矿井提升机图毕业设计样本.docx
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矿井提升机图毕业设计样本
前言4
1、绪论5
1.1矿井提升机任务及其地位5
1.3.2矿井提升机工作原理10
前言
中国是个能源大国,也是矿山机电设备制造和使用大国。
从20世纪50年代仿造第一台矿井提升机以来,至今已设计制造、使用了近600多台。
伴随社会需求和现代技术高速发展,矿山工业企业亟待生产设备及设施机械化、电气化、现代化。
而矿山工业提升机是咽喉设备,产品不停更新换代,老产品运行年深日久,原本落后结构问题暴露突出,故障增多,严重影响矿山安全运转,抑制了矿山工业高速发展,给国民经济带来了不良影响。
伴随中国矿井生产量日新月异提升,对提升提升机安全性、可靠性、生产效率和整机自动化运行水平,降低操作者及维护人员劳动强度、处理设备事故速度和对策等,成了迫切要求。
此次设计是相关2JK-2.0/20单绳缠绕式矿井提升机设计,在此次设计中将大学四年所学习材料力学,理论力学,机械制造,机械设计,机械制图等知识进行了一次综合利用。
此次设计不仅是对大学所学知识总结和巩固而且为以后进入社会参见工作积累了一定经验,此次设计是个难得学习机会。
在毕业设计过程中,经过上网查资料,图书馆借书,我逐步认识了矿井提升机工作原理和基础结构,为我能够圆满完成设计任务奠定了良好基础。
另外我要尤其感谢这次毕业设计指导老师,刘建慧老师不仅给我提供了矿井提升机相关资料而且给了我不少有用提议,给我带来莫大帮助。
因为本人理论水平有限,实践经验较少,此次设计就难免有错误和考虑不足之处,敬请各位老师和阅读者提出宝贵意见和提议。
1、绪论
1.1矿井提升机任务及其地位
煤炭是中国关键能源,又是关键化工原料。
煤炭被誉为黑色金子,工业食粮,它是十八世纪以来人类世界使用关键能源之一。
即使它关键位置已被石油所替换,但在以后相当长一段时间内,因为石油日渐枯竭,肯定走向衰败,而煤炭因为储量巨大,加之科学技术飞速发展,煤炭气化等新技术日趋成熟,并得到广泛应用,煤炭必将成为人类生活中无法替换能源之一。
中国既是煤炭生产大国又是消费大国,而依据中国国情,在中国一次性能源结构中,煤炭所占比重一直是70%以上,在以后相当长时期内,煤炭仍然是中国关键能源,故煤炭对中国关键性不言而喻。
伴随中国经济不停改革开放,煤炭工业必将高速连续地向前发展。
矿井提升是煤炭生产过程中必不可少关键生产步骤。
从井下采煤工作面采出煤炭,只有经过矿井提升设备运到地面,才能加以利用。
能够说,矿井提升是矿井生产“咽喉”,其设备在工作中一旦发生故障,将直接影响生产,甚至造成人身伤亡。
另外,矿井提升系统耗电量很大,通常占矿井生产总耗电量50%-70%。
所以,合理选择维护使用这些设备,使之安全可靠、经济高效地运转,对确保矿井安全高效生产,对提升煤炭企业经济效益.全部含相关键现实意义。
因为矿井提升设备是在并下巷道内和井简内工作,空间受到限制,故要求它们结构紧凑,外部尺寸尽可能小;又因工作地常常改变,所以要求其中很多设备应便于移置;因为井下有瓦斯、煤尘、淋水、潮湿等特殊工作条件,还要求设备应防爆、耐腐蚀等。
另外,矿井提升设备是一大型综合机械—电气设备,其成本和耗电量比较高,所以,在新矿井设计和老矿井改建设计中,确定合理提升系统时,必需经过多方面技术经济比较,结合矿井具体条件,在确保提升设备在选型和运转两个方面全部合理前提下,要求提升设备含有良好经济性。
1.2矿井提升机发展历程
1.2.1缠绕式提升机发展情况
缠绕式提升机发展是为适应中国矿山建设需要,国产提升机大致可分为仿苏、改善及自行设计等三个阶段。
1953~1958年期间生产仿苏产品BM系列提升机;KJ系列提升机是1958~1966年期间生产仿苏改善产品;JKA系列是在KJ型基础上改善产品;XKT系列提升机是1971年7月开始生产自行设计产品,后又改为XKT-B系列,是已成批生产新型矿井提升机。
时至今日,中信企业生产产品最齐全,JK/E,JKM,JTP,2JTP,JT等等。
1.2.2各个系列提升机关键特点
A.KJ型矿井提升机
1.)主轴装置采取铸铁法兰盘;
2.)调绳装置为手动蜗轮蜗杆式;
3.)制动器为角移式;
4.)液压传动装置为手动杠杆控制三通阀和电磁铁控制四通阀;
5.)深度指示器为机械牌坊式;
6.)减速器为渐开线人字齿轮减速器。
B.JK(A)型矿井提升机
1.)调绳装置为电动蜗轮蜗杆式;
2.)制动器为综合式,改善了闸瓦磨损情况;
3.)液压传动装置为手动控制低压电液调整阀和电磁铁控制安全三通阀,操纵省力,易于实现自动化和半自动化控制;
4.)减速器采取圆弧人字形齿轮减速器;提升了承载能力并减轻了重量。
C.XKT型矿井提升机
1)滚筒为焊接结构,重量轻;
2.)采取液压齿轮式快速调绳装置,调绳省力省时;
3.)采取圆盘制动系统(包含圆盘式制动器和液压站两部分),此种系列含有以下优点:
(1)安全性较高;
(2)制动力矩可调性好;
(3)惯性小、动作快、灵敏性强;
(4)结构紧凑、外形尺寸小、重量轻;
(5)通用性好;
(6)安装、使用及维护比较简单;
4.)采取圆弧齿轮减速器,提升了承载能力,减轻了重量;
5.)采取了圆盘深度指示器。
XKT系列矿井提升机和KJ和JK(A)系列比较,有以下优点:
1)提升能力平均提升25%,重量平均减轻25%,
2)采取了部分新技术、新结构,如:
盘式制动器、液压站、快速调绳装置、微拖动装置等
3)通用化程度高。
D.GKT系列矿井提升机
采取JSZ-2×500型双力线中心驱动减速器,结构紧凑,传动平稳,噪音小。
并采取双列向心滚动轴承,传动效率高,在实际工作中厂家提议传动效率取0.85~0.9;
滚筒为整体焊接结构(2m提升机可依据用户要求,供给分割焊接滚筒和制动盘),采取滚动轴承支座。
双滚筒提升机主轴装置,含有液压操纵、在结构上作了改善齿轮离合器,调绳操作时间仅司机一人即可完成,节省了时间和人力;
配有自整角机传动圆盘深度指示器(2m提升机若用户要求时,能够改供给牌坊式深度指示器);
制动器为综合式液压开启盘式制动器;
采取集中控制操纵台。
1.3矿井提升机类型和工作原理
1.3.1矿井提升机类型及其组成部分特点
提升机是矿井提升设备关键组成部分,现在中国生产及使用矿井提升机,按其滚筒结构特点可分为三大类,即单绳缠绕式、多绳摩擦式及内装式提升机。
单绳缠绕式提升机在中国矿井提升中占有很大比重,现在在竖井、斜井、浅井、中小型矿井大量使用。
其工作原理是把钢丝绳一线固定缠绕在提升机滚筒上,另一端绕过井架上天轮悬挂提升容器,利用滚筒转动方向不一样,将钢丝绳缠上或放松,完成提升或下放重物任务。
多绳摩擦式提升机其特点是靠钢丝绳和摩擦轮之间摩擦力传动,这种提升机因为含有安全可靠、体积小、质量小,适适用于深井提升等优点,在中国矿井提升中也已得到较广泛应用。
内装式提升机是世界上多年来研制成功一个全新新型提升机,从提升机工作原理来看,它亦属于摩擦提升范围,但它实现了“内装”。
所谓内装,就是格拖动电机直接装在摩擦轮内部,使电机转子和摩擦轮成为一体。
内装式提升机摩擦轮外观和通常摩擦式提升机毫无区分,但它却把由电动机、减速器和摩擦轮组成常规式,发展成为省去减速器,而使摩擦轮相当于电动机转子,主轴相当于电动机定子高度,结构新奇提升机。
同时为了使内部电动机冷却,主轴能够做成空心轴作为冷却风道,这么降低了设备结构重量又降低了提升系统转动惯量。
世界上第1台内装式提升机于1988年在德国豪斯阿登矿投入运行,中国开滦矿业集团东欢坨煤矿也于1992年从德国引进了1台内装式提升机,迄今设备运行良好。
内装式提升机是提升机机械和电气高度一体完美结合,因为它体积小.重量轻、基础设施简单、设备造价低、运行费用低,和传统提升机相比,其各项技术、经济指标全部显示出了很高优越性,引发了国际提升界极大关注。
内装式提升机问世,是提升机领域里一个新里程碑,它不仅对提升机制造业产生巨大影响,还对矿井提升机使用、维修也将引发变革,迫使大家用全新概念去评价提升机性能优劣。
内装式提升机研制,在中国尚属空白,应给足够重视,以促进中国提升机发展,赶超世界优异水平。
1.3.2矿井提升机工作原理
按工作原理不一样,矿井提升机可分为两类,图1-1所表示。
图1-1矿井提升机按工作原理分类
单绳缠绕式提升机工作原地图1-2所表示,简单地说,就是用一根较粗钢丝线在卷筒上缠上和缠下来实现容器提升和下放运动。
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缠绕方向相反。
这么,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,单绳缠绕式提升机一个根本特点和缺点是钢丝绳在卷筒上不停缠上和缠下,这就要求卷简必需含有一定缠绕表面积,方便能容纳下依据井深或提升高度所确定钢丝绳悬垂长度。
单纯缠绕式提升机规格性能、应用范围及机械结构等,全部是由这一特点来确定。
单绳缠绕式双卷筒提升机含有两个卷简,每个卷筒上固定一根钢丝绳,并应使钢丝绳在两卷筒上缠绕方向相反,其工作原理和特点和单卷筒提升机完全相同。
多绳摩擦式提升机工作原理和单纯缠绕式提升机不一样,钢丝绳不是固定和缠绕在主导轮上,而是搭放在主导轮摩擦衬垫上,图1-3所表示,提升容器悬挂在钢丝绳两端,在容器底部还悬挂有平衡尾绳。
提升机工作时,拉紧钢丝绳必需以一定正压力紧压在摩擦衬垫上。
当主导轮由电动机经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摩擦力,使钢丝绳在这种摩擦力作用下,跟随主导轮一起运动,从而实现容器提升和下放。
不难看出,多绳摩擦式提升机一个根本特点和优点是钢丝绳不在主导轮上缠绕,而是搭放在主导轮摩擦衬垫上,靠摩擦力进行工作。
一样,多绳摩擦式提升机规格性能、应用范围和机械结构等,全部是由这—特点来确定。
多绳摩擦式提升机尤其适应于深井和大产量提升工作。
多绳摩擦式提升机和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全部优越得多,就深井和大产量来说,是竖井提升发展方向。
不过,依据中国现在浅井多、斜并多特点,单绳缠绕式提升机仍然是现在制造和使用关键。
对于部分深井和大产量矿井,则应该合理选择多绳摩擦式提升机,而不宜选择大型单绳缠绕式提升机。
图1-2单绳缠绕式提升机工作图1-3多绳摩擦式提升机
原理示意图工作原理图
1—卷筒;2—钢丝绳;3—天轮;1—主导轮;2—导向轮;3—钢丝绳;
4—容器;5—平衡尾绳4—容器;5—平衡尾绳
另外,还有一个新提升机类型:
布雷尔式提升机。
1957年南非工程师RobertBlair发明了多绳缠绕式提升机(中国称为布雷尔式提升机)。
她是基于深井提升实践,总结了单绳缠绕式和多绳摩擦式提升机存在问题而产生。
众所周知,单绳缠绕式提升机在井深超出1500m时,其主、尾绳和摩擦衬垫寿命全部几乎下降,而且还会出现主绳震动和尾绳难以管理等问题。
为了确保钢丝绳使用寿命,要求钢丝绳任意断面处应力不应过大(通常不应大于),而摩擦提升机采取尾绳,在容器和钢丝连接处钢丝绳断面上,静力随容器位置不一样而改变幅度很大,约为。
假如以应力波动值小于计算,则提升高度极限约为1700m。
布雷尔提升机不用尾绳,克服了这些弱点。
又无防滑问题。
出现问题是体积大功耗大。
布雷尔提升机实际上是在较宽卷筒上安装一个中间挡板,把一个卷筒分隔成两段,每段缠绕一根钢丝绳,每个卷筒上两根钢丝绳,绕过天轮以后共同连接到一个提升容器上,可见提升原理和单绳缠绕式无异,只是用两根钢丝绳替换一根钢丝绳,所以绳径和卷筒直径相对减小了。
布雷尔提升机有三种不一样部署方法。
图1所表示,其中(a)为前后排列齿轮传动方法;(b)为直线部署式;(c)为电
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