机械毕业设计（论文）-矿井绞车结构设计【全套图纸】 .doc

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1、提供全套毕业设计，各专业都有湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题 目：矿井绞车结构设计全套图纸，加153893706专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2014年5月15日 湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书设计（论文）题目： 矿井绞车结构设计 学 号： 2010963006 学生姓名 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名： 系主任： 1、检索国外矿井绞车结构设计的发展动态，分析国内的现状； 2、完成矿井绞车结构系统方案选择； 3、完成系统中矿井绞车结构设计； 4、总结系统设计的体会和收获； 5、完成毕业设计说明书的文稿工作，要求：总字数不低

2、于一万字，使用A4编辑及打印（任务书双面打印一张，鉴定意见表双面打印三张）； 6、技术图纸：零件图1张（0号）、装配图1张（0号） 7、翻译英文技术资料：翻译国外矿井绞车结构设计（或相关课题）开发及研究的英文资料。要求：3000单词，复印原稿与翻译(打印)稿同册装订。 二、重点研究的问题： 完成系统中矿井绞车结构设计； 三、进度安排 各阶段完成的内容起止时间1资料检索、查询2014年2月20日 3月5日2系统总体方案构思及设计2014年3月 6日 3月15日3完成系统方案选择设计2014年3月16日 3月31日4完成结构部分设计； 2014年4月 1日 4月15日5毕业设计说明书撰写、图纸绘制

3、编辑2014年5月1日 5月20日6交毕业设计说明书和图纸，答辩准备2014年5月21日 5月25日四、应收集的资料及主要参考文献参考文献1 濮良贵、纪名刚. 机械设计M. 北京: 高等教育出版社出版 , 2001.6.2 陈作模、葛文杰. 机械原理M. 高等教育出版社出版, 2005.123 洪晓华、陈军. 矿井运输提升M. 中国矿业大学出版社, 2005.1.4 陈维健、齐秀丽、肖林京、张开如. 矿山运输与提升设施J. 中国矿业大学出版社, 2007.2.5 王文斌. 减速器和变速器M. 机械工业出版社, 2007.2.6 任济生、唐道武、马克新. 机械设计、机械设计基础课程设M. 中国矿

4、业大学出版社, 2008.1.7 潘英. 矿山提升机械设计M. 中国矿业大学出版社出版, 2001.1.8 李仪钰. 矿山提升运输机械M. 冶金工业出版社出版, 1989.5.湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）评阅表学 号： 2010963006 学生姓名 专 业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 矿井绞车结构制设计 评价项目评 价 内 容选 题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当。能 力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力

5、；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。工作量工作量是否饱满，含论文篇幅、图纸等是否达到规定要求。综合评价该生毕业设计，选题符合要求，难度、份量适当，有综合归纳文献资料的能力及综合运用知识的能力和计算机应用能力，设计说明书结构较合理,文字较通顺。评阅人姓名 ： 年 月 日湘潭大学兴湘学院毕业论文（设

6、计）鉴定意见学 号： 2010963006 学生姓名专 业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 84 页 图 表 3 张论文（设计）题目： 矿井绞车结构制设计 内容提要： 内容提要：矿井绞车按用途可分为矿用提升绞车、凿井绞车、调度绞车等 目前我国许多煤矿矿井已经转向中、深部开采，矿井提升设备作为煤矿的关键设备，在矿井机械化生产中占有重要地位。 本次设计是关于本次设计是关于 2JK-2.0/20单绳缠绕式矿井提升机的设计。说明书中提及了提升机的选型和计算，提升机的减速设置，提升的总体设计，和提升机的制动装置。 本提升机的选型，包括了罐笼，钢丝绳，提升机电机的选型。经过计算后选择了合

7、适的部件。 减速器的计算也涉及了，减速器电机，齿轮设计和减速器的轴设计。 制动系统的设计。制动系统需要制动速度快，但不要有过大的冲击。说明书中列出了几种制动器。角移式制动器，平移式制动器，液压盘式制动器等。本次制动装置选用的液压盘式制动器，并经过计算效验了液压盘式制动器。指导教师评语该生在毕业设计中，积极认真，钻研思考，设计方案较合理，按时按量，较好地运用所学知识，有综合运用文献及计算机的能力，设计任务完成的较好，设计及说明书符合要求，分析问题和解决问题的能力得到提升。同意其参加答辩，建议成绩评定为指导教师姓名： 年 月 日答辩简要情况及评语根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为答辩小组组长：

8、 年 月 日答辩委员会意见经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为答辩委员会主任： 年 月 日目 录摘要2Abstract3前 言4第一章 绪论51.1 矿井提升机的任务及其地位51.2 矿井提升机的发展历程61.3 矿井提升机的类型和工作原理7第二章 提升机的选型和计算152.1 提升机的部件选择152.2 提升机的运动学计算172.3 提升动力学计算18第三章 提升机减速器的设计213.1 减速器的作用213.2 减速器的国内外现状213.3 减速器的总体设计223.4 齿轮设计253.5 轴的设计37第四章 提升机制动装置的结构设计464.1 矿井提升机制动装置的功用及类型46

9、4.2 制动装置的有关规定和要求474.3 制动器的主要类型474.4 液压盘式制动器的结构和工作原理514.5盘式制动器的设计计算534.6 盘式制动器的调整和维护554.7 提升机液压工作站的设计56总 结64致 谢66参考文献.66附录168附录271矿井绞车的结构设计摘要：目前我国许多煤矿矿井已经转向中、深部开采，矿井提升设备作为煤矿的关键设备，在矿井机械化生产中占有重要地位。制动器是提升机(提升绞车)的重要组成部分之一，直接关系着提升机设备的安全运行。多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、安全可靠、提升能力强等优点，适用于较深的矿井提升。本文针对JK型提升机，对其制动系统进行设计。在对提

10、升机的制动器选型过程中，因盘式制动器是近年来应用较多的一种新型制动器，它以其独特的优点及良好的安全性能被广大用户认可，特别是在结合了液压系统和PLC 控制之后，液压系统和PLC 超强的控制性能为盘式制动器的应用提供了巨大的工作平台。制动盘的制动力，靠油缸内充入油液而推动活塞来压缩盘式弹簧来实现。液压盘式制动器作为最新一种制动器，具有许多优点，所以它在现代多种类型提升机中获得广泛的应用。它具有制动力大、工作灵活性稳定、敏感度高等特点，对生产安全具有重要意义。关键词：提升机；单绳摩擦；制动器；设计；液压传动。Structure design of hoist in mine Abstract ：C

11、urrently many of our coal mine has turned to deep mining. Mine coal upgrading equipment as the key equipment holds an important position in mechanized production of the mine. The brakes are one of the important components of a direct bearing on hoistthe safe operation of equipment. Multi-rope fricti

12、on hoist with small size, light weight, safe, reliable, and strong ability to upgrade apply to the deeper mine hoist. In this paper, the braking system for JK type hoist have been designed. In the hoist brake selection process, because in recent years disc brake is used in the new brakes Its unique

13、strengths and good safety performance recognized by the majority of use。Especially in the light of the hydraulic control system and the PLC, Hydraulic System and PLC super performance of the disc brake provide tremendous platform for the work. Brake disc braking force and rely on the fuel tank fille

14、d with oil that drives the piston to compress spring to achieve Disc. Hydraulic disc brakes as the latest development of a brake, which has many advantages. Therefore it in a modern aircraft types to upgrade gain wider application. It is the braking force, flexibility stability, high sensitivity; on

15、 production safety is of great significance.Keywords: Hoist; Multi-rope friction; Brake; Design; Hydraulic drive.前 言我国是个能源大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。从20世纪50年代仿造第一台矿井提升机以来，至今已设计制造、使用了近600多台。随着社会需求和现代技术的高速发展，矿山工业企业亟待生产设备及设施的机械化、电气化、现代化。而矿山工业的提升机是咽喉设备，产品不断更新换代，老产品运行年深日久，原本落后的结构问题暴露突出，故障增多，严重影响矿山的安全运转，抑制了矿山工业的高

16、速发展，给国民经济带来了不良的影响。随着国内矿井生产量的日新月异的提高，对提高提升机的安全性、可靠性、生产效率以及整机自动化运行水平， 降低操作者及维护人员的劳动强度、处理设备事故的速度与对策等，成了迫切要求。在毕业设计过程中，通过上网查资料，图书馆借书，我逐步认识了矿井提升机的工作原理和基本构造，为我能够圆满完成设计任务奠定了良好的基础。另外我要特别感谢这次毕业设计的指导老师，李卫老师不仅给我提供了矿井提升机的相关资料而且给了我不少有用的建议，给我带来莫大的帮助。由于本人理论水平有限，实践经验较少，本次设计就难免有错误和考虑不足之处，敬请各位老师以及阅读者提出宝贵的意见和建议。第一章 绪论1

17、.1 矿井提升机的任务及其地位煤炭是我国的主要能源，又是重要的化工原料。煤炭被誉为黑色金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的的主要能源之一。虽然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭气化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生活中的无法代替的能源之一。我国既是煤炭生产大国又是消费大国，而根据我国的国情，在我国一次性能源结构中，煤炭所占的比重一直是70以上，在今后相当长的时期内，煤炭仍然是我国的主要能源，故煤炭对我国的重要性不言而喻。随着我国经济的不断改革开放，煤炭工业必将高

18、速持续地向前发展。矿井提升是煤炭生产过程中必不可少的重要生产环节。从井下采煤工作面采出的煤炭，只有通过矿井提升设备运到地面，才能加以利用。可以说，矿井提升是矿井生产的“咽喉”，其设备在工作中一旦发生故障，将直接影响生产，甚至造成人身伤亡。此外，矿井提升系统的耗电量很大，一般占矿井生产总耗电量的50-70。因此，合理选择维护使用这些设备，使之安全可靠、经济高效地运转，对保证矿井安全高效的生产，对提高煤炭企业的经济效益都具有重要的现实意义。由于矿井提升设备是在并下巷道内和井简内工作，空间受到限制，故要求它们结构紧凑，外部尺寸尽量小；又因工作地经常变化，因而要求其中的许多设备应便于移置；因为井下有瓦

19、斯、煤尘、淋水、潮湿等特殊工作条件，还要求设备应防爆、耐腐蚀等。此外，矿井提升设备是一大型的综合机械电气设备，其成本和耗电量比较高，所以，在新矿井的设计和老矿井的改建设计中，确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件，在保证提升设备在选型和运转两个方面都合理的前提下，要求提升设备具有良好的经济性。1.2 矿井提升机的发展历程1.2.1 缠绕式提升机的发展状况缠绕式提升机的发展是为适应我国矿山建设的需要，国产提升机大致可分为仿苏、改进及自行设计等三个阶段。19531958年期间生产仿苏产品BM系列提升机；KJ系列提升机是19581966年期间生产的仿苏改进产品；JKA

20、系列是在KJ型基础上的改进产品；XKT系列提升机是1971年7月开始生产的自行设计产品，后又改为XKT-B系列，是已成批生产的新型矿井提升机。时至今日，中信公司生产的产品最齐全，JK/E，JKM，JTP，2JTP，JT等等。 1.2.2 各个系列提升机的主要特点A. KJ型矿井提升机1.主轴装置采用铸铁法兰盘；2.调绳装置为手动蜗轮蜗杆式；3.制动器为角移式；4.液压传动装置为手动杠杆控制的三通阀和电磁铁控制的四通阀；5.深度指示器为机械牌坊式；6.减速器为渐开线人字齿轮减速器。B.JK（A）型矿井提升机1.调绳装置为电动蜗轮蜗杆式；2.制动器为综合式，改善了闸瓦的磨损情况；3.液压传动装置为

21、手动控制的低压电液调节阀和电磁铁控制的安全三通阀，操纵省力，易于实现自动化和半自动化控制；4.减速器采用圆弧人字形齿轮减速器；提高了承载能力并减轻了重量。C. XKT型矿井提升机1.滚筒为焊接结构，重量轻；2.采用液压齿轮式快速调绳装置，调绳省力省时；3.采用圆盘制动系统（包括圆盘式制动器和液压站两部分），此种系列具有以下的优点：（1）安全性较高；（2）制动力矩可调性好；（3）惯性小、动作快、灵敏性强；（4）结构紧凑、外形尺寸小、重量轻；（5）通用性好；（6）安装、使用及维护比较简单；4.采用圆弧齿轮减速器，提高了承载能力，减轻了重量；5.采用了圆盘深度指示器。XKT系列矿井提升机与KJ和JK

22、（A）系列比较，有以下的优点：（1）提升能力平均提高25%，重量平均减轻25%，（2）采用了一些新技术、新结构，如：盘式制动器、液压站、快速调绳装置、微拖动装置等（3）通用化程度高。D. GKT系列矿井提升机采用JSZ-2500型双力线中心驱动减速器，结构紧凑，传动平稳，噪音小。并采用双列向心滚动轴承，传动效率高，在实际工作中厂家建议传动效率取0.850.9；滚筒为整体焊接结构（2m提升机可根据用户要求，供应分割的焊接滚筒和制动盘），采用滚动轴承支座。双滚筒提升机的主轴装置，具有液压操纵的、在结构上作了改进的齿轮离合器，调绳操作时间仅司机一人即可完成，节省了时间和人力；配有自整角机传动的圆盘深

23、度指示器（2m提升机若用户要求时，可以改供给牌坊式深度指示器）；制动器为综合式的液压开启的盘式制动器；采用集中控制的操纵台。1.3 矿井提升机的类型和工作原理1.3.1 矿井提升机的类型及其组成部分的特点 提升机是矿井提升设备的主要组成部分，目前我国生产及使用的矿井提升机，按其滚筒的构造特点可分为三大类，即单绳缠绕式、多绳摩擦式及内装式提升机。单绳缠绕式提升机在我国矿井提升中占有很大的比重，目前在竖井、斜井、浅井、中小型矿井大量使用。其工作原理是把钢丝绳的一线固定缠绕在提升机的滚筒上，另一端绕过井架上的天轮悬挂提升容器，利用滚筒转动方向的不同，将钢丝绳缠上或放松，完成提升或下放重物的任务。多绳

24、摩擦式提升机其特点是靠钢丝绳与摩擦轮之间的摩擦力传动，这种提升机由于具有安全可靠、体积小、质量小，适用于深井提升等优点，在我国矿井提升中也已得到较广泛的应用。 内装式提升机是世界上近年来研制成功的一种全新的新型提升机，从提升机的工作原理来看，它亦属于摩擦提升范畴，但它实现了“内装”。所谓内装，就是格拖动电机直接装在摩擦轮内部，使电机转子与摩擦轮成为一体。内装式提升机摩擦轮的外观与一般的摩擦式提升机毫无区别，但它却把由电动机、减速器和摩擦轮组成的常规式，发展成为省去减速器，而使摩擦轮相当于电动机的转子，主轴相当于电动机定子的高度，结构新颖的提升机。同时为了使内部电动机冷却，主轴可以做成空心轴作为

25、冷却风道，这样减少了设备结构重量又减少了提升系统的转动惯量。世界上第1台内装式提升机于1988年在德国豪斯阿登矿投入运行，我国的开滦矿业集团东欢坨煤矿也于1992年从德国引进了1台内装式提升机，迄今设备运行良好。内装式提升机是提升机的机械与电气高度一体的完美结合，由于它体积小重量轻、基础设施简单、设备造价低、运行费用低，与传统的提升机相比，其各项技术、经济指标都显示出了很高的优越性，引起了国际提升界极大的关注。内装式提升机的问世，是提升机领域里的一个新的里程碑，它不但对提升机制造业产生巨大影响，还对矿井提升机的使用、维修也将引起变革，迫使人们用全新的概念去评价提升机性能的优劣。内装式提升机的研

26、制，在我国尚属空白，应给予足够重视，以促进国内提升机的发展，赶超世界先进水平。1.3.2 矿井提升机的工作原理按工作原理的不同，矿井提升机可分为两类，如图1-1所示。图1-1 矿井提升机按工作原理的分类单绳缠绕式提升机的工作原地如图1-2所示，简单地说，就是用一根较粗的钢丝线在卷筒上缠上和缠下来实现容器的提升和下放运动。提升机安装在地面提升机房里，钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮后悬挂提升容器。图1-2所承为单绳缠绕式单卷筒提升机，卷筒上固定两根钢丝绳，并应使每根钢丝绳在卷简上的缠绕方向相反。这样，当电动机经过减速器带动卷简旋转时，两根钢丝绳便经过天轮在卷筒上缠上和缠下，从而使提升容器在

27、井筒里上下运动。不难看出，单绳缠绕式提升机的一个根本特点和缺点是钢丝绳在卷筒上不断的缠上和缠下，这就要求卷简必须具备一定的缠绕表面积，以便能容纳下根据井深或提升高度所确定的钢丝绳悬垂长度。单纯缠绕式提升机的规格性能、应用范围及机械结构等，都是由这一特点来确定的。单绳缠绕式双卷筒提升机具有两个卷简，每个卷筒上固定一根钢丝绳，并应使钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反，其工作原理和特点与单卷筒提升机完全相同。多绳摩擦式提升机的工作原理与单纯缠绕式提升机不同，钢丝绳不是固定和缠绕在主导轮上，而是搭放在主导轮的摩擦衬垫上，如图1-3所示，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，在容器的底部还悬挂有平衡尾绳。提升机工作时

28、，拉紧的钢丝绳必须以一定的正压力紧压在摩擦衬垫上。当主导轮由电动机通过减速器带动向某一个方向转动时，在钢丝绳和摩擦衬垫之间使发生根大的摩擦力，使钢丝绳在这种摩擦力的作用下，跟随主导轮一起运动，从而实现容器的提升和下放。不难看出，多绳摩擦式提升机的一个根本特点和优点是钢丝绳不在主导轮上缠绕，而是搭放在主导轮的摩擦衬垫上，靠摩擦力进行工作。同样，多绳摩擦式提升机的规格性能、应用范围和机械结构等，都是由这特点来确定的。多绳摩擦式提升机特别适应于深井和大产量的提升工作。多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升机比较，在规格性能、应用范围、机械结构和经济效果等方面都优越得多，就深井和大产量来说，是竖井提升的发展

29、方向。但是，根据我国目前浅井多、斜并多的特点，单绳缠绕式提升机仍然是目前制造和使用的重点。对于部分深井和大产量的矿井，则应该合理的选用多绳摩擦式提升机，而不宜选用大型的单绳缠绕式提升机。 图1-2 单绳缠绕式提升机工作 图1-3多绳摩擦式提升机原理示意图 工作原理图1卷筒；2钢丝绳；3天轮； 1主导轮；2导向轮；3钢丝绳； 4容器；5平衡尾绳 4容器；5平衡尾绳 此外，还有一种新的提升机类型：布雷尔式提升机。1957年南非工程师Robert Blair发明了多绳缠绕式提升机（我国称为布雷尔式提升机）。他是基于深井提升的实践，总结了单绳缠绕式和多绳摩擦式提升机存在的问题而产生的。众所周知，单绳缠

30、绕式提升机在井深超过1500m时，其主、尾绳和摩擦衬垫的寿命都几乎下降，而且还会出现主绳震动和尾绳难以管理等问题。为了保证钢丝绳的使用寿命，规定钢丝绳的任意断面处的应力不应过大（一般不应大于),而摩擦提升机采用尾绳，在容器与钢丝连接处的钢丝绳断面上，静力随容器位置的不同而改变的幅度很大，约为。如果以应力波动值不大于计算，则提升高度的极限约为1700m。布雷尔提升机不用尾绳，克服了这些弱点。又无防滑问题。出现的问题是体积大功耗大。布雷尔提升机实际上是在较宽的卷筒上安装一个中间挡板，把一个卷筒分隔成两段，每段缠绕一根钢丝绳，每个卷筒上的两根钢丝绳，绕过天轮以后共同连接到一个提升容器上，可见提升原理

31、与单绳缠绕式无异，只是用两根钢丝绳代替一根钢丝绳，因此绳径和卷筒直径相对减小了。布雷尔提升机有三种不同的布置方式。如图1-4所示，其中（a）为前后排列齿轮传动方式；（b）为直线布置式；（c）为电机直联分别拖动式。布雷尔提升机在结构上有如下特点：1.卷筒上的两个缠绕间隔，必须设计成缠绕相同圈数和相同层数的钢丝绳，以保证两根绳中拉力平衡。2.应进肯呢个缠绕多层以减少卷筒的宽度，实际证明，缠四层甚至是五层是无困难的，为了减少多层缠绕带来的绳弦震动和钢丝绳排列不齐的挤压喝磨损，一般多采用平行绳槽（Le Bus绳槽），并很好地设计间层过渡楔。3.以为两根钢丝绳连在一个提升容器上，就存在如多绳摩擦提升的钢

32、丝绳拉力平衡问题，布雷尔提升机使用两种平衡方法。一种是平衡轮法，如图2所示，两根钢丝绳以相反方向在平衡轮上缠绕数圈并固定在平衡轮上，拉力不平衡时，平衡轮可以转动。另一种方法是利用天伦来平衡钢丝绳拉力，天轮装在联通的液压缸上，借天伦的升降来平衡钢丝绳拉力。4.保证整齐的多层缠绕对布雷尔提升机是十分重要的，为了见识缠绳情况，设有缠绳检测装置，如图3所示。在卷筒的每个缠绳间隔的整个宽度上，设有弧形板A，它距所缠绕的一层钢丝绳有绳径的间隙，弧形板由线圈2来控制。可随层数的不同而移动（图上为缠绕四层），另有闭锁线圈3，缠绳过程中，它使插销总是定位于轴上的凹槽中（凹槽与缠绕层数相对应）。一层缠满时，线圈3

33、通电拔起闭锁插销，同时线圈B通电使轴4移动，带动弧形板1后移或者前移，弧形板移到新的位置后，线圈2的3断电闭锁。如果在莫一层没有一根绳提前缠到下层上，稀释由于轴4被闭锁，弧形板不能移动，便在绳的压力下绕轴6转动，使串与安全回路中的接点5打开，提升机以正常减速度停车。此外也可以用液压控制检测缠绳。5.对制动器的设计必须特别重视，特备是直联电机分别拖动时，由于不平衡静力矩大，每个卷筒要设两个制动轮（盘）。（a）前后排列齿轮传动布置（b）直线式布置（c）电器联系直联电机拖动式布置 图1-4钢丝绳拉力平衡轮 根据对单绳缠绕式、多绳摩擦式的布雷尔式提升机进行一次提升量的井深，以及对功率和初期投资的比较结

34、果，可以得出结论，每种提升机都一个临界提升高度。考虑绳中应力波动值不过大，多绳摩擦式提升机这个临界高度约为1400m，布雷尔提升机约为2000m。小于临界高度，布雷尔提升的一次提升量不变，而多绳摩擦提升则可大大增加。如果一次提升量相同，多绳摩擦提升机的均方根功率高，明显优于布雷尔提升机，这是由于布雷尔提升机的不平衡力矩大的缘故。影响初期投资的因素很多，但无疑多绳摩擦提升机要便宜的多，但是在那些不得不使用布雷尔提升机的矿井，这个问题就要退居次要了，以为如果由于提升机的缘故，不得不改变矿井设计，或者采用分段提升，那么费用就会超过布雷尔提升机的初期投资。由上述理由可见，1400m以内的深井，使用多绳

35、摩擦提升机合理；超过1400m的井深，两者都可以使用，但布雷尔提升机较合理些；深井超过1700m以上时，采用布雷尔提升机最为合理.而本次设计是关于2JK-2.0/20单绳缠绕式矿井提升机的设计，在本次设计中将大学四年所学习的材料力学，理论力学，机械制造，机械设计，机械制图等知识进行了一次综合的运用。本次设计不仅是对大学所学知识的总结和巩固而且为以后进入社会参见工作积累了一定的经验，本次设计是个难得的学习机会。第二章 提升机的选型和计算2.1 提升机的部件选择煤矿主井主要为了煤炭的运输提升，而副井只作为下放材料，设备，以及排矸（立井还作为人员上下的通道），副井一般采用罐笼提升。本次设计的就是副井

36、所使用的提升机。2.1.1 罐笼选择 根据矿车类型按表选择单层罐笼（YJGS-1.8-1)其技术规格为：装载矿车一辆，最大载重2.2吨、自重2吨、乘人数10人、断面尺寸1800X1150矿石一次提升重量：废石一次提升重量：一次提升矿车总重：2.1.2 钢丝绳设计及选择选择钢丝绳时，应根据使用条件和钢丝绳的特点来考虑。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕，故应选右捻绳，目的是防止钢丝绳松捻。（1） 最大悬垂长度： （2）钢丝绳的选择考虑井不太深，根据货源情况，选用6x19右捻镀锌钢丝绳。 m-安全系数，罐笼类取7.5按表选择6x19钢丝绳，其技术规格如下：绳径 d=24.5mm 每米绳重p=1.9

37、8kg/m钢丝破断力总和N钢丝绳公称抗拉强度2.1.3提升机的选用 1.卷筒直径D=1000mm 2.卷筒宽度B=1000mm3.钢丝绳的最大静张力 4.钢丝绳的最大静张力差 5.合理的提升速度 按照矿井运输提升附表12选择2JK-2/20型提升机，其技术规格如下：卷筒直径D=1000mm 宽度= B=1000mm 钢丝绳最大静张力 最大静张力差：.配套的二级减速器比 i=11.5机器旋转部分变位重量 （不包括天轮和电动机）2.2 提升机的运动学计算2.2.1 选择加减速度 根据煤矿安全规程规定，升降人员时加、减速度应不大于0.75米/秒 选取加速度 减速度2.2.2 速度各参数的计算提升中段

38、由-305到-245由-245到地面由-305到地面提升高度H60m260m320m加速时间7s7s7s加速距离17.5m17.5m17.5m减速时间7s7s7s减速距离17.5m17.5m17.5m等速距离25m225m285m等速时间5s45s57s一次提升时间19s59s71s2.3 提升动力学计算2.3.1 预选电动机 电动机的近似容量 选择JRQ-147-8型电动机 其技术规格N=200千瓦 额定转速735转/分额定电压=6000伏 转子飞轮力矩125kg.2.3.2 提升系统的变位质量 (1) 矿石重量： Q=1400kg(2) 罐笼重量：=2000kg(3) 矿车重量： q=50

39、0kg(4) 钢丝绳重量： （5) 机器旋转部位变位质量 (6)天轮的变位质量： （7） 电动机转子变位质量：（8） 总变位质量： 2.3.3 力图的计算 a.在加速阶段 动力方程式 (1) 提升开始时，t=0,拖动力为 =1.2X1400+1.98X350+2736X0.7 =4288.2kg（2) 加速阶段阶段终了时， 拖动力 b.在等速阶段，动力方程为 (1)在等速开始时，t=0 拖动力方程为 （2） 等速终了时， 拖动力为 C.减速阶段 拖动力方程式为：（1） 减速阶段开始时，t=0, 拖动力为： （2） 减速终了时 t= ,拖动力为： 第三章 提升机减速器的设计 3.1 减速器的作用

40、 （1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 （ 2） 降速同時降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。3.2 减速器的国内外现状 （1）国外减速器现状：齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司

41、研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。（2）国内减速器现状：国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国内使用的大型减速器（500kw以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点?。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三