大黄山煤矿主井提升设备选型设计（多绳摩擦式提升机）.doc

1、摘要矿山提升机是矿山大型固定机械之一，矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机已经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，被喻为矿山运输的咽喉。因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。在国内外，多绳摩擦式绞车飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是因为它有着许多单绳缠绕式提升机无法比拟的优点，如提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器的尺寸都相应缩小了，设备重量也减轻了，不需要设置防坠器等。下面是我针对

2、不同的矿井的地质、煤层等情况，进行综合计算分析后，本着安全、经济等原则对这两种提升设备系统进行的选型设计。一个现代化的矿井在提升设备的选型上尤为重要。因为提升设备选型的合理与否，直接关系到矿井的安全和经济性，因此确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件选择合适的设备。关键词：提升机；多绳摩擦；制动器；选型设计AbstractThe mine elevator is one of mine large-scale fixed machineries, the mine elevator the winding type elevator developed from

3、 initial steam engine draggings Shan Sheng to todays junction - - hands over the frequency conversion direct dragging the multi-rope friction type elevator and the double rope winding type elevator has experienced more than 170 year historical developments, it was the key position which the mine sha

4、ft production system and the ground industry square connected, is explained for mine haulages pharynx and larynx. Therefore the mine hoisting equipment holds the important status in the mine productions entire process. According to the mine pit elevator principle of work and the structure difference

5、, may divide into the winding type elevator and the friction type elevator.In domestic and foreign, the multi-rope friction type winch leap development, its development speed goes far beyond the single rope winding type elevator, this is because it has the merit which many single rope winding type e

6、levator is unable to compare, like the hoisting cable diameter was small, leads the wheel diameter and the entire machines size correspondingly reduced, the installation weight also reduced, did not need to establish against falls and so on. Below is I in view of different situations and so on mine

7、pit geology, coal bed, after carrying on the synthesis computation analysis, in line with principles and so on security, economy the shaping design which carries on to these two kind of lift technique system. A modernized mine pit on lift techniques shaping especially important. Because of lift tech

8、nique shaping reasonable or not, direct relation mine pit security and efficiency, therefore determined when reasonable lift system, must undergo various technical economy comparison, the union mine pit concrete term choice appropriate equipment. Keywords：Elevator The multi-ropes rub Brake Shaping d

9、esign II目 录1 绪论12 矿井提升设备概述32.1 提升机的定义32.2 提升机的分类33 多绳摩擦式提升机的整体设计计算103.1设计依据103.2设计过程10 3.2.1 箕斗的选定10 3.2.2提升刚丝绳的选型12 3.2.3提升机卷筒的选择14 3.2.4提升机的选择15 3.2.5天轮的选择17 3.2.6计算提升机与井筒的相对位置17 3.2.7 预选提升电动机19 3.2.8 计算传动装置的总传动比配传动比20 3.2.9主轴输入功率及轴径的确定20 3.2.10根据轴径确定主轴部分的安装轴承21 3.2.11减速器的设计21 3.2.12联轴器的设计27 3.2.1

10、3 提升机各部分键的选择283.3制动器的设计29 3.3.1 提升机制动器主要类型31 3.3.2盘式制动器的结构及工作原理33 3.4液压站工作原理35 3.4.1 提升机液压站系统35 3.4.2 液压站系统原理35 3.4.3 液压站控制电路364 提升设备的运动学及动力学计算384.1提升系统变位质量的计算384.2提升加速度的确定394.3提升减速提升减速度的确定404.4防滑计算41 4.4.1静防滑41 4.4.2动防滑41 4.4.3等速和减速阶段42 4.4.4提升重载发生紧急制动时424.5六阶段速度图参数的计算434.6提升设备的动力学计算454.7提升电动机容量的计算

11、464.8提升设备的电耗及效率的计算48结论50致谢51参考文献52附录53附录153II1 绪论矿山提升机是矿山大型固定机械之一，矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机已经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，被喻为矿山运输的咽喉。因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。一个现代化的矿井在提升设备的选型上尤为重要。因为提升设备选型的合理与否，直接关系到矿井的安全和经济性，因此确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件选择合适的设备。根据矿井提升机工

12、作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。单绳缠绕式提升机是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但是仅适用于浅井及中等深度的矿井，而对于井深超过300米的矿井，宜选用多绳摩擦式绞车。在国内外，多绳摩擦式绞车飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是因为它有着许多单绳缠绕式提升机无法比拟的优点，如提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器的尺寸都相应缩小了，设备重量也减轻了，不需要设置防坠器等。下面是我针对不同的矿井的地质、煤层等情况，进行综合计算分析后，本着安全、经济等原则对这两种提升设备系统进行的选型设计。目前我国煤炭95%是以井下方式开采，需要通过提升设备提升到地面以实

13、现其使用价值和经济、社会效益。提升作为重要的一个环节，在一定程度上制约着煤炭生产能力。提升设备的合理结构及设计，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。现代采矿业的发展对提升设备在机械结构、工艺、设计理论和方法及安全检测等方面都有明确的要求。矿井提升设备的功能特点及生产的基本环节，提升设备的合理结构及设计、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经济技术指标。国家将在“十一五”期间对有发展潜力的小煤矿进行改造提升以满足我国目前能源供应紧张的局面，更好的为全面建设社会主义小康社会提供“动力”支持。目前我国中小型煤矿作为我国煤炭生产的重要部分其提升设备同大型煤矿

14、及世界先进水平相比，仍有很大差距，主要表现在：（1）提升设备的自动化水平较低，提升设备自动控制化控制较国内与国外大型和先进煤矿提升系统落后；（2）提升设备的配套产品（钢丝绳、大型电机、减速器等）的质量安全性能尚不能满足要求，在一定程度上制约了提升设备的总体水平；（3）矿井提升的监、检手段落后、制动系统的可靠性明显不足，有待进一步提高。近几年煤炭开采与提升技术的发展速度很快，对提升机的要求必然随着先进技术的进步而不断发展,其发展趋势是:（1）向适用型发展。（2）向高耐久性,高可靠性方向发展。（3）向智能化自动化方向发展。提升系统采用PLC控制监测系统等，并可根据要求调节，信号用声、光、影像来传送

15、。（4）向标准化、规范化方向发展。提升机零部件普遍标准化,规范化,保证设计、加工质量和水平。（5）向高适应性发展。适应不同工作环境。因此，研究制造自己的高效提升机是为经济发展和社会进步的长远考虑。本文首先综合比较了各种类型提升机的特点，根据经济效益和最大程度利用原则的实际情况选用了单绳缠绕式提升机的设计。然后，对多绳摩擦式提升机进行了总体结构设计并对其可靠性和可行性进行了分析。对提升机的主轴装置、联轴器、减速器、制动器等主要部件进行了技术分析和结构设计，完成了多绳摩擦式提升机的整体设计。此次设计的提升机主轴装置、减速器与制动系统是配套专用产品，电动机的选择可以灵活运用。这样可以使提升机的应用、维护、保养、检测等方面系统进行，有效提高提升机的工作效率。多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、安全可靠、提升能力强等优点，适用于较深的矿井提升。 由于水平有限，难免出现错误，请指导老师和专家给予批评和指正。22 矿井提升设备概述2.1 提升机的定义矿井提升机是矿井大型固定设备之一，它的主要任务就是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石；升降人员和设备；下放材料和工具等。矿井提升设备是联系井下与地面的纽带，是主要的提升运输工具，因此