JTP1612矿用提升绞车卷筒车绳槽装置设计Word文档格式.docx
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前言
我国是个采矿大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。
矿山提升机是井下和地面的工作机械。
它是用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成运送物料和人员的任务。
矿山提升机是由原来的提水工具逐步演变而来的，现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。
随着国内矿井生产量的日新月异的提高，对矿井提升机的安全性、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。
而矿井提升机卷筒绳槽的加工也与安全性密切相关，钢丝绳的磨损速度，卷筒衬木的使用寿命，以及生产成本等问题的解决都应予以考虑。
本次设计是关于JTP-1.6×
1.2矿用提升绞车卷筒车绳槽装置的设计，在本次设计中将大学四年所学的材料力学，机械加工工艺学，画法几何及机械制图，机械原理，机械设计，机械制造装备设计等知识进行了一次综合性的运用，为以后进入工作岗位后进一步深造奠定了一定的实践基础，积累了一定的经验。
在毕业设计过程中牛振华老师以及理工大学工程训练中心张益民老师给予了我们很大的帮助，我们在两位老师的指导和帮助下了解了矿井提升机卷筒加工绳槽装置的工作原理和其基本的构造，并对我们设计的全过程进行辅导，为我们能够圆满的完成设计任务奠定了良好的基础。
由于理论水平，实践经验所限，本设计难免有错误和考虑不足之处，敬请各位导师及阅读者提出宝贵的意见和建议。
1我国矿井提升机的使用状况
提升机是矿山大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具，在矿山生产建设中起着重要的作用。
矿井提升机主要用于煤矿、金属矿和非金属矿中提升煤炭、矿石和矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。
矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械——电气排组。
所以合理的选用矿井提升机具有很大的意义。
矿井提升机的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行。
为保证提升工作高效率和安全可靠，矿井提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。
矿井提升机在工作中一旦发生机械和电器故障，就会严重地影响到矿井的生产，甚至造成人身伤亡。
熟悉矿井提升机的性能、结构和动作原理，提高安装质量，合理使用设备，加强设备维护，对于确保提升工作高效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故的发生，具有重大意义。
2矿井提升机的主要组成部分
矿井提升机作为一个完整的机械——电气机组，它的主要组成部分如下图所示：
图2-1
下面简单介绍一下各部分的作用：
一．工作机构
工作机构主要是指主轴装置和主轴承等，它的作用是：
1.缠绕或搭放提升机钢丝绳；
2.承受各种正常载荷（包括固定静载荷和工作载荷），并将次载荷经过轴承传给基础；
3.承受在各种紧急事故情况下所造成的非常载荷，在非常载荷作用下，主轴装置的各部分不应有残余变形；
4.当更换提升水平时，能调节钢丝绳的长度（仅限于单生缠绕式双卷筒提升机）。
因此,主装置应保证主轴、卷筒和其他部分有足够的强度和刚度。
二.制动系统
1.制动器的作用是：
（1）在提升机停止工作时，能可靠的闸住机器；
（2）在减速阶段及下放重物时，参与提升机控制；
（3）紧急事故情况时，能使提升机安全制动，迅速停车，避免事故的扩大；
（4）双筒提升机在调节钢丝绳的长度时，应能闸住提升机的游动卷筒。
2.液压传动装置的作用是作为制动力的能源，并控制制动器动作，即根据需要来分别实现工作制动和安全制动。
三．机械传动系统
1.减速器的作用：
矿井提升机主轴的转数由于受提升机速度的限制，一般在10～60转/分之间，而用作拖动的电动机的转数，一般在480～96转/分之间。
这样，除采用低速直流电动机拖动外，一般情况下不能将主轴与电动机直接联接，中间必须经过减速器。
因而减速器的作用是减速和传递动力。
2.联轴器是用来联接提升机的旋转部分，并传递动力。
四．润滑系统
润滑系统的作用是：
在提升机工作时，不间断地向主轴承、减速器轴承和啮合齿面压送润滑油，以保证轴承和齿轮能良好的工作。
润滑系统必须与自动保护系统和主电动机联锁：
即润滑系统失灵时（如润滑油压力过高或过低，轴承温升过高等），主电动机断电，提升机进行安全制动。
启动主电动机之前，必须先开动润滑油泵，以确保机器在充分润滑的条件下工作。
五．观测和操纵系统
观测和操纵系统包括斜面操纵台、深度指示器和测速发电机装置。
六．拖动、控制和自动保护系统
拖动、控制和自动保护系统包括主拖动电动机和微拖动电动机、电气控制系统和自动保护系统。
图2-2KJ型单筒提升机的总体布置图
图2-3单筒提升机的主轴装置
1-筒壳2-法兰盘3-切向键4-主轴5-木衬6-小绞轮
7-蜗轮8-蜗杆9-支架10-伞齿轮11-手轮
3.链轮的设计
3.1链传动的特点及应用
链传动是一种挠性传动，它是由链轮和链条（大链轮和小链轮）组成。
通过大链轮轮齿与链条链节的啮合来传递运动和动力。
链传动在机械制造中应用广泛。
图3-1
与摩擦性的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保证准确的平均传动比，传动效率较高；
又因链条不需要像带那样张得很紧，所以作用于轴上的径向压力较小；
链条采用金属材料制造，在同样的适用条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；
同时，链传动能在高温和潮湿的环境下工作。
与齿轮传动相比，链传动的制造与安装精度要求较低，成本也低。
在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便得多。
链传动的主要缺点是：
只能实现平行轴间链轮的同向传动；
运转时不能保证衡定的瞬时传动比；
磨损后易发生跳齿；
工作时有噪声；
不宜用在载荷变化很大、高速、急速反向的传动中。
链传动主要用在要求工作可靠，两轴相距较远，低速重载，工作环境恶劣，以及其他不宜采用齿轮传动的场合。
例如在摩托车上采用链传动，结构上大为简化，而且使用方便可靠；
掘土机的运行机构就采用了链传动，它虽然经常受到土块、泥浆和瞬时过载等的影响，依然能很好的工作。
链条按用途不同可以分为传动链、输送链和起重链机械中。
在一般机械传动中，常用的是传动链。
传动链又可以分为短节距精密滚子链（简称滚子链）、齿形链等类型。
其中滚子链常用于传动系统的低速级，一般传动的功率在100KW以下，链速不超过15m|s，推荐使用的最大传动比i=8。
齿形链应用较少。
在本设计中卷筒主轴转速较小，因而可采用链传动，结构简单，操作方便。
3.2链轮的选择
滚筒上链轮的外径为312，齿数为z=76，为主动轮。
现需设计机床上的从动链轮，从设计中需要考虑到滚筒旋转一周，丝杠可以保证向前走一个螺距。
已知钢丝绳直径为，有
的间距，故绳槽的螺距为t=24.5+3.5=28。
因而设计丝杠的螺距t=28，
链轮的平均传动比为i=
故由上可得，从动链轮与主动链轮齿数相等，最大直径相等，即D=312
3.3链传动的受力分析
链传动在安装时，应使链条受到一定的张紧力。
张紧力是通过使链条保持适当的垂度所产生的悬垂拉力来获得的。
链传动张紧的目的主要是使松边不致过松，以免出现链条的不正确啮合，跳齿或脱链。
因为链传动为啮合传动，所以与带传动相比，链传动所需的张紧力要小得多。
链传动在工作时，存在紧边拉力和松边拉力。
如果不计传动中的动载荷，则紧边拉力和松边拉力分别为：
式中：
有效圆周力为
P—传递的功率，KW；
V—链速，m／s。
离心力引起的拉力为
式中，q为链条单位长度的质量，kg／m。
悬垂拉力
其中：
a—链传动的中心距。
mm；
K—垂度系数。
，边不至过松目的
3.4链轮的防护与润滑
3.4.1.链轮的润滑
链传动的润滑十分方便，对高速、重载的链传动更为重要。
良好的润滑可缓和冲击，减轻磨损，延长链条使用寿命。
链条的润滑方式包括：
定期人工润滑，滴油润滑，油池润滑，油盘飞溅润滑，压力供油润滑等。
润滑油推荐采用牌号为32、46、68的全损号系统用油。
对于开式及重载低速运动，可在润滑油加入MoS2，WS2等添加剂。
对于不便使用润滑油的场合，允许使用润滑脂，但应定期清洗和更换润滑脂。
3.4.2链传动的保护
为了防止工作人员无意中碰到链传动装置中的运动部件而受到伤害，应该用防护罩将其封闭。
防护罩还可以将链轮与灰尘隔离，以维持正常的润滑状态。
4丝杠的设计计算及其支承方式的选择
4.1丝杠的设计
4.1.1丝杠螺母传动的特点及应用
丝杠螺母传动的特点：
1.用较小的扭矩转动丝杠（或螺母），可是螺母（或丝杠）获得较大的轴向牵引力。
2.可达到很大的降速传动比，使降速机构大为简化，传动链得以缩短。
3.能达到较高的传动精度。
用于进给机构时，还可兼作测量元件，通过刻度盘读出直线位移的尺寸，
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