1、河南理工大学万方科技学院本科毕业论文1前 言矿山提升机是井下和地面的工作机械，是联系井下与地面的主要运输工具，在矿山生产建设中起着重要的作用。它是用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成运送物料和人员的任务。矿井提升机已有很长的发展历史。早在八百多年以前，我国古代劳动人民就发明了轱辘，用手摇骨碌从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车。而现代的矿井提升机提升量大，速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。随着国内矿井生产量的日新月异的提高，对矿井提升机的安全性、可靠性、生产效率以及整机自动化运行水平，降低操作者及维护人员的劳动强度，处理设备事故的速度与对策等成了迫切要求。而
2、矿井提升机卷筒绳槽的加工也与安全性密切相关，钢丝绳的磨损速度，卷筒衬木的使用寿命，以及生产成本等问题的解决都应予以考虑。本次设计是关于 JTP-1.61.2 矿用提升绞车卷筒车绳槽装置的设计，在本次设计中将大学四年所学的材料力学，机械加工工艺学，画法几何及机械制图，机械原理，机械设计，机械制造装备设计等知识进行了一次综合性的运用，为以后进入工作岗位后进一步深造奠定了一定的实践基础，积累了一定的经验。在设计过程中，多次经牛振华老师和河南理工大学工程训练中心张益民老师的耐心指导，为我们能够圆满的完成设计任务奠定了良好的基础。在此表示深深的谢意！由于理论水平，实践经验所限，本设计难免有错误和考虑不足
3、之处，敬请各位导师及阅读者提出宝贵的意见和建议。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文21 矿井提升机的使用及其发展简介1.1 矿井提升机的使用概况提升机是矿山大型固定设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具，在矿山生产建设中起着重要的作用。矿井提升机主要用于煤矿、金属矿和非金属矿中提升煤炭、矿石和矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械电气排组。所以合理的选用矿井提升机具有很大的意义。矿井提升机的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行。为保证提升工作高效率和安全可靠，矿井提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。矿井
4、提升机在工作中一旦发生机械和电器故障，就会严重地影响到矿井的生产，甚至造成人身伤亡。熟悉矿井提升机的性能、结构和动作原理，提高安装质量，合理使用设备，加强设备维护，对于确保提升工作高效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故的发生，具有重大意义。1.2 矿井提升机的发展概况矿井提升机已有很长的发展历史。早在八百多年以前，我国古代劳动人民就发明了轱辘，用手摇骨碌从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车。十九世纪，由于电力的发展，电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十年来，矿井提升机有了更大的发展，出现了多绳摩擦河南理工大学万方科技学院本科毕业论文3式提升机以及先进的拖动和控制系统。目前，国外的矿井
5、提升机正向体积小、重量轻和自动化的方向发展，以适应深井和大量的需要。解放以前，我国根本不能制造大型矿井提升机。解放以后，我国建立了矿井提升机的制造工厂，并已由仿制和改进国外产品发展到能自行设计和制造。目前，我国已能成批生产近代化的大型矿井提升机。1958 年，我国设计并试制成功第一台 DJ2*4 多绳摩擦式提升机，为我国矿井提升机的制造和使用开辟了一个新的领域。目前，我国已能成批生产 JKM 型多绳摩擦式提升机，并正在逐渐形成多绳摩擦式提升机的新系列。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文42 矿井提升机的主要组成部分矿井提升机作为一个完整的机械电气机组，它的主要组成部分如下图 2.1 所示：图
6、 2.1 提升机的组成下面简单介绍一下各部分的作用：一、主轴装置它的作用是：1.缠绕或搭放提升机钢丝绳；2.承受各种正常载荷（包括固定静载荷和工作载荷） ，并将次载荷经过轴承传给基础；3.承受在各种紧急事故情况下所造成的非常载荷，在非常载荷作用下，主轴装置的各部分不应有残余变形；4.当更换提升水平时，能调节钢丝绳的长度（仅限于单生缠绕式双卷筒提升机） ；河南理工大学万方科技学院本科毕业论文5因此,主装置应保证主轴、卷筒和其他部分有足够的强度和刚度。它的结构是：主轴装置包括滚筒、主轴、主轴轴承及调绳离合器（双滚筒特有）等。滚筒的筒壳通过轮辐、轮毂用键和轴固定（固定滚筒） 。筒壳外边一般均设有木衬
7、，木衬上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳在滚筒上作规则排列，并减少钢丝绳的磨损。两米单滚筒只有一个制动盘。当单滚筒作双钩提升，左侧钢丝绳为下边出绳，右侧钢丝绳为上边出绳。单滚筒由于调绳不方便，为此做成双滚筒。双滚筒的左滚筒通过调绳离合器与主轴连接。调绳离合器的作用是使游动滚筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换提升水平时，使游动滚筒与固定滚筒有相对运动。二、减速器减速器的作用：矿井提升机主轴的转数由于受提升机速度的限制，一般在 1060转/分之间，而用作拖动的电动机的转数，一般在 48096 转/分之间。这样，除采用低速直流电动机拖动外，一般情况下不能将主轴与电动机直接联接，中间必须经过减速器。因
8、而减速器的作用是减速和传递动力。3、电机电机的作用：为整个工作系统提供动力。四、制动系统矿井提升机制动系统由制动器和液压站组成。1.制动器的作用是：河南理工大学万方科技学院本科毕业论文6（1）在提升机停止工作时，能可靠的闸住机器；（2）在减速阶段及下放重物时，参与提升机控制；（3）紧急事故情况时，能使提升机安全制动，迅速停车，避免事故的扩大；（4）双筒提升机在调节钢丝绳的长度时，应能闸住提升机的游动卷筒。2.液压传动装置的作用是作为制动力的能源，并控制制动器动作，即根据需要来分别实现工作制动和安全制动。五、深度指示器深度指示器是矿井提升机的一个重要附属装置。目前我国提升机应用较多的是圆盘式深度
9、指示器和牌坊式深度指示器。我矿使用的均是牌坊式深度指示器，机械式和电子式两种。作用：1）向绞车司机指示提升容器在井筒的位置；2）当容器接近井口停车位置时，发出减速信号；3）当提升容器过卷时，打开装在深度指示器上的终端行程开关，切断保护回路，进行安全制动，防止过卷或过放事故的发生；4）减速阶段通过限速装置进行限速保护等。六、电控系统电控系统组成：系统由电动机正反转回路、转子电阻控制回路、手动可调闸回路、信号指示回路、故障开车回路、安全联锁保护回路等环节组成。作用：电控设备用以对矿用提升绞车进行启动、加速、匀速、减速进行控制，且具有必要的电气保护和联锁装置。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文7
10、以下是有关矿井提升机的图：图 2.2 矿井提升机河南理工大学万方科技学院本科毕业论文83 关于提升机衬板绳槽的相关说明3.1 提升机滚筒衬板的作用提升机卷筒由筒壳、支轮、衬板等组成。在筒壳外面安装衬板，钢丝绳缠绕在衬板上，衬板工作情况与卷筒的使用寿命密切相关。大部分单绳缠绕式矿并提升机卷筒均装有衬板。衬板的好坏直接影响着提升机的安全、经济运行和维修使用, 应引起足够的重视。合理选用、安装、使用和维修卷筒衬板是保证提升机安全、经济运转的必要条件。更换衬板也是耗资较大费时费力的项目之一。常用的衬板材料有木质衬板、钢制衬板、塑料衬板等。下面以木质衬板来进行说明：矿井提升机的运转实践证明，木衬对筒壳能
11、起到一定的保护作用，故设计时在筒壳外装有木衬。但木衬对筒壳的保护只有在筒壳的形状比较规则，没有发生较大的变形，并且合适的木材制作木衬（现常用柞木、水曲柳或榆木等制作） ，使木衬与筒壳能各处均匀严密接触的情况下才是有效的，故在安装提升机时，要求筒壳的外形是比较规则的圆柱体，木衬用上述木材制作，并按规定车制绳沟。装设木衬时，应使木衬衬条在长度方向上与筒壳均匀严密的接触，木衬衬条之间的缝隙应尽量予以消除。在使用过程中当木衬已经磨损时，应及时予以更换。木衬每块的长度与滚筒宽度相等，每块的宽度为适宜于制造起见，不超过 150200mm，每块的厚度应不少于钢丝绳直径的两倍，一般为100mm 左右。固定滚筒
12、木衬的螺钉头应沉入木衬厚度三分之一以上，当河南理工大学万方科技学院本科毕业论文9全部木衬固定完以后，应用木塞沾胶水将螺钉孔塞死，并须用木楔将木衬缝添满。使用中的木衬，当因磨损使螺钉头的沉入深度尚存 10mm 时，即应重新更换。3.2 提升机滚筒衬板绳槽的作用及其相关参数衬板车削有绳槽且绳槽排列整齐，可以降低钢丝绳在缠绕运行中的咬绳程度，避免钢丝缠绕时发生咬死以及避免钢丝绳间的过度摩擦，从而提高钢丝绳的使用寿命。按规程要求，卷筒衬木绳槽深度应为钢绳直径的3O%，相邻两绳槽中心距，应比钢绳直径大2 3mm。根据经验，当绳槽深度约为钢绳直径的25%时，完全可以满足使用要求。根据经验，绳槽深度为钢绳直
13、径的2025%时较为合适。槽底半径必须合理，过小会引起钢绳过度挤压而提前断丝；过大又会使钢绳在绳槽中支撑面积碱小，增大其接触应力而导致绳与绳槽的加速磨损。合理的绳槽尺寸，应使钢绳与槽底紧密贴合并保持必要的间隙。此间隙是考虑到钢绳在工作时有向两侧分开的倾向。根据经验，槽底半径R=055d为宜，如图3.1所示：图 3.1 绳槽槽底尺寸d 为钢丝绳的直径河南理工大学万方科技学院本科毕业论文104 常见提升机卷筒衬板绳槽的加工方法4.1 利用普通车床加工绳槽4.1.1 利用普通车床加工绳槽示意图简介煤矿安全规程第369条规定：“滚筒上缠绕两层或两层以上钢丝绳时， 必须设有带绳槽的衬垫” 。根据这一规定,利用普通车床对JTP型3.5M提升机滚筒衬垫加工了绳槽,使钢丝绳排列匀整。普通车床加工绳槽装置示意图(参照图4.1)：图4.1加工步骤1皮带轮， 2皮带轮轴， 3一皮带轮轴轴承座， 4一联接螺栓， 5一联轴器， 6一固定盘， 7一联接轴， 8一刀杆， 9一CDZ6140车床，10一盘形闸移L座骡栓，11一车床机架，12一
