矿井多绳摩擦式提升机总体机构之中的各个部件的设计和校核计算.doc

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)的重要组成局部之一，直接关系着提升机设备的平安运行多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、平安可靠、提升能力强等优点，适用于较深的矿井提升本文针对JKMD型(4多绳摩擦轮)提升机，对其制动系统和滚筒进行设计在对提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平安性能被广阔用户认可，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，对生产平安具有重要意义关键词：提升机；多绳摩擦；制动器；设计；液压传动AbstractCurrently 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 Hoist the safe operation of equipment.Multi-rope friction 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 JKMD type (4.5 meters over four-rope friction round) hoist have been designed.In the hoist brake selection process, because in recent years disc brake is used in the new brakes It's unique strengths and good safety performance recognized by the majority of users. Especially in the light of the hydraulic control system and the PLC, Hydraulic System and PLC super performance of the disc brake provides a tremendous platform for the work. Brake disc braking force and rely on the fuel tank filled 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 production safety is of great significance.Keywords: Hoist; Multi-rope friction; Brake; Design; Hydraulic drive.目录前言 11 矿井提升设备 31.1 提升机的定义 31.2 提升机的分类 31.2.1 按用途分 31.2.2 按拖动方式分 31.2.3 按提升容器类型分 41.2.4 按井筒的倾角分 41.2.5 按提升机类型分 41.3 提升机的制动装置的功用、类型 121.3.1 制动装置的功用 131.3.2 制动装置的类型 13提升机型号的选用及制动器的设计类型 141.4.1 提升机的选用 141.4.2 制动器的设计类型 142 提升机的选型计算(米4多绳摩擦轮) 162.1 工作参数 172.2 速度图 182.3 变位重量 202.4 力图 202.5 等效力 23 启动力矩与等效力的比例 232.7 有效功率 232.8 电机最大轴功率及选型 232.9 液压站工作原理 252.9.1 提升机液压站系统 252.9.2 液压站系统原理图如图2-6所示 253 卷筒的结构设计及尺寸确定 28卷筒的分类 28卷筒绳槽确实定 29卷筒的设计 303.3.1 卷筒节径 设计 303.3.2 卷筒的长度设计 313.3.3 卷筒壁厚设计 313.4 卷筒强度计算 324 卷筒轴的设计计算 344.1 卷筒轴的受力分析与工作应力分析 344.2 卷筒轴的设计计算 354.2.1 心轴的疲劳强度计算 354.2.2 心轴的静强度计算 375 提升机制动装置的结构设计 385.1 制动装置的有关规定和要求 385.2 提升机制动器主要类型 405.2.1 块式制动器 405.2.2 盘式制动器 425.3 盘式制动器的结构及工作原理 435.3.1 盘式制动器的布置方式 435.3.2 盘式制动器的结构 445.4 制动器的设计计算 465.4.1 确定在工作状态下所需要的制动力 465.4.2 确定制动器数量 535.4.3 碟型弹簧的选型计算 585.4.4 制动器液压缸的结构与设计计算 655.5 制动器的强度校核 77制动力整定计算 775.5.2 液压站油压整定计算 806 制动器的工作可靠性评定 826.1 盘式制动器的安装要求及调整 826.1.1 盘式制动器的要求〔包括零部件〕 826.1.2 盘式制动器闸瓦间隙的调整 836.2 制动器的故障模式及可靠性图框 856.3 制动器的优化设计及工作可靠性评定 876.3.1 设计变量 88 优化策略 886.4 制动器的维护可靠性评定 907 结论 93总 结 94参考文献 95前言目前，国外多绳摩擦式矿井提升机的开展方向是：开展落地式和斜井多绳摩擦式提升机，研究其用于特浅井、盲井的可能性，以扩大起使用范围；采用新结构，以减小机器的外形尺寸和重量；实现自动化和遥控，以提高工作的可靠性和生产效率。

在国内外，多绳摩擦式提升机得到飞跃开展，同单绳缠绕式提升机相比，它具备以下优点：1〕由于钢丝绳不是缠绕在卷筒上，所以提升高度不受卷筒容绳量的限制，更适用于深井提升，这是多绳提升机较突出的优点例如瑞典某矿井使用50t箕斗的8绳提升机，提升高度为1300m主导轮的直径仅为4m，假设用单绳缠绕式提升机，那么滚筒直径将到达8m，缠绕宽度将达5到m，钢丝绳直径将为80mm，不仅设备重量大，而且设备和钢丝绳直径过大，制造和安装使用维修都较困难2〕由于提升容器是由数根钢丝绳所承当，提升钢丝绳直径就比相同载荷下单绳提升的小，并导致主导轮直径小，因而在同样提升载荷下，多绳提升机具有体积小，重量轻，节省材料，制造容易，安装和运输方便等特点3〕由于多绳摩擦式提升机运动质量小，拖动电动机的容量与耗电量都相应减少4〕由于多根钢丝绳提升，几根钢丝绳被同时拉断的可能性极小，因此提高了提升设备的平安性，可不设断绳保险器〔防坠器〕，这就给使用钢丝绳罐道矿井提供了有利条件5〕在卡罐和过卷的情况下，有打滑的可能性，可防止断绳事故发生6〕由于多绳提升机的提升钢丝绳一般都是偶数，因而可以用相同数量的左捻和右捻钢丝绳，这样，提升钢丝绳在运行中产生的阻力就可以相互抵消，从而减轻了提升容器因钢丝绳扭力而产生对罐道的侧向压力，既降低了运行中的摩擦阻力，又可以减轻罐耳和罐道的单向摩擦，从而延长了罐耳和罐道的使用寿命。

7〕由于主导轮宽度较小，轴的跨度也小，改善了主轴的负载性能8〕主导轮上不缠绳，提升钢丝绳没有在缠绳时沿轴中心方向上的挤压力〔单绳缠绕式矿井提升机上会受这种力的影响，通常称之为“咬绳〞〕，而且，由于钢丝绳承受的动应力和静应力都低，因而有利于钢丝绳使用寿命的提高通过本次的毕业设计，进一步熟悉多绳摩擦式矿井提升机各局部的工作原理，完成矿井多绳摩擦式提升机总体机构之中的各个部件的设计和校核计算，使之能够在适宜的矿井下进行运作，而且使提升机的生产效率大大的提高，保证矿井工作的顺利进行1 矿井提升设备1.1 提升机的定义矿井提升机是矿井大型固定设备之一，它的主要任务就是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石；升降人员和设备；下放材料和工具等矿井提升设备是联系井下与地面的纽带，是主要的提升运输工具，因此它在整个矿井生产中占有重要的地位1.2 提升机的分类 按用途分(1) 主井提升设备主井提升设备的任务是专门提升井下生产的煤炭年产30万吨以上的矿井，主井提升容器多采用罐笼；年产30万吨以下的矿井，一般采用罐笼(立井)或串车(斜井)2) 副井提升设备副井提升设备的任务是提升矸石、废料，下放材料，升降人员和设备等副井提升容器采用普通罐笼(立井)和串车(斜井)。

按拖动方式分按提升机电力拖动方式分为交流拖动提升设备和直流拖动提升设备 按提升容器类型分分为箕斗、罐笼、串车等提升设备 按井筒的倾角分提升设备按井筒倾角可分为立井提升设备和斜井提升设备立井提升时，提升容器采用箕斗或罐笼等.斜井提升时，提升容器一般采用矿车(串车)或斜井箕斗串车提升适用于井筒倾角不大于；斜井箕斗提升适用于井筒倾角在~范围内近年来大型斜井提升多采用胶带输送机 按提升机类型分(1) 单绳缠绕式提升设备单绳缠绕式提升设备目前大局部为直径圆柱型滚筒，在个别的老矿井，还有使用变直径滚筒(如双圆柱圆锥型滚筒)提升设备1) KJ型(2~3m)和BM及JKA型单绳缠绕式提升机KJ(2~3m)型单绳缠绕式提升机是我国在1958~1966年生产的仿苏BM-2A型提升机，按滚筒个数来分，有单滚筒和双滚筒的提升机；按布置方式来分，有带地下室和不带地下室的提升机，可根据设计而选用，但二者技术性能完全相同A) KJ型(2~3m)提升机代号意义以KJ21.2D-20型为例说明如下：K--------矿井；J---------卷扬机(提升机)；2---------双滚筒(单滚筒时为1)；2.5-------滚筒名义直径，m；每个滚筒的两侧挡绳板的距离，m；D---------带地下室(无D字表示不带地下室)； 20--------减速器名义传动比。

B) KJ型(2~3m)和BM型提升机的机构特点主要有：(a) 制动装置采用。