JK單繩纏繞式提升機(jī)(E系列)主軸裝置設(shè)計(jì)說明書[001]

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1、JK3提升機(jī)主軸裝置設(shè)計(jì)摘要單繩纏繞式礦井提升機(jī)的工作原理：鋼絲繩的一端用鋼絲繩夾持固定在卷筒幅板上,另一端經(jīng)卷筒的纏繞后,通過井架天輪懸掛提升容器。這樣,利用主軸旋轉(zhuǎn)方式的不同,將鋼絲繩纏繞上或放松,以完成提升或下降容器的工作。主軸裝置是單繩纏繞式礦井提升機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu),它的作用是： 纏繞提升機(jī)鋼絲繩；承受各種正常載荷；承受各種積極情況所造成的非常載荷。在非常載荷作用下,主軸裝置部分不應(yīng)有殘余變形。單繩纏繞式礦井提升機(jī)的主軸裝置是其核心部件,要求我們應(yīng)認(rèn)真設(shè)計(jì),精心制造,這對(duì)于確保礦井提升機(jī)安全可靠運(yùn)行,預(yù)防和杜絕故障及事故的發(fā)生,也具有十分重要的意義。本設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和預(yù)選的數(shù)據(jù),以提

2、升機(jī)的配套設(shè)備為核心,經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算和分析,設(shè)計(jì)、選擇了一套礦井提升機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備,并采用了光電測速傳感器作為深度指示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集裝置,實(shí)現(xiàn)了從機(jī)械控制到數(shù)電控制的轉(zhuǎn)變,同時(shí)為提升機(jī)控制系統(tǒng)的技術(shù)改造奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：提升機(jī),主軸,制動(dòng)器,光電測速傳感器The designing of themain axleof JK-3 elevator ABSTRACTWhat the principle of the single rope twines mine pit elevator is that: One end of the steel wire rope is fixed to W

3、inding by the steel wire rope nip, another end after twined hangs and promotes the vessel by derrick wheel. In this way, we make use of the differences of the revolve way to twine or relax the steel wire rope so that to complete the vessel to step up or drop down.Main axle is the core part of the mi

4、ne elevator. Its functions are: the steel wire rope of twines the type mine pit elevator ; endure a kind of normal load; endure the kinds of unusual load which is result from positive situation. Under the unusual load function, the part of the main axle equipment should not remain remaining distorti

5、on.It required us to be careful designing and manufacture when designing and manufacturing. Only in this way, we can prevent the occurrence of failures or accidents.Obviously,the possesses is very significance.This design is on the basis of the data which are chosenby advance and actually, take the

6、elevator supplementary equipment as the core, after the analysis and computation in science, has designed and chosen a set of the transmission system of the mine pits elevators, and used the electrical-light sensor as the equipmentof the indicating system which to measure the amount of the depth of

7、the tank. It enforced the change from the mechanically control to the numerical control, at the same time, has laid the foundation for improve the control system ofthe elevator.KEY WORDS：elevator, main axle, brake, electrical-light measurementvelocity sensor43 / 48目錄前言1第1章 課題設(shè)計(jì)簡介21.1 設(shè)計(jì)課題21.2 設(shè)計(jì)步驟21

8、.3 設(shè)計(jì)思路2第2章 JK3提升機(jī) 主軸裝置的原始資料32.1 本產(chǎn)品的型號(hào)、名稱32.2 本產(chǎn)品的性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)參數(shù)3第3章 JK3提升機(jī)E系列的選擇和設(shè)計(jì)43.1 JK3礦井提升機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)43.1.1 主軸43.1.2 卷筒43.1.3 主軸承53.1.4 盤形制動(dòng)器裝置53.1.5 深度指示系統(tǒng)63.1.6 減速器63.1.7 聯(lián)軸器63.2 主軸裝置的設(shè)計(jì)依據(jù)73.2.1 鋼絲繩73.2.2 卷筒寬度B73.2.3 鋼絲繩最大靜力Fjmax73.2.4 鋼絲繩最大靜力差F73.2.5 最大提升速度Vmax73.2.6 電動(dòng)機(jī)功率PN83.3 主軸的選擇83.4 主軸的設(shè)計(jì)

9、8第4章 主要通用部件的選型計(jì)算104.1 盤形制動(dòng)器104.2 減速器104.3 齒輪聯(lián)軸器104.4 彈性棒銷聯(lián)軸器11第5章 主軸的校核125.1 主軸強(qiáng)度校核125.1.1 工況一:提升開始,a=1m/s2,h=450m.125.1.2 工況二:提升終了,a=0, h=0.165.2 主軸撓度校核195.2.1 工況一:提升開始205.2.2 工況二:提升終了21第6章 軸承壽命計(jì)算226.1 左軸承226.2 右軸承22第7章 螺栓聯(lián)接的計(jì)算和校核247.1 螺栓選用型號(hào)247.2 高強(qiáng)度螺栓平面摩擦聯(lián)接校核247.3 受扭轉(zhuǎn)力矩鉸制孔螺栓強(qiáng)度計(jì)算24第8章 機(jī)器的安裝調(diào)試和維護(hù)25

10、8.1 機(jī)器的安裝要求258.1.1 主軸裝置258.1.2 卷筒258.1.3 盤形制動(dòng)器268.1.4 電動(dòng)機(jī)268.1.5 減速器268.2 機(jī)器的調(diào)整278.2.1 產(chǎn)品空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)要求278.2.2 機(jī)器的負(fù)荷試車278.2.3 機(jī)器的加載試車278.3 機(jī)器的維護(hù)和保養(yǎng)288.3.1 機(jī)器的維護(hù)和安全使用288.3.2 制動(dòng)器的保養(yǎng)288.4 機(jī)器故障的排除28第9章 結(jié)論30參考文獻(xiàn)31附錄一單繩纏繞式提升機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)33附錄二光電測速傳感器40致謝43前 言煤炭、電力工業(yè)是國家的支柱產(chǎn)業(yè),國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,電能利用量大大增加,煤炭、電力市場頻頻告急,致使

11、江南、許多地區(qū)的企業(yè)大面積拉閘限電、減少勞動(dòng)日、躲避用電高峰。而礦井提升機(jī)是煤炭產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。為此,提高大型提升機(jī)的生產(chǎn)能力,滿足國能源、電力市場的需求勢在必行,也是緩解當(dāng)前煤炭、電力緊缺的關(guān)鍵所在。據(jù)有關(guān)市場調(diào)查,20XX前國火力發(fā)電總裝機(jī)容量為910億千瓦,每年消耗的煤炭總量為3億多噸,按年產(chǎn)量200萬噸煤炭生產(chǎn)能力的大型提升機(jī)來計(jì)算,國煤炭市場每年需遞增大型提升機(jī)700750臺(tái)。因此,研制開發(fā)大型礦井提升機(jī)不僅可以滿足目前國能源、材料、電力市場的需求,也將使礦井提升設(shè)備的技術(shù)水平、安全環(huán)保、生產(chǎn)能力、資源利用、減少項(xiàng)目初期投資等方面有較大的改善和提高,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)大型集中化、開發(fā)有序化、控

12、制微機(jī)化、綠色環(huán)?；陌踩?、高效、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的要求。礦井提升機(jī)的主軸裝置是其主要的工作機(jī)構(gòu),它不僅要承受各種正常載荷包括固定載荷和工作載荷,還要承受各種緊急事故情況下所造成的非正常載荷。本課題研究容為JK3礦井提升機(jī)主軸裝置設(shè)計(jì),為了使提升機(jī)高效、安全、可靠地為國外礦山機(jī)械用戶服務(wù),實(shí)現(xiàn)廣大用戶和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)雙贏,實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械用戶的高效、安全、低耗的良性經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢。設(shè)計(jì)者要綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)等知識(shí),通過設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)資料,完成預(yù)期設(shè)計(jì)任務(wù),并使機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能得到訓(xùn)練。本設(shè)計(jì)在已有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上針對(duì)新的市場、資源等要求,進(jìn)行深入分析研究,對(duì)原有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)

13、行一定的改善,設(shè)計(jì)新一代的改進(jìn)型產(chǎn)品以適應(yīng)市場需要,即在基本型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,開發(fā)出能耗低、重量輕、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的改進(jìn)型產(chǎn)品。第1章 課題設(shè)計(jì)簡介1.1 設(shè)計(jì)課題我所設(shè)計(jì)的課題題目是：JK3提升機(jī)主軸裝置設(shè)計(jì)。JK3提升機(jī)E系列主軸裝置設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)：1.卷筒直徑；2.最大提升速度不大于；3.礦井深度設(shè)定為450。1.2 設(shè)計(jì)步驟第一步：根據(jù)類似主軸結(jié)構(gòu)選定主軸并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；第二步：依據(jù)所設(shè)計(jì)的主軸選用通用部件；第三步：對(duì)主軸及通用部件進(jìn)行校核計(jì)算；第四步：確定主軸裝置的安裝、使用和維護(hù)的方法。1.3 設(shè)計(jì)思路在總的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,我盡量選用通用部件,同時(shí)盡量采用成熟的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)部件以及提升機(jī)通

14、用部件,提高標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的程度。積極、慎重地采用和推廣新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝,做到技術(shù)先進(jìn),結(jié)構(gòu)、工藝經(jīng)濟(jì)合理。在結(jié)構(gòu)上盡可能考慮最大限度地縮短安裝調(diào)試時(shí)間,做到以最少的代價(jià)帶來最大的經(jīng)濟(jì)效益。在具體的設(shè)計(jì)過程中,我則以可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、方便性為原則,以認(rèn)真、XX、虛心求教、改革創(chuàng)新為信念,完成每一項(xiàng)任務(wù)。第2章 JK3提升機(jī) 主軸裝置的原始資料2.1 本產(chǎn)品的型號(hào)、名稱本產(chǎn)品執(zhí)行中華人民國機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)及264679單繩纏繞式礦井提升機(jī)型式基本參數(shù)與尺寸,其型號(hào)表示方法符合中華人民國機(jī)械工業(yè)部160475礦山機(jī)械產(chǎn)品型號(hào)編制方法的規(guī)定。型號(hào)示例：2 J K 2.5 / 11.

15、5 E 礦井提升機(jī)雙筒*_| | | |_E系列卷揚(yáng)機(jī)類_| | |_減速器速比11.5礦井提升機(jī)組_| |_卷筒直徑2.5米 注：*單筒無此代號(hào)2.2 本產(chǎn)品的性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)參數(shù)卷筒直徑D=3m最大提升速度礦井深度H=450m容器自重Qr=4000kg載重量Q=6000kg第3章 JK3提升機(jī)E系列的選擇和設(shè)計(jì)3.1 JK3礦井提升機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)礦井提升機(jī)由動(dòng)力系統(tǒng),傳動(dòng)系統(tǒng)、工作系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、控制指示系統(tǒng)等及其它附屬部分組成。它以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源,通過減速器,傳遞給主軸裝置,使纏繞在卷筒上的鋼絲繩收放,實(shí)現(xiàn)提升容器在井筒中升降的目的,通過制動(dòng)器,操縱臺(tái)等一系列電氣、液壓和機(jī)械的控制

16、、保護(hù)、指示系統(tǒng),確保設(shè)備安全運(yùn)行。本產(chǎn)品主要用于礦山地面豎井和斜井、作升降物料、人員及設(shè)備之用,也可用于井下運(yùn)輸和鑿井吊桶提升,由于本產(chǎn)品電氣設(shè)備為非防爆型,故不適用于有瓦斯、煤塵等易燃、易爆等介質(zhì)的場合。3.1.1 主軸主軸承受各種正常載荷包括固定載荷和工作載荷及各種緊急事故情況下所造成的非常載荷。它同時(shí)承受扭矩和彎矩,因此應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。主軸有兩種不同的結(jié)構(gòu)：一種是光軸,另一種是帶有兩個(gè)法蘭的軸。本設(shè)計(jì)采用光軸結(jié)構(gòu)。3.1.2 卷筒卷筒用來纏繞提升鋼絲繩,應(yīng)滿足所需容繩量的要求,它承受尚未纏到卷筒上的鋼絲繩弦拉力使卷筒產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)和彎曲及已纏到卷筒上的鋼絲繩對(duì)筒殼產(chǎn)生的徑向壓縮,因

17、此應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。卷筒有以下幾種不同的結(jié)構(gòu)形式：單筒提升機(jī)：對(duì)開裝配式木襯卷筒,對(duì)開裝配式繩槽卷筒,整體式木襯卷筒三種。對(duì)開裝配式木襯卷筒：為便于運(yùn)輸和安裝,每個(gè)卷筒采用了剖分裝配式結(jié)構(gòu),為使鋼絲繩排列整齊,減少鋼絲繩的磨損,用戶使用時(shí)應(yīng)在卷筒外側(cè)裝設(shè)木襯,并在木襯上加工出繩槽。繩槽尺寸是由用戶根據(jù)所有鋼絲繩直徑的大小而設(shè)定的。該木襯要采用英制木材,由用戶自備。在使用過程中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際磨損情況,定期予以更換。對(duì)開裝配式繩槽卷筒：與對(duì)開裝配式木襯卷筒不同之處,是由制造廠在筒殼上直接加工出螺旋繩槽,為消除提升過程中的夾繩和減輕咬繩程度,在鋼絲繩由一層向二層和由二層向三層過渡的過渡區(qū)增設(shè)了層間過渡

18、塊。整體式木襯卷筒：這種卷筒為整體結(jié)構(gòu),用戶使用時(shí)應(yīng)在卷筒外側(cè)裝設(shè)木襯,用戶根據(jù)所用鋼絲繩直徑的大小自行在木襯上加工出繩槽,制動(dòng)盤由制造廠焊接在卷筒上,并經(jīng)過精加工。一般情況下用戶不需要再加工,若制動(dòng)盤偏擺量超過規(guī)定值,用戶只需在安裝后作少量加工,使之達(dá)到要求。由于對(duì)開裝配式木襯卷筒結(jié)構(gòu)具有易加工,運(yùn)輸方便,用戶維護(hù)任務(wù)輕,可減少鋼絲繩磨損,適應(yīng)于不同繩徑等優(yōu)點(diǎn),目前是主流的結(jié)構(gòu)形式,所以本設(shè)計(jì)采用裝配式木襯卷筒結(jié)構(gòu)。卷筒上鋼絲繩的出繩方向和出繩口位置的確定：對(duì)于單筒提升機(jī),建議用戶將鋼絲繩的出繩方向選擇在卷筒的上側(cè),即上出繩。3.1.3 主軸承主軸承受的載荷通過軸承傳遞給基礎(chǔ),主軸承采用雙列

19、向心球面滾子軸承。它主要用于承受徑向載荷,也能承受少量的雙向軸向載荷。具有調(diào)心性能,適用于多支點(diǎn)軸、彎曲剛度小的軸以及難于精確對(duì)中的支承。該軸承結(jié)構(gòu)簡單,傳動(dòng)效率高,承載力大,使用中只需定期加注潤滑脂即可,減少了用戶的維修工作量。3.1.4 盤形制動(dòng)器裝置在早期的提升機(jī)系列產(chǎn)品中,制動(dòng)裝置一般采用的都是角移式制動(dòng)器、平移式制動(dòng)器和綜合式制動(dòng)器。但是角移式制動(dòng)器具有圍抱角較大,所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩也較小的缺點(diǎn),而且由于閘瓦表面的壓力分布不夠均勻,閘瓦上下磨損也不均勻；平移式制動(dòng)器則因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,對(duì)于用戶的維護(hù)和檢修都十分不便；綜合式制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩也比較小,不能適用于大功率、高速運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)

20、的緊急制動(dòng),容易給用戶帶來潛在的安全隱患。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)和工作的經(jīng)驗(yàn),本設(shè)計(jì)采用盤形制動(dòng)器裝置。盤形制動(dòng)器裝置是以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的工作制動(dòng)和安全制動(dòng),其工作原理是液壓松閘,彈簧力制動(dòng)。它的制動(dòng)力矩是靠閘瓦沿軸向從兩側(cè)壓向制動(dòng)盤產(chǎn)生的,為了使制動(dòng)盤不產(chǎn)生附加變形,主軸不承受附加軸向力,盤閘都是成對(duì)使用。根據(jù)所要求制動(dòng)力矩的大小,每臺(tái)提升機(jī)可布置多副制動(dòng)器。3.1.5 深度指示系統(tǒng)深度指示系統(tǒng)是提升機(jī)的重要組成部分,其功能有如下幾點(diǎn)：1. 指示提升容器在井筒中的實(shí)際位置。2. 發(fā)送減速、過卷等訊號(hào)。3. 進(jìn)行限速保護(hù)。深度指示器系統(tǒng)一般有三種類型,多水平深度指示系統(tǒng),牌坊式深度指示器系統(tǒng),圓盤式深度指示

21、器系統(tǒng)。為滿足提升機(jī)在各種工況下的使用要求,本設(shè)計(jì)配備有監(jiān)控器和牌坊式深度指示器以及光電測速傳感器系統(tǒng)。一般對(duì)于多水平提升的礦井,應(yīng)優(yōu)先采用監(jiān)控器系統(tǒng),對(duì)于單水平提升的礦井,用戶可任選一種或多種組合使用,本設(shè)計(jì)推薦使用光電測速傳感器系統(tǒng)。3.1.6 減速器齒輪減速器是礦井提升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)中一個(gè)很重要的組成部分,它的作用主要是用來傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。包括用電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速經(jīng)減速器降至提升卷筒所需的工作轉(zhuǎn)速；把電動(dòng)機(jī)輸出的力和扭矩經(jīng)減速器增至提升卷筒所需的力和工作扭矩。在礦井提升機(jī)上,減速器的常見結(jié)構(gòu)形式有：漸開線行星齒輪減速器、平行軸圓弧齒輪減速器、平行軸漸開線圓柱齒輪減速器、雙輸入軸漸開線圓弧齒

22、輪減速器、同軸式彈簧基礎(chǔ)減速器。由于行星齒輪減速器具有體積小、重量輕、承載能力大、傳動(dòng)效率高和工作平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn),因此本設(shè)計(jì)采用行星齒輪減速器。3.1.7 聯(lián)軸器提升機(jī)采用的聯(lián)軸器有兩種結(jié)構(gòu)：減速器低速軸與主軸裝置的聯(lián)接采用齒輪聯(lián)軸器。此種聯(lián)軸器傳遞扭矩大,并能補(bǔ)償安裝時(shí)兩軸的微量偏斜和不同心。減速器高速軸與主電機(jī)的聯(lián)接采用彈性棒銷聯(lián)軸器,此種聯(lián)軸器由于采用彈性元件和整體外套結(jié)構(gòu),因此不僅能減少機(jī)器啟動(dòng)和停車前的慣性沖擊,并能確保兩軸聯(lián)接的安全可靠。3.2 主軸裝置的設(shè)計(jì)依據(jù)3.2.1 鋼絲繩由以上參數(shù)決定選用三角股鋼芯鋼絲繩,結(jié)構(gòu)型號(hào)為：6V37S+IWR。技術(shù)性能見表31：表31 鋼絲繩

23、性能參數(shù)鋼絲繩公稱直徑鋼絲繩近似重量鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度,MPa1670鋼絲繩最小破斷拉力d允許偏差合成纖維芯鋼絲繩鋼芯鋼絲繩纖維芯鋼絲繩鋼芯鋼絲繩mm%kg/100m kN36+7/0540.00584.00818.00868.00注：最小鋼絲破拉力總和=鋼絲繩最小破斷拉力1.77纖維芯或1.213鋼芯最小鋼絲破拉力總和=868kN1.213=1052kN3.2.2 卷筒寬度B根據(jù)卷筒直徑和計(jì)算所得的卷筒寬度選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī),此處選B=2.2m。3.2.3 鋼絲繩最大靜力FjmaxQr容器自重,Kg；本設(shè)計(jì)選用為4000kg。Q 載重量,Kg；本設(shè)計(jì)選用為6000kg。P 鋼絲繩每米重量,Kg/

24、m。本設(shè)計(jì)選用為5.84kg/m。鋼絲繩安全系數(shù)n的驗(yàn)算：n=1052/123.8=8.5本設(shè)計(jì)滿足升降物料的要求。3.2.4 鋼絲繩最大靜力差FF=Fjmax=123.8kN3.2.5 最大提升速度Vmax3.2.6 電動(dòng)機(jī)功率PN選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Z710320直流電動(dòng)機(jī)。性能參數(shù)如下：額定電壓660V轉(zhuǎn)速745r/min最大轉(zhuǎn)速1200r/min功率1250kW效率93.73.3 主軸的選擇主軸材料一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼,最常用的是45#碳素結(jié)構(gòu)鋼,這種材料價(jià)格便宜,對(duì)應(yīng)力集中的敏感性小,加工性能好,一般不采用合金鋼。本系列產(chǎn)品的主軸有兩種不同的結(jié)構(gòu),單、雙筒3米提升機(jī)采用光軸,固定卷筒的

25、左右支輪熱裝在主軸上,而3.5米雙筒提升機(jī)的主軸上有兩個(gè)鍛造出的法蘭盤,固定卷筒的兩個(gè)幅板用高強(qiáng)度螺栓分別與兩法蘭連接。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼45#,其主要機(jī)械性能如表32：表32 45鋼的主要性能參數(shù)熱處理正火 回火毛坯直徑 mm100300300500500750硬度 HB162217162217156217抗拉強(qiáng)度b MPa580560540屈服強(qiáng)度s MPa290280270彎曲疲勞極限-1 MPa235225215扭轉(zhuǎn)疲勞極限-1 MPa135130125許用靜應(yīng)力+ MPa238224216許用疲勞應(yīng)力-1 MPa1561801501731431653.4 主軸的設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)及工藝要

26、求,繪制出結(jié)構(gòu)草圖,并初定主軸的尺寸,主軸直徑可根據(jù)傳遞扭矩進(jìn)行初算,也可根據(jù)結(jié)構(gòu)估計(jì),通常取dD,式中D為卷筒直徑,然后進(jìn)行驗(yàn)算。圖31 主軸設(shè)計(jì)草圖圖31為本設(shè)計(jì)最終選取的方案草圖。該主軸采用兩點(diǎn)支撐,電動(dòng)機(jī)在軸的右端通過連軸器和減速器和軸連接。軸上設(shè)計(jì)一個(gè)鍵槽,為以后安裝機(jī)械式深度指示器裝置預(yù)留接口。支輪和軸的連接采用熱裝方式；減速器和軸的連接則采用兩個(gè)切向鍵來連接。第4章 主要通用部件的選型計(jì)算4.1 盤形制動(dòng)器估算摩擦半徑所需制動(dòng)力矩所需總摩擦力單個(gè)制動(dòng)器的正壓力選用制動(dòng)器型號(hào)為：TS231。性能參數(shù)為：一個(gè)制動(dòng)器所產(chǎn)生的最大壓力為63kN。制動(dòng)器裝置數(shù)量為2個(gè)。制動(dòng)器對(duì)數(shù)為4對(duì)。4

27、.2 減速器求所需額定扭矩及最大輸出扭矩額定扭矩選用的減速器型號(hào)為：ZZL1000A20.高速級(jí)轉(zhuǎn)速為：750r/min；低速級(jí)轉(zhuǎn)速為：38 r/min。4.3 齒輪聯(lián)軸器長期作用于聯(lián)軸器上的最大扭矩聯(lián)軸器所需的最小允許扭矩選用的齒輪聯(lián)軸器型號(hào)為：CL17。公稱轉(zhuǎn)矩560000Nm。許用轉(zhuǎn)速380r/min。4.4 彈性棒銷聯(lián)軸器所需額定力矩選用的彈性棒銷聯(lián)軸器型號(hào)為:HL9。第5章 主軸的校核5.1 主軸強(qiáng)度校核安裝在主軸上的零部件的重量：可認(rèn)為集中加于各輪轂中心。主軸自重可認(rèn)為是均布載荷,也可認(rèn)為集中加在各輪轂處,作用于各輪轂的中心,此項(xiàng)載荷在提升過程中大小不變。纏繞在卷筒上的鋼絲繩的重量

28、：此項(xiàng)載荷在提升過程中是變化的。鋼絲繩拉力,在提升過程中大小是變化的。計(jì)算說明：1. 提升機(jī)出繩按水平方向計(jì)算。2. 由于提升過程中外載荷是變化的,設(shè)計(jì)時(shí)都是對(duì)具體提升機(jī)選定幾種典型的工況,對(duì)這幾種工況的外載荷進(jìn)行計(jì)算,然后找出各危險(xiǎn)斷面的最大外載荷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。本設(shè)計(jì)選取了提升機(jī)提升開始和結(jié)束時(shí)的兩種典型工況。在這兩種工況下,提升機(jī)主軸裝置的受力達(dá)到極限狀態(tài),并且計(jì)算時(shí)對(duì)其主軸裝置的受力分析也采用了典型分析,這樣所計(jì)算出的數(shù)據(jù)更有意義,也更有說服力。3. 本計(jì)算根據(jù)第三強(qiáng)度理論即最大切應(yīng)力理論。這一理論認(rèn)為引起材料屈服破壞的因素是最大切應(yīng)力。最大切應(yīng)力理論能很好地說明低碳鋼試件拉伸出現(xiàn)的滑移

29、線,并與有關(guān)塑性材料的多種試驗(yàn)結(jié)果相接近。它的計(jì)算也較簡便,所以應(yīng)用相當(dāng)廣泛。5.1.1 工況一:提升開始,a=1m/s2,h=450m.主軸上作用力大小轉(zhuǎn)矩T=334.3kNm圓周力徑向力軸承上的支反力水平面上的支反力圖51 工況一垂直面上的支反力求彎矩C處水平面垂直面D處水平面垂直面合成彎矩C處D處計(jì)算彎矩軸為雙向回轉(zhuǎn),視轉(zhuǎn)矩為對(duì)稱循環(huán),1,則截面C、D兩處的當(dāng)量彎矩分別為：按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度截面C當(dāng)量彎矩最大,故截面C為可能危險(xiǎn)截面。截面E處雖僅受轉(zhuǎn)矩,但其直徑最小,則該截面亦為可能危險(xiǎn)截面。所以主軸強(qiáng)度足夠。圖52 危險(xiǎn)截面由圖51及圖52可知,計(jì)算彎矩在C截面處最大；截面處計(jì)

30、算彎矩較大,且有圓角和配合邊緣的應(yīng)力集中；截面處計(jì)算彎矩也較大且有鍵槽的應(yīng)力集中；截面處計(jì)算彎矩雖然不大,但其直徑最小且有圓角、鍵槽和配合邊緣多種應(yīng)力集中。所以以上4個(gè)都是可能的危險(xiǎn)截面。取許用安全系數(shù)S=1.51.8,其校核計(jì)算如下：C截面處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)合成彎矩扭矩因?yàn)閼?yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力:彎曲應(yīng)力幅彎曲平均應(yīng)力扭剪應(yīng)力幅扭剪平均應(yīng)力彎曲、剪切疲勞極限彎曲、扭轉(zhuǎn)的等效系數(shù)絕對(duì)尺寸系數(shù)表面質(zhì)量系數(shù)彎曲時(shí)配合邊緣處有效應(yīng)力集中系數(shù)為：扭轉(zhuǎn)時(shí)配合邊緣處有效應(yīng)力集中系數(shù)為：受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)受扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)安全系數(shù)截面處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核。截面處疲勞強(qiáng)度安全

31、系數(shù)校核。截面處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核。5.1.2 工況二:提升終了,a=0, h=0.主軸上作用力大小轉(zhuǎn)矩T=334.3kNm圓周力徑向力圖53 工況二 軸承上的支反力水平面上的支反力垂直面上的支反力求彎矩C處水平面垂直面D處水平面垂直面合成彎矩C處D處計(jì)算彎矩軸為雙向回轉(zhuǎn),視轉(zhuǎn)矩為對(duì)稱循環(huán),1,則截面D處的當(dāng)量彎矩為按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度截面D當(dāng)量彎矩最大,故截面D為可能危險(xiǎn)截面。截面E處雖僅受轉(zhuǎn)矩,但其直徑最小,則該截面亦為可能危險(xiǎn)截面。所以主軸強(qiáng)度足夠。圖54 危險(xiǎn)截面由圖53及圖54可知,計(jì)算彎矩在D截面處最大；截面處計(jì)算彎矩較大,且有圓角和配合邊緣的應(yīng)力集中；截面處計(jì)算彎矩也較大

32、且有鍵槽的應(yīng)力集中；截面處計(jì)算彎矩雖然不大,但其直徑最小且有圓角、鍵槽和配合邊緣多種應(yīng)力集中。所以以上4個(gè)都是可能的危險(xiǎn)截面。取許用安全系數(shù)S=1.51.8,其校核計(jì)算如下：截面處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)合成彎矩扭矩因?yàn)閼?yīng)力為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力:彎曲應(yīng)力幅彎曲平均應(yīng)力扭剪應(yīng)力幅扭剪平均應(yīng)力彎曲、剪切疲勞極限彎曲、扭轉(zhuǎn)的等效系數(shù)絕對(duì)尺寸系數(shù)表面質(zhì)量系數(shù)彎曲時(shí)配合邊緣處和鍵連接處的有效應(yīng)力集中系數(shù)分別為：扭轉(zhuǎn)時(shí)配合邊緣處和鍵連接處的有效應(yīng)力集中系數(shù)分別為：計(jì)算取較大值,即受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)受扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)安全系數(shù)D截面處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核。截面處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核。截面

33、處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核。5.2 主軸撓度校核由于作用于主軸上的載荷不對(duì)稱,主軸的最大撓度并不發(fā)生在主軸的中點(diǎn),但分析指出,用主軸中點(diǎn)的撓度代替最大撓度誤差很小,故以下計(jì)算只計(jì)算主軸中點(diǎn)的撓度。另外,主軸是階梯軸,近似的按當(dāng)量直徑法計(jì)算。PfabL圖55 撓度計(jì)算示意圖當(dāng)ab時(shí)當(dāng)ab時(shí)式中： P主軸在垂直或水平面各節(jié)點(diǎn)上的作用力,N； E主軸材料的彈性模數(shù),E2.1105MPa； J主軸的慣性矩,cm4；式中：L主軸兩支點(diǎn)間長度,m； li第i段階梯軸的長度,m； di第i段階梯軸的直徑,cm。5.2.1 工況一:提升開始撓度合成:5.2.2 工況二:提升終了撓度合成:主軸允許撓度：由以上計(jì)算可

34、得：因此主軸剛度合格。第6章 軸承壽命計(jì)算軸承壽命計(jì)算公式：式中：C已選定的軸承的額定動(dòng)負(fù)荷,N； n軸承的工作轉(zhuǎn)速 r/min, P修正后的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷, P0-軸承所受的動(dòng)負(fù)荷,N； fp負(fù)荷系數(shù),見LYC軸承樣本表4-4,一般可取fp=1.4；6.1 左軸承軸承代號(hào)：23080。性能參數(shù)：外形尺寸mm：d=400D=600B=148額定負(fù)荷kN：靜負(fù)荷C04570動(dòng)負(fù)荷C2100極限轉(zhuǎn)速r/min：脂540油670重量165kg左軸承合格。6.2 右軸承軸承代號(hào)：23092。性能參數(shù)：外形尺寸mm：d=460D=680B=額定負(fù)荷kN：靜負(fù)荷C05880動(dòng)負(fù)荷C2520極限轉(zhuǎn)速r/min：

35、脂360油450重量223kg右軸承合格。第7章 螺栓聯(lián)接的計(jì)算和校核7.1 螺栓選用型號(hào)連接孔選用螺栓型號(hào)為：GB578286鉸制孔選用螺栓型號(hào)為：GB27887.2 高強(qiáng)度螺栓平面摩擦聯(lián)接校核螺栓所能傳遞的力矩所需要傳遞的動(dòng)力矩螺栓的預(yù)拉力一個(gè)螺栓的擰緊力矩：即所以選用的螺栓合格。7.3 受扭轉(zhuǎn)力矩鉸制孔螺栓強(qiáng)度計(jì)算單個(gè)螺栓剪切應(yīng)力螺栓材料的許用剪應(yīng)力所以即選用的螺栓合格。第8章 機(jī)器的安裝調(diào)試和維護(hù)8.1 機(jī)器的安裝要求若采用光電傳感器測速系統(tǒng)和數(shù)字直流電控設(shè)備,則安裝場地應(yīng)符合以下條件：1.海拔高度不高于1000m,超過1000m需要特殊設(shè)計(jì)。2.環(huán)境溫度不超過+400C,并且24h的

36、平均溫度不超過+350C,最低環(huán)境溫度不得低于50C。3.空氣清潔,相對(duì)濕度在最高溫度+400C時(shí)不超過50%,在較低溫度時(shí),允許有較高的相對(duì)濕度如在+200C時(shí)為90%,應(yīng)考慮由于溫度變化而可能偶然發(fā)生的凝露。4.空氣的污染程度不超過國家環(huán)境衛(wèi)生的有關(guān)規(guī)定,不含有過量的塵埃、酸、堿、腐蝕性及爆炸性微粒和氣體。5.電控設(shè)備安裝傾斜度不得超過5%。6.安裝地基處允許的振動(dòng)條件：振動(dòng)頻率圍為10150Hz時(shí),最大振動(dòng)加速度不應(yīng)超過5m/s2。7.設(shè)備防護(hù)等級(jí)：IP208.交流進(jìn)線電網(wǎng)質(zhì)量應(yīng)符合GB3797第3.1.6.1條的規(guī)定。8.1.1 主軸裝置主軸裝置就位時(shí)與安裝基準(zhǔn)線的位置偏差應(yīng)符合下列要

37、求：1.主軸軸心線水平位移度為L/2000。2.主軸軸心線標(biāo)高為50mm。3.提升機(jī)提升中心線的位移度為5mm。4.主軸中心線與提升中心線的不垂直度不超過0.15/1000。5.主軸裝上卷筒后,主軸的不水平度不得大于0.1/1000。8.1.2 卷筒1.卷筒的出繩孔不得有棱角和毛刺。2.兩半卷筒接合面的連接螺栓應(yīng)均勻擰緊。3.卷筒與兩個(gè)支輪的連接摩擦面以及制動(dòng)盤與卷筒的接合面必須清洗干凈,并用扭力扳手按圖紙規(guī)定的擰緊力矩緊固。在緊固卷筒與支輪前,先將卷筒的68個(gè)工藝用槽鋼割掉,以更有效的保證接合面的摩擦力。8.1.3 盤形制動(dòng)器1.仔細(xì)清洗制動(dòng)盤,并吹干清洗劑,任何油污和防銹劑的存在都將大大減

38、少制動(dòng)力矩。2.支架相對(duì)與制動(dòng)盤兩側(cè)面距離的偏移H不大于0.5mm。3.支架兩側(cè)面與閘盤兩側(cè)面的不平行度不大于0.2mm。4.在閘瓦與制動(dòng)盤全接觸的情況下,實(shí)際的平均摩擦半徑不得小于設(shè)計(jì)的平均的摩擦半徑RP。8.1.4 電動(dòng)機(jī)1.電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)由安裝單位按到貨后的電動(dòng)機(jī)尺寸進(jìn)行施工,安裝用的底架,地腳螺栓由現(xiàn)場自備。2.電動(dòng)機(jī)軸上裝的半聯(lián)軸器在安裝時(shí)按主電機(jī)軸的尺寸進(jìn)行擴(kuò)孔和插鍵槽。擴(kuò)孔加工時(shí)應(yīng)從半聯(lián)軸器外圓定心,以保證安裝時(shí)主電機(jī)和減速器的同心。3.半聯(lián)軸器是熱裝到主電機(jī)軸上的,加熱溫度不得超過3000C,加熱前要檢查孔徑公差,加熱應(yīng)均勻,一般燒到表面呈淺黃色為宜,并用事先做好的量棒量其孔徑,

39、在孔徑全長上必須通過,然后擦凈孔徑表面的臟物,最后將半聯(lián)軸器套在主電機(jī)軸上。8.1.5 減速器1.按照規(guī)定把調(diào)整墊鐵組放置在每個(gè)地腳螺栓兩旁的基礎(chǔ)上；然后以提升機(jī)主軸回轉(zhuǎn)中心為安裝基準(zhǔn),使減速器就位。2.用安裝在提升機(jī)主軸裝置上的半聯(lián)軸器的外圓和端面作為基準(zhǔn),使主軸回轉(zhuǎn)中心線與減速器出軸的回轉(zhuǎn)中心線的標(biāo)高,歪斜誤差找到0.3mm以。3.通過調(diào)整各調(diào)整墊鐵組,使減速器的機(jī)體上平面或底座的上平面的水平誤差小于0.01/1000mm。復(fù)查與減速器相連的設(shè)備,確認(rèn)滿足安裝規(guī)定后,均勻地?cái)Q緊各地腳螺栓,其擰緊程度應(yīng)適當(dāng),并可采用通過敲擊調(diào)整墊鐵聲音的方法確定各地腳螺栓擰緊程度是否均一。擰緊地腳螺栓之后,

40、重新檢查減速器機(jī)體上平面或底座上平面的水平度誤差。4.清洗各零部件,按減速器裝配圖中明細(xì)欄逐步清點(diǎn)各零部件數(shù)量,完成上述各項(xiàng)工作后即可總裝減速器,總裝減速器時(shí)應(yīng)先里后外,先上后下,以不影響下道裝配工序?yàn)樵瓌t,秩序漸進(jìn),精心安裝。 8.2 機(jī)器的調(diào)整8.2.1 產(chǎn)品空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)要求1.在機(jī)器各部件調(diào)整結(jié)束后,可進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試車,空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為8小時(shí)。產(chǎn)品空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)不掛鋼繩和容器。2.主軸裝置運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn),主軸承溫升不超過2000C。3.減速器雜空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn),不得有周期性沖擊聲,各軸承溫升不超過2000C,各密封處不得滲油。4.貼磨各閘瓦,接觸面積應(yīng)達(dá)到閘瓦全面積的60%以上。5.試調(diào)深度指示器

41、的正確性及減速、二級(jí)制動(dòng)極限和限速過卷訊號(hào)的正確作用。光電測速傳感器的具體調(diào)試方法見附錄二。6.連續(xù)全速運(yùn)轉(zhuǎn),正反方向各4小時(shí),全面檢查各部件是否有異狀并排除之。8.2.2 機(jī)器的負(fù)荷試車1.機(jī)器空負(fù)荷試車合格后,可將鋼絲繩和提升容器掛上,調(diào)整鋼絲長度,同時(shí)相應(yīng)的將深度指示器部分做出減速、停車等有關(guān)標(biāo)記,并最終確定深度指示器的減速二級(jí)制動(dòng)極限過卷、限速等正確位置。2.確定鋼絲繩和卷筒擋繩板上減速停車、過卷點(diǎn)的標(biāo)記,以便正確操縱和停車。3.為了試車安全,負(fù)荷試車先在假井口進(jìn)行,假井口距實(shí)際井口停車點(diǎn)和井底停車點(diǎn)各80m左右,并相應(yīng)調(diào)整深度指示器指示部分和深度指示器傳動(dòng)裝置,以及鋼絲繩、卷筒擋繩板

42、上的減速、停車、過卷點(diǎn)的標(biāo)記。4.空容器試車,時(shí)間8小時(shí)。8.2.3 機(jī)器的加載試車1.加載試車,載荷應(yīng)逐級(jí)增加,一般分三級(jí)：1/3F、2/3F和滿負(fù)荷FF產(chǎn)品實(shí)際使用的最大靜拉力差。前二級(jí)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：正反轉(zhuǎn)各4小時(shí)。滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間共為24小時(shí)。加載到2/3F時(shí),負(fù)荷試車后,應(yīng)檢查減速器的齒面接觸情況,達(dá)到要求后才可以進(jìn)行滿負(fù)荷試車,在滿負(fù)荷試車時(shí),應(yīng)全面檢查各不見是否有殘余變形或其他缺陷,在進(jìn)行各級(jí)負(fù)荷試驗(yàn)時(shí),相應(yīng)調(diào)整工作油壓并且在滿負(fù)荷試驗(yàn)中應(yīng)著重檢查工作制動(dòng)的可調(diào)性和安全制動(dòng)的減速度以及各機(jī)電連鎖的情況。通過上述試車確認(rèn)無問題后,將假井口移至真井口試運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)。2.停車檢查,要全面檢查

43、各不見有無異樣和鋼絲繩與容器連接處的緊固情況以及安全保護(hù)系統(tǒng)的正確可靠性。最好減速器能揭蓋檢查一次齒面接觸情況,并更新一次新油,只有確認(rèn)負(fù)荷試車后,設(shè)備無問題時(shí),才允許進(jìn)行試生產(chǎn)和正式投產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。8.3 機(jī)器的維護(hù)和保養(yǎng)8.3.1 機(jī)器的維護(hù)和安全使用在經(jīng)常做連續(xù)下放重物的礦井,必須選用帶動(dòng)力制動(dòng)的電控,如無動(dòng)力制動(dòng)而必須帶閘進(jìn)行重物下放時(shí),必須嚴(yán)格注意制動(dòng)器的溫升。在使用過程中要經(jīng)常檢查閘瓦磨損情況和制動(dòng)器工作狀態(tài)。更換閘瓦時(shí)要注意不要全部一下?lián)Q掉,這樣會(huì)造成由于接觸面積小而影響制動(dòng)力矩,應(yīng)逐步交替更換。8.3.2 制動(dòng)器的保養(yǎng)使用過程中要定期檢查安全保護(hù)裝置的可靠性,以免失效。要經(jīng)常檢查制動(dòng)

44、盤和閘瓦的工作表面上是否有油污,如有油污,必須清洗干凈。檢修制動(dòng)器和液壓站時(shí),除了應(yīng)該使安全閥電磁鐵斷電外,還應(yīng)該利用鎖緊裝置將卷筒鎖住以使安全。每個(gè)作業(yè)班都必須檢查安全閥動(dòng)作是否可靠。應(yīng)定期檢查減速器的使用情況,安全制動(dòng)的減速度不能太大。8.4 機(jī)器故障的排除本系列提升機(jī)與以往的提升機(jī)相比,具有提升能力大,技術(shù)性能好,使用安全可靠,結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕,操縱靈便,能夠很好的為我國礦井建設(shè)服務(wù),但是在使用的過程中由于種種原因,仍然會(huì)出現(xiàn)一些故障。常見的故障及其排除方法見表81。故障原因修理1.制動(dòng)器不釋放不松閘1.沒有油壓或油壓不足2.制動(dòng)器密封破損1.檢查液壓站2.更換密封圈2.松閘和制動(dòng)緩慢1

45、.液壓系統(tǒng)有空氣2.液壓系統(tǒng)不正常,閥不在正常位置或有油污3.閘瓦間隙太大4.油液太稠或太稀或泄漏太多5.密封圈損壞1.在制動(dòng)狀態(tài)和最高點(diǎn)放氣檢查、清洗閥和系統(tǒng)2.同13.重調(diào)間隙4.更換油,檢查和修理液壓系統(tǒng)5.更換密封圈3.制動(dòng)器不能制動(dòng)1.液壓站和管路有問題2.制動(dòng)器損壞帶筒體的襯板在制動(dòng)器體中卡住1.檢查修理液壓站2.檢查制動(dòng)器并修理4.制動(dòng)時(shí)間或制動(dòng)滑行距離太長,制動(dòng)力小1.載荷太大或者速度太高2.閘瓦間隙太大3.制動(dòng)盤和閘瓦上有油污4.所有制動(dòng)器不動(dòng)作5.碟簧組有毛病6.密封圈磨損1.檢查載荷和速度是否在允許圍之2.調(diào)節(jié)間隙3.用三氯乙烯清洗制動(dòng)盤,更換沾有油的閘瓦4.檢查液壓站5

46、.更換碟簧組6.更換密封圈并檢查所有密封表面5.閘瓦磨損不均勻1.制動(dòng)器校正不均勻2.制動(dòng)盤偏擺太大,串動(dòng)調(diào)整式或主軸傾斜較大1.檢查安裝技術(shù)要求2.重車制動(dòng)盤,檢查調(diào)整主軸傾斜度偏角和軸承6.閘瓦意外磨損1.增加了制動(dòng)器的利用2.閘瓦間隙太小3.制動(dòng)器不能同步釋放1.檢查電氣制動(dòng),速度限制器工作是否正常,司機(jī)操作是否正確,檢查載荷速度和制動(dòng)頻率是否正確2.調(diào)節(jié)閘瓦間隙3.檢查油路和管路表81 常見故障及排除方法第9章 結(jié)論這次到礦研院實(shí)習(xí),是我在大學(xué)期間所有實(shí)習(xí)中收獲最大的一次。通過這次到礦研院做自己的畢業(yè)設(shè)計(jì),我懂得了很多書本以外的知識(shí),也使我認(rèn)識(shí)到了理論和實(shí)踐的巨大差別。通過對(duì)這次設(shè)計(jì)過

47、程的認(rèn)真思考、反思,我總結(jié)出此次設(shè)計(jì)過程的得與失：1.面對(duì)主軸裝置的設(shè)計(jì),我馬上就開始設(shè)計(jì)自己的方案,由于沒有經(jīng)驗(yàn),走了很多彎路,直到經(jīng)過指導(dǎo)老師的提醒,我才認(rèn)識(shí)到研究以往設(shè)計(jì)資料的重要性,然后根據(jù)相似結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主軸,最終取得了成功。2.在接下來的設(shè)計(jì)過程中,我吸取了開始的教訓(xùn),按照礦井提升機(jī)械上的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型,然后對(duì)其進(jìn)行校核,確定其是否滿足裁量的強(qiáng)度剛度要求和設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求,不滿足要求,再重新設(shè)計(jì)主軸進(jìn)行校核,直到設(shè)計(jì)出合適的主軸為止。3.主軸與固定卷筒支輪的連接采用無鍵連接,因?yàn)槲覀冞x擇的主軸的安裝方式為熱裝,這樣比鍵連接更安全；卷筒的安裝方式為兩半結(jié)構(gòu),這樣一方面便于安裝,另一方

48、面運(yùn)輸方便；卷筒與固定支輪的連接采用高強(qiáng)度螺栓連接,裝拆方便。這些都是在借鑒以往設(shè)計(jì)成果的基礎(chǔ)上決定的方案。4.其次,在本次的設(shè)計(jì)中我?guī)缀鯖]有考慮到整個(gè)裝置的潤滑,比如軸承的潤滑、制動(dòng)器的潤滑；對(duì)于液壓站沒有涉及,這是本設(shè)計(jì)的一個(gè)缺憾。5.在本次設(shè)計(jì)中,我在深度指示系統(tǒng)上使用光電測速傳感器接收、傳遞信號(hào),使提升機(jī)的整體結(jié)構(gòu)更加緊湊,占地面積大大減少,同時(shí)提高了可編程控制器的使用價(jià)值,優(yōu)化了提升機(jī)電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。通過這次設(shè)計(jì),我深刻認(rèn)識(shí)到一名設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中必須要具有XX、嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的態(tài)度。同時(shí)也要有積極創(chuàng)新的精神,這些就是我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的所感和所得。參考文獻(xiàn)1 曾志新主編.機(jī)械制

49、造技術(shù)基礎(chǔ).：理工大學(xué),2004.42甘水立主編.幾何量公差與檢測.：科學(xué)技術(shù),2004.73文九巴主編.機(jī)械工程材料.：機(jī)械工業(yè),2002.74彭文生等主編.機(jī)械設(shè)計(jì).：高等教育,2002.85朱冬梅、胥北瀾主編.畫法幾何及機(jī)械制圖.：高等教育,2000.126康寧主編.機(jī)械工程控制基礎(chǔ).：交通大學(xué),2004.67丁玉蘭編著.人機(jī)工程學(xué).：理工大學(xué),2005.78鄧文英主編.金屬工藝學(xué).：高等教育,20039 鄧文英主編.金屬工藝學(xué).：高等教育,200310欽珊主編.工程力學(xué).：清華大學(xué),2005.811 單輝祖編著.材料力學(xué).：高等教育,199912 單輝祖編著.材料力學(xué).：高等教育,19

50、9913 鄒惠君主編.機(jī)械原理.：高等教育,199914任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè).：機(jī)械工業(yè),2000.415吳宗澤主編.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).：化學(xué)工業(yè),2003.616梁德本、葉玉駒主編.機(jī)械制圖手冊(cè).：機(jī)械工業(yè),2002.217 丁選主編.光機(jī)電一體化設(shè)計(jì)使用手冊(cè).：化學(xué)工業(yè),2003.418 丁選主編.光機(jī)電一體化設(shè)計(jì)使用手冊(cè).：化學(xué)工業(yè),2003.419儀鈺主編.礦山機(jī)械.：冶金工業(yè),1980.7 20礦研院編.礦井提升機(jī)培訓(xùn)教材之二電控部分.礦山機(jī)械工 程設(shè)計(jì)研究院自動(dòng)化研究所21礦研院編.礦井提升機(jī)培訓(xùn)教材之一機(jī)械部分.礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院提升機(jī)械研究所22許福玲,堯明主編.液壓

51、與氣壓傳動(dòng).:機(jī)械工業(yè),2004.723礦山提升設(shè)備.：煤炭工業(yè),1980.9 24 機(jī)械工業(yè)軸承研究所編.全國滾動(dòng)軸承產(chǎn)品樣本. 1995252002-12-6 冶金礦山設(shè)計(jì)參考資料.冶金工業(yè).197426冶金礦山設(shè)計(jì)參考資料.冶金工業(yè).197427JK2礦井提升機(jī)使用說明書.1991.528賈現(xiàn)召,曹艷玲.HHS-900/1500液壓卸荷站的使用與維護(hù).煤礦機(jī)械.200429 步斌.一種新型礦井提升機(jī).中國專利技術(shù).2004-04-01附錄一 單繩纏繞式提升機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)1.反映提升機(jī)性能的參數(shù)有：卷筒直徑D,鋼絲繩直徑d,卷筒寬度B,容繩量L,最大靜力Fjmax,最大靜力差F,提升速度v,最大

52、提升高度H,電動(dòng)機(jī)功率PN等。而卷筒直徑D或鋼絲繩最大靜力Fjmax能反映提升機(jī)的基本特性,稱為主參數(shù)。主參數(shù)卷筒直徑D或最大靜力Fjmax確定后,根據(jù)其他性能參數(shù)與主參數(shù)的關(guān)系,確定其他參數(shù)。鋼絲繩直徑d在卷筒直徑D已定的前提下,確定鋼絲繩的主要原則,是使鋼絲繩在繞過卷筒時(shí)不產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力,應(yīng)力的大小取決于D與d之比值,煤礦安全規(guī)程能源部制定1992年版,下稱規(guī)程規(guī)定第392,393條：對(duì)于纏繞式提升機(jī)工作在地面時(shí) D/d80 D/ds1200,式中ds為鋼絲繩中最粗鋼絲直徑；工作在井下時(shí) D/d60 D/ds900。2.卷筒寬度B值可以根據(jù)礦井深度,提升機(jī)與井筒相對(duì)位置,以及容器的中心

53、距等參數(shù)來確定。式中： Ls鋼絲繩試驗(yàn)長度,m；一般取2030m； m摩擦圈,一般取3圈； d鋼絲繩直徑,mm； D卷筒直徑,m；鋼絲繩繩圈之間的間隙,一般取23mm； H提升高度由使用單位給出,m。根據(jù)卷筒直徑和計(jì)算所得的卷筒寬度選擇標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)。如果提升機(jī)的寬度不夠時(shí),可加大提升機(jī)的直徑或考慮作多層纏繞。3.鋼絲繩最大靜力Fjmax式中： Qr容器自重,Kg；Q 載重量,Kg；P 鋼絲繩每米重量,Kg/m。鋼絲繩安全系數(shù)n的驗(yàn)算 nPz/Fjmax Pz鋼絲繩中所有鋼絲破斷力之和,kN；安全系數(shù)要符合規(guī)程的規(guī)定,即專為升降人員n9；升降人員和物料時(shí),當(dāng)混合提升或升降人員時(shí)n9,升降物料時(shí)n7

54、.5；專為升降物料n6.5。4.最大提升速度Vmax的確定,應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性與安全性,并受規(guī)程限制。一般最大提升速度接近經(jīng)濟(jì)提升速度Vj。式中：a加速度,取1m/s2； H提升高度,m； Vj經(jīng)濟(jì)提升速度,m/s。立井中用吊桶升降物料的最大速度：在使用鋼絲繩罐道時(shí),不得超過上述公式求得數(shù)值的2/3；無罐道時(shí),不得超過2m/s。5.電動(dòng)機(jī)的功率可近似地由下式計(jì)算式中： F最大靜力差,KN；Vmax最大提升速度,m/s； K礦井阻力系數(shù),K1.151.2；減速器傳動(dòng)效率,0.850.92；動(dòng)力系數(shù),1.21.4。6.盤形制動(dòng)器選型計(jì)算已知參數(shù)：最大靜力差F, KN；鋼絲繩纏繞直徑D, m；摩擦系數(shù)0.

55、4估算摩擦半徑所需制動(dòng)力矩MTFD/2,KNm所需總摩擦力單個(gè)制動(dòng)器的正壓力式中：n1產(chǎn)品所配制動(dòng)器裝置數(shù),根據(jù)所需制動(dòng)力矩倍數(shù)及結(jié)構(gòu)確定； n2每個(gè)制動(dòng)器裝置所配制動(dòng)器對(duì)數(shù)。7.減速器選型計(jì)算已知參數(shù)最大靜力差F, KN；鋼絲繩的纏繞直徑 D, m；求所需額定扭矩及最大輸出扭矩單筒選上限,雙筒選下限；額定扭矩根據(jù)所需額定扭矩及最大輸出扭矩選定減速器的型號(hào),使之滿足：式中：Mmax減速器最大輸出扭矩, M減速器額定輸出扭矩。并檢查減速器傳動(dòng)比及最高入軸轉(zhuǎn)速是否滿足要求。8.齒輪聯(lián)軸器選型計(jì)算已知參數(shù)最大靜力差F,KN；鋼絲繩纏繞直徑 D, m；長期作用于聯(lián)軸器上的最大扭矩聯(lián)軸器所需的最小允許扭

56、矩式中：K1傳動(dòng)重要系數(shù)。聯(lián)軸器破壞時(shí)會(huì)引起一系列的機(jī)器事故時(shí)取K11.2；K2聯(lián)軸器工作條件系數(shù)；機(jī)械工作規(guī)為重要工作與不均勻沖擊負(fù)荷和可逆機(jī)構(gòu)時(shí)取K21.3。根據(jù)計(jì)算出的聯(lián)軸器所需的最小允許扭矩,選聯(lián)軸器的型號(hào),使之滿足MmMm式中：Mm聯(lián)軸器允許的最大扭矩。9.彈性棒銷聯(lián)軸器選型計(jì)算已知參數(shù)最大靜力差F, KN；鋼絲繩的纏繞直徑 D, m；減速器傳動(dòng)比 i；所需額定力矩式中：傳動(dòng)效率0.850.92根據(jù)額定力矩M選取彈性棒銷聯(lián)軸器使之滿足：式中：M聯(lián)軸器許用額定扭矩,KNm；10.高強(qiáng)度螺栓平面摩擦聯(lián)接強(qiáng)度計(jì)算螺栓所能傳遞的力矩式中：接合平面間的摩擦系數(shù),取0.2； n1D摩擦面?zhèn)€數(shù)；n2螺栓個(gè)數(shù)； D摩擦螺栓所在圓的圓周直徑,m； M動(dòng)所需要傳遞的動(dòng)力矩, Nm；Pmean螺栓的預(yù)拉力式中：折減系數(shù),取=0.6；S螺栓抗剪強(qiáng)度,MPa； As螺栓抗剪面積,mm2；一個(gè)螺栓的擰緊力矩：式中：d螺紋公稱直徑,mm； K擰緊力矩系數(shù),根據(jù)高強(qiáng)度螺栓制造廠提供的數(shù)據(jù)