主斜副立井提升设备选型毕业设计新 精品.docx

主斜副立井提升设备选型毕业设计新 精品.docx

《主斜副立井提升设备选型毕业设计新 精品.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《主斜副立井提升设备选型毕业设计新 精品.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

主斜副立井提升设备选型毕业设计新精品

阳泉学院

毕业设计说明书

毕业生姓名

：

员海强

专业

：

矿山机电

学号

：

090524024

指导教师

安道星

所属系（部）

：

机械电子工程系

二〇一二年五月

阳泉学院

毕业设计评阅书

题目：

　150万吨主斜副立提升副井提升设备的选型　　

机械电子工程系09矿山机电专业姓名员海强

设计时间：

2012年2月27日-2011年5月20日

评阅意见：

成绩：

指导教师：

　　　（签字）

　　　　　　　　　　　　　职　　务：

2012年月　日

Ⅰ

阳泉学院

毕业设计答辩记录卡

机械电子工程系　09矿山机电专业姓名员海强　　

答辩内容

问题摘要

评议情况

　　　　　　　　　记录员：

（签名）

成绩评定

指导教师评定成绩

答辩组评定成绩

综合成绩

注：

评定成绩为100分制，指导教师为30%，答辩组为70%。

专业答辩组组长：

　　　　　（签名）

　　　　　　　　　201年　　月　　日

前言

矿山运输与提升是煤炭生产过程中不可少的重要生产环节；有人把矿山运输与提升形象的比作矿山生产的动脉和咽喉。

从安全生产的角度看，矿山运输与提升事故占很大比例，据统计，有四分之一以上的安全事故发生运输与提升的环节，仅次于顶板事故而居第二位。

轻者，影响煤炭产量，重者，则会危及人身安全。

因此，煤矿安全生产离不开运输与提升的安全。

从经济角度看，矿山运输与提升费用在生产成本中占的很大的比例，因为地面及井下运输与提升设备很多，从事运输和卸载的工人数几乎占全矿工人的一半。

因此，正确的配置运输与提升设备及合理阻止运输与提升工作，对提高煤炭的产量，降低成本和提高工人劳动生产率有着重要的作用。

从人员上下井消耗时间来看，工人从入井到采掘工作面作业地点往往需要1-1.5h。

有的要爬斜坡、上下山、体力消耗很大，工作耐力受到很大的影响，这种损失是无形的巨大的。

因此，开发和选用先进的辅助运输系统，对于煤矿实现高产高效和提高矿井生产的安全性具有重要意义。

摘要

中国幅员辽阔，矿产丰富，煤炭生产量已跃居世界前列，其中近95%是以井下开采方式开采，需要通过一系列运输提升设备提到地面以实现其使用价值。

作为生产的基本环节，提升、运输设备的合理结构和设计，安全经济运行和科学管理维护，直接关系到矿井生产能力及技术经济指标。

矿井提升需要用一些专用的提升设备，是矿山较复杂而庞大的机电设备，它不仅承担物料的提升与下放任务，同时还上下人员。

矿井提升设备是沿井筒（包括斜坡和盲井）升降人员，提升煤炭、矿石、器材的机械设备。

主要组成部分是：

提升容器，提升钢丝绳，提升机，井架及装卸载设备等。

本设计主要对矿井生产所用的提升设备的选型进行的一次合理选择。

分三章就以上设备的选型计算方法进行系统论述。

关键词：

提升机副井

第一章矿井提升设备的结构和工作原理

第一节矿井提升设备的主要组成部分

1.提升机

矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。

我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：

单绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下）和提升机）和多绳摩擦式提升机及内装饰提升机

一、单绳缠绕式提升机

单绳缠绕式提升机的工作原理：

把钢丝绳的一端固定到提升机的滚筒上，另一端饶过井架上的天轮悬挂提升容器。

这样，利用滚筒转动方向不同，将钢丝绳缠上或松放，以完成提升或下放容器的工作。

按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机有单滚筒和双滚筒提升机两种。

双滚筒提升机在主轴上装有两个滚筒，其中一个与主轴用键固定连接，称为固定滚筒或死滚筒；另一个滚筒滑装在主轴上，通过调绳离合器与主轴连接，称为游动滚筒或活滚筒。

将两个滚筒做成这种结构的目的，是为了在需要调绳及更换提升水平时，两个滚筒可以有相对运动。

单滚筒提升机只有一个滚筒，一般用于单钩提升。

型号意义：

1、主轴装置

（1）作用

1）缠绕提升钢丝绳；

2）承受各种正常载荷，并将载荷经轴承传给基础；

3）承受在各种紧急事故下所造成的非常载荷；（一般要求在非常载荷作用下，主轴装置的各部分不应有残余变形。

）

4）当更换提升水平时，调节钢丝绳的长度（仅限双滚筒提升机）。

（2）结构

主轴装置包括滚筒、主轴、主轴承及调绳离合器（双滚筒特有）等。

滚筒的筒壳通过轮辐、轮毂用键和轴固定（固定滚筒），筒壳外边一般均设有木衬，木衬上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳在滚筒上作规则排列，并减少钢丝绳的磨损。

2m单滚筒只有一个制动盘，而单滚筒2.5m则有两个制动盘。

当单滚筒作双钩提升，左侧钢丝绳为下边出绳，右侧钢丝绳为上边出绳。

单钩提升时为上边出绳，单滚筒由于调绳不方便，为此做成双滚筒。

双滚筒的左滚筒通过调绳离合器与主轴连接。

（3）调绳离合器

1）作用

使活滚筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换提升水平时，使活滚筒与死滚筒有相对运动。

2）种类

调绳离合器可分三种即齿轮离合器、摩擦离合器、蜗轮蜗杆离合器。

JK型提升机采用齿轮离合器。

3）齿轮离合器a、结构（图1-1）

图1-1齿轮调绳离合器

b、控制系统

图1-2

离合器打开：

压力油→K管→n→m→s→r（压力油将活塞销顶起，活塞销下端离开轮毂凹槽，解除闭锁，同时使r的空间与j孔相通）→j→i→h→g→f→e→离合油缸左腔；

离合油缸右腔→d→c→b→a→L管→油池。

缸体带动外齿轮向左移动，直到与内齿圈脱开。

离合器合上：

压力油→L管→a→b→c→d→离合油缸右腔；

离合油缸左腔→e→f→g→h→i→j→p→q→s→m→n→K管→油池。

缸体带动外齿轮向右移动，直到与内齿圈啮合。

注意：

连锁阀的阀体固定在外齿轮的侧面，阀中的活塞销靠弹簧的作用插在轮毂的凹槽中，可以防止提升机在运转中离合器齿轮因震动等原因自动脱开

图1-2调绳离合器的控制系统

（三）制动系统

作用：

1、正常停车

2、工作制动

3、安全制动

4、双滚筒提升机在更换水平、调节绳长或更换钢丝绳时，能闸住游动滚筒。

制动系统由制动器和传动机构组成。

制动器是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分，分为盘式和块式；传动机构是控制及调节制动力矩的部分，分为油压、压气、弹簧式。

JK型提升机采用的是液压站与盘式制动器配合构成的盘式制动系统。

1、盘式制动器

（1）结构

（2）工作原理

1）松闸

2）抱闸

2、液压站

（1）作用

1）在工作制动时，产生不同的工作油压，以控制盘式制动器获得不同的制动力矩；

2）在安全制动时，实现二级安全制动；

3）控制调绳装置

（2）工作原理

图1-3

1）工作制动

2）安全制动

3）调绳装置

图1-3液压站工作原理

二、多绳摩擦式提升机

多绳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，在我国矿井提升中得到广泛应用。

三、内装式提升机

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，就是将拖动电机直接装载摩擦轮内部，使电机转子与摩擦轮成为一体。

它把由电动机、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机电合一的结构新颖的提升机。

2.提升钢丝绳

作用：

一、钢丝绳的结构

组成：

钢丝→股+绳芯（纤维绳芯（常用）、金属绳芯）。

材质：

1、钢丝为优质炭素结构钢，一般直径为0.4～4㎜。

矿井提升抗拉强度一般采用1700Mpa以下的。

2、钢丝绳表面光面和镀锌（常用于摩擦提升）两种。

钢丝的表面状态标记代号为：

光面钢丝，NAT；A级镀锌钢丝，ZAA；AB级镀锌钢丝，ZAB；B级镀锌钢丝，ZBB。

3、绳芯分金属芯纤维芯。

纤维绳芯作用：

（1）减少股间钢丝的接触应力；

（2）缓和弯曲应力；

（3）储存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀。

金属绳芯的特点：

与相同断面的纤维绳芯相比，金属断面大，抗破断能力大，具有耐横向压力大，不易变形等优点。

但其柔软性差，不耐腐蚀。

绳芯的标记代号：

纤维芯（天然或合成的），FC；天然纤维芯，NF；合成纤维芯，SF；金属丝绳芯，IWR；金属丝股芯，IWS。

二、钢丝绳的分类、特点及应用

（一）分类及特点

1、按钢丝绳的捻法分

可分为右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四种。

标记代号中，第一个字母表示钢丝绳的捻向；第二个字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。

左捻：

按左螺旋方向将股捻成绳。

右捻：

按右螺旋方向将股捻成绳。

交互捻：

绳中的股的捻向与股中丝的捻向相反。

同向捻：

绳中的股的捻向与股中丝的捻向相同。

特点：

同向捻钢丝绳柔软，表面光滑，接触面积大，应力小，使用寿命长，绳有断丝时，断丝头部会翘起便于发现，所以矿井提升多用同向捻钢丝绳。

但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性较差，易打结。

交互捻钢丝绳的结构稳定

2、按钢丝在股中互相接触情况分

（1）点接触钢丝绳股中各层钢丝捻距不等，钢丝间呈点接触状态。

这种钢丝绳造价较低，但钢丝间接触应力大，特别是钢丝绳在绕过滚筒和天轮时，钢丝有应力集中和二次弯曲现象，所以寿命较短。

（2）线接触钢丝绳股中各层钢丝以等捻距捻制，钢丝间呈线接触状态。

这种钢丝绳工作时应力降低，耐疲劳性能好，结构紧密，无二次弯曲现象，寿命较长。

（3）面接触钢丝绳它是将线接触钢丝绳股进行特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形而呈棉接触状态，然后再捻制成绳的。

面接触钢丝绳具有结构紧密，表面光滑，不易变形，钢丝间接触面积大，刚性强和耐磨损等优点

3、按绳股断面形状分

（1）圆形股绳绳股断面为圆形。

这种绳易于制造，价格低，是矿井提升应用最多的一种钢丝绳。

（2）异形股绳绳股断面形状有三角形和椭圆形两种。

三角股钢丝绳：

强度比同直径圆形股绳要高，承压面积大，外层钢丝磨损小；外层钢丝粗，排列方式好，抗挤压性能好，尤其是在多层缠绕时，过渡比较稳定；寿命比圆形股长。

椭圆股钢丝绳：

支撑面积大、抗磨损性能好，但绳的稳定性差，不适于承受较大的挤压力。

这种绳股多用来与其它绳股捻制成多层不旋转钢丝绳。

3.提升容器

一、提升容器的种类

按用途和结构可分为：

箕斗、罐笼、矿车、吊桶等。

箕斗分为立井箕斗和斜井箕斗，专用于主提；

罐笼既可用于主提，也可用于副提；

矿车斜井提升；

吊桶立井井筒开凿时的提升

二、罐笼

罐笼按其构造不同可分为普通罐笼和翻转罐笼，后者应用较少。

普通罐笼有单层、多层和单车、双车以及单绳、多绳之分。

标准普通罐笼按固定车厢式矿车名义装载质量确定为1t、1.5t、3t三种形式。

1、立井普通罐笼型号意义

（1）单绳罐笼

如：

GLS—1×1/1、GLGY—1×2/2

（2）多绳罐笼

2、罐笼的主要结构

图1-4单绳1t单层普通罐笼。

提升钢丝绳绕过双面夹紧楔形绳环与罐笼的主拉杆连接。

罐笼是由横梁、垂直立柱通过铆接和焊接结合成的金属框架结构，周围用不同厚度的钢板包围，罐笼四角为切角型式，这样既有利于井筒布置又制作方便。

罐笼顶部有半圆弧形淋水棚和可以打开的罐盖，以供运送长材料用，罐两端设有帘式罐门，为了将矿车推进罐笼，罐笼底部敷设轨道，为了防止提升过程中发生跑车事故装有阻车器。

在罐笼上设有罐耳并使其紧靠在罐道上保证罐笼平稳的沿着罐道运行。

罐道可分为刚性及柔性两种，刚性罐道有