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任務(wù)書填寫要求
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在系的負(fù)責(zé)人審查、簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生；
2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫；
4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“學(xué)院、系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)（如02011401X02），不能只寫最后2位或1位數(shù)字；
5．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2016年3月15日”或“2016-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求：
主軸是摩擦式提升機(jī)最為關(guān)鍵零部件之一，其承受了電動(dòng)機(jī)和罐籠的受力與約束，電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)及其與主軸系統(tǒng)的匹配是提升機(jī)設(shè)計(jì)中的重要工作。對(duì)其的建模及優(yōu)化設(shè)計(jì)可以顯著提升承載能力，并有效提高可靠性及使用壽命。本課題要求學(xué)生根據(jù)所給基本參數(shù)設(shè)計(jì)一套完整主軸系統(tǒng)，包括電機(jī)、聯(lián)軸器、主軸、鋼絲繩等零件以及它們之間的匹配。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體工作內(nèi)容：
（1）摩擦式提升機(jī)基本參數(shù)如下：卷筒直徑：2.8m，允許最大靜張力：529kN，變位質(zhì)量：16180kg，允許最大靜張力差：150kN，允許最大速度：1.475m/s，容器自重：151.53kN，裝載礦車：1.5t，礦車自重：7.2kN，提升高度：209.909m，井塔高度：27m，圍包角：3.34rad。
（2）根據(jù)基本數(shù)據(jù)，計(jì)算額定轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)速、減速器減速比、軸承和鋼絲繩等基本參數(shù)。
（3）電機(jī)及聯(lián)軸器選型，確定減速器級(jí)別，設(shè)計(jì)減速器。
（4）主軸零件設(shè)計(jì)及校核。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書
3．對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的要求：
（1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，內(nèi)容須包括主軸系統(tǒng)各元件基本參數(shù)的計(jì)算
（2）主軸系統(tǒng)裝配圖1張
（3）主軸零件圖1張，減速器零件圖1張
（4）相關(guān)外文文獻(xiàn)翻譯1份
4．畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃：
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2016年
2月29日 ~ 3月29日
3月30日 ~ 4月29日
4月30日 ~ 5月19日
5月20日 ~ 5月30日
6月1日 ~ 6月05日
文獻(xiàn)檢索、撰寫開(kāi)題報(bào)告
零件基本參數(shù)計(jì)算
主軸系統(tǒng)零件匹配及校核
繪制零件圖和裝配圖
論文答辯
學(xué)生所在系審查意見(jiàn)：
統(tǒng)一下發(fā)任務(wù)書
系主任：
2016 年 2 月 29 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年我國(guó)煤炭產(chǎn)量為37.5億噸。我國(guó)是礦產(chǎn)資源大國(guó)，隨著科技發(fā)展及能源需求的增加，煤礦業(yè)的發(fā)展日新月異，煤炭所有能源中占80%左右，近幾年我國(guó)煤礦投入不斷加大，礦山機(jī)械的需求穩(wěn)步提高，且制造業(yè)的發(fā)展也與日俱增，因此礦山設(shè)備的制造和出口也在逐步提高，逐漸超過(guò)了世界上的一些發(fā)達(dá)國(guó)家，成為了加工和出口礦山機(jī)械的大國(guó)之一，只有技術(shù)先進(jìn)，安全可靠且質(zhì)量高設(shè)備才會(huì)成為客戶的首選。而在2016年，礦山機(jī)械行業(yè)的增長(zhǎng)有些緩慢，主要的原因是受固定資產(chǎn)投資和需求疲軟的影響，由于全球城市化和挖掘難度加大等外在環(huán)境的作用，全世界對(duì)提升機(jī)的需求會(huì)逐年增加。在未來(lái)幾年，預(yù)計(jì)礦山機(jī)械的發(fā)展將會(huì)有跨越式的飛速發(fā)展，在我國(guó)第十三個(gè)五年計(jì)劃中明確指出：中國(guó)礦山機(jī)械的未來(lái)發(fā)展以節(jié)省能源，提高核心技術(shù)等為前進(jìn)方向，已成為礦山行業(yè)發(fā)展的導(dǎo)航。在黨的十八大報(bào)告中，國(guó)家鼓勵(lì)大型礦山向投資低，效益高，安全可靠，自動(dòng)化程度高的方向發(fā)展，因此開(kāi)發(fā)大型礦井提升設(shè)備具有廣闊的市場(chǎng)前景，我們必須要通過(guò)自主創(chuàng)新發(fā)展高端裝備制造。
我國(guó)設(shè)計(jì)制造現(xiàn)代意義上的礦井提升機(jī)可以追溯到二十世紀(jì)五十年代，經(jīng)歷了五十多年的發(fā)展，形成了多家制造公司、生產(chǎn)廠為礦山提供提升裝備的格局。第一臺(tái)單繩纏繞式提升機(jī)于 1953 年在撫順重型機(jī)器廠被設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造。1958 年洛陽(yáng)礦山機(jī)器廠（中信重型機(jī)械公司）開(kāi)始獨(dú)立設(shè)計(jì)多繩摩擦式提升機(jī)。1960年我國(guó)第一臺(tái)多繩摩擦式提升機(jī)在遼寧阜新五龍礦東風(fēng)井投入運(yùn)行。1977 年中信設(shè)計(jì)試制了中國(guó)第一臺(tái)落地式多繩摩擦式提升機(jī)，填補(bǔ)了我國(guó)礦山生產(chǎn)行業(yè)的一項(xiàng)空白。經(jīng)我國(guó)工程科技工作者長(zhǎng)年堅(jiān)持不懈的研究，學(xué)習(xí)和參考國(guó)內(nèi)外提升機(jī)系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)的多繩摩擦式提升機(jī)進(jìn)行了五次的技術(shù)更新改造，設(shè)計(jì)水平已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。隨著我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)用戶對(duì)提升機(jī)的需求也發(fā)生了明顯的變化，傳統(tǒng)的提升機(jī)設(shè)計(jì)已經(jīng)難于適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的要求，產(chǎn)品的更新?lián)Q代快并且生產(chǎn)日期也日趨縮短，因此給產(chǎn)品的設(shè)計(jì)部門帶來(lái)了很大壓力，減小設(shè)計(jì)人員工作量，提高設(shè)計(jì)效率，保證產(chǎn)品安全可靠是當(dāng)前提升機(jī)發(fā)展
的重點(diǎn)。
國(guó)產(chǎn)提升機(jī)依然是沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，參數(shù)的選擇和計(jì)算基本依靠經(jīng)驗(yàn)和估計(jì)，對(duì)大型提升機(jī)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研很多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)仍然依靠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，即利用現(xiàn)有的圖紙和經(jīng)驗(yàn)公式，采用類比法進(jìn)行設(shè)計(jì)，已經(jīng)不能滿足大型摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)要求，尤其是作為摩擦式提升機(jī)主要承載部件的主軸和摩擦輪的設(shè)計(jì)工作。在提升機(jī)的設(shè)計(jì)中，摩擦輪的強(qiáng)度計(jì)算是非常復(fù)雜的，這個(gè)問(wèn)題引起了許多國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的重視，為此他們進(jìn)行了許多理論研究工作。與國(guó)外相比，在技術(shù)，安全性能和能源利用等方面存在很大的差距，因此為了加快國(guó)家大型礦山機(jī)械的發(fā)展需要，對(duì)全新提升機(jī)設(shè)備進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提高提升機(jī)的安全性、可靠性、生產(chǎn)效率以及整機(jī)自動(dòng)化的運(yùn)行水平以及降低設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度成了迫切要求。研發(fā)提升機(jī)的自動(dòng)化選型和主參數(shù)計(jì)算能夠極大推動(dòng)礦山機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，其應(yīng)用前景光明，具有較高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，有利于企業(yè)引領(lǐng)行業(yè)先進(jìn)技術(shù)水平，同時(shí)也提高了企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
礦井提升機(jī)是礦山生產(chǎn)過(guò)程中的重要設(shè)備，礦井提升系統(tǒng)具有環(huán)節(jié)多、速度快、質(zhì)量大、控制復(fù)雜、特性多變等特點(diǎn)，且提升機(jī)的工作狀況比較復(fù)雜，對(duì)提升機(jī)的影響比較大。雖然礦井提升系統(tǒng)存在緊急制動(dòng)等一些保護(hù)措施，方便提升機(jī)的順利運(yùn)行，但采礦通常在一些山區(qū)等環(huán)境較為惡劣的地方，可能會(huì)使得提升機(jī)的一些零部件功能失效，致使提升系統(tǒng)的事故至今仍不時(shí)地發(fā)生。提升機(jī)及各配套設(shè)備逐漸的大型化，使得零部件的加工難度也不斷的加大，同時(shí)提升機(jī)每年的年產(chǎn)量不斷提高也使得對(duì)提升機(jī)安全性和可靠性的要求變得更加突出.所以提升機(jī)設(shè)計(jì)的安全性和選型的可靠性隨之變得更加的重要。摩擦式提升機(jī)是礦山生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于煤炭、金屬等礦山開(kāi)采行業(yè)中，承擔(dān)著溝通井上、井下，運(yùn)送人員、物資的任務(wù)，有礦山的“咽喉設(shè)備”之稱，提升機(jī)性能的好壞直接影響到礦山的正常生產(chǎn)和工人的生命安全，因此提升機(jī)的安全性與可靠性備受關(guān)注。
近年來(lái)，煤炭、金屬等礦山不斷向著大型化、高效化、技術(shù)和投資密集化的方向發(fā)展。作為礦山生產(chǎn)中不可或缺的大型提升設(shè)備，多繩摩擦式提升機(jī)以其提升能力大，提升高度高，鋼絲繩的安全系數(shù)較高，電動(dòng)機(jī)消耗的功率低，機(jī)器的整體尺寸小、質(zhì)量輕，造價(jià)便宜等顯著優(yōu)點(diǎn)，贏得了使用單位的青睞，被眾多的大型礦山選為主要的提升設(shè)備。
隨著提升機(jī)的結(jié)構(gòu)逐漸變大，造成結(jié)構(gòu)件在加工制造時(shí)的難度也不斷的增大，同時(shí)提升能力的不斷提高也使得提升機(jī)設(shè)計(jì)的安全性和可靠性變得更加突出。國(guó)內(nèi)提升機(jī)主要采用靜態(tài)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)法，其結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)定往往偏大，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)，阻礙了產(chǎn)品的更新?lián)Q代和材料的節(jié)省，由于設(shè)計(jì)制造的問(wèn)題，使得某些零部件過(guò)早失效，影響提升機(jī)的正常運(yùn)行。因此，傳統(tǒng)提升機(jī)的設(shè)計(jì)方法必然面臨著挑戰(zhàn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求設(shè)計(jì)者在產(chǎn)品的優(yōu)化更新或新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究等過(guò)程中，選擇適當(dāng)?shù)默F(xiàn)代設(shè)計(jì)分析技術(shù)和方法進(jìn)行選型和計(jì)算，有效的縮短設(shè)計(jì)周期，更新?lián)Q代速度，將低各項(xiàng)成本，在理論分析和工程應(yīng)用上都具有十分重要的意義。
長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)我國(guó)對(duì)礦井提升機(jī)的設(shè)計(jì)制造以及礦石開(kāi)采等方面的問(wèn)題極為重視，對(duì)礦井提升設(shè)備的安全性能提出了很嚴(yán)格的要求?！睹旱V機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)》與《煤礦安全規(guī)程》對(duì)此都有很明確的規(guī)定，對(duì)提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)使用必須定期進(jìn)行技術(shù)測(cè)定，保證其安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地正常工作運(yùn)行，了解設(shè)備性能，并能及早發(fā)現(xiàn)其缺陷，做到防患于未然。但是這些規(guī)定和方法并不能夠適應(yīng)現(xiàn)代礦山生產(chǎn)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，因此有必要建立一套完整的提升機(jī)主參數(shù)計(jì)算和自動(dòng)化選型的方案，以適應(yīng)當(dāng)前礦山生產(chǎn)及客戶的需求。隨著礦山開(kāi)發(fā)日益向大型化、高產(chǎn)化方向發(fā)展，提升設(shè)備的訂貨也進(jìn)一步向大型化、成套化方向邁進(jìn)，多繩摩擦式提升機(jī)適用于深井的顯著優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越受到礦山用戶的歡迎和青睞。有些用戶甚至將與提升機(jī)配套使用的設(shè)備如提升容器（箕斗、罐籠）、鋼絲繩、電機(jī)等交由設(shè)計(jì)人員成套配置和提供，同時(shí)國(guó)外用戶在提升設(shè)備招標(biāo)時(shí)往往只提供礦山礦井的基本參數(shù)，并不提供提升機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)，只有在提升機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)
確定后才能進(jìn)行設(shè)計(jì)和投標(biāo)，這就使得企業(yè)在設(shè)計(jì)和投標(biāo)時(shí)非常被動(dòng)，甚至無(wú)法完成設(shè)計(jì)。因此對(duì)與提升機(jī)主參數(shù)計(jì)算和設(shè)備的快速準(zhǔn)確選型進(jìn)行應(yīng)用研究是非常必要的，既能減輕設(shè)計(jì)者繁重的工作量，也能提高了企業(yè)的工作效率，同時(shí)也增加了企業(yè)中標(biāo)的成功率。
以實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相結(jié)合為思想，采用不同建模方法建立多個(gè)模型，以實(shí)例檢驗(yàn)為手段，篩選出擬合度好、顯著性高的最優(yōu)模型，其計(jì)算結(jié)果與提升機(jī)設(shè)備的實(shí)際參數(shù)和規(guī)格相符，驗(yàn)證了模型的可靠性和實(shí)用性，解決了提升機(jī)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中實(shí)際數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)間誤差較大，關(guān)鍵件與提升機(jī)不匹配，結(jié)構(gòu)參數(shù)偏大等問(wèn)題。建立篩選最優(yōu)模型的用戶界面，從繪制出的模型結(jié)果曲線以及結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)載荷間的誤差，可以清晰的判斷出新設(shè)計(jì)方法比傳統(tǒng)方法更加準(zhǔn)確可靠且操作簡(jiǎn)便。
基于最優(yōu)模型界面的建立，最后設(shè)計(jì)出提升機(jī)全套設(shè)備選型的軟件，在對(duì)初
始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，能夠自動(dòng)對(duì)不滿足安全要求或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)
出提醒警告，用戶可以通過(guò)修正系數(shù)來(lái)解決所出現(xiàn)的問(wèn)題，達(dá)到安全生產(chǎn)及所設(shè)
定標(biāo)準(zhǔn)的要求，使設(shè)計(jì)者避免了重復(fù)計(jì)算，減輕了工作強(qiáng)度，同時(shí)也提高了工作
效率，該研究為多繩摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供指導(dǎo)，有利于提高企業(yè)在行
業(yè)及國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
本課題對(duì)多繩摩擦提升機(jī)主參數(shù)計(jì)算及設(shè)備的自動(dòng)化選型進(jìn)行研究，以礦山
實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合的思想為理念，分析提
升機(jī)設(shè)計(jì)的不合理之處：實(shí)際數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)存在較大誤差，關(guān)鍵件與提升機(jī)不
匹配，設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際情況不符合，設(shè)計(jì)時(shí)需反復(fù)選取參數(shù)進(jìn)行重復(fù)性計(jì)算和結(jié)
果驗(yàn)證等，造成設(shè)計(jì)人員工作量大、效率底等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了提升機(jī)主參數(shù)計(jì)
算的準(zhǔn)確性和選型的可靠性，因此為了適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展，為了提高礦山生產(chǎn)的安全要求，新的計(jì)算和選型方法的研究已經(jīng)刻不容緩，迫在眉睫。
摩擦式提升機(jī)
２． 本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
摩擦式提升機(jī)工作的原理是通過(guò)鋼絲繩撘放在滾筒上，在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，利用滾筒與鋼絲繩的摩擦力使得容器運(yùn)動(dòng)。[1]
本課題在對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵守的幾個(gè)原則：在本課題傳動(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)于傳動(dòng)比的要求并不高，所以在選擇聯(lián)軸器的時(shí)候，不需要選擇剛性的聯(lián)軸器。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速快于減速器的輸出端，所以在制動(dòng)器的選擇為電動(dòng)機(jī)輸出端，在功率不變的情況下，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩明顯小很多。進(jìn)而更加有利于系統(tǒng)的準(zhǔn)確制動(dòng)。
同時(shí)，在提高系統(tǒng)效率的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)各部分的轉(zhuǎn)速給電動(dòng)機(jī)帶來(lái)的不利影響。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速越低，系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩將會(huì)越穩(wěn)定，工作也會(huì)越平穩(wěn)。從而可以大大的減少系統(tǒng)的沖擊力，這個(gè)情況在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)去。
摩擦式提升機(jī)的主要的工作部分是主軸，滾筒。這兩部分在工作中所需的轉(zhuǎn)速比較低，在選擇低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)之后，由減速器降低速度，再由外嚙合齒輪傳動(dòng)降速。這樣就可以達(dá)到工作轉(zhuǎn)速。同時(shí)，為了保障提升機(jī)工作的正常進(jìn)行，防止意外事故的出現(xiàn)，需要在滾筒的末端安裝工作閘進(jìn)行速度上的調(diào)整，這樣可以控制滾筒的升降的速度。與此同時(shí)，在電動(dòng)機(jī)與減速器的連接處需要安裝安全閘，以便其在通電時(shí)放開(kāi)閘輪，在出現(xiàn)意外事故的時(shí)候斷電抱緊閘輪，這樣便可起到安全保護(hù)的作用。
總體傳動(dòng)原理如下圖2-1所示：
參考文獻(xiàn)：
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
楊棟同學(xué)學(xué)習(xí)較為認(rèn)真，態(tài)度端正，在開(kāi)題報(bào)告寫作過(guò)程中，能夠與導(dǎo)師溝通討論，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求能夠較為深刻的理解。
文獻(xiàn)綜述部分闡明了課題的最新研究動(dòng)態(tài)，工作時(shí)間安排較為合理，需要進(jìn)一步的深化其研究?jī)?nèi)容的理解，并且需要對(duì)研究方案的細(xì)化。
指導(dǎo)教師：
2016 年 3 月 20 日
所在系審查意見(jiàn)：
同意開(kāi)題
系主任：
2016 年 3 月 22 日
附 錄A
?
英文原文?:
Spindle system design
Introduction liftingmachine Come nearly thirty years, foreign elevator machinery parts has been rapid development. firsthoist motorthrough reducer drive reel system, laterappeared DCspeed motor DCmotor directdrive hoist cantilever installation. Until now, our country electriccontrol system minehoist rotor loop seriesmost metalresistance ACspeed regulation system, obsolete equipment, backward technology. Domestic hoisting machine safety, reliability, keypositions twohead deceleration section without supporting effective speed monitoring device, elevatorcontrol technology, old,compared foreigncountries, we put verybig difference.?
Lifting machine consists severalcomponents: spindle, winding mechanism, bearing mainbrake. basicpart. severalwinding mechanism, mostcommonly used structure singlecylindrical roller cylindricalroller. singlecylindrical roller, two steel ropes function platenwinding surface; firstrope from releasecorresponding surface anotherwire wrap. cylindricaldrum, ropearound uniquedrum, anymoment steelwire rope wrappedaround tworoller assembly halfwinding
Hoist second important parts windingmechanism mainshaft reducer.Speed reducer structure because itstype, use different. matterwhat type reducer,its basic structure shaftparts, box accessoriesthree major components. Shaft parts including transmission parts, shaft bearingassembly, bearing assembly includes bearing,bearing cover, sealing device adjustingwasher.?
Therefore, boxbody structure speedreducer performance, processing technology, material consumption, cost qualityhas great influence, designmust consideredcomprehensively. speedreducer betterperformance, grease,oil drainage, ventilation, lifting, check oillevel, check transmissionelement meshing, ensuring processingprecision easyassembly reducerbox often need setcertain devices boxdevice correspondinglocal structure reducerattachments manholecovers, ventilator, cursor, positioningpin plug, open coverscrew, lifting device, oil cup.Brake acts directly brakewheel brakedisc braking torque generated blocktype brake; fourthpart transmissionmechanism, brakingtorque part.According drivingenergy hydraulic,pneumatic fifthpart depth indicator protectiondevice, its use wellbore;sixth part operationplatform, brakehandlebar uniform set here,sometimes clutch hand lastpart; hoist hydraulic pneumaticequipment eachmachine necessary; hydraulicbrake transmission, machinelubrication, brakedevice.
In?coal?production,?mine?hoist?is?the?equipment?to?carry?coal,?gangue,?materials,?workers?and?equipments?along?the?rockshaft,?the?only?way?linked?underground?and?aboveground,?knownas?mine?throat.?Mine?hoist?is?a?large-scale?reciprocating?machinery?which?has?the?feature?of?own?big?inertia,?load?changes,?running?speed,?and?wide?range?et?al..?The?advantagesanddisadvantages?of?its?operating?performance,?not?only?directly?affect?the?normal?production?and?coal?production?efficiency,?but?also?relate?to?equipment?and?personal?safety.?Inrecent?years,?mine?hoist?failures?and?accidents?have?happened at?home?and?abroad?which?have?paid?a?heavy?price?to?coal?companies.?Therefore,?the?production?technology?and?safetyof?mine?hoist?are?higher,?and?its?mechanical?manufacturing?technology?and?electrical?control?technology?has?been?an?important research?area?to?the?international?machine?building?industry?and?the?electric?control?industry.?
Mine?hoist?mainly?includs?the?working?device,?control?system,transmission?system?and?drag,?protection?systems?and?other?components.?To?the?inherent?safety?mine?hoist?design,?mainlythemechanical?system,?control?system?and?monitor?system?is?the?major?part?to?considered.?The?traditional?method?of?product?has?long?design?cycle,?high?costs.?However,?the?virtual?prototype?technology?has?the?advantage?in?saving?the?design?cost,?shortening?the?design?circle,?by?using?the?method?of?modeling,?simulation?first?and?then?builds?the?physical?prototype.?Therefore,?the?virtual?design?is?the?developing?trends?of?mechanical?design.?In?mechanical?system?design,?the?application?of?virtual?prototype?is?used?to?design?mine?hoist,?not?only?speeded?up?the?design?process,?also?simulated?a?variety?of?conditions?to?the?virtual?prototype?to?discover?design?faults,to?improve?mine?hoist?performance.?Mine?hoistmechanical?system?is?composed?of?spindle,?roller,?reducer,?motor,?brakes?and?other?components.??
Mine?hoist?control?system?includes?start,?run,?brake,?etc.,?the?requirements?in?control?system?are:??
In?normal?hoist?operation,?participation?in?hoist?speed?control,?brake?the?hoist?when?reaching?the?destination,?known?asthe?service?braking;?
In?case?of?emergency,?can?quickly?slow?down?as?required,?brake?hoist,?to?prevent?the?expansion?of?the?accident,?that?is?the?safety?braking;?Participate?in?the?hoist?speed?controlwhen?decelerati;?To?double-roller?hoist,?should?brake?the?moving?roller?and?fix?roller?respectively?when?regulating?rope?length,?replacement?level?and?changing?rope,?so?that,?movingroller?would?not?move?when?spindle?rotates?with?the?fixed?roller.?
Most?of?mine?hoists?in?China?(more?than?70%)?use?the?traditional?electric?control?system?(tkd-a?as?the?representative).The?control?system?is?composed?of?relay?logic?circuits,?largeair?contactors,?tachometer?generator?etc.,?which?is?a?touch?control?system.?After?years?of?development,?tkd-a?series?of?electric?control?system?has?formed?its?own?characteristics,?but?its?shortcomings?are?obvious.?Its?electrical?circuit?is?too?complicated,?multi-line,?causing?hoist?parking?and?accidents?occurred?due?to?electrical?fault.?With?the?computer?and?digital?technology,?to?form?a?digital?hoist?control?system?ofPLC?has?become?possible.?PLC?control?system?has?high?controlprecision,?parameter?stability,?simple?hardware?structure,?self-diagnostic?capability?and?communication?networking?function.
附 錄B
外文翻譯：
主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
提升機(jī)概論近三十年來(lái)，國(guó)外提升機(jī)機(jī)械部分都得到了飛速的發(fā)展。起初的提升機(jī)是電動(dòng)機(jī)通 過(guò)減速器傳動(dòng)卷筒的系統(tǒng)，后來(lái)出現(xiàn)了直流慢速電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)懸臂安裝直接傳動(dòng)的提升機(jī)。直到目前為止，礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)大多數(shù)還是轉(zhuǎn)子回路串金 屬電阻的交流調(diào)速系統(tǒng).
提升機(jī)都由若干部分組成：主軸、纏繞機(jī)構(gòu)、軸承和主制動(dòng)器。這些便是基本部分。 纏繞機(jī)構(gòu)有好幾種，最常用的結(jié)構(gòu)是單圓柱形滾筒及雙圓柱形滾筒。對(duì)于單圓柱形滾筒， 兩根鋼絲繩功用一個(gè)滾筒纏繞面；第一根鋼絲繩自滾筒松開(kāi)而相應(yīng)地漏出的滾筒面由另 一根鋼絲繩纏上。對(duì)于雙圓柱形滾筒，沒(méi)根鋼絲繩都纏繞在特有的滾筒上，即在任何時(shí) 刻鋼絲繩都只是纏在兩支滾筒總纏繞面的一半上。在這種情形下，一個(gè)滾筒結(jié)實(shí)地固定 在主軸上，另一個(gè)則活套在主軸上，借助于離合器與主軸相連，以便在必須時(shí)可使二滾 筒作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。滾筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的可能行使得提升設(shè)備的操作變得容易，因?yàn)榭梢匀菀椎?調(diào)節(jié)由于鋼絲繩彈性變形而逐漸伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度。此外，還可以補(bǔ)償由于對(duì)鋼絲繩做周期性 的試驗(yàn)而截下的長(zhǎng)度。
提升機(jī)的重要部分為把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳到安置有纏繞機(jī)構(gòu)的主軸上的減速 器。減速器結(jié)構(gòu)因其類型、用途不同而異。但無(wú)論何種類型的減速器，其基本結(jié)構(gòu)都是 由軸系部件、箱體及附件三大部分組成。軸系部件包括傳動(dòng)件、軸和軸承組合，軸承組 合包括軸承、軸承蓋、密封裝置以及調(diào)整墊片等。減速器箱體上用以支持和固定軸系零 件，保證傳動(dòng)件的嚙合精度、良好潤(rùn)滑及密封的重要零件。箱體質(zhì)量約占減速器總質(zhì)量 的50/%。因此，在箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本等 有很大影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須全面考慮。為了使減速器具備較完善的性能，如注油、排油、 通氣、吊運(yùn)、檢查油面高度、檢查傳動(dòng)件嚙合情況、保證加工精度和裝拆方便等，在減 速器箱體上常需設(shè)置某些裝置或零件，將這些裝置和零件及箱體上相應(yīng)的局部結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱 為減速器附屬裝置或簡(jiǎn)稱為附件。它們包括：視孔與視孔蓋、通氣器、游標(biāo)、放游螺塞、 定位銷、啟蓋螺釘、吊運(yùn)裝置、油杯等。
多繩摩擦式提升機(jī)的主要部件有主軸、主導(dǎo)輪、主軸承、車槽裝置、減速器、 度指示器、制動(dòng)裝置及導(dǎo)向輪等。主導(dǎo)輪表面裝有帶繩槽的摩擦襯墊。襯墊應(yīng)具有較高的摩擦系數(shù)和耐磨、耐壓性能,其材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響提升機(jī)的生產(chǎn)能力、工作 安全性及應(yīng)用范圍。目前使用較多的襯墊材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡膠等。由 于鋼絲繩與主導(dǎo)輪襯墊間不可避免的蠕動(dòng)和滑動(dòng)，停車時(shí)深度指示器偏離零位，故應(yīng)設(shè) 自動(dòng)調(diào)零裝置，在每次停車期間使指針自動(dòng)指向零位。車槽裝置用于車削繩槽，保持直 徑一致，有利于每根鋼絲繩張力均勻。為了減少震動(dòng)，可采用彈簧機(jī)座減速器。?
?總之，不同的提升機(jī)用于不同的場(chǎng)合，根據(jù)環(huán)境，產(chǎn)量，設(shè)備的配套，進(jìn)行選擇。 這樣，合理的選擇才能更好的為礦業(yè)服務(wù)。提升機(jī)和提升絞車被廣泛應(yīng)用于礦山企業(yè)中升降人員和物料，而雙滾筒提升機(jī)和提升絞車要求有一調(diào)繩裝置，在需要調(diào)節(jié)提升鋼絲繩的長(zhǎng)度時(shí)，能使活動(dòng)滾筒與主軸分離,主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與固定滾筒產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在正常提升時(shí)，能夠使活動(dòng)卷筒與主軸連成一 體，可靠的傳遞動(dòng)力。提升機(jī)和提升絞車對(duì)調(diào)繩離合器的基本要求是：接合平穩(wěn)、分離 徹底、動(dòng)作準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操縱省力、重量輕、強(qiáng)度大、壽命長(zhǎng)、調(diào)繩精度高。
在煤礦生產(chǎn)中，礦井提升機(jī)是沿著巖石豎井?dāng)y帶煤炭、煤矸石、材料、工人和其他設(shè)施的設(shè)備，豎井是唯一的和地上地下連接的方式，就是我們所知的煤礦的喉嚨。礦井提升機(jī)是一種具有的大慣性、負(fù)荷變化、運(yùn)行速度快等特征的大型往復(fù)式機(jī)械。它本身操作性能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)不僅直接影響到正常的產(chǎn)量和煤炭生產(chǎn)效率,而且關(guān)系著設(shè)備和人身安全。近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)外發(fā)生的礦用提升機(jī)失效和意外情況，已經(jīng)讓煤炭企業(yè)付出了沉重的代價(jià)。因此,生產(chǎn)技術(shù)和礦用提升機(jī)的安全性越高，那么它的機(jī)械制造技術(shù)與電氣控制技術(shù)就會(huì)成為一個(gè)國(guó)際機(jī)械建筑行業(yè)和電氣控制行業(yè)的重要研究領(lǐng)域。
礦井提升機(jī)主要包括工作裝置、控制系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和阻力、保護(hù)系統(tǒng)以及其他組成部分。在本質(zhì)安全的礦井提升機(jī)設(shè)計(jì)中，機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)是需要考慮的主要部分。
傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法周期長(zhǎng)、成本高。然而,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)采用建模、仿真，然后建立物理原型的方法從而有了節(jié)約設(shè)計(jì)成本、縮短設(shè)計(jì)周期的優(yōu)勢(shì)。因此,虛擬設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用虛擬樣機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)礦用提升機(jī)，不僅提高了設(shè)計(jì)速度，而且模擬了虛擬樣機(jī)的各種情況以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高設(shè)計(jì)、改善礦井提升機(jī)的性能。
礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)包括啟動(dòng)、運(yùn)行、剎車等，控制系統(tǒng)的要求是：?在正常的提升機(jī)操作中，參與提升機(jī)的速度控制，到達(dá)目的地的時(shí)候制動(dòng)提升機(jī)，稱為制動(dòng)服務(wù)；萬(wàn)一發(fā)生緊急情況,可以根據(jù)要求快速慢下來(lái)，制動(dòng)提升機(jī)，以防止事故的擴(kuò)大，也就是安全制動(dòng)；在減速的時(shí)候參與提升機(jī)的速度控制；對(duì)于雙滾筒提升機(jī)，在調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)度、更換水平和變化的鋼絲繩時(shí)，應(yīng)該分別制動(dòng)活動(dòng)卷筒和固定卷筒。這樣以來(lái)，當(dāng)主軸隨固定卷筒一起轉(zhuǎn)時(shí)，活動(dòng)卷筒就不能動(dòng)了。?
中國(guó)的大部分礦井提升機(jī)（70%以上）使用傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)(以TKD-A作為代表)。TKD控制系統(tǒng)由邏輯電路、大型空氣接觸器、轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)等部分組成，是一個(gè)觸摸控制系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，TKD-A系列電動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)形成了自身的特點(diǎn)，但其存在的缺陷顯而易見(jiàn)。其電路過(guò)于復(fù)雜、多線，由于電路故障使提升機(jī)造成停車和事故的發(fā)生。通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)，形成一個(gè)數(shù)字化提升機(jī)的PLC控制系統(tǒng)已成為可能。PLC控制系統(tǒng)具有較高的控制精度、參數(shù)穩(wěn)定、簡(jiǎn)單的硬件結(jié)構(gòu)、自診斷能力和網(wǎng)絡(luò)通信功能。