一致，直整角機的電壓也為零，調(diào)零電機停轉(zhuǎn)，調(diào)零結(jié)束。圖2-5 牌坊式深度指示器及其調(diào)零機構(gòu)1、4、11、14、22、26軸；2、3、5、6、12、13、20、21、23、24齒輪；7、8、9、10、15、16圓錐齒輪；17絲杠；18粗針；19、30蝸桿；25電磁離合器；27精針；28刻度盤；29蝸輪；31調(diào)零電動機；32自整角機五 車槽裝置多繩摩擦式提升機在開始運轉(zhuǎn)前，為了增加提升鋼絲繩與摩擦襯墊之間的接觸面積，必須在襯墊上車出車槽。在提升機的運行期間，由于提升鋼絲繩之間的張力不同，造成了襯墊磨損不均勻，使各繩槽直徑產(chǎn)生誤差，為了保證所有各提升鋼絲繩均勻負擔(dān)繩端的負荷，當(dāng)繩槽直徑誤差到某一定值時，也必須對襯墊繩槽進行車削，為此設(shè)置了專用的車槽裝置如圖2-6所示車槽裝置安裝在主導(dǎo)輪的下方，每根鋼絲繩的繩槽部都有一個專用的車刀裝置1，它通過支承架固定在車槽架上，車削時要調(diào)整好車刀，使車刀的刀面與主軸中心線平行，轉(zhuǎn)動手輪可進刀和退刀，進刀量的大小，可以從刻度盤上看出，一般是每轉(zhuǎn)一格刻度，進刀量為0.1mm?？梢酝瑫r車削全部繩槽，也可以單獨車某個或幾個繩槽。圖2-6 車槽裝置第三節(jié)多繩摩擦式礦井提升機的附屬設(shè)備一 罐道選型提升容器在井筒中升降運行的導(dǎo)向裝置稱為罐道，按結(jié)構(gòu)型式不同，分為剛性罐道和柔性罐道兩種。剛性罐道按罐道的材料分：有木質(zhì)、鋼軌、組合型及特種鋼罐道四種，通常都是依靠固定在井壁上的罐道梁支撐，也有利用井壁打錨桿直接固定的；柔性罐道通常指使用鋼絲繩作罐道。在這里我們選鋼絲繩罐道，因為它的結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、建井工期短、節(jié)約鋼材和投資。更換罐道簡單，對生產(chǎn)的影響較??；井筒作為通風(fēng)時的阻力也比較小。 鋼絲繩罐道是利用鋼絲繩作為提升容器的導(dǎo)向裝置。上端固定在井塔上，下端用重錘拉緊。井筒中不需要設(shè)置罐道梁。鋼絲繩罐道裝置包括：罐道鋼絲繩、固定裝置和拉緊裝置，以及在井口、井底等進出車處附設(shè)的剛性罐道等。布置鋼絲繩罐道的位置，應(yīng)盡量使鋼絲繩遠離提升容器的回轉(zhuǎn)中心，以增大鋼絲繩的抗扭力矩，減小提升容器在運行中的扭擺；同時要不妨礙井底，井口裝設(shè)剛性罐道和罐梁，并保證罐耳通過時有足夠的間隙；并便于布置和安裝檢修罐道鋼絲繩的固定及拉緊裝置等。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗和一些礦井的實測資料表明：多繩提升宜采用四角布置。在這里我們選用四繩四角對稱布置，如圖2-7所示圖2-7 鋼絲繩罐道布置形式示意圖1罐道繩；2防撞繩二 拉緊方式圖2-8 鋼絲繩罐道重錘拉緊裝置目前國內(nèi)生產(chǎn)的拉緊方式有：螺桿拉緊、彈簧拉緊、重錘拉緊及液壓重錘拉緊。在這里我們選重錘拉緊裝置。因為它能獲得 并保持較大的拉緊力，不需要經(jīng)常的調(diào)繩和檢修；它的缺點是井底因重錘而要加深水窩深度，且井底需要經(jīng)常清理，如圖2-8所示。三 固定裝置選擇在這里我們選用雙楔塊固緊式固定裝置，如圖2-9 所示。因為這種裝置能保證罐道鋼絲繩卡得較為牢靠、可靠，張緊力大，又不會損傷鋼絲繩。而且，在運行中需要串繩或安裝都較為方便。雙楔塊固緊式固定裝置的基本參數(shù)可通過其技術(shù)特征及外形尺寸表得到。圖2-9 雙楔塊固緊式固定裝置1雙楔塊固緊裝置；2底座；3吊環(huán)；4罐道繩；5繩卡；6楔塊；7楔套四 井架裝置選擇塔式井架的作用是：承受多繩摩擦式提升機的全部重量；固定伸出井筒的罐道和箕斗；提升機安裝在井架上，從根本上改變了承力結(jié)構(gòu)的工作狀況，水平負荷顯著減少；簡化和減輕了井架的結(jié)構(gòu)，從而可增加井架高度，改善地面工業(yè)廣場的布局，使地面運輸更合理。它由位于井架上面的提升機房、內(nèi)壁和外壁組成。沿井架高度的方向上用水平梁及板架連接起來。通常內(nèi)壁起架子作用，并具有矩形斷面，起斷面尺寸的大小取決于提升容器的尺寸在這里我們選用整體鋼筋混凝土塔式井架。五 導(dǎo)向輪裝置選擇兩個提升容器中心距與導(dǎo)向輪直徑不相等時，多繩提升機必須采用導(dǎo)向輪裝置。這樣，還可以增大鋼絲繩的圍包角，提高摩擦輪提升的防滑安全系數(shù)，減小井筒斷面積，降低基建投資費用。但，增加導(dǎo)向輪使井塔增高，并增加提升鋼絲繩的彎曲次數(shù)，降低鋼絲繩的使用壽命。我國生產(chǎn)的多繩摩擦式提升機，直徑在2米以下的都不用導(dǎo)向輪；直徑在2米以上的都要帶導(dǎo)向輪。導(dǎo)向輪用于塔式多繩摩擦式礦井提升機，按提升機所配鋼絲繩數(shù)和繩距相應(yīng)在軸上裝配數(shù)個導(dǎo)向輪。其中一個為固定輪，其他為游動輪，一消除因各條提升鋼絲繩的速度差對繩槽的滑動摩擦。導(dǎo)向輪安裝在主機摩擦輪裝置的下面，用于需要改變兩鋼絲繩的中心距或利用導(dǎo)向輪來增大加提升鋼絲繩對摩擦輪的圍包角。其結(jié)構(gòu)有兩種：一種是輻條式結(jié)構(gòu)，另一種是焊接式結(jié)構(gòu)。由于焊接式導(dǎo)向輪比輻條式在結(jié)構(gòu)上做了改進，提高了導(dǎo)向輪整體強度，繩槽襯墊選用了耐磨工程塑料，延長了使用壽命，軸瓦選用了優(yōu)質(zhì)黃銅材料。所以，在這里我們選用焊接式導(dǎo)向輪。如圖2-10。圖2-10 焊接式導(dǎo)向輪示意圖1固定輪；2襯墊；3游動輪；4輪軸；5滾動軸承六 提升容器的連接裝置1、箕斗的附加重錘。附加重錘的重量查附加重錘基本參數(shù)及尺寸表得8074t，其尺寸根據(jù)此表亦可得出。2、選用XS-90型自動壓緊楔形繩環(huán)，其技術(shù)參數(shù)按照XS型自動壓緊楔形繩環(huán)基本參數(shù)及尺寸表。3、選用LYT-90型螺旋液壓調(diào)繩器，其技術(shù)參數(shù)參照LYT型螺旋液壓調(diào)繩器基本參數(shù)及尺寸表。4、選用XJ-1004型箕斗連接裝置，其技術(shù)參數(shù)參照XJ型箕斗連接裝置基本參數(shù)及尺寸表。5、選用WY-100型圓尾繩連接裝置，其技術(shù)參數(shù)參照WY型圓尾繩連接裝置基本參數(shù)及尺寸表。6、選用膠輪罐耳裝置，其技術(shù)參數(shù)參照滾輪罐耳裝置基本參數(shù)及尺寸表。第三章多繩摩擦式礦井提升機設(shè)備選型第一節(jié)提升方式確定由于本礦是一個年產(chǎn)量900kt的礦井，故視提升任務(wù)情況采用一套箕斗提升設(shè)備進行單一提升。 由于主井為一個水平提升，故采用雙箕斗提升。第二節(jié)提升容器型號選擇1、小時提升量：不均衡系數(shù)。煤炭安全規(guī)程規(guī)定：有井底煤倉時為1.10至1.15；無井底煤倉時為1.20；提升能力富裕系數(shù)。煤炭安全規(guī)程規(guī)定：主井提升設(shè)備一般對于第一水平留有20%的富裕系數(shù)。2、經(jīng)濟提升速度提升高度：提升速度：3、根據(jù)經(jīng)濟提升速度，估算一次提升循環(huán)時間提升正常加速度，通常1m/s2。罐籠提升一般取0.5至0.7m/s2；箕斗提升一般取0.7至0.8m/s2。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：對于人員升降的加、減速度，立井不得超過0.75m/s2；斜井提升不得超過0.5m/s2；容器起動初速度及爬行段延續(xù)的時間；箕斗提升可取10s；罐籠提升可取5至7s；提升容器每次提升終了的休止時間；根據(jù)箕斗休止時間表可選定其時間值。4、根據(jù)礦井年產(chǎn)量及估算出的一次提升循環(huán)時間，求出一次合理經(jīng)濟提升量為：5、根據(jù)條件選礦車為：MG1.16A 1t固定車廂式礦車（注該礦軌道軌距為：600mm）容積：1.1m3名義載貨量：1000Kg軌距：600mm 自重：610/Kg 6、選擇提升容器型號為了在不加大提升機及井筒直徑的前提下，取得較好的經(jīng)濟速度，節(jié)省電耗，取得較好的經(jīng)濟性故選用較大容積的提升容器。由于箕斗具有自重小，占井筒面積斷面小，不需增加井筒斷面即可在井下使用大容量礦車，裝卸載自動化，裝卸載快，因此可以提高提升能力的特點，所以選用箕斗提升。由于該礦使用主井提升，井筒直徑5.5m，采用鋼絲繩罐道，無梯子間。所選箕斗應(yīng)選用7到8t箕斗,因多繩提煤箕斗沒有8t系列,故選用：JDS-9/1104標(biāo)準(zhǔn)底卸式四繩箕斗J提煤箕斗 D立井多繩 S鋼絲繩罐道 9名義裝載量Q為9t 110每根提升鋼絲繩懸掛裝置的破壞載荷為1100kN 4提升鋼絲繩數(shù)n為4根具體參數(shù)為：有效容積：10立方米繩間距： 300 mm裝載礦車型號：MG1.16A 名義載重：1t 車數(shù)：2自身質(zhì)量：10.8t最大終端載荷：440kN箕斗全高：13350mm尾繩數(shù)n：2符合條件。7、按選定的Q為9t，所需的提升速度1）、一次所需的提升時間2）、所需的提升速度 第三節(jié) 提升鋼絲繩選擇計算提升鋼絲繩是礦車提升設(shè)備的一個重要部件，也是一個表薄弱的環(huán)節(jié)，它不僅直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的生命安全，而且其規(guī)格尺寸還將決定提升機的規(guī)格。在礦井這個服務(wù)年限里，鋼絲繩是需要經(jīng)常更換的易耗品，所以它又關(guān)系到提升設(shè)備的經(jīng)濟運行問題。因此對于提升機鋼絲繩必須予以足夠的重視。由于井筒淋水大，因腐蝕嚴(yán)重，所以選用鍍鋅鋼絲繩。1、繩端荷重： 2、鋼絲繩懸垂長度： 卸載點距主導(dǎo)輪中心的高度，m；容器的全高，m；過卷高度，m，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，提升速度小于10m/s時，過卷高度不小于速度值，且最低不小于6m/s，提升速度大于10m/s時，過卷高度不小于10m/s；導(dǎo)向輪軸中心距導(dǎo)向輪層地板的高度，m。在制造廠供給的設(shè)備圖中可以查到；導(dǎo)向輪與主導(dǎo)輪軸中心的高差，m，根據(jù)的近似數(shù)值表可以查出；尾繩環(huán)的高度，m。其中 取15mS兩提升容器之間的中心距，m；對于單容器帶平衡錘的提升系統(tǒng)，則為提升容器與平衡錘的中心距，m；3、首繩單位長度重量： 鋼絲繩的公稱抗拉強度，kg/mm2；一般以選用=155至157 kg/mm2為宜；對于僅提升物料的主井或只提升物料的輔助提升，可以選用=140 kg/mm2。m鋼絲繩的安全系數(shù)，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，摩擦式提升機的安全系數(shù)：升降人員和物料用：.m8.20.0005Hc；專為升降物料用：m7.20.0005Hc。按表推薦,選用(YB829-79)，6（34）1-28-155-1型三角股鋼絲繩，左右捻各二根。查鋼絲繩規(guī)格表，其規(guī)格為：3.214kg/m，d28mm，51300kg，155kg/m2 4、尾繩單位長度重量計算 選用（GB1102-74）6（31）1-42-140-1型普通圓股鋼絲繩兩根。查鋼絲繩規(guī)格表 6.455kg/m；d42mm；97650kg；140kg/m2因2，所以下列計算均按平衡系統(tǒng)考慮。由于各種原因，多繩摩擦提升機的各繩受理時不均勻的，如果相差過大時，可能導(dǎo)致各繩槽磨損程度過分不均，受力大的鋼絲繩安全系數(shù)降低等。引起鋼絲繩受理不平衡的原因主要有：1） 、鋼絲繩主導(dǎo)輪繩槽直徑偏差2） 、鋼絲繩本身的長度偏差3） 、鋼絲繩本身剛度偏差對于鋼絲繩張力不均的問題，經(jīng)過實踐證明，只需每隔一定時間調(diào)整一下可以滿足使用要求了。第四節(jié) 計算滾筒直徑并選擇提升機1、計算主導(dǎo)輪直徑1）、主導(dǎo)輪直徑D： D主導(dǎo)輪直徑，mm；d鋼絲繩直徑，mm；鋼絲繩中最粗鋼絲的直徑，mm。2）、最大靜拉力和拉力差計算 最大靜張力，kg； 輕載側(cè)的靜拉力，kg； 最大靜拉力差，kg。2、選擇提升機根據(jù)以上幾個方面條件選提升機為： JKM2.8/4()-10.5型多繩摩擦式提升機，其主要技術(shù)參數(shù)如下：主導(dǎo)輪直徑：2.8m；主導(dǎo)輪變位質(zhì)量：15.01t；最大靜拉力：30t；最大靜拉力差：9.5t；導(dǎo)向輪直徑：2.5m；導(dǎo)向輪變位質(zhì)量：2.38t第五節(jié) 減速器選型 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)化為提升機所需要的工作轉(zhuǎn)速，而且將電動機輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為提升摩擦輪所需要的工作轉(zhuǎn)矩。 JKM型礦井提升機配用的減速器分剛性基礎(chǔ)和彈簧基礎(chǔ)兩類。剛性基礎(chǔ)的有：ZHD2-R-120、ZHD2-R-140、ZHD2-R-180型三種減速器；彈簧基礎(chǔ)的有：ZG-70、ZG-80、ZG-90、ZG-100型四種減速器。 根據(jù)JKM型多繩摩擦式礦井提升機技術(shù)規(guī)格表，我們選用圓弧圓柱齒輪減速器ZHD2-R-140型。第六節(jié) 提升系統(tǒng)確定1、井塔高度: （如圖3-1）圖3-1提升系統(tǒng)圖 取43m箕斗在卸載位置時，底部高出煤倉的高度，m；一般取0.30.6m；導(dǎo)向輪樓層地板的厚度，m。井塔選ZD-2.8/4-43型，2、懸垂長度： 3、主導(dǎo)輪與導(dǎo)向輪之間水平中心距（如圖3-2） 導(dǎo)向輪直徑主導(dǎo)輪直徑圖3-2 摩擦輪與導(dǎo)向輪相對位置圖4、圍包角的確定 所以18822取=0.2，則，查表得0.93第七節(jié) 提升容器的最小自重1、按靜防滑條件，容器自重為： 箕斗提升的阻力系數(shù)，取0.075；靜防滑安全系數(shù)，靜防滑安全系數(shù)不小于1.75，取1.75。或用查表法 ：當(dāng)18822查表得2.24， 2、按動防滑條件： 箕斗提升時允許的最大加速度，m/s2；在設(shè)計中一般其采用值為：0.50.8 m/s2；動防滑系數(shù)；上提重物的加速段及下放重物的減速段，動防滑系數(shù)不得小于1.25，取1.25。或用查表法，當(dāng)0.7，18822，查表得2.337，0.227。取第八節(jié) 鋼絲繩與提升機的校驗提升鋼絲繩在正常工作中，除受到靜張力的作用外，其內(nèi)部還受有彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力等力的作用，多種復(fù)合應(yīng)力的作用將大大降低鋼絲繩的壽命。另外，磨損、腐蝕也是降低鋼絲繩壽命，影響安全運行的因素。 由于諸多因素的影響，鋼絲繩的壽命不能精確計算。為了保證安全可靠，對鋼絲繩的選擇驗算，均采用安全系數(shù)法。即按鋼絲繩的最大靜張力并考慮一定的安全系數(shù)選擇或驗算鋼絲繩。1、首繩安全系數(shù)故將上列選用的鋼絲繩抗拉強度改選為170kg/m2，則56300kg， 2、最大靜拉力和拉力差 1、經(jīng)上列計算最大靜拉力超過提升機的允許值，首繩安全系數(shù)也小于安全規(guī)程規(guī)定的要求，為了不使提升機升級，應(yīng)減小值，故將改為0.6m/s2，重新計算值：查表法：當(dāng)取0.6，18822時，查表得2.203，0.1852按動防滑條件：取13100kg則：2、3、首繩安全系數(shù)鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點饋、麻坑等損傷時，不得用作升降人員。鋼絲繩銹饋嚴(yán)重，點饋、麻坑形成溝文，外層鋼絲松動必須立即更換。鋼絲繩的使用、保管、維護檢查試驗等遵照規(guī)定執(zhí)行。第九節(jié) 襯墊材料單位壓力 多繩摩擦提升機靠摩擦傳動，保證摩擦襯墊的性能，對延長其壽命有重要意義，一般規(guī)定了襯墊的允許比壓，應(yīng)當(dāng)驗算實際比壓在允許比壓范圍內(nèi)，其實際比壓： 允許比壓值，；襯墊不同，其值不同。我們選用的聚氯乙烯材料的襯墊，它的允許比壓為襯墊比壓通過驗算，所選提升機可用。第十節(jié) 預(yù)選電動機1、依據(jù)所需的提升機速度，計算電動機的轉(zhuǎn)數(shù)： 2、依據(jù)，取=494 rpm，計算提升機的最大轉(zhuǎn)速： 3、預(yù)選電動機功率： 礦井阻力系數(shù)，取1.11.2；箕斗提升可取1.15；罐籠提升可取1.20；動負荷影響系數(shù)，稱為動力系數(shù)；箕斗提升可取1.21.3；多繩摩擦提升可取1.11.2； 減速器的傳動效率，減速器采用滾動軸承時，取0.93；減速器采用滑動軸承時，取0.85。選擇YR50012/1180型電動機兩臺，查電動機產(chǎn)品樣本，得到技術(shù)參數(shù)如下：=500kw；=494rpm；V=6000V；GD2=780kgm2；=2.0。第十一節(jié) 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量計算提升系統(tǒng)在加(減)速過程中其各個聯(lián)動部件都要加(減)速，為了便于計算急慣性力，可把提升系統(tǒng)各運動部件的質(zhì)量都變位到提升機滾筒圓周上，即線加速度為提升容器加速度的地方。變位的原則是必須保證變位前后動能相等。變位后全系統(tǒng)各變位質(zhì)量的總和，稱為提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量m。在提升系統(tǒng)速度圖、力圖計算時，首先應(yīng)該知道提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量m，才能利用有關(guān)公式進行驗算。提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量可以由計算或?qū)嶋H測定來確定。1、變位重量 2，變位質(zhì)量 第十二節(jié) 提升速度圖礦井提升機應(yīng)按照設(shè)計合理的速度圖來運行，但是由于生產(chǎn)的發(fā)展，礦井提升系統(tǒng)中的設(shè)備不可避免地有所變換或更新，提升容器的加大、電動機更換、滾筒直徑改變等等)，為了研究提升容器的實際運動規(guī)律，掌握其性能，合理地使用，及早地發(fā)現(xiàn)隱患等多方面來考慮，應(yīng)該經(jīng)常性地實際測定提升速度圖(尤其是在提升系統(tǒng)有較大設(shè)備變化時)，并對速度圖分析驗算，以了解提升機實際提升能力及電動機功率，及時檢驗起動電阻和控制繼電器的合理性。這樣既可延長設(shè)備壽命，提高生產(chǎn)效率，增加經(jīng)濟效益,又可提高安全性。1、采用六階段速度圖1）、初加速度階段：由圖可以看出，加速度較小，因為此時井口箕斗已完全卸載完畢，而且井底箕斗已裝滿，剛剛開始一個新的提升循環(huán)，井口箕斗尚未在卸載曲軌內(nèi)運行，為了減小井架的沖擊載荷，故限制不得太大，此階段提升速度達到為止。2）、主加速度階段：此時箕斗已離開卸載曲軌，容器以較大的加速度運行，直至最大速度。3）、等速階段：此階段中容器以不變的速度在井筒中運行。4）、減速階段：此時重載箕斗已接近井口，空箕斗接近裝載點，應(yīng)減速，減速度為，直至速度降為。5）、爬行階段：此時種箕斗進入卸載曲軌，為了減少沖擊，容器以低速爬行。6）、停車休止階段：此時提升機停止運轉(zhuǎn)，井口箕斗卸載，井底箕斗裝載，可以把停車看成一個階段，實際上因為單純停車時間很短，也可以一并計入休止時間內(nèi)?；沸葜箷r間與箕斗的裝載量有關(guān)。圖3-3箕斗提升速度圖2，加速度確定不論纏繞式或摩擦式提升系統(tǒng)，主加速度和減速度大小受煤礦安全規(guī)程之規(guī)定和電動機起動力矩、減速器允許的傳動扭矩及減速方式的限制。摩擦提升機還受防滑條件的限制。 在實際測試中我們發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場采用的加速度、減速度多數(shù)都比限制值要小，電動機是“大馬拉小車”。只有少部分是處于滿負荷工作狀態(tài)下運行。個別的是處在過負荷狀態(tài)下運行。為了充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備能力，節(jié)約電能，盡可能地提高主加速度，不要在超限制的過負荷狀態(tài)下運行，消除發(fā)生事故的隱患。而對實測主加速度和減速度進行驗算，是十分必要的。1)、初加速度: 2)、正常加速度:按減速器最大力矩計算:式中 按電動機的過負荷能力計算起動階段電動機產(chǎn)生的平均力，N。式中 按防滑條件計算：在計算器最小自重時已定。綜合上列計算,最后取3、減速度確定按自由滑行: 提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差，即。因為2，所以=0，即該項不計。按防滑條件 提升容器在井筒中的運行阻力（簡稱礦井阻力），kg；對于雙箕斗提升，它的計算公式為：。查表得 當(dāng)18822， =0.2時， 當(dāng)18822，=0.2 時 ，4.475 m/s2 最后選取=0.8 m/s24、爬行速度和距離按自動控制: =0.5 m/s； =3m5、速度圖計算 已知:； ； ；。1）、初加速階段: 2）、主加速階段：3）、主減速時間：4）、爬行時間：5）、抱閘停車的時間：6）、等速階段的行程 時間/S行程/m速度/()加速度=9s=64.5s=8s=6s=37.8m=445.1m=29.6m=3m=6.898=0.5=0.6=0.86、一次提升循環(huán)時間 第十三節(jié) 提升能力年實際提升能力: 上述選型合理可靠。第十四節(jié) 電動機等效功率計算為了驗算提升電動機的功率和電氣控制設(shè)備，應(yīng)對提升力圖進行測定和驗算。1、運動力計算(按)1）、初加速階段開始 2）、初加速階段終了3）、主加速階段開始 4）、主加速階段終了5）、等速階段開始 6）、等速階段終了 7）、減速階段開始 8）、減速階段終了9）、爬行階段開始 10）、爬行階段終了11）、制動減速開始 12）、制動終止2、等效力計算1）、求 2）、等效時間 3）、等效力3、等效功率 4、校核電動機過負荷系數(shù) 預(yù)選電動機符合要求第十五節(jié) 電耗計算1、每提升一次電耗: 2、一次提升實際電耗 減速器效率； 電動機效率 提升機效率 3、噸煤電耗: 4、提升設(shè)備的效率: 第十六節(jié) 提升機的防滑演算我國及對于防滑問題規(guī)定，靜防滑系數(shù)1.75，動防滑系數(shù)1.25。其他一些國家對防滑問題，往往僅規(guī)定鋼絲繩兩端的靜張力之比。對多繩摩擦式提升機，為了安全、正確地完成各項提升任務(wù)，最重要的問題是要在提升鋼絲繩和摩擦襯墊間得到足夠的摩擦力，具體地說，是要分析研究在提升機各種可能的工作情況下如何防止鋼絲繩在摩擦襯墊上產(chǎn)生滑動的條件，即防滑條件，并且在設(shè)計和使用上嚴(yán)格遵守這些條件。 在分析防滑條件時，仍然依據(jù)歐拉公式，并且忽略提升容器在井筒中的各種阻力。防滑條件分靜防滑條件和動防滑條件 摩擦式提升機正常提升時，最大加、減速度一般不大于1米秒2。而在緊急制動時，下放重載的最小減速度，“規(guī)程”規(guī)定為1，5米秒2。由式5可知，在下放重載緊急制動狀態(tài)下，防滑條件最差，最容易發(fā)生鋼絲繩在摩擦襯墊上滑動。 “煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范”只規(guī)定了上提重物加速階段及下放重物減速階段的動防滑系數(shù)，而對下放重物時緊急制動時的防滑系數(shù)沒有明確規(guī)定，為了保證安全，在任何情況 都不得小于1。 防滑安全系數(shù)是一個很重要的安全和經(jīng)濟指標(biāo)，因為從安全角度考慮，防滑系數(shù)愈大愈不會打滑，但防滑系數(shù)過高，意味著張力差減小，同樣的提升機，提升能力減小，經(jīng)濟效果較差。目前我國在多繩提升機的設(shè)計中，摩擦系數(shù) 采用0.2。實際在礦井運轉(zhuǎn)條件下，皮革襯墊摩擦系數(shù)有時小于0，2 ，特別是采用新的充油麻芯鋼絲繩時，聚胺脂橡膠襯墊摩擦系數(shù)可達0.3。防滑驗算：1）、靜防滑安全系數(shù)： 2）、動防滑安全系數(shù)：3）、制動力矩的驗算：第十七節(jié) 聯(lián)軸器型號選擇1、彈性聯(lián)軸器選擇根據(jù)所選電動機，選擇ZL21型彈性聯(lián)軸器。如圖所示。其參數(shù)：許用轉(zhuǎn)矩 2、齒輪聯(lián)軸器選擇根據(jù)主軸裝置選擇CL14型齒輪聯(lián)軸器。其參數(shù)：，。第十八節(jié) 鋼絲繩罐道型號選擇根據(jù)主井鋼絲繩罐道裝置基本參數(shù)及尺寸表選擇SGC-20型重錘拉緊式鋼絲繩罐道。S鋼絲繩；G罐道裝置；C重錘拉緊式；20允許最大工作載荷20t。第十九節(jié) 固定裝置型號選擇根據(jù)固定裝置的技術(shù)特征及外形尺寸表選擇B74-381.2-01P型固定裝置。第四章 多繩摩擦式礦