多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测 毕业设计(任务书+论文+外文翻译)

江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测江苏师范大学机电工程学院毕业设计（论文）任务书专业班级姓名一、设计题目多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测二、设计任务要求及主要原始资料设计参数井深M620SH矿井年产量万吨9Q装载及卸载高度均为18XZ设计内容（1）计算并选择提升容器（2）计算并选择提升钢丝绳（3）计算并选择提升机（4）井塔相对位置计算（5）提升电动机初选（6）提升运动学及动力学计算（7）验算提升机容量（8）验算电耗及效率计算（9）提升机防滑验算（10）绘制提升机设备布置图及井塔位置图（11）制定提升机制动系统性能测试方案（空动时间、闸瓦间隙测定、贴闸油压及开闸油压测定，制动力矩计算）三、设计时间年月日至年月日指导教师（签名）教学院长（签名）江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测本科生毕业设计（论文）论文题目多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测姓名史志贺学院科文学院专业机械设计制造及其自动化班级、学号118321121指导教师马军多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测摘要本文着重介绍了矿井提升机类型、工作原理以及组成。根据设计参数及要求，对多绳摩擦式矿井提升机的选型进行了详细全面的计算，主要利用了已知的年产量和矿井深度以及装载和卸载高度。经过初步的选型之后，对应经选择出来的设备进行性能检验，即提升机容量验算，防滑验算，提升机的电耗及效率的计算。如果有验证不符合要求的要重新选择或者修改选择的设备，知道正确为止。最后对选择出来的提升机的制动系统进行性能测试，主要是评估提升系统性能的优良效果。论文中包含提升机设备的布置图和井塔位置图。只有正确的选择提升设备，才能提高生产效率，提高经济效益。通过自己对矿井提升机设备知识的学习和信息的收集，在参考借鉴资料、指导老师的指导以及自己的钻研，现在，对矿井提升系统有了深透的了解。关键词主井提升设备多绳摩擦式提升机；ABSTRACTTHISPAPERMAINLYINTRODUCESTHEMULTIROPEFRICTIONHOISTMACHINETYPESELECTIONCALCULATIONANDSELECTIONOFTHEPARTSANDTHEFORMULATIONOFHOISTBRAKINGSYSTEMPERFORMANCETESTINGSCHEMEIDLEMOTIONTIME,BRAKECLEARANCEDETERMINATION,CLOSEBRAKEOILPRESSUREANDOPENINGPRESSUREDETERMINATIONANDBRAKINGTORQUECALCULATIONTHROUGHFORAGIVENCOALMINEPRODUCTIONANDMINEDEPTHCALCULATION,THECORRECTCHOICEOFAPPROPRIATESKIPBUCKET,WIREROPE,ENHANCEENGINEANDELECTRICMOTOR,ANDFORWIREROPESELECTEDTOENHANCETHEENGINEANDELECTRICMOTORTOCHECK,ANDEQUIVALENTMOTORPOWERCALCULATIONANDTHENKINEMATICSANDDYNAMICSANALYSISOFSELECTEDLIFTINGEQUIPMENTANDMACHINEPOWERCONSUMPTIONANDEFFICIENCYTOENHANCETHECALCULATIONTHROUGHTHEMAINSHAFTLIFTINGEQUIPMENTSELECTIONCALCULATIONANDTHECHECK,CHOOSETHEMOSTSUITABLEFORCOALMINESAFETY,REASONABLE,ECONOMYOFLIFTINGEQUIPMENTKEYWORDSMAINSHAFTLIFTINGEQUIPMENTMULTIROPEFRICTIONHOIST目录江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测第1章绪论111矿井提升设备的用途及其重要性112国内外矿井提升设备的发展与现状1121国内提升设备的发展与现状1122国外提升机的发展与现状213矿井提升机系统的组成和分类2131矿井提升系统的组成2132提升机的分类2第2章多绳摩擦式矿井提升机的介绍521多绳摩擦式矿井提升机的工作原理及其主要结构5211主轴装置5212深度指示器5213减速器6214摩擦衬垫6215制动装置6216液压站液7217测速发电机装置7第3章多绳摩擦式主井提升机的设计选型831设计参数及提升方式832提升容器的选择8321提升高度9323一次循环提升时间10324一次合理提升量10325选择合适的提升容器10326核算箕斗一次实际提升量10328提升速度1033提升钢丝绳的选择11331钢丝绳的最大悬垂长度12332估算钢丝绳每米重力13江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测333钢丝绳时使用和维护1334选择提升机1435提升系统的确定1536提升容器的最小自重1537预选电动机16371电动机转数17372提升机的最大速度18373预选电动机功率1838提升系统总变位质量19381变位重量19382变位质量19第4章提升设备的运动学和动力学2041提升速度图20411六阶段速度图20412加速度的确定2042提升能力校核2343电动机等效功率计算23431运动力计算24432等效力计算24433等效功率25434校核电动机过负载系数2544电耗计算25第5章提升机的防滑验算2751提升机的防滑验算27511静防滑安全系数28512动防滑安全系数28第6章提升机制动系统性能测试方案2961闸瓦间隙的测定方案2962空动时间的测定3163盘式制动器制动力矩的计算3264贴闸油压及开闸油压的测定33最终方案确定34江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测总结35致谢36参考文件37附件江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测1第1章绪论11矿井提升设备的用途及其重要性提升机安装在地面，矿井提升设备应用于矿井开采，提升设备通过带动钢丝绳，用提升容器从主井井筒中提升出开采出来的煤炭、散落的矿石以及矸石，通过副井井筒运送材料升降人员和设备等。提升机设备就是一座桥梁，架起了矿井井下和地面相互联系的重要生产设备，犹如“咽喉”一样重要，由此可见，矿井提升机的设计、制造和维护的每一个过程中都应该有严格的执行标准和规定，以确保设计的科学性，选型的正确性、维护的严格性，只有这样提升设备才能可靠的生产运作，在安全生产的条件下，实现经济的利益最大化。矿井提升设备的特点如下1）矿井提升设备事关生命安全，因此，设计选型必须严格遵照煤矿安全规程2）矿井提升设备都是不停的循环往复提升和下降，对工作环境要求比较严格，条件苛刻，因此矿井提升设备的机械电气设备设计和使用必须严格遵照规定，安全稳定可靠。3）矿井提升设备是大型的矿山设备，生产制造成本很高，因此对其进行合理的选择、正确的使用和维护可以更好的使用，延长使用的寿命，提升经济效益。4）设计矿井提升设备，必须熟悉掌握提升设备的知识。内部结构、工作原理、各构件的性能特点、选择设计的规定和依据、运转理论等方面的知识，掌握了这些知识，才能设计或者选择出适合的提升设备，提高矿井提升机的制造质量和安装质量，提高和完善设备设施的可靠性和自动化程度，以做到选型合理，正确使用和维护，是指安全可靠、经济的运转。12国内外矿井提升设备的发展与现状121国内提升设备的发展与现状在国内，矿机提升机的发展，历经了数千年。回顾中华文明史，在公元前1100年，古代劳动社会就开始使用辘轳，通过手摇辘轳打水，可以说，这就是现代提升机的最原始的设计模型。然而由于我国长时间处在以农业为主的封建社会，科学技术以及工业技术水平低，直到1953年的时候，我国的第一台单绳矿井缠绕式矿井提升机在抚顺重型机械厂诞生；1961年，洛阳矿山机械厂在仿制前苏联EM型矿井提升机的基础上，经过不懈的钻研和创新，自行设计制造了JKM24星多绳摩擦式矿井提升机；1971年设计制造江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测2了JK系列单绳缠绕式矿井提升机，采用了新的设计理念和新型技术，是的提升能力大大的提高。目前，我国所有生产的各种提升机及其配套的设备正在以较快的速度迈向世界先进行列。我国煤炭生产时间短，所以以生产单绳缠绕式提升机为主，设计水平以达到世界先进，从设计到制造都有规定可循，技术已比较成熟。但是，随着生产的需要，大矿井取代小矿井，开采的深度越来越深，由于提升容量和高度的限制，原来的小型矿井已经不能满足生产的要求，不能用于大型的生产规模。现在，大部分的矿井都采用多绳摩擦式提升系统，多绳摩擦式提升机的生产效率远远超过单绳缠绕式提升机，而且，多绳摩擦式提升机的安全性也远高于单绳缠绕式，因此，多绳摩擦式提升机适应了现在矿业的生产井筒较深、产量大的特点。所以说，现代多绳摩擦式矿井提升机的经济效益最大。122国外提升机的发展与现状国外提升机的发展要比国内的早了130左右，早在19世纪初期，踏上资本主义道路的德国制造出了第一台由蒸汽机拖动的木结构的缠绕式提升机，1827年，有制造了拱结构的提升机；1877年，有了丰富的提升机制造经验和技术的德国，制造出了第一台使用电气拖动的提升机；1938年，第一台多绳摩擦式矿井提升机；随着矿业生产技术的发展，矿井开采的深度和产量以及开采难度都在不断的增加，为了提高生产效率，对矿井提升机的规格要求也在不断的更新，新的技术、工艺为提升机个发展提供了源源不断的动力。13矿井提升机系统的组成和分类131矿井提升系统的组成矿井提升系统的组成包括提升机（本文设计要求为多绳摩擦式主井提升机）、提升容器（主要有箕斗和罐笼）、井架或井塔、天伦或者导向轮、提升钢丝绳以及装载和卸载的设备，井筒罐道的部分组成。132提升机的分类根据提升系统设备的用途、设备的类型及工作条件可以分为以下类型1）按用途分类主井提升机提升煤炭和矿石。副井提升机专门用来运载工作人员，生活生产物资。2）按提升容器分类箕斗提升机用于主井提。罐笼提升机用于副井提升。3）按提升机类型分类江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测3缠绕式矿井提升机摩擦式矿井提升机。4）按提升机布置方式分类塔式落地式矿井提升机。5）按井筒倾角分类分为立井提升系统斜井提升系统。6）按拖动装载分类分为交流电动提升系统直流拖动提升系统。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测4江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测5第2章多绳摩擦式矿井提升机的介绍21多绳摩擦式矿井提升机的工作原理及其主要结构多绳摩擦式矿井提升机和不同于单绳缠绕式提升机的不同之处就是钢丝绳和卷筒之间的工作方式，单绳缠绕式提升机的工作原理就是通过一根钢丝绳在卷筒上的旋转、缠绕带动容器提升的，摩擦式提升机的工作原理就是利用提升钢丝绳与主导轮摩擦衬垫存在摩擦力，通过这个力来传递动力，使钢丝绳随着卷筒的转动带动容器运动，重载的一边上升，轻载的一侧下降。为了保持平衡，在两个容器的底部通过尾绳连接，这样，多绳摩擦式提升系统就连成了一个环。多绳摩擦式矿井提升机主要由以下各部分组成，每一部分都有其各自的工作原理和任务。211主轴装置组成部分有卷筒、制动盘、主轴、滚动轴承和压块。主导轮和主轴的连接方式有两种一种是采用单法兰、单面摩擦连接，另一种是卷筒轮与主轴通过双法兰、铰制孔螺栓连接。制动盘在卷筒的边上，根据不同的生产要求，有的卷筒两边各有一个制动盘，有的卷筒只有一边焊接或者连接着一个。一般如果就卷筒的直径小于325M，是通过焊接连接在一起的，大于325M的采用可拆卸的连接模式。摩擦衬垫用固定块压紧在主导轮轮壳表面上，在一侧轴承梁上或者地基上装有一个固定主导轮用的锁紧器。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测6212深度指示器多绳摩擦式矿井提升机在运行的时候，由于钢丝绳与主导轮之间的相互作用，摩擦衬垫受到摩擦力逐渐破损，慢慢差距加大，使得提升系统不稳定，性能降低。深度指示器能够检测识别这种变化，做出调整，自行消除误差，正确的显示出提升容器的实际位置。在每次提升结束之后，停止提升机的工作，需要把指示器的指针调到零的位置，方便下一次运行。调零机构分为立式深度指示器调零机构和水平选择器的调零机构。深度指示器系统一般多采用牌坊式深度指示器，它可以直观的、形象的显示信息。牌坊式深度指示器应用的比较普遍。213减速器减速器是提升机机械系统起减速传动装置，用来传递运动和动力，降低转速，使转矩变大。提升机卷筒需要什么样工作转速，减速器就可以把电动机输出的转速转化给卷筒。而且将电动机输出的转矩转化为提升机卷筒所需要的工作转矩。多绳摩擦式矿井提升机减速器的主要类型有单入轴平行轴齿轮减速器、双入轴平行轴齿轮减速器、同轴式功率分流齿轮减速器。多绳摩擦式提升机减速器的速比一般为715。214摩擦衬垫多绳摩擦式提升机采用摩擦衬垫的原因1）使衬垫与钢丝绳之间有摩擦因数，以保证传递一定的动力；2）钢丝绳张力分配不均3）保护钢丝绳。摩擦式衬垫的性能直接影响提升机的性能参数、提升能力及安全可靠性，因此要求摩擦衬垫具有下列性能1）钢丝绳对偶摩擦式有较高的摩擦因数，且摩擦因数受水、油等影响较小。2）比压、抗疲劳性能高。3）耐磨性能要求比较高，必须要符合规定，还要保证磨损时产生的粉末、粉尘等微小颗粒对人体不会有负影响，而且不会损坏设备。4）温度变化不影响设备性能。5）具弹性，能够适应张力偏差，并且克服钢丝绳之间的蠕动，减少错位变化量。摩擦因数一般为02、023和025215制动装置制动装置传动机构和执行机构构成，传动机构可以控制调节传动力矩，包括联轴器减速器等部分，电动机配合齿轮联轴器，减速器和联轴器转动，齿轮联轴器转江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测7动带动减速器工作，经过减速器的变换，然后输出较低的输出转矩并传递给主轴，主轴与卷筒联结，这样就带动了提升机卷筒的转动，可以进行提升。制动装置就是制动器，制动器作用在盘式制动器的制动轮上，盘式制动器中，碟形弹簧复位时产生的力就是制动力，靠油压的大小松闸。当压力油充入油缸后，推动活塞压缩碟形弹簧，并带动制动器体和闸瓦一起离开制动盘，进入松闸状态当油缸内油压降低后，盘形弹簧就恢复其压缩变形，靠弹簧力推动制动器体、闸瓦，带动活塞移动，使闸瓦压向制动盘进行制动。制动状态时，制动力的大小变化由油缸内工作油的压力决定。当缸内油压为最小时，弹簧力全部作用在活塞上，闸瓦距离闸盘的间距最小，这时候的制动盘上正压力最大，制动力最大，闸瓦和制动盘紧紧连接在一起就是全制动状态当液压缸内油压为最大油压时就是全松闸状态。216液压站液压站的作用是在工作制动时，根据不同情况的要求，通过控制调节工作油压的大小作用于盘式制动器上，就会产生不同的制动力矩为了确保生产中的安全，防止造成不必要的人员伤害或者财产损失，制动系统一般要求可以实现二级安全制动，即可以迅速回到预定的速度，然后在立即停车，实现安全制动。217测速发电机装置减速器传出的转速，经过齿轮联轴器后，测速发电机的转速到达预定的数值，电压稳定保持不变。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测8第3章多绳摩擦式主井提升机的设计选型31设计参数及提升方式1）矿井年产量90（万吨）；NA2）矿井深度620（M）；SH3装载及卸载高度均为18（M）ZX本次设计集合参数和设计要求，因为是主井提升，所以选择异侧装卸箕斗。32提升容器的选择箕斗是一个提升容器，在主井提升系统的属于不可或缺的环节，主要结构有提升钢丝绳和尾绳的连接装置、框架等部分组成。框架主要包含斗箱、开闭机构、平衡铁以及主提梁。不同的结构有的通过铆钉连接，有的通过电焊固定、有的利用螺栓固定。平衡铁用来平衡箕斗在提升过程中的歪斜，乘人铁板可以放平用作升降人员的活动踏板，淋水棚也叫安全伞，调绳的时候，人员必须在棚下工作，以确保安全。由于生产环境的不同，箕斗的分类也是五花八门，按照不同的分类方法，箕斗分为不同的类型，立井多绳箕斗有三个分类钢丝绳罐道，同侧装卸式立井箕斗为JDS型，钢丝绳罐道，异侧装卸式立井箕斗为JDSY型，同侧装卸立井多绳箕斗为JDG型。立井多绳箕斗型号标记示例JDSY12/1104J提煤箕斗；D立井多绳（立井代号省略）；S钢丝绳罐道；Y异侧式装卸；12名义载重12T；110每根提升钢丝绳悬挂装置的破坏载荷为110T；4提升钢丝绳数。轻型箕斗重量比较轻，因为容器轻了，在提升重量上，每次提升的煤炭重量就可以增加，一次箕斗改善了提终端载荷，提高钢丝绳的安全系数，保证安全生产可以延长钢丝绳的使用寿命或者是增加箕斗的装载量，从而可以提高经济效益。箕斗容器按不同江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测9的分类方法主要有定量式斗箱，装载时不用其它辅助机械有利于实现提升自动化的优点；另一种是定量输送机种，这两种设备均采用预定量的装载方式，可以降低撒煤量，还能实现生产自动化。在提升系统中，为了避免提升容器的摆动，确保提升容器安全，平稳，高手运行，需要在井筒纵向做一个导向装置罐道。罐道式提升系统必不可少的重要组成部分，分为刚性罐道和柔性罐道两类，刚性罐道有木制和钢制之分。柔性罐道用拉紧的钢丝绳作为罐道，因此常常被称为钢丝绳罐道，因为钢丝绳罐道结构简单，安装方便，使用寿命长，更换简单，改进了井壁的密封性。但是，拉紧装置安装在很深的井底，井架的负荷加大。321提升高度6201818656（M）（31）XZSTH矿井深度；SH装载高度本设计根据要求，取HZ18（M）；Z卸载高度由地面生产系统要求而定，本设计根据要求，取18（M）。XXH322经济提升速度1024（M/S）（32）MVTH05）3654323一次循环提升时间GT（33）UVVMTG107524106）（S9提升加速度,根据煤矿安全规定，箕斗提升取0708，在本设计中2/SM取075（）；2/SMU容器在卸载曲轨内启动初速度和爬行时间，对于容器是箕斗的提升系统可取10提升系统的容器完成一次提升后的休止时间，一次提升的重量接近10T，所以取10（S）。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测10324一次合理提升量Q根据已求得一次循环提升时间GT（3RNFTBAC3604）T058914251式中提升不均衡系数，查煤炭工业设计规范，当有井底煤仓时为C110115,在本设计中取C115；提升能力富裕系数，查煤炭工业设计规范，在主井提升设备系统F中，对于第一水平留有20的富裕系数，取C12；平均每年工作日，本设计取天；NB30NB每日的工作时长，本设计取小时；RT14RT矿井的年产量，90万吨；NA325选择合适的提升容器根据本文的要求，优先选择钢丝绳罐道，因为它的结构很简单，方便日常的安装与维护。已知一次合理提升重量值，从资料中查容器规格表查询后，选择合适标准的箕斗。Q为了方便以后开采规模扩大和产量提高，在选择提升容器的时候，选择稍大容量的箕斗。选择JDS9/1104箕斗，规格参见表31。表31JDS9/1104箕斗的技术规格参数箕斗自重/T810CQ箕斗全高/MM35RH有效容积/3MIV提升钢丝绳数41N绳间距/MM3尾绳数2一次提升实际载重量/TQ910IMV326核算箕斗一次实际提升量实际装载量QIMVQ（35）江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测11T910327实际的一次提升循环时间XT109（S）（36）NFRXACTQBT360410925138360328所需的提升速度MV（37）241211TXXHAUTAUTA657030457034570972（M/S）箕斗装卸载时间（休止时间），取13（S）。33提升钢丝绳的选择提升钢丝绳在矿井提升系统中起着不容忽视的作用，地位十分重要，提升钢丝绳连接着提升容器和提升机，钢丝绳关系着生命和生产安全，所以，钢丝绳的选择必须严格按照规定，正确选择、使用和保养，可以使用时时间更长，降低经济成本。考虑到钢丝绳的工作环境，为了不让其腐蚀降低性能，要给钢丝表面镀锌。提升机系统的钢丝绳是使用钢丝捻成的，从丝到股，由股到丝。组成钢丝绳的钢丝是碳素结构圆钢，然后经过工艺加工，通过冷拔最终加工成的，钢丝的直径一般为04MM至4MM之间，根据不同的生产环境选择不同的直径。直径过粗不能保证抗弯疲劳前度，太细了磨损比较快。钢丝的抗拉强度为14002000MPA，钢丝绳的抗拉强度越大的同事，它能承受的负载就越大，但是钢丝绳的弯曲疲劳强度变差。钢丝绳在提升过程中受到多种力，包括拉力、摩擦力、挤压力等等，多种力的反复作用很块就是使得钢丝绳性能遭到破坏，不能承担生产，因此计算钢丝绳就是一个极为复杂的工程，在国内外都没有很好的方法解决，所以，我国在这方面的计算中并不考虑很多复杂的问题，只需要根据煤矿安全规程规定的计算，满足安全系数的要求就可以。钢丝绳全部标记示例18NAT6991NF1770ZZ190117GB1102江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测1218钢丝绳的公称直径；NAT钢丝表面状态；6（991）钢丝绳结构形式；1770钢丝公称抗拉强度；ZZ捻向；190最小破断拉力；117单位长度重量；GB1102单位标准编号。在矿山开采中常用的圆股绳来讲，有6股7丝（6X7），6股19丝（6X19），6股37丝（6X37）。331钢丝绳的最大悬垂长度CH由于1024M/S,取10（M）,箕斗间距S2100MM。尾绳环高度为MVG147（M）（38）SH25012501取15（M）HH式中尾绳环高度，M；过卷高度，M；G两提升容器中心距离，M。S钢丝绳的最大悬垂长度CH（39）HKTCHHZXEGR6565614451018518702（M）式中卸载点距主导轮中心的高度，M；KH容器全高R过卷高度，因为大于10M/S，根据规定选择合适高度，所以取G10M/S；332估算钢丝绳每米重力1）绳端荷重DQKG（310）198090CDQ2）取钢丝绳抗拉强度1570N/B2M查煤矿安全规程，摩擦式提升机升降物料时安全系数要求7200005685ACH江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测13多绳提升具有如下特点1有根提升钢丝绳，每根承受的终端荷载为；1N1ZQN2有根尾绳，设每根尾绳每米重力为Q，。2MKG0/根据主绳和尾绳每百米重力不同，有等重尾绳，轻尾绳，和重尾QP21QNP21绳三种情况。一般多采用等重尾绳，重尾绳也有应用，应避免使用轻尾绳。QNP21对等重尾绳（311CABZHMGQNP10702856194272（KG/M）式中一次提升量，KG；Q容器质量，KG。Z根据上面的计算选择绳619股（1612）圆股钢芯钢丝绳，它的每米重量P314N/M，即首绳单位长度重量314KG/M。直径D28MM，绳中最粗钢丝直径KP20MM，全部钢丝破断拉力总和为540289N。尾绳数2根。尾绳每米重力QDQ2N628（N/M）31221NPQ43据此选择绳11820847普通圆股钢丝绳，尾绳单位长度重量为628KG/M，SQ尾绳相关的参数的计算公式628（N/M）31321NPQ43单位长度的重量选择640KG/M431422640102512N/M（3QP2414）100100196856所选钢丝绳满足安全要求，合格可用。因此，符合煤矿规程规定。362摩擦衬垫比压的校验上升侧静张力4（329）QS1CKPCH702314509（KG）237江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测18下降侧静张力（330）QS12KG2037937衬垫比压（331）BPDDNS12KG/）858043792CM因为比压值一般为在1520KG/之间，BP2CM所以强度校验合格。37预选电动机371电动机转数DN电动机转数332DVINMD60（R/MIN）253148372提升机的最大速度MAXV在本设计中，取750R/MIN，由此计算提升机的最大速度DNMAXV（333）AXINDD6051748239）（/S373预选电动机功率预选电动机功率33410MEKQVP19345（KW）46式中K矿井阻力系数，取K1112，箕斗提升取K115；动负载影响系数，箕斗提升取；此处取11；12减速器的传动效率，采用滚动轴承，取093选择YR50028三相交流绕线型异步电动机两台，查电动机产品样本，其技术参数如下见表33。表33YR50028型电动机技术参数江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测19额定功率KW2000EP额定转速R/MIN741DN过负载系数20转子转动惯量2MKG452GD电动机效率945D电压VV6000109310（N）38提升系统总变位质量381变位重量335EDMDGSG21式中电动机的变位重量EG（3362IE）（KG18545钢丝绳变位质量253147802943172DLHGPGXCDD）（KG12QDM所以EDMDGSG2172318504903729382变位质量（337）（/SKG37289102GM江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测20第4章提升设备的运动学和动力学41提升速度图提升速度图的确定多绳摩擦轮提升机的速度图和单绳缠绕式提升机相同。即箕斗提升采用六阶段速度图；由于本文中属于主井箕斗提升，因而使用等加速度的速度图。411六阶段速度图采用六阶段速度图，如下图所61六阶段速度图412加速度的确定提升机加速度箕斗加速度的确定4102HVA351）（S/M7式中箕斗脱离卸载轨时速度，取0V）（20V江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测21卸载曲轨长度，取。0H）（M3H0主加速度1）按减速器输出轴允许的最大扭矩计算42MRSAM1AX1725490）（S/式中不包括电动机变位质量时的提升系统变位质量M43GGMD）（M/SK725108322）按电动机过负荷能力计算44MFAE91式中（4MAXE560270V5）491）（KG856所以72301A）（S/M3）按防滑条件计算在计算容器最小自重时候已经确定。根据以上结论，本设计加速度选21/60SMA择。3减速度的确定自由滑行方式减速江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测2245MHKQAT3729015）（S/M4提升钢丝绳与平衡尾绳的总单重之差，即。因为，所KQNP21KNP2以。0按防滑条件计算46GGSESRADD25101221310248093174203179509741）（S/M查表得当，时，；185E查表得当，时，175式中，摩擦衬垫摩擦系数，取02所以静防滑校验合格。512动防滑安全系数动防滑安全系数验算，见要求动防滑系数125G5821SEG037921125式中的值见1S59211RAGSS90560293731751式中提升容器在井筒中的运行阻力简称矿井阻力，KG1R影响矿井阻力的因素很多提升容器的导向装置与罐道的摩擦阻力，箕斗在提升中的空气阻力等，这些阻力又与井筒的条件息息相关。由于影响和变化因素很多，实际上要计算出阻力式很困难的。各国对的计算方法是不同的，甚至差别较大，而且只是近1R似值，国内对于双箕斗提升，015。Q式中的值见2S式5102122RAGGSSDD0195061048370所以动防滑校验合格。所以提升机的防滑验算合格。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测31江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测32第6章提升机制动系统性能测试方案61闸瓦间隙的测定方案提升机制动系统闸瓦间隙是闸瓦和闸盘之间全部打开的时候，闸瓦和闸盘之间的距离，闸瓦间隙是制动系统至影响特别大的因素，因为闸瓦间隙影响着制动性。在煤矿安全规程中有相关的规定，可查的闸瓦间隙的具体要求。在提升系统工作的时候，必须保证卷筒两边的闸瓦间隙一致，这样才能实现制动力相同，不会出现故障。然而闸瓦间隙是一个很不稳定的参数，实际大小在一定范围内跳动，闸盘的倾斜、矿井提升机制动系统闸瓦闸盘因为长久工作造成的磨损和碟形弹簧因为过度工作造成的疲劳损坏都会对闸瓦间隙产生影响。因为影响到闸瓦间隙的因素有很多，所以检测闸瓦间隙就有很大的意义，分析检测的结果，能得到很多信息，方便我们了解提升机盘式制动器的工作状态。测量闸瓦间隙的很传统，在这一方面的研究很大一部分是空白的，最传统的测量方法需要用到塞尺和百分表。在检测之前使提升机停车，停车的位置保证滚筒两侧钢丝绳所受的静张力相同，如果在开闸之后，卷筒不运动就表示停车位置合适，可以开始测量了。测量之前，让一部分回油管路不工作，关闭阀门使其不能开闸，这样就达到停车效果，闸瓦离开闸盘的时候打开关闭的会有管路，用塞尺测量每个闸的间隙。另一种方法将百分表磁性表座固定在打开的闸瓦上，表针要压在闸盘上，使指示值为23MM。贴闸，使闸瓦压移向闸盘，运动结束后，读取百分表表针的指示变化值，读出的数值就是闸瓦间隙。将测量过后的闸的回油管路关闭，依次测量剩下的部分。现在，更多的是使用电涡流位移传感器，这种方法更方便测出闸瓦间隙电涡流传感器能够检测到被测面和探头端面之间的位移距离。1）传感器固定在闸座上，传感器感应面与闸瓦背面平行2）开闸时，保留距离为2MM。这种方法所测得的间隙为闸瓦和闸盘之间的相对间隙，是动态变化的间隙，所以每次测量开始之前都要检测并记录。3）设在开闸状态下，闸瓦背面与传感器感应面的距离为2MM，而制动状态下闸瓦背面与感应面的相对距离为3MM，那么这次制动的闸动态间隙就为321MM。62空动时间的测定1）调整闸瓦间隙为15MM；2）将电秒表三个接头分别于脚踏板开关、制动盘、闸瓦上的铜箔连接；江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测333）接通电源，启动制动液压泵；4）将制动手把退职全松闸位置；5）踩下制动脚踏板，制动器完成一次制动电秒表显示值即为制动器空动时间；6）记录电秒表显示值T。7）重复进行三次，取其平均值作为制动器空动时间测定值。63盘式制动器制动力矩的计算提升系统制动力矩与制动减速度的关系提升过程的制动减速度（61）RMMAJZS下放过程的制动减速度（62）AJZX式中提升过程中的制动减速度，；SA2M/S下放过程中的制动减速度，；X提升机的制动力矩，NM；ZM提升下放的最大静力距，NM；J变为质量，KG；M卷筒半径，M；R提升机制动力矩与提升系统最大静力距的关系为ZMJK提升系统的最大静力距为，JMMAXQRZMAXQR煤矿安全规程中，查得制动力矩倍数K3,在这里，选取K3所以制动力矩58402（NM）62519803Z64贴闸油压及开闸油压的测定开闸状态贴闸油压的意思就是提升机卷从制动时候的停滞状态启动，进入工作状态，这时候江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测34开始向制动器的工作腔内部注入液压油，压缩碟形弹簧，这时候筒体带动闸瓦松开闸瓦，开始了松闸状态。工作腔内液压油对筒体的力，N；YFAP液压油的压力，PA；液压缸的工作面积，；2M在闸瓦离开制动盘的过程中，工作腔内部液压油的压力越来越大，随着各种力的相互抵消，当正压力N为零的时候，这时候工作腔内部的油压就是开闸油压。KPAFKPDZK碟形弹簧的压缩量D贴闸状态制动器工作腔回油释放液压油，内部压力越来越小，碟形弹簧复位，筒体和闸瓦贴向制动盘。受力分析随着液压油的释放，闸瓦贴向闸盘。当闸瓦和闸盘处于即将贴合的状态时候，工作腔内的液压油的压力就是贴闸油压。TPAFKZDK碟形弹簧的压缩量。D由此可见，贴闸油压和开闸油压的区别。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测3564最终的确定方案经过选型和验算，选择的最终方案如下1JDS9/1104箕斗表51箕斗技术规格参数自重T108CQ全高MM13350RH有效容积3M132IV提升钢丝绳数41N绳间距MM300尾绳数22实际载重量TQ09109IMV2根据上面的计算选择绳619股（1612）圆股钢芯钢丝绳，它的每米重量P314N/M，即首绳单位长度重量314KG/M。直径D28MM，绳中最粗钢丝直径KP20MM，全部钢丝破断拉力总和为540289N。11820847扁钢丝绳作为尾绳，DQ其单位每米重为640KG/M。3JKM28/4型多绳摩擦式提升机表62JKM325/4型多绳摩擦式提升机技术参数摩擦轮直径M82MD主导轮变位重量T015G设计最大钢丝绳静张力KN336设计最大钢丝绳静张力差KN90减速器传动比I105传动效率085导向轮直径M3DD导向轮变位质量T482G减速器最大输出扭矩KNM4124井塔选TZD325/450A型。5YR50028型电动机2台，其技术参数如下见表53。表63YR50028型电动机技术参数额定功率KW560EP额定转速R/MIN741DN江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测36过负载系数20转子转动惯量KG2M452GD电动机效率945D电压VV6000江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测37总结时光荏苒，岁月如梭，当键盘敲下这一行字的时候，论文就要进入最后的收官阶段，而这一切预示着毕业在即。今年3月份，我开始着手准备毕业论文，从开始的开题报告，制定进度，图书馆借书、买书搜集资料，回想当时面对毕业设计的迷茫无措，感觉无从下手，觉得这是一项很难完成的任务。但是，困难就在眼前，道路只有一条，攻克这道障碍才能顺利毕业。怀着一颗迷茫的心，开始每天在图书管理做毕业设计。最难的就是计算，要求全神关注的投入，因为一个小小的差错，一个毫不起眼的小数点，就会让整个设计突然失败，设备的选型，参数的选择，经过两周数十次的计算，终于完成了第一个进度。这时，总有一种感觉，就是一座大厦建起来了地基，下面要做的就是让这座大厦慢慢的变高变大。于是，有几个过几周的知识储备，翻阅了各种各样的矿井资料，开始了设备的选型。在这期间，遇到过数不清的障碍。因为对这个专业不是很熟悉，很多的知识都是第一次学习，很多的地方都想不明白，为了弄明白原理经常是忘记了吃饭的时间。如果是实在想不明白的，我就会自己记在本子上，然后去向指导老师请教，就这样一个一个的问题不知不觉间就理解了。很多时候都要白天工作，晚上挤出时间来做毕业设计，想想挺累的，但是我告诉自己这样的生活才是应该的，自己应该早些适应。在5月初，我的工作结束，开始更加投入的致力于毕业设计，同时，所有的资料都已经查找的差不多了，我开始动手写论文，面对着电脑，一字一字的敲出句子，段落，公式。期间也有遇到过计算错误的地方。自己不熟悉WORD文档的使用，遇到过很多困难，但是都一一克服了，慢慢的，论文开始成型。大约到了5月中旬的时候，论文的主干已经写好了，然后开始绘图、插入图片、排版，校对。看着这一份论文，从最初的手稿，到现在一篇条理清晰，规规矩矩的1万5000多字的论文，心里又说出的感觉，即心酸又甜蜜，这一切都是值得的。这次毕业设计是自己的一次挑战，挑战自己的实践能力、动手能力，独立完成任务的能力。这个毕业设计检验了自己，提升了自己，不仅从这次设计中学到了更多的知识，开阔了视野，提高了文化素质，锻炼了自己不怕吃苦，艰苦钻研的意志，还学到了更多人生的道理，不能畏惧困难，要有迎难而上的勇气和决心。这将是我最宝贵的记忆，一步一个脚印，一砖一瓦总会建成万里长城的。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测38致谢这一篇毕业设计实在工程学院马骏老师的指导下完成的，每次遇到困难时，马老师都会耐心仔细的给我讲解帮助，从来不会因为我的知识不够为难我。在这个过程中，马老师话花费了很多的时间和精力，倾注了大量的心血，因为我们的设计所设计的专业不同，马老师给予了每个同学同样的关心和帮助，真的佩服马老师的学识渊博，对很多专业的知识都很有见解。在此，谨向马老师表达崇高的敬意和中心的感谢。马老师，谢谢您同时，感谢帮我完成论文编写的热心同学小伙伴们，谢谢你们的热情，谢谢你们的帮助。时光荏苒，岁月如梭，又来到了毕业季，而这一次离开的是自己了。四年的大学生活，自己从一个稚嫩少年成长为一个青年，思维方式，生活习惯都已经渐趋成熟稳重。在这里，谢谢所有的代课老师，谢谢你们传授知识，因为，我现在完全认识到了知识的重要性。老师们，祝你们工作顺利，身体健康。还有我的同班同学们，四年来我们相亲相爱，互惠互助，换了愉快的度过了我们人生中最美好的时光。谢谢自己的父母，你们是我人生中最重要的人，在以后的日子里，我将用我自己的能力去报答你们。在这里，送给自己一句话，一定要带着善意看这个世界，努力做最好的自己。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测39参考文献1李仪钰矿山机械M北京冶金工业出版社，19802张复德矿上提升设备M北京煤炭工业出版社，20043洪晓华矿井运输提升M北京机械工业出版社，19854程居山矿山机械2徐州矿业大学出版社，20005於仁灵矿山机械构造学2北京机械工业出版社，19856晋民杰矿井提升机械J北京机械工业出版社,20117彭兆行矿山提升机械设计M北京机械工业出版社,19898晋民杰矿井提升机对制动力矩的要求J太原重机学院学报2001，（3）16199洛阳矿山机械研究所矿井提升机M北京机械工业出版社，1989INTJADVMANUFTECHNOL200321604611国际日报所有权和版权先进的制造技术2003伦敦斯普林格出版社有限公司二级齿轮减速器的球手万向节的间隙计算JHBAEK,YKKWAK和SHKIM机械工程系，韩国先进的科学技术协会，3731GUSUNGDONGYUSUNGGUDAEJON，韩国一种用于计算有二级齿轮减速器的级数或边际贡献率的新技术被提出。这个概念是基于频率响应的变化特性,尤其是谐振频率和共振频率的变化,由于每个阶段的强烈变化不同，尽管二级齿轮减速系统总的强烈变化不变。技术的有效性在验证万向节得到了满意的结果。人们认为所提出的技术将使具有二级齿轮减速器的生产设备和系统的诊断和维修变得更高效经济合理。关键词谐振频率；间隙计算；边际贡献率；频率响应特性；共振频率；球手万向节江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测401摘要自动化生产设备和机器人的频繁使用极大的提高了对伺服系统和伺服电机的需求。随着电机制造技术的进步，伺服系统已经发展出不需要齿轮减速机的直接驱动类型电机。然而，迄今为止，齿轮减速机伺服系统被广泛国内外很多领域的生产设备，因为伺服系统的体积重量比齿轮减速机的大，而转矩相对比起来显得较小。有齿轮减速机的伺服系统从开始使用就对齿轮有间隙。因此，为处理这些问题做了很多研究。为了诊断和保持机器人和伺服系统的性能，研究开发了一种监测和检测强烈变化大小的方法。DAGALAKIS和MYERS以相关函数和频率响应共振峰之间的大小和电机电压和机器人加速度为手段。STEIN和WANG为了检测和计算有齿轮减速器的伺服系统的间隙，基于动量转移分析开发了一种技术。他们发现和第二齿轮相撞的主要齿轮的速度改变和间隙大小有关。SAKER等人发展了一种技术补充STEIN和WANG由于使用脉冲力矩的影响，而不是主要齿轮的速度变化。PAN等人发展了一种技术用于检测和分类使用WIGNERVILLE分派结合一个正弦联合运动和机器人加速度关联的二维相关函数。但是，还没有技术用于估计级数或控制通常用于生产设备和机器人的有多级齿轮减速器的伺服系统间隙每个阶段的速度。为了获得大小不同的间隙并使这种级数保持在正确的范围，知道系统每个阶段的间隙大小显得非常重要。因此，本文的目的是提出一种技术用于计算级数或控制有二级齿轮减速器的伺服系统的边际贡献率。边际贡献率被定义为第一阶段的间隙和总的间隙的大小比例。根据每个阶段的间隙和级数的变化，计算每个阶段的间隙的观念建立在频率响应特性伺服系统的谐振频率（ARE）和共振频率（RF）的改变，尽管总的间隙在伺服系统中是不变的。为了验证该方法的有效性，二个具有球手万向节的为了稳定方向的驾驶伺服系统用于实验。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测41一个是方位驾驶伺服系统（ADSS），另一个是海拔驾驶伺服系统（EDSS），二个伺服系统都具有二级齿轮减速器。2球手万向节模型21球手万向节里的ADSS模型本文中提到的，如图1（A）所示就是具有二级齿轮减速器的球手万向节的照片。ADSS和EDSS相当于球手万向节的二个驱动部分。江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测42图1（A）球手万向节（B）ADSS结构（C）ADSS模型（D）EDSS结构（E）EDSS模型在图1（B）中所示，ADSS部分中，除了从动齿轮2固定在固定轴上，阴影部分如主动齿轮2，传动轴1，从动齿轮1，主动齿轮1，电动机和关于轴线AA对称的轴都在转动轴承上。这是假设由于负载，每一个支撑轴承都没有任何间隙。同时，忽视阻尼特性的影响。在这些假设的基础上提出了如图1（C）所示的ADSS模型。主动齿轮1的惯性转矩包括电动机在内。扭转弹簧代表从动齿轮1右边由于主动齿轮1和从动齿轮1的牙刚度造成的扭转刚度。轴1中，惯性转矩集中在从动齿轮1和主动齿轮2中间和扭转弹簧上，连接从动齿轮1和主动齿轮2的轴1相当于受到2倍扭转力。由于从动齿轮2和固定轴是固定的，所以他们只受到扭转力矩而没有受到惯性转矩。当主动齿轮固定时，每个间隙被描述成齿轮旋转角度。在图1（C）中由（双点）阴影线封闭的组件表明ADSS的负载。ADSS被认为由一个转数表过滤器一个电机放大器和上述结构组成。电机放大器用于放大电机的输入电压。一个具有转速表的永磁型直流电机作为一个执行机构。使用一个二阶低通滤波器是为了过滤转速表的输入电压。这些部件的电学量等式如下所示江苏师范大学科文学院多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测43式1IAMVK式2AMBARDTIL式2BATMIKT式3TSTV式4GTFO电动机的运动公式如下所示式51,MFGMMSINTNBJ由于主动齿轮1和从动齿轮1之间的间隙，从动齿轮1的传递扭矩被描述成公式6。