礦井提升機(jī)主軸裝置設(shè)計(jì)

摘   要

礦山提升機(jī)是礦山大型固定機(jī)械之一，礦山提升機(jī)從最初的蒸汽機(jī)拖動(dòng)的單繩纏繞式提升機(jī)發(fā)展到今天的交—交變頻直接拖動(dòng)的多聲摩擦式提升機(jī)和雙繩纏繞式提升機(jī)，經(jīng)歷了170多年的發(fā)展史。目前，國(guó)內(nèi)外經(jīng)常使用的提升機(jī)有但繩纏繞式和多繩摩擦式兩種形式。

軸是提升機(jī)承載的主要部件，提升機(jī)的主要工作構(gòu)件如卷筒、軸承、離合器以及聯(lián)軸器等均安裝在主軸上。有些小型提升機(jī)的主軸還裝有減速的末級(jí)大齒輪。電動(dòng)機(jī)通過(guò)主軸驅(qū)動(dòng)卷筒．主軸也是傳動(dòng)的主要部件。提升機(jī)主軸應(yīng)能承受工作過(guò)程中的外負(fù)荷而不發(fā)生殘余變形和過(guò)量的彈性變形，同時(shí)要保證一定的使用壽命。主軸往往是提升機(jī)中重量最大的一個(gè)零件，其尺寸和傳遞的力矩也較大。主軸裝置是一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，包括軸承、端蓋、離合器、聯(lián)軸器、支輪等多個(gè)部件，而有根據(jù)主軸的應(yīng)用場(chǎng)合不同，具體軸上需用的部件和結(jié)構(gòu)也不盡相同，主軸裝置設(shè)計(jì)是提升機(jī)整體設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

該課題從實(shí)際出發(fā)，首先對(duì)提升機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行概述，進(jìn)而對(duì)提升機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，其中重點(diǎn)對(duì)主軸裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，然后進(jìn)行具體零部件的分析設(shè)計(jì)；主要包括了電動(dòng)機(jī)的選型，鋼絲繩的選擇，卷筒筒殼、支輪、主軸裝置等部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核以及制動(dòng)系統(tǒng)的選擇等若干環(huán)節(jié)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用CAD進(jìn)行主軸裝配分析和設(shè)計(jì)，最后完成提升機(jī)整體設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)；單繩纏繞式；主軸裝置

ABSTRACT

      Mine hoist is a mine of large fixed machinery，...

Key words: Mine hoist ;Single rope winding; Spindle unit

目    錄

第一章 前言. 1

1.1 提升機(jī)的用途和發(fā)展概況 . 1

第二章 提升設(shè)備的選型設(shè)計(jì) . 8

    2.1 選型設(shè)計(jì)的基本原則 .. 8

2.2 選擇罐籠. 9

2.3 提升鋼絲繩的選擇及計(jì)算. 11 

2.4 選擇提升機(jī). 14

2.5 選擇天輪 15

2.6 確定提升機(jī)和井筒相對(duì)位置.. 16

2.7 提升機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算. 18

2.8 提升動(dòng)力學(xué)計(jì)算 19

2.9 校驗(yàn)電動(dòng)機(jī). 21

2.10 電能消耗.. 22

2.11 提升設(shè)備效率. 23

第三章 卷筒及其支撐結(jié)構(gòu)的計(jì)算.. 24

3.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 24

3.2 計(jì)算鋼絲繩張力降低系數(shù). 24

3.3 計(jì)算雙層纏繞式的纏繞系數(shù).. 25

3.4 計(jì)算筒殼強(qiáng)度.. 25

3.5 計(jì)算支輪的強(qiáng)度 27

3.6 計(jì)算筒殼的穩(wěn)定性. 28

第四章 提升機(jī)的主軸及其計(jì)算.. 30

4.1 主軸的結(jié)構(gòu). 30

4.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 31

4.3 固定載荷分配于主軸各輪轂上的力.. 34

4.4 鋼絲繩張力分配于主軸各輪轂作用點(diǎn)上力.. 35

4.5 計(jì)算彎矩 37

4.6 計(jì)算扭矩 39

4.7 計(jì)算危險(xiǎn)斷面的安全系數(shù). 39

4.8 計(jì)算撓度 41

第五章 礦井提升機(jī)的制動(dòng)裝置.. 43

5.1 概述. 43

5.2 盤(pán)式制動(dòng)器. 44

參考文獻(xiàn) 46

致 謝 .. 47