徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)畢業(yè)設計(論文)小梁山煤礦主井提升設備選型設計(多繩摩擦式提升機)THE TYPE SELECTION AND DESIGN OF MAIN SHAFT LIFTING EQUIPMENT FOR COAL OF XIAO LIANGSHAN(MULTI-ROPE FRICTION HOIST)學生姓名學院名稱專業(yè)名稱指導教師20**年5月27日II摘要本文主要介紹了小梁山煤礦主井提升設備（多繩摩擦式提升機）的選型設計以及各配件的選用和零部件的設計和校核等內(nèi)容通過對給定的小梁山煤礦的年產(chǎn)量和礦井深度的計算，選擇合適的箕斗，鋼絲繩，提升機和電動機，并對選定的鋼絲繩，提升機和電動機進行校驗，以及電動機等效功率計算并對選定的提升設備進行了運動學和動力學分析以及電耗計算通過對主井提升設備的選型計算以及對其進行校驗，選擇最適合于小梁山煤礦的安全，合理，經(jīng)濟的提升設備關鍵詞 主井提升設備；多繩摩擦式提升機；箕斗AbstractThis paper mainly introduces the type selection and design of main shaft lifting equipment for coal of Xiao liangshan (multi-rope friction hoist)and the selection of parts fittings content and the design and check of it. Based on the calculation of annual output and coal mine deep given of Xiao liangshan, choose the appropriate skip, wire rope, hoist and motors. By checkout the hoist rope,hoist and motor, to equivalent power calculation of motor, and analysis the kinematics and dynamics and consumption calculation of the selected hoist . Through the selection of selected design calculations and link checking lifting equipment, choosing the most suitable and safety, reasonable, economic lifting devices for this mine.Keywords Main shaft lifting equipment multi-rope friction hoist skip 徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)目 錄摘要 IAbstract II1 緒論 12主井提升機的選型設計 32.1 計算原始數(shù)據(jù) 32.2 箕斗的選型 32.3 提升鋼絲繩的選擇 72.3.1鋼絲繩的最大懸垂長度 72.3.2 估算鋼絲繩每米重力 72.3.3 鋼絲繩安全系數(shù)校核 82.3.4 提升鋼絲繩的維護和試驗 92.4 選擇提升機 102.5 提升機的維護與檢修 122.5.1 提升機設備的日常維護 122.5.2 提升機設備的定期檢查 122.5.3 提升機設備的計劃維修 132.5.4 提升機的潤滑 142.5.5 主提升機操作工自檢自修的具體內(nèi)容 152.6 提升系統(tǒng)的確定 162.7 提升容器的最小自重 172.8 預選電動機 182.8.1 電動機轉(zhuǎn)數(shù) 182.8.2 提升機的最大速度 182.8.3 預選電動機功率 182.9 提升系統(tǒng)總變位質(zhì)量 192.9.1 變位重量 192.9.2 變位質(zhì)量 193 提升設備的運動學和動力學 203.1 提升速度圖 203.1.1 六階段速度圖 203.1.2 加速度的確定 213.2 提升能力校核 253.3 電動機等效功率計算 253.3.1 運動力計算 253.3.2 等效力計算 273.3.3 等效功率 283.3.4 校核電動機過負載系數(shù) 283.4 電耗計算 284 提升機的防滑驗算 304.1 提升機的防滑驗算 304.1.1 靜防滑安全系數(shù) 314.1.2動防滑安全系數(shù) 314.1.3 制動力矩的驗算 325 最終的確定方案 33結(jié)論 34致謝 35參考文獻 36361 緒論礦山提升機是礦山大型固定機械之一，礦山提升機從最初的蒸汽機拖動的單繩纏繞式提升機發(fā)展到今天的交——交變頻直接拖動的多繩摩擦式提升機和雙繩纏繞式提升機已經(jīng)歷了170多年的發(fā)展歷史，它是礦山井下生產(chǎn)系統(tǒng)和地面工業(yè)廣場相連接的樞紐，被喻為礦山運輸?shù)难屎怼?/p>

因此礦山提升設備在礦山生產(chǎn)的全過程占有重要的地位我國早在公元前1100年左右就發(fā)明和使用了轆轤提水和提升重物，這就是現(xiàn)在提升機的始祖1953年撫順重型機器廠制造了我國第一臺纏繞式提升機；1958年洛陽礦山機器廠制造了第一臺多繩摩擦提升機國外礦井提升機的發(fā)展有幾個代表性的時期：1827年出現(xiàn)第一臺蒸汽提升機；1877年制造了第一臺單繩摩擦提升機；1905年使用了第一臺電動提升機；1938年創(chuàng)造了第一臺多繩摩擦提升機；1957年發(fā)明了多繩纏繞式提升機一個現(xiàn)代化的礦井在提升設備的選型上尤為重要因為提升設備選型的合理與否，直接關系到礦井的安全和經(jīng)濟性，因此確定合理的提升系統(tǒng)時，必須經(jīng)過多方面的技術經(jīng)濟比較，結(jié)合礦井的具體條件選擇合適的設備目前我國可以成批生產(chǎn)各種現(xiàn)代化大型礦井提升機以及各種配套設備，無論從設計、制造、自動控制等各方面，我國生產(chǎn)的礦井提升設備都正在跨入世界先進的行列根據(jù)礦井提升機工作原理和結(jié)構的不同，可分為纏繞式提升機和摩擦式提升機單繩纏繞式提升機是較早出現(xiàn)的一種，它工作可靠，結(jié)構簡單，但是僅適用于淺井及中等深度的礦井，而對于井深超過300米的礦井，宜選用多繩摩擦式提升機在國內(nèi)外，多繩摩擦式提升機飛躍發(fā)展，其發(fā)展速度遠遠超過單繩纏繞式提升機，這是因為它有著許多單繩纏繞式提升機無法比擬的優(yōu)點，其優(yōu)點如下：1) 提升容器及靜荷載由多根鋼絲繩共同承擔，提升鋼絲繩直徑較小，主導輪直徑及整個機器尺寸都相應縮小，設備重量也減輕了。

2) 由于提升容器是同時懸吊在多根鋼絲繩上，這些鋼絲繩一般不會同時拉斷，故可以不設置防墜器3) 主導輪直徑的縮小，系統(tǒng)的慣量和主軸上的扭力矩也隨之減小，因而可以使用高速電動機和重量較輕的減速器，電動機功率和電能消耗都相應降低4) 提升鋼絲繩的根數(shù)是偶數(shù)，且由左向捻和右向捻各占一半組成，可以互相抵消鋼絲繩運行中松捻的扭力，減輕了提升容器對罐道的運行阻力，因而延長了罐道及罐耳的使用壽命5) 當多繩摩擦輪提升機安裝在井塔上時，減少了工業(yè)廣場的占地面積，并為地面生產(chǎn)系統(tǒng)的布置創(chuàng)造了有利條件下面是我針對不同的礦井的地質(zhì)、煤層等情況，進行綜合計算分析后，本著安全、經(jīng)濟等原則對提升設備系統(tǒng)進行的選型設計本設計充分貫徹以下設計原則：根據(jù)國家現(xiàn)有的設備生產(chǎn)狀況，結(jié)合某些使用中的具體情況，以及經(jīng)濟角度出發(fā)盡量選用國產(chǎn)設備并力求在條件基本相當?shù)那闆r下進行技術的方案比較，選擇即經(jīng)濟又合理的設備由于本人水平有限，設計中難免出現(xiàn)錯誤和不足之處，敬請各位老師指正2主井提升機的選型設計2.1 計算原始數(shù)據(jù)1）礦井年產(chǎn)量：=150（萬噸）；2）礦井深度：=400（m）；3）提升設備工作制度：年工作日按每年工作300天計算，日工作小時數(shù)按日工作14小時計算；4）原煤的密度=900（)。

2.2 箕斗的選型箕斗是單一用途的體橫容器，僅用于提升煤炭或礦石立井單繩箕斗是我國煤礦廣泛采用的固定斗箱底部卸載式箕斗，采用曲軌連桿下開折頁平板閘門結(jié)構，其優(yōu)點是閘門結(jié)構簡單，嚴密，閘門向上關閉沖擊小，當煤倉已滿，煤未卸完時，卡箕斗產(chǎn)生斷繩的可能性小箕斗閘門開啟主要借助煤的壓力，因而卸載時傳遞到卸載曲軌上的力較小，改善了井架受力狀態(tài)該閘門的缺點是：如果閉鎖裝置一旦失靈，閘門可能由于震動，沖擊而在井筒中自行開啟，不但會把煤卸在井筒里，還會撞壞井筒裝備(如罐道，罐道梁等)，因此必須經(jīng)常認真檢查閉鎖裝置立井多繩箕斗結(jié)構基本與單繩箕斗相同，不同點是連接裝置有所區(qū)別，多繩箕斗下部還有尾繩裝置和安裝配重的地方為了客服上述箕斗閘門的缺點，國內(nèi)外還研制了插板式閘門和圓板式閘門箕斗箕斗的導向裝置可以采用剛性罐道或鋼絲繩罐道在采用鋼絲繩罐道時，除應考慮箕斗本身平衡外還要求裝煤后仍能保持平衡，所以在斗箱內(nèi)上部應安裝可調(diào)節(jié)的溜煤板國外普遍使用大容量箕斗，一般有效載荷在30t以上，使用壽命一般在10～20年閘門型式多為底卸式扇形閘門，外動力開啟式斗箱結(jié)構大體有兩種型式，一是由外層面板和內(nèi)層襯板組成；另一種是整個斗箱采用耐磨合金鋼或不銹鋼，無襯板，質(zhì)量可減少10%～15%。

箕斗設計主要應考慮其機構輕而堅固，有足夠的剛度，裝卸載快，閘門工作可靠箕斗裝載設備是指從井下煤倉向箕斗裝載原煤的中間貯裝與計量裝置對裝載設備的要求是定量，定時，準確，快速的裝載；其體積要小；并適合井下煤塵，水分較大的特點目前立井箕斗裝載設備主要有兩種型式1) 計量倉式箕斗裝載設備計量倉式箕斗裝載設備由斗箱，溜槽，閘門，控制缸和壓磁測重裝置組成當箕斗到達井底裝載位置時，通過控制元件開動控制缸，將閘門打開，斗箱中的煤便沿溜槽全部裝入箕斗利用壓磁測重裝置來控制斗箱中的裝煤量由于工作條件惡劣，目前的壓磁測重裝置使用效果不好，很難準確定量裝載，有待改進計量倉式裝載設備結(jié)構簡單，環(huán)節(jié)少，裝載不用其它機械，在我國已定為標準裝載設備2) 計量輸送機式箕斗裝載設備計量輸送機式箕斗裝載設備中，板式或帶式輸送機安放在稱重裝置——負荷傳感器上，輸送機先用0.15～0.3的速度裝煤，當裝煤量達到規(guī)定值時，由負荷傳感器發(fā)出信號，控制煤倉閘門關閉，輸送機也停止運行待空箕斗到達裝煤位置時，輸送機以0.9～1.2的速度將煤快速裝入箕斗其優(yōu)點是不需開鑿較大的洞室，減少煤的裝倒次數(shù)，向箕斗裝載均勻減少了提升鋼絲繩的沖擊荷載，利于實現(xiàn)提升自動化。

1）提升高度,見式(2.1) 式(2.1) =400+25+13 =438（m）式中 ——礦井深度；——裝載高度：由井下煤倉及裝載設備尺寸確定，可估取=18～25（m），取Hz=25（m）； ——卸載高度：由地面生產(chǎn)系統(tǒng)要求而定，可取=13（m）2）經(jīng)濟提升速度,見式(2.2)=(0.3～0.5) 式(2.2) = =10.46（m/s）式中，取=0.53）估算一次循環(huán)提升時間,見式(2.3) 。