壓縮包內(nèi)含有CAD圖紙和說明書,均可直接下載獲得文件，所見所得，電腦查看更方便。Q 197216396 或 11970985
任務書
畢業(yè)生
姓名
專業(yè)
指導教師
姓名
類別
學號
班級
職稱
外聘、√本校
一、畢業(yè)設(shè)計題目
多繩摩擦式礦井提升機選型設(shè)計
二、畢業(yè)設(shè)計提供的原始數(shù)據(jù)資料
1)、工作制度：即年工作日，日工作小時數(shù)t?！对O(shè)計規(guī)范》規(guī)定: =300天, t=14h ；
2)、礦井開采水平數(shù)1,各水平井深為480m ；
3）、卸載水平與井口的高差為25 m；
4）、裝載水平與井下運輸水平的高差為13m；
5)、煤的散集密度，1t/立方米；
6)、提升方式:雙箕斗提升，采用定重裝載。
三、畢業(yè)設(shè)計應完成主要內(nèi)容：
1、說明書：
多繩摩擦式礦井提升機概況、多繩摩擦式礦井提升機的總體方案設(shè)計、多繩式礦摩擦井提升機設(shè)備選型、多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置與液壓站選型、多繩摩擦式礦井提升機安全保護設(shè)計、技術(shù)經(jīng)濟分析。
2、圖紙：
（1）、總體設(shè)計完整、圖紙表達清晰、標注采用國家最新標準；
（2）、完成整體井下供電圖紙設(shè)計，保證結(jié)構(gòu)方案確定最優(yōu)化；
四、畢業(yè)生應提交的畢業(yè)設(shè)計資料要求
1、說明書：
（1）、畢業(yè)設(shè)計說明書必須打印成冊；
（2）、同時提交電子文檔；
（3）、電子文檔的格式是：
①說明書必須是Word．DOC和EXCEL．Xls
②圖紙?zhí)峤坏碾娮游臋n資料必須是AUTOCAD．dwg的格式。
（4）、郵箱地址（E-Mail）：yqgxe @163.com
2、圖紙：
（一）、供電圖：
（1）、提升及布置圖————1張（A0）
（2）、提升機系統(tǒng)圖————1張（A0）
（3）、主軸裝置圖————1張（A1）
注意：手工繪圖不得少于三分之一，其余為AUTOCAD．Dwg繪制。
（二）、說明書一份————（不少于2萬字）
（三）、電子文檔資料（全部）
五、設(shè)計進度安排（從第二周起）
序號
時間
周次
設(shè)計任務完成的內(nèi)容及質(zhì)量要求
1
2月27日~3月04日
第01周
查閱資料，了解礦井提升機組成
2
3月05日~3月11日
第02周
方案制定
3
3月12日~3月18日
第03周
草圖繪制
4
3月19日~3月25日
第04周
繪制提升及布置圖
5
3月26日~4月01日
第05周
繪制提升機系統(tǒng)圖
6
4月02日~4月05日
第06周
設(shè)計、編寫說明書
7
4月06日~4月08日
第07周
修改說明
8
4月09日~4月15日
第08周
打印和裝訂
9
4月16日~4月22日
第09周
答辯
六、主要參考文獻資料
1、工具書：
（1）、《機械零件設(shè)計手冊》
（2）、《礦井提升與運輸》
2、參考資料：
（1）、《機械制造與設(shè)計》
（2）、教材
七、簽字欄
簽 字 欄
畢業(yè)生
姓名
專業(yè)
班級
要求設(shè)計工作起止日期
20xx年03月10日~~~20xx年05月11日
教師審核
指導教師（簽字）
日期
20xx年 月 日
教研室主任審查（簽字）
日期
20xx年 月 日
系主任批準（簽字）
日期
20xx年 月 日
畢業(yè)設(shè)計說明書
畢業(yè)生姓名
：
專業(yè)
：
學號
：
指導教師
所屬系（部）
：
二〇xx年五月
成 績 評 定
指導教師評定成績
答辯組評定成績
綜合成績
注：評定成績?yōu)?00分制，指導教師為30%，答辯組為70%。
專業(yè)答辯組組長： ?。ê灻?
200 年 月 日
答辯記錄卡
系 專業(yè) 姓名
答 辯 內(nèi) 容
問 題 摘 要
評 議 情 況
記錄員： （簽名）
目 錄
前 言 i
第一章 多繩摩擦式礦井提升機 0
第一節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的種類及其結(jié)構(gòu)分析 0
第二節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的優(yōu)點及其局限性 1
第三節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 2
第四節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機在我國的應用情況 3
第五節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機提升工作原理 3
第二章 多繩摩擦式礦井提升機的總體方案設(shè)計 5
第一節(jié) 礦井參數(shù) 6
第二節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的主要組成部分 6
一 多繩摩擦式提升機的類型選擇 7
二 主軸裝置設(shè)計 7
三 微拖動裝置 9
四 深度指示器選擇 10
五 車槽裝置 11
第三節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的附屬設(shè)備 12
一 罐道選型 12
二 拉緊方式 14
三 固定裝置選擇 14
四 井架裝置選擇 15
五 導向輪裝置選擇 15
六 提升容器的連接裝置 16
第三章 多繩摩擦式礦井提升機設(shè)備選型 17
第一節(jié) 提升方式確定 17
第二節(jié) 提升容器型號選擇 17
第三節(jié) 提升鋼絲繩選擇計算 19
第四節(jié) 計算滾筒直徑并選擇提升機 21
第五節(jié) 減速器選型 22
第六節(jié) 提升系統(tǒng)確定 22
第七節(jié) 提升容器的最小自重 24
第八節(jié) 鋼絲繩與提升機的校驗 25
第九節(jié) 襯墊材料單位壓力 27
第十節(jié) 預選電動機 27
λ=2.0。 28
第十一節(jié) 提升系統(tǒng)變位質(zhì)量計算 28
第十二節(jié) 提升速度圖 28
第十三節(jié) 提升能力 33
第十四節(jié) 電動機等效功率計算 33
第十五節(jié) 電耗計算 36
第十六節(jié) 提升機的防滑演算 36
第十七節(jié) 聯(lián)軸器型號選擇 38
第四章 多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置與液壓站選型 38
第一節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的機械制動裝置 38
一 制動原理 39
二 盤式制動器的選擇 40
第二節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機液壓站 40
第五章 多繩摩擦式礦井提升機安全保護設(shè)計 41
第一節(jié) 提升容器的防墜器 42
第二節(jié) 防止過卷裝置設(shè)計 42
一 裝設(shè)防止過卷開關(guān) 42
二 楔形罐道 42
第三節(jié) 圓尾繩的安全設(shè)施 43
第六章 技術(shù)經(jīng)濟分析 45
總 結(jié) 46
致 謝 47
參 考 文 獻 48
i
前 言
由于開采深度的增加，礦井提升機的卷筒寬度變得越來越大，為解決此矛盾，1877年德國人戈培提出將鋼絲繩搭在摩擦輪上，利用摩擦力來傳動而不是像先前那樣把鋼絲繩纏在卷筒上。這種提升方式稱為摩擦提升，也稱為戈培輪式提升。單繩摩擦提升機與纏繞式提升機相比，摩擦輪的寬度顯著變窄了，同時由于主軸的跨度變小的緣故，主軸的直徑和長度均有所降低，結(jié)果機器的質(zhì)量也大大降低了，而且由于回轉(zhuǎn)力矩的減小，也降低了提升電動機的容量。單繩摩擦提升有塔式和落地式兩種。最早出現(xiàn)的單繩摩擦式提升機為落地式，后來由于地形所限，不得已把提升機直接放在井塔上而成為塔式，但在實際使用中發(fā)現(xiàn)塔式安裝具有很大的優(yōu)越性，即緊湊省地；可省天輪；全部載荷垂直向下，井塔穩(wěn)定性好；可獲得較大包角；鋼絲繩不致無保護地裸露在雨雪中，影響摩擦系數(shù)和鋼絲繩的壽命等。對于單繩摩擦提升，由于摩擦輪直徑較大，所以多具有導向輪的。單繩摩擦式提升機解決了卷筒過大的問題，但沒有解決卷筒直徑和鋼絲繩直徑過大的問題。因此，在四十年代中期出現(xiàn)了用幾根鋼絲繩代替一根鋼絲繩的多繩摩擦式礦井提升機。
第一章 多繩摩擦式礦井提升機
第一節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的種類及其結(jié)構(gòu)分析
多繩摩擦式礦井提升機的控制方式有手動、半自動和全自動等幾種。一般將布置在井筒頂部塔架上的這種提升機稱為塔式多繩摩擦式礦井提升機，塔架高出地面幾十米，在地震區(qū)和地表土層特厚的礦區(qū)建造井塔耗資較大，但塔式的優(yōu)點有：
1）、緊湊省地；
2）、不需天輪；
3）、全部載荷垂直向下，井架穩(wěn)定性良好；
4）、可獲得較大圍包角；
5）、鋼絲繩不致因無保護地裸露在雨雪之中而影響摩擦系數(shù)及使用壽命。
其缺點是：設(shè)備費用比落地式高，因為提升塔比普通井架更為龐大復雜，需要更多的鋼 材。塔式多繩摩擦式礦井提升機又可分為無導向輪系統(tǒng)和有導向輪系統(tǒng)兩種，前者簡單，后者的優(yōu)點是可使提升容器在井筒中的中心距不受摩擦輪直徑的限制，可以減少井筒的斷面，同時可以加大鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角，其缺點是使鋼絲繩產(chǎn)生了反向彎曲，直接影響鋼絲繩的使用壽命。因此設(shè)計時應盡量不采用導向輪系統(tǒng)。提升機布置在地面的稱為落地摩擦式礦井提升機，這種提升機的提升繩通過井架天輪引入井筒，與容器相連。因落地式可以同時安裝提升井架和提升機，井架高度也低，故這種型式的多繩摩擦式提升機在我國受到重視。
多繩摩擦式礦井提升機主要由電動機、減速器、摩擦輪、制動系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)組成，采用交流或直流電機驅(qū)動。采用低速電動機時可不用減速器，電動機直接與卷筒主軸相連，或?qū)㈦妱訖C轉(zhuǎn)子裝在卷筒主軸的末端。傳動功率大時，可采用2臺或 4臺電動機同時驅(qū)動。一臺提升機的總功率已達到11600千瓦。制動系統(tǒng)是保證提升機安全運行的重要裝置。遇緊急情況時，制動系統(tǒng)應通過可調(diào)節(jié)制動力矩的液壓系統(tǒng)產(chǎn)生兩級安全制動，以保證提升機及時停車又不產(chǎn)生制動過猛現(xiàn)象。交流電動機驅(qū)動的提升機，其制動系統(tǒng)還要具有靈敏的制動力矩可調(diào)性能，以準確控制提升機在臨近停車點時的運行速度。
第二節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機的優(yōu)點及其局限性
在國內(nèi)外，多繩摩擦式提升機得到飛躍發(fā)展，同單繩纏繞式提升機相比，它具備以下優(yōu)點：
1）、由于鋼絲繩不是纏繞在卷筒上，所以提升高度不受卷筒容繩量的限制，更適用于深井提升，這是多繩提升機較突出的優(yōu)點。例如瑞典某礦井使用50t箕斗的8繩提升機，提升高度為1300m主導輪的直徑僅為4m，若用單繩纏繞式提升機，則滾筒直徑將達7.2到8m，纏繞寬度將達5到4.5m，鋼絲繩直徑將為80mm，不僅設(shè)備重量大，而且設(shè)備和鋼絲繩直徑過大，制造和安裝使用維修都較困難。
2）、由于提升容器是由數(shù)根鋼絲繩所承擔，提升鋼絲繩直徑就比相同載荷下單繩提升的小，并導致主導輪直徑小，因而在同樣提升載荷下，多繩提升機具有體積小，重量輕，節(jié)省材料，制造容易，安裝和運輸方便等特點。
3）、由于多繩摩擦式提升機運動質(zhì)量小，拖動電動機的容量與耗電量都相應減少。
4）、由于多根鋼絲繩提升，幾根鋼絲繩被同時拉斷的可能性極小，因此提高了提升設(shè)備的安全性，可不設(shè)斷繩保險器（防墜器），這就給使用鋼絲繩罐道礦井提供了有利條件。
5）、在卡罐和過卷的情況下，有打滑的可能性，可避免斷繩事故發(fā)生。
6）、由于多繩提升機的提升鋼絲繩一般都是偶數(shù)，因而可以用相同數(shù)量的左捻和右捻鋼絲繩，這樣，提升鋼絲繩在運行中產(chǎn)生的阻力就可以相互抵消，從而減輕了提升容器因鋼絲繩扭力而產(chǎn)生對罐道的側(cè)向壓力，既降低了運行中的摩擦阻力，又可以減輕罐耳和罐道的單向摩擦，從而延長了罐耳和罐道的使用壽命。
7）、由于主導輪寬度較小，軸的跨度也小，改善了主軸的負載性能。
8）、主導輪上不纏繩，提升鋼絲繩沒有在纏繩時沿軸中心方向上的擠壓力（單繩纏繞式礦井提升機上會受這種力的影響，通常稱之為“咬繩”），而且，由于鋼絲繩承受的動應力和靜應力都低，因而有利于鋼絲繩使用壽命的提高。
但多繩摩擦式礦井提升機也有它的局限性：
1）、數(shù)根鋼絲繩的懸掛、更換時工作量大，維護檢修、調(diào)整工作較復雜。
2）、當有一根鋼絲繩損壞而需要更換時，為了保持各鋼絲繩具有相同的工作條件，則需要更換所有的鋼絲繩。
3）、因不能調(diào)解繩長，故雙鉤提升不能用于幾個中段提升，也不適用于鑿井提升。
4）、當?shù)V井很深時（例如超過1200到1500m），鋼絲繩故障較多，故不適用于特別深的礦井提升。
5）、由于使用數(shù)根直徑較細的鋼絲繩提升，鋼絲繩的外露總面積增加了，在井筒中受礦井腐蝕氣體侵蝕的面積就相應增加，加之由于鋼絲繩直徑較細，鋼絲繩的繩股中鋼絲直徑也較細，耐磨性也明顯降低，諸因素對鋼絲繩的使用壽命產(chǎn)生了不利的影響。尤其是對于某些礦井的淋水呈酸性，腐蝕性則是影響鋼絲繩使用壽命的重要原因之一。
綜上所述，多繩摩擦式礦井提升機的優(yōu)越性是顯著的，特別是對提升量大的深井，單繩纏繞式提升機是無法比擬的。通過對多繩摩擦式礦井提升機的缺點進行分析，可以發(fā)現(xiàn)，這些缺點是可以克服和減輕的。例如，對于井筒中涌水較大的礦井，除了采取堵水的措施，以減輕對鋼絲繩的銹蝕外，還可以采用鍍鋅鋼絲繩，以提高抗腐蝕性能。另外在運行中還可以定期對鋼絲繩涂以防腐防滑的戈培油，以改善鋼絲繩的工作條件，總之，多繩摩擦式礦井提升機已成為現(xiàn)代提升的發(fā)展方向之一。
第三節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
多繩摩擦式礦井提升機隨著科學技術(shù)的發(fā)展，其增長速度很快，使用范圍也日益增多，不僅立井使用，國外在斜井或露天斜坡也在使用，例如，聯(lián)邦德國米爾斯露天礦，1954年在斜坡上使用了單箕斗四繩提升機，采用封閉式鋼絲繩，直徑為32mm。又如，奧地利Wodzyki礦井是斜井，1960年以前就使用了雙繩摩擦式礦井提升機，井筒傾角是24度，斜長1138m，串車提升，繩速8m/s，提升6輛煤車和2輛矸石車，有效負荷13.56t，為了防止鋼絲繩在主導輪上產(chǎn)生滑動，在井底尾繩環(huán)處安裝種錘拉緊的導向輪。國內(nèi)是使用的多繩摩擦式提升機也日益增多，1960年第一臺多繩摩擦式提升機投入運行以來，大量的這種提升機在我國安裝運行。
目前，國外多繩摩擦式礦井提升機的發(fā)展方向是：發(fā)展落地式和斜井多繩摩擦式提升機，研究其用于特淺井、盲井的可能性，以擴大起使用范圍；采用新結(jié)構(gòu)，以減小機器的外形尺寸和重量；實現(xiàn)自動化和遙控，以提高工作的可靠性和生產(chǎn)效率，以適應深礦井和大生產(chǎn)量的需求多年來；大量采用先進的拖動、控制系統(tǒng)，甚至是全液壓型等。
隨著礦井開采深度不斷加深和采用集中提升方式，多繩摩擦式礦井提升機有較大的發(fā)展前途。并為此探索具有耐磨性好、摩擦系數(shù)高的摩擦襯墊材料。新結(jié)構(gòu)的多繩纏繞式礦井提升機開始在一些國家使用，它對提升高度大的深井開采有重要意義；采用液壓馬達代替電動機的防爆提升機受到重視；氣力提升也正在研究和發(fā)展中。
現(xiàn)在，各國為爭奪用戶市場，開發(fā)了各種形式、規(guī)格的礦井提升機，以適應各國礦井的開采深度，達到高效、低能耗、低成倍的目的。礦井提升機的發(fā)展總趨勢可歸結(jié)為：在總體上向大負荷、高速、大型化方向發(fā)展。實用、經(jīng)濟、高效、可靠的提升機產(chǎn)品是使用者和制造者共同的追求。
第四節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機在我國的應用情況
我國多繩摩擦式礦井提升機的系列參數(shù)從1960年開始制訂，目前的品種有塔式和落地式；繩數(shù)上有二繩、四繩、六繩；直徑結(jié)構(gòu)已達5.5m；主傳動形式有電動機通過減速器拖動和低速電動機直聯(lián)兩種。我國1958年設(shè)計生產(chǎn)了第一臺2m四繩塔式摩擦式礦井提升機，應用在阜新五龍礦。1960年又設(shè)計生產(chǎn)了3m四繩摩擦式礦井提升機，在寧夏石嘴山二礦使用。從此我國也開始應用塔式多繩摩擦式礦井提升機。
由于防震的需要，各礦山用戶紛紛要求有落地式多繩摩擦式礦井提升機供貨，所以在1977年利用河南大峪溝因地面面積限制，原設(shè)計的雙筒單繩提升機無法安裝的情況下，在無任何落地式多繩摩擦提升機參考資料的情況下，完全依靠自己力量，經(jīng)5個月的努力和攻關(guān)，于1977年10月，使我國第一臺2m雙繩落地式礦井提升機在我國大峪溝誕生。隨后在1982年洛陽礦山機械研究所設(shè)計試制的一臺四繩落地式摩擦礦井提升機在廣東紅工礦運行，1983年由上海冶金礦山機械廠設(shè)計生產(chǎn)了3m四繩直流低速的落地式摩擦提升機在我國浙江長廣煤礦應用和鑒定。從此，我國的塔式和落地式多繩摩擦礦井提升機被礦山廣泛采用。
第五節(jié) 多繩摩擦式礦井提升機提升工作原理
摩擦式提升機其特點是靠摩擦輪與鋼絲繩之間的摩擦力傳動。它又可以分為單繩和多繩兩種。近年來多采用多繩摩擦式提升機。摩擦式礦井提升機適用于鑿井以外的各種豎井提升。提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。為提高經(jīng)濟效益和安全性，摩擦式礦井提升機采用尾繩平衡提升方式，即配有與提升繩重量相等的尾繩。尾繩兩端分別與兩個容器（或容器和平衡重）的底部連接，形成提升繩-容器-尾繩-容器(或平衡重)-提升繩的封閉環(huán)路。容器處于井筒中的任何位置時，摩擦輪兩側(cè)的提升繩和尾繩的重量之和總是相等的。
摩擦提升工作的可靠性取決于鋼絲繩與摩擦襯墊之間是否有足夠的摩擦力，利用熟知的歐拉公式可得，摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力的極限比值為：
式中e——自然對數(shù)的底；
——鋼絲繩對于摩擦輪的圍包角；
——鋼絲繩對襯墊的摩擦系數(shù)；
、——摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力。+—自然對數(shù)的底，