绪论
在20世纪60年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较多,因为单纯缠绕式较适合用于这种矿井。
1.2 矿井提升绞车的工作原理
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分类
单绳缠绕式提升机的工作原地如图l—2所示,简单地说,就是用一根较粗的钢丝线在眷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、应用范围和机械结构等,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l—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,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
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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。
1.3 矿井提升设备的分类
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矿井提升设备按照不同情况可分成如下类别: (一)
按用途分:主井提升设备一专门提升煤炭或矸石的设备;副井提升设备
—完成提升矸石,升降人员,运送材料,设备等辅助工作的设备。
(二) (三)
按井筒倾角分:竖井提升设备;斜井提升设备。
按提升机绞筒的构造分:等直径绞筒提升设备;变直径绞筒提升设备;
摩擦轮提升设备。
(四) 按拖动装置分: 电动机提升设备—交流电动机拖动的提升设备,支流电
动机拖动的提升设备;蒸气提升设备。
(五) 按容器分:罐笼提升段备;箕斗提升设备。
(六) 按提升系统的平衡分:不平衡提升设备;平衡提升设备—静力平衡提升
设备;动力平衡提升设备。
1.4 矿井提升绞车的产品特点
(1)安全性
所谓安全性,就是不能发生突然事故。由于矿井提升设备在矿山生产中所占地位十分重要,其运转的安全性,不仅直接影响整个矿井的生产,而且还涉及人员的生命安全。因此各国都对矿井提升设备的安全性提出了极严格的要求。在我国这些规定包括在《煤矿安全规程》之中。 (2)可靠性
可靠性是指能够可靠地连续长期运转而不需在短期内检修。矿井提升设备所担负的任务十分艰巨,不仅每年要把数十万吨到数百万吨的煤炭和矿石从井下提升到地面,而且还要完成其它辅助工作。罐笼或箕斗必须在不长的距离内——数百米到上千米,以很高的速度往返运行,因此必然要频繁地起动和停车,可见提升机的工作条件是十分苛刻的。一个年产150万吨的矿井,停产一天就要损失大约20万元。因此矿井提升机至少要服务二十年以上而不需大修。 (3)经济型
矿井提升设备是矿山大型设备之一,功率大,耗电多,大型矿井提升机的功率超过1000kW。因此提升设备的造价以及运转费用,也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。因此提升机的设计水平会直接影响到煤矿业的发展
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水平。
1.5 本文所做的基本工作
1)设计完成总体装配图设计; 2)设计完成行星轮系装配图设计; 3)完成主要传动组件、零件的工作图设计; 4)编写完成整体设计计算说明书。
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提升绞车总体方案设计
2. 提升绞车总体方案设计
2.1 设计参数
最大牵引力:10KN ;平均速度:0.78m/s ;容绳量:300m ; 卷筒直径:600mm ;卷筒宽度:500mm
2.2 结构特征与工作原理
绞车由下列主要部分组成。
电动机、卷筒、行星齿轮传动装置、刹车装置和机座。
提升绞车的传动简图如下:
图2.1 提升绞车的传动简图
1.主动齿轮 2.行星架 3.行星轮 4.内齿轮 5.被动齿轮 6.太阳轮 7.传动小齿轮 8.传动大齿轮 9行星轮轴