1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)</b></p><p>　圖書分類號：</p><p>　密 級：</p><p><b>　　學位論文原創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明： 所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注

2、明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。</p><p>　　本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。</p><p>　　論文作者簽名： 　　 　日期： 　　 年 月　 日</p><p><b>　　學位論文版權(quán)協(xié)議書<

3、;/b></p><p>　　本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。</p>&l

4、t;p>　　論文作者簽名： 　　 導師簽名： 　　 </p><p>　　日期： 　　 年 月　 日 日期： 年 月　 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文主要介紹了小青煤礦主井提升設(shè)備（多繩摩擦式

5、提升機）的選型設(shè)計，零部件的設(shè)計，各配件的選用以及校核等內(nèi)容。通過對給定的小青煤礦的年產(chǎn)量和礦井深度的計算，選擇合適的箕斗、提升鋼絲繩以及多生摩擦式提升機、電動機，并對選定的提升機、電動機和鋼絲繩進行校驗，以及電動機等效功率計算。并且對選定的提升設(shè)備進行了運動學和動力學分析以及產(chǎn)量驗算。通過對主井提升設(shè)備的選型計算和對其進行校驗等，以此選擇對小青煤礦最安全、最合理、最經(jīng)濟的提升設(shè)備。</p><p>　　關(guān)鍵詞

6、主井提升設(shè)備；多繩摩擦式提升機；箕斗</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper mainly introduces the Xiaoqing coal mine main shaft lifting equipment (multi rope hoist) design, parts design, compone

7、nts selection and checking etc.. Through the calculation of a given green annual output and coal mine depth, choose the appropriate hoist, motor, skip and wire rope, and the selected motor and the wire rope hoist, check,

8、 calculation and equivalent motor power. And the kinematics and dynamics analysis and calculation of the yield of selected lifting equipment. The main </p><p>　　Keywords Main shaft lifting equipment multi

9、rope friction hoist skip</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><

10、;p>　　1.1 對礦井提升機的認知1</p><p>　　1.2 礦井提升機的分類及特點1</p><p>　　1.3 摩擦式提升機工作特點2</p><p>　　2主礦井的設(shè)計選型3</p><p>　　2.1原始計算數(shù)據(jù)3</p><p>　　2.3提升鋼絲繩的選擇7</p>&l

11、t;p>　　2.3.1鋼絲繩的最大懸垂長度7</p><p>　　2.3.2 估算鋼絲繩每米重力8</p><p>　　2.3.3 鋼絲繩安全系數(shù)校核9</p><p>　　2.3.4 提升鋼絲繩的維護和試驗9</p><p>　　2.4 提升機的選擇10</p><p>　　2.5 提升機的維護和檢修

12、12</p><p>　　2.5.1 提升機設(shè)備的日常維護12</p><p>　　2.5.2 提升機設(shè)備的定期仔細檢查12</p><p>　　2.5.3 提升機設(shè)備的計劃維修14</p><p>　　2.5.4 提升機的潤滑15</p><p>　　2.5.5 操作工對主提升機自檢自修的具體內(nèi)容16&l

13、t;/p><p>　　2.6 提升系統(tǒng)的確定16</p><p>　　2.7 提升容器的最小自重17</p><p>　　2.8 預選電動機18</p><p>　　2.8.1 電動機轉(zhuǎn)數(shù)19</p><p>　　2.8.2 提升機最大的速度19</p><p>　　2.8.3 預選電動機

14、功率19</p><p>　　2.9 提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量20</p><p>　　2.9.1 變位重量20</p><p>　　2.9.2 變位質(zhì)量20</p><p>　　3 提升設(shè)備的運動學和動力學20</p><p>　　3.1 提升速度圖20</p><p>　　3.1.1

15、六階段速度圖21</p><p>　　3.1.2 加速度的確定21</p><p>　　3.2 提升能力校核26</p><p>　　3.3 電動機等效功率計算26</p><p>　　3.3.1 運動力計算26</p><p>　　3.3.2 等效力計算28</p><p>　　3

16、.3.3 等效功率29</p><p>　　3.3.4 校正審核電動機過負載系數(shù)29</p><p>　　3.4 電耗計算29</p><p>　　4 提升機的防滑驗算30</p><p>　　4.1 提升機的防滑驗算30</p><p>　　4.2 靜防滑安全系數(shù)32</p><p&g

17、t;　　4.3動防滑安全系數(shù)32</p><p>　　4.4 制動力矩的驗算33</p><p><b>　　結(jié)論34</b></p><p><b>　　參考文獻36</b></p><p>　　全套圖紙 外文文獻</p><p>　　扣扣 141149

18、4633</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 對礦井提升機的認知</p><p>　　在礦山的開采中礦井提升機是的關(guān)鍵設(shè)備，它聯(lián)系著井下的作業(yè)和井上的生產(chǎn)，因此被稱之為礦山的咽喉。對于礦井提升機的選擇這將直接影響到礦山的生產(chǎn)作業(yè)，其性能的優(yōu)劣好壞，這不僅對礦山的生產(chǎn)以及產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，還同礦山工作人

19、員生命安全相掛鉤。所以礦井提升機在礦山的生產(chǎn)當中起著不可替代的作用，我們對于他的選擇顯得尤為重要。</p><p>　　我國對提升機發(fā)明和使用比較早，在古代我們的先祖就發(fā)明并且使用了轆轤提水和提升重物。1958年，中國的第一臺多繩摩擦提升機在洛陽礦山機器廠制造完成，這標志著我國的礦井提升機步入了一個嶄新的時代。在國外，他們對于礦井提升機的研究比較早。在第一次工業(yè)革命對于蒸汽機的制造時，就開始了對于礦井提升機的研究

20、，而在1938年成功的研發(fā)了第一臺多繩摩擦提升機，在1957年制造了多繩纏繞式提升機。</p><p>　　1.2 礦井提升機的分類及特點</p><p>　　對于現(xiàn)代的礦井，在其的提升設(shè)備的選型直接影響到到礦井的安全和經(jīng)濟性，因此對其合理性的確定顯得尤為重要。我們對提升機的提升系統(tǒng)進行技術(shù)經(jīng)濟的比較，之后通過礦井自身的具體條件去選擇最適合本井的提升機。我國已經(jīng)能夠自主對于各個礦井提升機及

21、其配套設(shè)施的生產(chǎn)，對其設(shè)計、制造以及自動化方面已經(jīng)有了巨大的進步。</p><p>　　按其工作方式的不同，礦井提升機分類如下圖1.1</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　因此，根據(jù)不同的礦井需求，對采礦井提升機的選擇也是有很大區(qū)

22、別的。在國內(nèi)外，單繩纏繞式提升機大多在淺井或者部分中等井深的礦井中使用，因為它工作可靠并且結(jié)構(gòu)簡單。而在那些礦井的井深超過300m，多繩摩擦式提升機則會被采用。多繩摩擦式提升機它擁有安全性高、鋼絲繩直徑細、主導輪直徑小、設(shè)備重量輕、耗電少、價格便宜等特點。因此多繩摩擦式提升機除了用在深立井提升中，還被用于在淺立井和斜井提升。由于提升容器是由多根鋼絲繩懸掛固定，它們受力均勻一般不會同時被拉斷，因此對防墜器可以不必設(shè)置。礦井提升機安裝在井塔

23、上，這可以大大減少工業(yè)廣場的占地面積，并且為布置地面生產(chǎn)系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件。而這些都是單繩提升機它所不擁有的優(yōu)點，因此多繩摩擦式提升機在國內(nèi)外發(fā)展越來越快。</p><p>　　1.3 摩擦式提升機工作特點</p><p>　　摩擦式礦井提升機經(jīng)常被用于鑿井之外的各類的豎井中提升。它是利用的是摩擦輪與鋼絲繩之間的摩擦力進行傳動。在提升繩搭掛在摩擦輪上，利用它與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。

24、提升繩的兩端各自會接有一個容器，或在兩端連接容器與之平衡。摩擦式礦井提升機多采用平衡尾繩的提升方式（尾繩重和提升繩重一樣），這樣可以提高經(jīng)濟效益，對安全性的提高也有一定幫助。</p><p><b>　　2主礦井的設(shè)計選型</b></p><p>　　。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。</p><p>　　2.5 提升機的維護和檢修

25、</p><p>　　為了保證礦井提升機設(shè)備運轉(zhuǎn)的安全，在平時就要注重對危險的防護，及時對設(shè)備進行檢修，這樣才能夠?qū)⑽ｋU事故扼殺在搖籃里。這種防護是根據(jù)提升機自身情況，對其運轉(zhuǎn)周期、內(nèi)容以及質(zhì)量標準等各項的安全防護。除了必要的日常維護，對提升機還要進行有計劃的維護以及定期檢修等工作。</p><p>　　2.5.1 提升機設(shè)備的日常維護</p><p>　　對設(shè)備進

26、行日常維護和保養(yǎng)，這包括有計劃的潤滑、日常檢修和清潔設(shè)備。做日常維護設(shè)備,及時檢查和修理計劃仔細是減少機械部件磨損,提升一個非常有效的方法來延長使用壽命,同時也為電梯維修打下良好的基礎(chǔ),極大地減少了維修時間。</p><p>　　2.5.2 提升機設(shè)備的定期仔細檢查</p><p>　　仔細檢查提升機這包括日常檢查、每周檢查、月度檢查。對于不同提升機應制定合適的維修計劃,這包括對性能、結(jié)構(gòu)

27、特點和工作環(huán)境來制定具體的維修內(nèi)容。而測試的結(jié)果和維修由維修人員簽名要在維修記錄本里面記錄。</p><p>　　1) 日檢的基本內(nèi)容</p><p>　　(1)檢查各部分連接零件(如螺栓、鉚釘、銷軸等)是否松動，對減速器齒輪的嚙合情況也要進行相應檢查。</p><p>　　(2)對潤滑系統(tǒng)的供油情況和制動系統(tǒng)的工作狀況進行檢查。</p><p&

28、gt;　　(3)仔細檢查深度指示器的絲杠螺母曠動情況，并對保護裝置和儀表等是否工作正常進行檢查。</p><p>　　(4)詳細對各轉(zhuǎn)動部分的是否穩(wěn)定，各部機座和基礎(chǔ)螺栓或螺釘是否松動進行檢查。</p><p>　　(5)卷筒保護裝置必須進行測試，看它是否工作正常。</p><p>　　(6)檢查松繩信號手試裝置，試驗各種信號(包括滿倉、開機、停機、緊急信號等)。&

29、lt;/p><p>　　(7)仔細對各接觸器(信號盤、轉(zhuǎn)子控制盤、換相器等)觸點磨損情況進行檢查，修理和更換損壞裝置從而保良好持接觸</p><p>　　(8)進行旋轉(zhuǎn)和離合器的繩滑輪,如墊圈、軸承等。</p><p>　　(9)對提升容器及其配套裝置(如阻車器、連接裝置、罐耳等)的結(jié)構(gòu)情況進行檢查。</p><p>　　(10)對防墜器系統(tǒng)中的

30、彈簧、抓捕器、聯(lián)動桿等檢查的它們的連接和潤滑情況。</p><p>　　(11)對井口裝載設(shè)備的工作情況進行檢查。</p><p>　　(12)根據(jù)《煤規(guī)》中的規(guī)定，對提升機鋼絲繩的工作情況進行檢查。</p><p>　　2) 周檢的基本內(nèi)容</p><p>　　除了包括日檢的內(nèi)容，周檢還要對以下的工作進行檢查：</p><

31、;p>　　(1)對制動系統(tǒng)，尤其是對液壓站和制動器的動作情況進行檢查，還要調(diào)整閘瓦間隙以及緊固連接機構(gòu)。</p><p>　　(2)對各種安全保護裝置的進行檢查包括松鼓、焊縫、鋼絲繩等。</p><p>　　(3)對摩擦提升機機主輪壓塊墊片和螺栓堅實的形勢和導向輪等等進行檢查。</p><p>　　(4)對清潔安全鎖扣逮捕設(shè)備，進行調(diào)整和注油；對剎車繩和緩沖裝

32、置進行檢查。</p><p>　　(5)對井口裝載設(shè)備的易損零件進行修理和調(diào)整，必要時進行更換。</p><p>　　(6)按《煤規(guī)》上的要求，對平衡鋼絲繩的工作狀況進行檢查。</p><p>　　3) 月檢的基本內(nèi)容</p><p>　　除包括周檢的內(nèi)容外，月檢它還需對下列各項工作進行檢查：</p><p>　　(1

33、)打開減速器孔蓋，仔細觀察檢查門，對齒輪的嚙合情況進行詳細檢查，并對裝置緊固情況和有無裂紋等進行檢查。</p><p>　　(2)對制動系統(tǒng)和保護裝置進行檢查，而且對液壓零件及管路時要進行及時的清洗。</p><p>　　(3)對聯(lián)軸器的工作狀況進行檢查并要及時整改。</p><p>　　(4)對部分軸瓦間隙仔細進行檢查。</p><p>　

34、　(5)對潤滑油要進行及時的檢查和更換，還要對潤滑系統(tǒng)中的部分部件進行清洗等工作。</p><p>　　(6)對間隙調(diào)整防墜器系統(tǒng)進行清理和注油。</p><p>　　(7)對井簡裝備進行定期檢查。</p><p>　　(8)對制動安全裝置的進行檢測。</p><p>　　2.5.3 提升機設(shè)備的計劃維修</p><p&g

35、t;　　對于礦井提升機，它的維修工作可以分為小修、中修和大修。定期維修，可以保持設(shè)備處于良好狀態(tài)，恢復其原始性能，并延長使用壽命與運行安全。</p><p><b>　　1) 小修的內(nèi)容</b></p><p>　　(1)仔細檢查減里齒輪的嚙合以及磨損情況，對有裂紋的輪齒進行修理或更換。</p><p>　　(2)把主軸承蓋給打開,對軸頸和軸承

36、的間隙進行仔細檢查,如果真的有必要就把墊圈換掉。</p><p>　　(3)檢查潤滑系統(tǒng)的各部件，對其處理好污油并對潤滑油定期更換。</p><p>　　(4)檢查制動系統(tǒng)中各磨損部件，若有需要應及時修理和調(diào)整。</p><p>　　(5)對開裂的滾筒焊接縫之間進行修理，若鉚釘、螺栓、鍵等存在松動或變形等情況應及時加固以及更換。</p><p&g

37、t;　　(6)對深度指示器以及傳動部件進行檢查，對存在問題的部件進行處理。</p><p>　　(7)檢查深度指示器和傳動部件運行是否靈活，并對安全裝置進行調(diào)整和修理。</p><p>　　(8)檢查各聯(lián)軸器銷軸和膠圈磨損，同時對內(nèi)、外齒輪嚙合的是否存在間隙或蛇形彈簧磨損等情況進行檢查，并及時更換磨損的部件。</p><p>　　(9)檢查各連接銷有無松動或者損壞等

38、情況，必要時需對其進行更換等處理工作。</p><p>　　(10)對鋼絲繩的進行調(diào)繩、調(diào)頭和更換等修理工作。</p><p>　　(11要對繼電器進行仔細檢查，并且調(diào)整電力設(shè)備，接觸器及控制線要在必要時更換。</p><p>　　(12)該項目的仔細檢查不能處理日常維護，以確保設(shè)備的正常運行，直到下一次檢修。</p><p><b&g

39、t;　　2) 中修的內(nèi)容</b></p><p>　　中修除了小修的全部檢查內(nèi)容，還必須檢查下列部件：</p><p>　　(1)對減速器中的各部軸承部進行更換等檢修工作。</p><p>　　(2對各齒輪嚙合間隙以及齒輪對進行的更換等檢修工作。</p><p>　　(3)對制動系統(tǒng)中閘瓦以及轉(zhuǎn)動銷軸進行檢修。</p>

40、<p>　　(4)對車削閘輪與閘盤進行檢修。</p><p>　　(5)對滾筒木襯以及車削繩槽進行及時檢修。</p><p>　　(6)對電控設(shè)備的零部件進行檢修。</p><p>　　(7)對小修不能處理的項目進行檢修，同時對不能保持到中修間隔期的部件進行檢修。</p><p><b>　　3) 大修的內(nèi)容</

41、b></p><p>　　大修除了中修的檢修內(nèi)容，還需要對下列部件進行檢修：</p><p>　　(1)對減速器里部分部件重新進行調(diào)整。</p><p>　　(2)對滾筒進行加固或更換。</p><p>　　(3)對主軸、軸瓦等進行更換，同時調(diào)整主軸水平。</p><p>　　(4)通過對部件的仔細檢查，找準各軸

42、間的平衡度和水平度。</p><p>　　(5)把聯(lián)軸器更換掉。</p><p>　　(6)對機座和基礎(chǔ)進行加固。</p><p>　　(7)對主電動機進行更換，并檢修部分電控設(shè)備。</p><p>　　(8)對中修不能夠處理的部分進行檢修，同時對不可以保持到大修間隔期的部件進行檢查。　　</p><p>　　2.5.

43、4 提升機的潤滑</p><p>　　機械傳動的部分均存在相對運動，其表面相互作用存在摩擦，使得零部件磨損，影響設(shè)備壽命，以至于報廢，同時也存在很大的安全隱患。為此我們在平時使用這些起重設(shè)備和對起重設(shè)備進行必要的維護過程中，為了確保起重設(shè)備的安全運行，這就要求我們對存在相對運動的部件進行潤滑。此外，潤滑也起著冷卻，灰塵，鐵銹和振動吸收效果。</p><p>　　1）提升機的潤滑特點：<

44、;/p><p>　?。?）一般都是在室內(nèi)作固定安裝，環(huán)境溫度、空氣濕度變化都不大，而且環(huán)境較清潔。 </p><p>　?。?）低速、重裁，起動頻繁，常作正反轉(zhuǎn)而又為連續(xù)工作機械。主軸轉(zhuǎn)速一般為20一80r/min，減速器齒面壓應力高達500一1000MPa，齒面嚙合處存在著較大的滑動速氏瞬時溫升高，潤滑油易變質(zhì)，抗核壓性能要求高，潤滑油

45、膜建立也較困難，工作溫度常超過50℃。</p><p>　?。?）若在傳動過程中，提升機減速器尺寸較大，而齒輪攪動油液難度比較大，這會增大潤滑油液和空氣接觸，潤滑油液起泡、氧化加速，所以選用抗氧化、抗乳化性能好的潤滑油脂比顯得尤為重要。</p><p>　?。?）提升設(shè)備龐大，而靜、動載荷變化幅度比較大，主軸軸承工作條件比較持久，因此對潤滑要求比較嚴格。一般地，滑動軸承與減速器共用一個潤滑

46、系統(tǒng)，滾動軸承雖可采用單獨的脂潤滑系統(tǒng)但潤滑制度嚴格。</p><p>　?。?）設(shè)備龐大而復雜，摩擦部位多，且各部位工作狀況及結(jié)構(gòu)不一，因而適合各部位的潤滑劑種類多，甚至在同一個減速器內(nèi)，高、低級齒面或鈾承要求都不一樣，為了維護方便，應兼顧選用潤滑材料，盡可能減少品種，同時，還應建立嚴格的潤滑制度。</p><p><b>　　2) 潤滑方式</b></p&g

47、t;<p>　　以下是常見的七種潤滑方式</p><p><b>　　(1)手工注油</b></p><p><b>　　(2)飛濺注油</b></p><p>　　(3)油環(huán)與油鏈潤滑：利用軸上的油環(huán)和油鏈帶起油，對需要潤滑部分進行潤滑。</p><p>　　(4)油繩和油墊潤滑&l

48、t;/p><p>　　(5)強制給油潤滑：油泵間歇地將潤滑油壓向潤滑點從而進行潤滑。</p><p>　　(6)油霧潤滑：潤滑油在壓縮空氣的作用下噴出并霧化，送進潤滑點，從而對需要潤滑部分進行潤滑。</p><p>　　(7)壓力循環(huán)潤滑：用過的油回到油箱，冷卻，過濾，然后回收。</p><p>　　在保證潤滑系統(tǒng)的正常工作的前提下才可以選擇采用

49、合適的潤滑方式。</p><p>　　而對潤滑系統(tǒng)判斷是否完好標準是：潤滑系統(tǒng)的油質(zhì)、油量、油壓、油路、油圈轉(zhuǎn)動靈以及潤滑系統(tǒng)是否完好。</p><p>　　2.5.5 操作工對主提升機自檢自修的具體內(nèi)容</p><p>　　(1)當松動的螺栓或銷釘?shù)攘慵驌p壞時，此時擰緊或更換。</p><p>　　(2)對各潤滑部位、傳動裝置以及軸承進行

50、必要的潤滑，禁止使用不合格的潤滑油進行潤滑。</p><p>　　(3)當剎車片磨損達到預定值，應及時更換。</p><p>　　(4)當深度指示器出現(xiàn)問題時，應及時聯(lián)系把鉤工，對其進行調(diào)整。</p><p>　　(5)當彈性聯(lián)軸器的銷子和膠圈的磨損超過預定值時，應及時更換。</p><p>　　(6)當過卷、松繩和閘瓦磨損等保護裝置上出現(xiàn)問

51、題時，必須馬上對其進行調(diào)整。</p><p>　　(7)當燈光聲響信號出現(xiàn)問題時，以及應聯(lián)系操作工或電工處理故障。</p><p>　　(8)對室內(nèi)環(huán)境及時調(diào)整并保持干凈。</p><p>　　2.6 提升系統(tǒng)的確定</p><p>　　1）井塔的高度為，對它的選擇計算見式（2.22）</p><p><b>

52、;　　式(2.22)</b></p><p>　　=13+0.3+14.45+10+0.12+1.8+5 </p><p>　　=44.67（m） </p><p>　　取=45（m），因此井塔選TZD-3.25/4-45A型。</p><p>　　式中：——指的是井塔的卸載高度</p><p>　

53、　——指的是箕斗底部與卸載高度位置的間距</p><p>　　——指的是箕斗的全高</p><p>　　——指的是過卷的高度</p><p>　　——指的是導向輪樓層的地板的厚度</p><p>　　——指的是導向輪的中心離樓層底板面的高度，此處取=1.8（m）</p><p>　　——指的是導向輪離摩擦輪距離<

54、/p><p>　　綜上所述取=45（m）。</p><p>　　2）對尾繩環(huán)高度的計算，計算見式（2.23）</p><p>　?。╩） 式(2.23)</p><p>　　3）對于懸垂長度的計算，計算見式（2.24）</p><p>　　604.25（m

55、） 式(2.24)</p><p>　　4）對于主導輪到導向輪的水平中心距，計算見式（2.25）</p><p><b>　　式(2.25)</b></p><p>　　=2.1+1.5-1.625</p><p><b>　　=1.975（m）<

56、/b></p><p>　　5）對于圍包角的確定，計算見式（2.26）</p><p><b>　　式(2.26)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=&l

57、t;/b></p><p>　　則 =194.0 式(2.27)</p><p>　　此處取，則通過查表可知=0.969。</p><p>　　2.7 提升容器的最小自重</p><p>　　對于多繩摩擦輪提升機的選型和提升系統(tǒng)設(shè)計，我們在防滑設(shè)計方面顯得尤為重 要。要核算提升機在各種運

58、行條件下的防滑，從而保證提升系統(tǒng)的安全運行。但在較淺的礦井里，《規(guī)范》里的規(guī)定防滑性的大多不能滿足，這就使得我們增大提升容器的自重，即稱之為增加配重。</p><p>　　1）按靜防滑條件，計算容器自重，見式（2.28）</p><p><b>　　式(2.28)</b></p><p><b>　　= </b></

59、p><p>　　=17436（kg）</p><p>　　式中，——靜防滑系數(shù)，=1.75</p><p>　　或用查表法，當時，查表得，見式（2.29）</p><p><b>　　式(2.29)</b></p><p>　　=2.15311980-43.452604.25</p>&

60、lt;p>　　=17436（kg）</p><p>　　2）按動防滑條件，容器自重計算 ，見式（2.30） </p><p><b>　　式(2.30)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=20622</b></p>

61、<p>　　式中——動防滑安全系數(shù)，取=1.25</p><p>　　或用查表法，當取0.8，，查表，得，查表，得，見式（2.31） </p><p><b>　　式(2.31)</b></p><p>　　=2.351711980+0.26393060-8343</p><p>　　=20622（kg

62、）</p><p>　　根據(jù)以上計算，?。╧g）</p><p><b>　　2.8 預選電動機</b></p><p>　　2.8.1 電動機轉(zhuǎn)數(shù)</p><p>　　電動機轉(zhuǎn)數(shù)，見式（2.32）</p><p><b>　　式(2.32)</b></p>&

63、lt;p><b>　　=</b></p><p>　　=508.815（r/min）</p><p>　　2.8.2 提升機最大的速度</p><p>　　根據(jù)式（2.32）可知，取=591r/min，對于提升機的最大速度計算，計算見式（2.33）</p><p>　　=

64、 式（2.33）</p><p>　　= =9.57（m/s）</p><p>　　2.8.3 預選電動機功率</p><p>　　根據(jù)式（2.32）及式（2.33）預選電動機功率的計算，計算見式（2.34）</p><p><b>　　式(2.34)</b></p><p&

65、gt;　　= =1825.43（kw）</p><p>　　式中：K——指的是礦井本身的阻力系數(shù)，此處取K=1.15</p><p>　　——指的是動負載影響系數(shù)，當電動機是自然通風式時，=1.1～1.2；若是強迫通風式的電動機，=1.0～1.05，因此此處取=1.2。</p><p>　　因此選擇2臺YR1000-10/1430型電動機，其詳細的技術(shù)參數(shù)見下表（2

66、-3）</p><p>　　表2-3 YR1000-10/1430型電動機技術(shù)參數(shù)</p><p>　　電動機作用在滾筒上的額定拖動力，見式（2.35）</p><p><b>　　式(2.35)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=1775

67、82.8（N）</p><p>　　2.9 提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量</p><p>　　2.9.1 變位重量</p><p>　　變位重量，計算見式(2.36)</p><p><b>　　式(2.36)</b></p><p>　　=41771+29791+3060+15260+20667</

68、p><p>　　=110549（kg） </p><p>　　式中：——指的是電動機的變位重量見下式（2.37）</p><p><b>　　式(2.37)</b></p><p>　　==20667（kg）</p><p>　　式中：i——指的是減速器速比；</p>&

69、lt;p>　　()——指的是從電動機產(chǎn)品樣本上查到的回轉(zhuǎn)力矩。</p><p>　　2.9.2 變位質(zhì)量</p><p>　　定義變位質(zhì)量：用集中在卷筒圓周上的質(zhì)量來代替鋼絲繩提升設(shè)備所有運動部分的質(zhì)量。該集中質(zhì)量的動能等于提升設(shè)備所有運動部分動能之和，見式（2.38）</p><p>　　=11280.5（kg/m） 式(2.38)

70、 </p><p>　　3 提升設(shè)備的運動學和動力學</p><p><b>　　3.1 提升速度圖</b></p><p>　　對于礦井提升機應該按照合理設(shè)計的速度圖運行，這樣符合安全規(guī)程的要求，也可以保證它安全高效的工作，對于掌握提升機的性能及其運行狀況有著極其重要的作用。</p><p>　　對于多

71、繩摩擦式提升機我們多采用六階段速度圖。由于多繩提升機大多用在較深的礦井中，更多的是被用于大型的礦井的提升。而當采用的是直流拖動時，加速的階段有二種可能：一種是等加速；而另一種則是變加速度。</p><p>　　而一般對箕斗提升要求有一次最小的提升時間，因此限制了變加速度的速度圖的使用，所以只有在副井中提升，且對一次提升時間的要求并不是嚴格的情況下，為了降低電動機和電源設(shè)備的過載以及電網(wǎng)的高峰負荷，才會考慮選則變加

72、速度的速度圖。由于我們是在主井箕斗提升，因此等加速度的速度圖比較合適。</p><p>　　3.1.1 六階段速度圖</p><p>　　此次選型采用六階段速度圖，如圖3-1所示:</p><p>　　圖3-1 六階段速度圖</p><p>　　3.1.2 加速度的確定</p><p>　　3.1.2.1 初加速度&l

73、t;/p><p>　　確定初加速度，見式（3.1）</p><p><b>　　式(3.1)</b></p><p>　　==0.375（m/s） </p><p>　　式中：——指的是箕斗脫離卸載軌時速度，為了安全此處取 =1.5（m/s）</p><p>　　——指的是卸載曲軌的長度

74、，此處取 =3（m）</p><p>　　3.1.2.2 正常加速度</p><p>　　1)根據(jù)減速器最大力矩來計算，計算見式（3.2）</p><p><b>　　式(3.2)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.5

75、1（m/）</b></p><p>　　式中：——指的是除了電動機變位質(zhì)量之外其他提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量,見式(3.3)</p><p><b>　　式(3.3)</b></p><p><b>　　=11280.5-</b></p><p>　　=9171.6（kg/m）</p>

76、;<p>　　2)根據(jù)電動機過負載系數(shù)，計算見式(3.4)</p><p><b>　　式(3.4)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.35（m/）</b></p><p>　　式中：——指的是在提升電動機剛剛起動時

77、產(chǎn)生的平均力，計算見式（3.5）</p><p><b>　　式(3.5)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=15742.646（kg）</p><p>　　3) 根據(jù)防滑條件進行計算</p><p>　　計算容器最小自重時已定。根據(jù)以上可

78、以確定加速度=0.8是合格的。</p><p>　　3.1.2.3 減速度的確定</p><p>　　對于自由滑行方式減速，是減速剛剛開始的時候，電動機就從電網(wǎng)上斷開，不提供拖動力，意思就是提升系統(tǒng)的拖動力為零，僅僅只靠慣性進行自由滑行，計算見式（3.6）</p><p><b>　　式(3.6)</b></p><p>

79、;<b>　　=</b></p><p><b>　　=1.104（）</b></p><p>　　根據(jù)計算確定采用自由滑行方式減速。</p><p>　　按防滑條件，見式（3.7）</p><p><b>　　式(3.7)</b></p><p>&l

80、t;b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=4.23（m/s）</p><p>　　查表得到：當，時，；</p><p>　　查表得到：當，時，=4.5873<5（）；</p><p>　　最后選取=1.120（）</p>

81、;<p>　　3.1.2.4 爬行速度和距離</p><p>　　根據(jù)自動控制：（m/s）；=3（m）</p><p>　　3.1.2.5 速度圖計算</p><p>　　由資料得：9.573（m/s）；=438（m）；=1.5（m/s）；=3（m）；（）；（）；（）；（m/s）；=3（m）</p><p><b>　

82、　1) 初加速階段：</b></p><p>　　對于時間，計算見式（3.8）</p><p><b>　　式(3.8)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=4（s）</b></p><p>　　距離

83、，計算見式（3.9）</p><p><b>　　式(3.9)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=3（m）</b></p><p>　　2) 正常加速階段：</p><p>　　時間，計算見式（3.10）<

84、;/p><p><b>　　式(3.10)</b></p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=8.5（s）</b></p><p>　　距離，計算見式（3.11）</p><p><b>　　式(3.11)</b

85、></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=49.3（m）</b></p><p>　　3) 正常減速階段：</p><p>　　時間，計算見式（3.12）</p><p><b>　　式(3.12)</b></

86、p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=6.93（s）</b></p><p>　　距離，計算見式（3.13）</p><p><b>　　式(3.13)</b></p><p>　　= =34.9（m）

87、 </p><p><b>　　4) 爬行階段：</b></p><p>　　時間，計算見式(3.14)</p><p><b>　　式(3.14)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=6（s）&l

88、t;/b></p><p><b>　　5) 制動階段：</b></p><p>　　末減速度：，一般取0.3～0.5（m/）在此處我選擇取=0.5（m/）</p><p>　　時間，計算見式（3.15）</p><p><b>　　式(3.15)</b></p><p&g

89、t;<b>　　=</b></p><p><b>　　=1（s）</b></p><p><b>　　6) 等速階段：</b></p><p>　　距離，計算見式（3.16）</p><p><b>　　式(3.16)</b></p>&l

90、t;p><b>　　=</b></p><p><b>　　=347.8（m）</b></p><p>　　時間，計算見式（3.17）</p><p><b>　　式(3.17)</b></p><p>　　==36.3（s）

91、 </p><p>　　3.1.2.6 提升一次循環(huán)所需時間</p><p>　　提升一次循環(huán)所需時間（除休止時間），計算見式（3.18）</p><p><b>　　式(3.18)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　6

92、1（s）</b></p><p>　　提升一次循環(huán)所需時間，見式（3.19）</p><p><b>　　式(3.19)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=71（s） </b></p><p>　　

93、圖3-2 箕斗提升速度圖</p><p>　　3.2 提升能力校核</p><p>　　對年實際提升能力進行校核，見式（3.20）</p><p><b>　　式(3.20)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=210.01（萬噸/年）>

94、;140（萬噸/年）</p><p>　　綜上所述提升能力校正審核合格。</p><p>　　3.3 電動機等效功率計算</p><p>　　3.3.1 運動力計算</p><p>　　由于之前在論文中確定可以認為是等重尾繩，按平衡系統(tǒng)進行分析計算，=0</p><p>　　1) 提升剛剛開始提升的時候，運動力計算見式

95、（3.21）</p><p><b>　　式(3.21)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=18007.2（kg）</p><p>　　2)當初加速提升結(jié)束的時候，運動力計算見式（3.22）</p><p>　　=

96、 式(3.22)</p><p>　　=18007.2（（kg）</p><p>　　3) 加速提升開始的時候，運動力計算見式（3.23）</p><p><b>　　式(3.23)</b></p><p><b>　　=</b></p>

97、<p>　　=22801.4（kg）</p><p>　　4) 加速提升結(jié)束的時候，運動力計算見式（3.24）</p><p><b>　　式(3.24)</b></p><p>　　=22801.4kg）</p><p>　　5) 等速提升開始的時候，運動力計算見式（3.25）</p><

98、p><b>　　式(3.25)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=13777（kg）</p><p>　　6) 等速提升結(jié)束的時候，運動力計算見式（3.26）</p><p><b>　　式(3.26)</b></p>&

99、lt;p>　　=13777（kg）</p><p>　　7) 減速提升開始的時候，由于滑行方式為自由滑行，運動力計算見式（3.27）</p><p>　　（kg） 式(3.27)</p><p>　　8) 減速提升結(jié)束的時候，由于滑行方式為自由滑行，運動力計算見式（3.28）</p><

100、;p>　　（kg） 式(3.28)</p><p>　　9) 爬行提升開始的時候，運動力計算見式（3.29）</p><p><b>　　式(3.29)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=12634.2（kg）&

101、lt;/p><p>　　10) 爬行提升結(jié)束的時候，運動力計算見式（3.30）</p><p><b>　　式(3.30)</b></p><p>　　=12634.2（kg）</p><p>　　11) 制動減速開始的時候，所受到的運動力計算見式（3.31）</p><p><b>　　式

102、(3.31)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=6993.95（kg）</p><p>　　12) 制動結(jié)束的時候，所受到的運動力計算見式（3.32）</p><p><b>　　式(3.32)</b></p><p>　　=6

103、993.95kg）</p><p><b>　　圖3-3力圖</b></p><p>　　3.3.2 等效力計算</p><p>　　1) 求，見式（3.33）</p><p><b>　　式(3.33)</b></p><p><b>　　=</b>&

104、lt;/p><p>　　=1288192594+438472728+7971956345+0+930074761+47502421</p><p><b>　　=1.46</b></p><p>　　2) 等效時間，見式（3.34）</p><p><b>　　式(3.34)</b></p>

105、<p><b>　　=</b></p><p><b>　　=52.8（s）</b></p><p>　　3) 等效力，見式（3.35）</p><p><b>　　式(3.35)</b></p><p><b>　　=</b></p&

106、gt;<p>　　=16146.6（kg）</p><p>　　3.3.3 等效功率</p><p>　　等效功率，見式(3.36)</p><p><b>　　式(3.36)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=1962.3（

107、kw）<21000=2000（kw）</p><p>　　3.3.4 校正審核電動機過負載系數(shù)</p><p>　　根據(jù)以上計算結(jié)果，對電動機過負載系數(shù)，計算見式（3.37）</p><p><b>　　式(3.37)</b></p><p><b>　　=</b></p>&l

108、t;p>　　=1.08<0.752=1.5</p><p>　　綜上所述預選電動機符合要求。</p><p><b>　　3.4 電耗計算</b></p><p>　　1) 提升一次電耗，計算見式（3.38）</p><p><b>　　式(3.38)</b></p>&l

109、t;p><b>　　=</b></p><p>　　=14.3（kwh/次）</p><p>　　2) 進行一次提升實際所需要消耗的電量，計算見式（3.39）</p><p><b>　　式(3.39)</b></p><p><b>　　=</b></p>

110、<p>　　=30.45 kwh/次</p><p>　　式中的值，計算見式（3.40）</p><p><b>　　式(3.40)</b></p><p>　　=71782.8+192686.7+598638.2+0+74702.4+6892.2</p><p><b>　　=944712<

111、/b></p><p>　　3) 每噸煤耗電量，計算見式（3.41）</p><p><b>　　式(3.41)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=2.54（kwh/t）</p><p>　　4) 提升機效率，計算見式（3.42）&l

112、t;/p><p><b>　　式(3.42)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.4693=46.93%</p><p>　　4 提升機的防滑驗算</p><p>　　4.1 提升機的防滑驗算</p><p>　　如果

113、按摩擦系數(shù)計算的話，按照提升鋼絲繩在主導輪襯墊上處于平衡狀態(tài)的情況，計算見式（4.1）</p><p><b>　　式(4.1)</b></p><p><b>　　或式（4.2）</b></p><p><b>　　式(4.2)</b></p><p>　　以下是提升鋼絲繩在

114、襯墊上運動時的三種情況，：</p><p>　　當一側(cè)的拉力，大于另一側(cè)拉力的倍時，提升鋼絲繩將會出現(xiàn)滑動；</p><p>　　當提升鋼絲繩處于臨界狀態(tài)時，兩側(cè)拉力相差時及=，那么滑動可能產(chǎn)生，也可能不產(chǎn)生；</p><p>　　當提升鋼絲繩在襯墊上基本不滑動時，則會有。</p><p>　　在《煤炭設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定：為了保證生產(chǎn)過程的安全

115、，就一定要對提升鋼絲繩滑動與否這個問題進行必要的驗算，這被稱之為“防滑”驗算。并且靜防滑安全系數(shù)一定不能小于1.75；不管是減速階段還是加速階段，動防滑安全系數(shù)都不能小于1.25這個數(shù)值。即下面公式(4.3)和(4.4)所示。</p><p><b>　　式(4.3)</b></p><p><b>　　式(4.4)</b></p>

116、<p>　　式中：——代表著重載的一側(cè)提升鋼絲繩的運動力，單位為kg；</p><p>　　——代表著輕載的一側(cè)提升鋼絲繩的運動力，單位為kg。 </p><p>　　將上面的公式(4.3)進行一定的簡化之后，就可以得到新的公式(4.5)</p><p><b>　　式(4.5)</b></p><p&

117、gt;　　修改后的式（4.5）被人們稱之為靜拉力的比值極限，指的就是在整個運行過程中都不能超過它的極限比值。一旦超過的話，那么靜防滑的安全系數(shù)就會小于規(guī)定的1.75倍。</p><p>　　現(xiàn)在再將將式(4.4)進行簡化，見式（4.6）</p><p><b>　　式(4.6)</b></p><p>　　修改后的式（4.6）被人們稱為動拉力的

118、比值極限，即為提升運行過程中其比值，也不可以超過這個比值的極限。一但超過的話，動防滑的安全系數(shù)就會小于規(guī)定的1.25倍。</p><p>　　4.2 靜防滑安全系數(shù)</p><p><b>　　靜防滑安全系數(shù)驗算</b></p><p>　　要求靜防滑系數(shù)1.75，=1.969，見式（4.7）</p><p><b

119、>　　式(4.7)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=2.345>1.75</p><p>　　式中，——摩擦襯墊摩擦系數(shù)，取=0.2</p><p>　　——摩擦圍包角，取=</p><p>　　因此對于靜防滑校驗合格。</p&g

120、t;<p>　　4.3動防滑安全系數(shù)</p><p>　　對動防滑安全系數(shù)進行驗算</p><p>　　要求動防滑系數(shù)1.25，=1.969，見式（4.8）</p><p><b>　　式(4.8)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>

121、;　　=1.251>1.25</p><p>　　式中的值見式(4.9)</p><p><b>　　式(4.9)</b></p><p>　　==45210 </p><p>　　式中：——指的是在機器運行過程中提升容器在井筒中的遭受道德運行阻力(即為礦井阻力)，單位kg；</p><

122、p>　　礦井阻力包含：提升容器罐內(nèi)摩擦阻力的導向裝置，吊在空氣阻力的運行容器，再次抵抗和井筒條件。因為有影響和改變的因素很多，實際上很難計算出電阻式。全世界的計算方法不同，且差異較大，但只是近似值為國內(nèi)雙箕斗提升機，=0.15Q。</p><p>　　式中的值，計算見式（4.10）</p><p><b>　　式(4.10)</b></p><

123、;p><b>　　=</b></p><p><b>　　=25473</b></p><p>　　因此對動防滑的校驗合格。</p><p>　　4.4 制動力矩的驗算</p><p>　　對制動力矩進行驗算，見式（4.11）</p><p><b>　　式(

124、4.11)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2.93<3</b></p><p>　　由于緊急制動的不合格，因此配重增加需要。</p><p>　　而所需增加的配重m，見式（4.12）</p><p><b

125、>　　式(4.12)</b></p><p><b>　　=-11116.4</b></p><p>　　=212.21（kg）</p><p>　　根據(jù)所選的鋼絲繩所能增加的最大配重，見式（4.13）</p><p><b>　　式(4.13)</b></p>&l

126、t;p><b>　　=4629（kg）</b></p><p>　　因此增加配重選擇300（kg）。而增加配重后,動靜防滑系數(shù)將會更大,所以不需要再校驗。制動力矩的驗算，見式（4.15）</p><p><b>　　式(4.15)</b></p><p><b>　　=</b></p>

127、;<p><b>　　=3.03>3</b></p><p>　　因此提升機防滑的驗算合格。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　這一次的設(shè)計是通過對給定的小青煤礦的年產(chǎn)量和礦井井深，從而計算出礦井每一次的提升量，對此選擇合適的箕斗。之后由合適的箕斗選擇出所需要的鋼絲繩，完成對

128、鋼絲繩的選型。然后根據(jù)鋼絲繩選擇出我所需要的摩擦式提升機，并且對它進行運動學以及動力學的分析計算，校驗其是否合格。最后再對已選擇的提升機選擇最符合要求的電動機，并且對它的能耗進行驗算。為保證整個提升機的安全，防滑驗算顯得必不可少。</p><p>　　綜上所述,對各部件的選型如下:</p><p>　　關(guān)于箕斗，選擇JDS-12/110×4標準底卸式四繩12t箕斗。</p&

129、gt;<p>　　關(guān)于鋼絲繩，選擇619股（1+6+12）圓股鋼絲繩作為首繩，它每米的重量為p=33.83N/m，而它的直徑d=31.0mm，在鋼絲繩繩中大直徑=2.0mm，全部鋼絲破斷拉力總和為=608500N。對于尾繩則會選擇(11820)847扁鋼絲繩，它的單位米重為675kg/100m。</p><p>　　關(guān)于井塔，選TZD-3.25/4-45A型。</p><p>

130、;　　關(guān)于電動機，選擇了2臺YR1000-10/1430型電動機。</p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 周乃榮等.礦山固定機械手冊[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1986</p><p>　　[2] 程居山等.礦山機械[M

131、].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1997</p><p>　　[3] 孫玉蓉等.礦井提升設(shè)備[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1995</p><p>　　[4] 方稹權(quán).煤礦機械[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1987</p><p>　　[5] 夏榮海等.礦井提升設(shè)備[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版,1987</p><p>　　[6] 潘英

132、.礦山提升機機械設(shè)計.徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2001 </p><p>　　[7] 麻健,李勇忠.提升機新型液壓制動系統(tǒng).煤礦機械,1999 </p><p>　　[8] 許福玲,陳曉明.液壓與氣壓傳動.北京:機械工業(yè)出版社, 2004.7 </p><p>　　[9]張景松編著．流體力學與流體機械．徐州：中礦業(yè)大學出版社，2001.232～234 </p