1、武汉生物工程学院 毕业设计文献综述题 目 名 称 井用升降绞车的设计 题 目 类 别 毕 业 设 计 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 08 机械设计本3 姓 名 指 导 教 师 辅 导 老 师 完 成 日 期 2012年3月28日 摘要；机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。这是因为工业、农业、国防和科学技术的现代化程度，都会通过机械工业的发展程度表现反映出来。人们之所以要广泛使用机器，是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品质量，特别能够大大提高劳动生产效率和改善劳动条件。同时，不论是集中进行打量生产还是迅速完成多品种、小批量生产，
2、都只有使用机器才便于实现产品的标准化、电气化、自动化。因此，机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务，在现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。所以通过打量设计制造和广泛使用各式各样先进的机器，就能大大加强促进国民经济发展的力度，加速我国的社会主义现代化建设。关键词；机器;生产水平;效率;提升绞车是我国矿山机械的大型固定机械之一。提升绞车从最初的蒸气机拖动的单绳缠绕式提升绞车发展到今天的交-交变频直接拖动的多绳摩擦式提绞车以及双绳缠绕式提升绞车，经历了170多年的发展历史。目前，国内外经常使用的提升绞车有单绳缠绕式及多绳缠绕式两种形式。单绳缠绕式提升绞车又称为滚筒
3、式提升绞车，提升容器用的钢丝绳是缠绕在滚筒上的，因此，无论斜井或立井又或者生活中小型提升机都非常适用，但它的提升高度及最大载荷等, 都受到现有钢丝绳的制造能力以及滚筒容绳量的限制。一般而言，当钢丝绳的直径大于60时，制造困难；同时，会导致提升机及提升设备庞大。所以，一般一次提升载荷重量不得超过20t，一层缠绕的提升高度不超过600m。多绳摩擦提升绞车是靠多根钢丝绳(通常是4根)与主导轮衬垫间的摩擦力来提升容器及负载的，只用在立井中，其提升高度及最大载荷不受容绳量的限制(因为对于摩擦提升绞车来说不存在容绳量的问题)，而且通常为4根绳。所以，它的提升高度及最大载荷都比单绳缠绕提升绞车大。矿井提升机
4、包括机械设备及拖动控制系统，是联系地下河地上的重要途径，是矿山生产的咽喉设备，其性能好坏直接关系到矿山的生产效率和安全性及可靠性，它的安全、可靠运行是整个矿井正常生产的必要条件，一旦发生故障，所造成的经济损失是巨大的。“运输时矿井的动脉，提升是咽喉”形象地描述了矿井提升运输系统的工作过程与重要作用。目前，国内外对提升设备经过多年的研究，近几十年来发展的很快，尤其是提升设备的滚筒方式、制动方式和电力拖动、自动化控制等方面有很大的改进，在提升设备的理论和实践方面都取得了丰富的经验。国内提升绞车发展状况：我国提升设备的设计制造，是在解放以后才开始的。建国初期的在党的领导下，新建和改建了许多矿山机械制
5、造厂。1953年抚顺重型机器厂制造了我国第一台缠绕式双筒提升机。1958年洛阳矿山机器厂设计制成了我国第一台2X4多绳摩擦式提升机，并于1961年开始运转，这种提升机与缠绕式提升机比较，具有重量轻、体积小、安全可靠、适合较深矿井的特点，是现代提升机的发展方向。并已在我国许多矿山中得到普及和应用。1989年投产的通钢板石沟铁矿18#矿组的罐笼井采用的是上海冶金矿山机械厂生产的第二台JKD1.85 X 4多绳摩擦式提升机。1971年该厂又新设计制造了JK型新系列单绳缠绕式提升机，新系列采用了一些新结构，与老型号比较，提升能力平均提高了25%，而机器重量也相应的减少。其他如JT系列矿用绞车，JKM及
6、JKD系列多绳提升机在采用新结构提高产品性能方面有较大改进和提高。我国的矿用提升机其调速原理经历了电阻调速、液压调速、变频调速及行星差动调速等几次大的改进，目前国产提升机所采用的调速装置主要有两种类型：一是液压传动调速装置（液压调速），其产品形式即为现有的液压提升绞车；二是电控调速装置（变频调控），其产品形式即为现有的JT系列绞车。提升机是一种重要的矿用机械，我国的提升机从世纪七十年代开始应用于煤矿生产，极大地提高了工作效率，但安全性能较差，极易发生爆裂；八十年代为解决井下提升机防爆难题，生产了一种液压提升机，之后又出现了运用变频调速原理生产的无级调速提升机。煤矿提升绞车是煤矿安全生产的重要设
7、备，是安全生产的关键，它能否正常运行，直接关系着煤炭的产量、生产成本及矿井和职工的安全。随着市场经济的发展和矿井标准化建设的需要，提升绞车的运行质量越来越受到各级部门的重视。提升绞车的主要质量问题体现在：1、提升设备完好率差，存在重大事故隐患。2、制动装置可靠性差。3、绞车实际运行质量差、效率偏低。由于土地价格猛涨,国内高层建筑有如雨后春笋拔地而起,促使了高速绞车的迅猛发展.在广东,高速绞车作为一种廉价而高效的升降机械被广泛使用.现用的高速绞车额定速度以60m/mim居多,最高速度可达103m/mim.额定拉力有10KN,16KN和20KN.高速绞车通过钢井架导向提升吊箱或砼翻斗.在广东,20
8、层以下的建筑物中常采用高速绞车进行一般物料的垂直运输业,而钢筋等细长物件则在钢井架中加回转吊臂进行吊装,20层以上的建筑物中常采用多台高速绞车配合,塔吊或施工升降机进行作业,可大大节省起重设备的投资.如三台2t高速绞车配100m高的三井道组合钢井架,并配套两只吊笼和两只翻斗,总共只需40万元,投资比多台塔吊作业或塔吊配合施工升降机作业低得多,而作业效率却相当高,因而得到迅速推广. 提升绞车参数分成机械性能参数及运行参数两大类。反映提升绞车性能的参数很多，比如对缠绕式提升绞车来讲有滚筒直径及宽度、最大提升速度、容绳量和电动机功率等等。对多绳摩擦式提升绞车来讲有主导轮直径、绳根数、衬垫的摩擦因数、
9、围包角等。根据这些参数的相互关系可分为主参数、其他参数(或称为次要参数)和条件参数。条件参数是作为限制条件而预先给出的参数，是提升绞车参数所应满足的先决条件。包括其他标准已作了规定的数据，如多绳摩擦提升绞车衬垫的摩擦因数，交流电动机的同步转数和额定转数等。主参数一般只有一个(或最多两个)，它代表提升绞车的主要性能特征。其基本特征是：首先，能反映产品在应用方面的基本特征；其次，它是最稳定的参数；第三，便于应用。主参数的范围和分档是根据实际情况的统计调查来确定的。提升绞车的主参数一般是认为是滚筒(或主导轮)的直径，其分档主要是既能满足大多用户，即根据煤层和矿层的埋藏深度和当前的机械发展水平的需要，
10、又能有利于生产厂家降低成本。当然分档越细越能满足现场需要，但是产品的成本也要提高。目前确定主参数系列分档的比较实用的办法是绘出“提升能力”图，或称为参数型谱图，亦称为同一类提升机械各种规格的 “使用范围图”。其他参数亦称为次要参数，是由主参数决定的，与主参数有某种依赖关系。有的可表示为某种确定的函数关系，如滚筒直径与钢丝绳之间的关系。有的则有一定的相关关系。提升绞车的运行参数是指在提升过程中，提升绞车滚筒周边上的线速度、线加速度、线减速度及作用于周边的力等。当不计钢绳和提升绞车各构件的弹性时，这些值就等于提升容器在井筒中的运行的速度和加(减)速度以及作用在与滚筒分离点与相遇点上钢绳的受力。将速
11、度和加速度用图形表示出来，称为速度图和加速度图。把作用于滚筒(主导轮)周边上的力用图形表示出来，称为力图。机器通常有动力机、传动和工作机(执行机构)三部分组成。动力机的作用是把各种形态的能转变为机械能，其运动的输出形式通常为转动。它的主体机构比较简单，由于经济的原因，其运动速度一般较高。动力机分为一次动力(原动机)和二次动力机。一次动力机是把自然界的能源转变为机械能的机器，如柴油机、汽油机、气轮机、水轮机等。二次动力机是用动力机驱动发电机等变能机产生的各种形态的能,转变为机械能的机器，它也可以看作传动元件，如电气传动中的电动机流体传动中的液压马达和气马达等。传动系统是指把动力机产生的机械能传送
12、到执行机构上去的中间装置。工作机或执行机构是利用机械能来改变材料或工件的性质、状态、形状或位置，以进行生产或达到其他预定目的的机器。绞车是工业生产过程中一种常见的机械，具有悠久的发展历史和比较成熟的设计制造技术。随着绞车制造技术的不断提高、加工材料的不断改进以及电子控制技术的不断发展，绞车在动力、节能和安全性等方面取得了很大的进步。目前，绞车正被广泛地运用于矿山、港口、工厂、建筑和海洋等诸多领域。在矿山采掘和运输场合，绞车作为重要辅助设备被大量而广泛地运用着，例如矿用提升绞车、调度绞车、耙矿绞车和凿井绞车等。提升绞车可用于矿山竖井或斜井中物品与人员的调度，具有较大的牵引功率和很好的安全性，是矿
13、山生产中不可缺少的设备之一。 绞车的另一个重要用途是港口机械，常见的有集装箱起重机、港口装卸门座起重机、塔式起重机以及轻小型的电葫芦等起重机械，其主要执行机构都是各种形式和结构的绞车。对于还被运用于各种线缆的存储、制造和运输，例如纺织机械中的用于存放丝线的线盘和电缆制造中用于存放各种直径缆绳的缆盘。这种情况下，绞车不光要具有一定的调速能力，而且还能够使不同直径的缆绳排列整齐，从而保证生产的顺利进行。在船用甲板机械和海洋开发领域，绞车也具有悠久的使用历史和多种多样的用途。 可以说，绞车广泛地运用于各种各样的场合，发挥着不同的作用，也具有各种各样的结构组成。为了更好地研究绞车的结构和性能，需要对绞
14、车的组成和绞车的分类展开探讨总结：1.首先，是对设计题目的理解。查看相关资料，更加深刻的了解提升绞车。2.然后，电动机的选择，电动机为提升绞车提供动力，它的选择至关重要。此次设计我是通过电动机的功率及转速来选择电动机种类的。3其次，环面蜗杆减速器的设计，在设计过程中，使我对减速器有了进一步的认识。本次我设计的减速器是环面蜗杆减速器。通过对涡轮，蜗杆，轴承，轴及联轴器等的设计计算，使我进一步掌握了各种标准件的选择，运动参数的计算，以及各个部件的校核。4.最后，是对起重零件进行设计，我对钢丝绳进行了选择，并对滚筒的尺寸进行了计算设计。在本次的设计中，让我学到的东西真的很多很多，除了前面所说的觉悟、
15、态度和动手能力之外，还有就是明白了做任何事情都要先有明确的思维方式，根据正确的思维去完整地、系统地完成任务目标，才能真正的把一件事情做好，这样的过程才是真实的，才是能真正学到东西的实践。参考文献1 机械设计、机械设计基础课程设计，王昆等主编，北京：高等教育出版社，19962 典型零件模具图册，何忠保、陈晓华、王秀英主编，北京：机械工业出版社，2000.113 机械设计手册/上册，机械设计手册联合编写组编，化学工业出版社，19794 画法几何及工程制图，中国纺织大学工程图学教研室等编，上海科学技术出版社，2001.35 机械零件设计手册(第二版)/中册，东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工
16、业出版社，1982.16 机械工程手册/传动设计卷(第二版)，机械工程手册电机工程手册编辑委员会编，北京：机械工业出版社，1997.77 机械零件课程设计，郭奇亮等主编，贵州人民出版社，1982.18 机械设计标准应用手册/第二卷，汪恺主编，北京：机械工业出版社，1997.89 矿山提升机械设计，潘英编，徐州：中国矿业大学出版社，2000.1210 机械设计(第七版)，濮良贵、纪名刚主编，北京：高等教育出版社，200111 极限配合与测量技术基础，孔庆华、刘传绍主编，上海：同济大学出版社，2002.212 王晓青、徐庆华机械制图中国地质大学出版社，200413 齿轮手册(第二版)/上册，齿轮手册编委会编，北京：机械工业出版社，2000.814 机械传动设计手册(修订本)/上册，江耕华、胡来瑢、陈启松主编，煤炭工业出版社，1990.1015 徐灏机械设计手册北京：机械工业出版社，199116 藤森洋三(日)机构设计实用构思图册机械工业出版社，199017 翁海珊机械原理与机械设计课程实践教学汇编高教出版社，2008
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