1、江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测江苏师范大学 机电工程学院 毕业设计（论文）任务书专业 班级 姓名 一、设计题目：多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测二、设计任务要求及主要原始资料：设计参数：井深： ;m620sH矿井年产量： 万 吨9Q装载及卸载高度均为： ;18xz设计内容：（1）计算并选择提升容器（2）计算并选择提升钢丝绳（3）计算并选择提升机（4）井塔相对位置计算（5）提升电动机初选（6）提升运动学及动力学计算（7）验算提升机容量（8）验算电耗及效率计算（9）提升机防滑验算（10）绘制提升机设备布置图及井塔位置图（11）制定提升机制动系统性能测试方案（
2、空动时间、闸瓦间隙测定、贴闸油压及开闸油压测定，制动力矩计算）三、设计时间： 年 月 日 至 年 月 日指导教师： （签名）教学院长： （签名）江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测本科生毕业设计（论文）论 文 题 目：多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测姓 名： 史志贺 学 院： 科文学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级 、 学 号 ： 118321121 指 导 教 师： 马军 多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测摘要：本文着
3、重介绍了矿井提升机类型、工作原理以及组成。根据设计参数及要求，对多绳摩擦式矿井提升机的选型进行了详细全面的计算，主要利用了已知的年产量和矿井深度以及装载和卸载高度。经过初步的选型之后，对应经选择出来的设备进行性能检验，即提升机容量验算，防滑验算，提升机的电耗及效率的计算。如果有验证不符合要求的要重新选择或者修改选择的设备，知道正确为止。最后对选择出来的提升机的制动系统进行性能测试，主要是评估提升系统性能的优良效果。论文中包含提升机设备的布置图和井塔位置图。只有正确的选择提升设备，才能提高生产效率，提高经济效益。通过自己对矿井提升机设备知识的学习和信息的收集，在参考借鉴资料、指导老师的指导以及自
4、己的钻研，现在，对矿井提升系统有了深透的了解。关键词：主井提升设备; 多绳摩擦式提升机；Abstract: This paper mainly introduces the multi rope friction hoist machine type selection calculation and selection of the parts and the formulation of hoist braking system performance testing scheme (idle motion time, brake clearance determination, clos
5、e brake oil pressure and opening pressure determination and braking torque calculation). Through for a given coal mine production and mine depth calculation, the correct choice of appropriate skip bucket, wire rope, enhance engine and electric motor, and for wire rope selected to enhance the engine
6、and electric motor to check, and equivalent motor power calculation and then kinematics and dynamics analysis of selected lifting equipment and machine power consumption and efficiency to enhance the calculation. Through the main shaft lifting equipment selection calculation and the check, choose th
7、e most suitable for coal mine safety, reasonable, economy of lifting equipment.Key words: Main shaft lifting equipment; multi-rope friction hoist目 录江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测第 1 章 绪论 .11.1 矿井提升设备的用途及其重要性 .11.2 国内外矿井提升设备的发展与现状 .11.2.1 国内提升设备的发展与现状 .11.2.2 国外提升机的发展与现状 .21.3 矿井提升机系统的组成和分类 .21.3.1
8、矿井提升系统的组成 .21.3.2 提升机的分类 .2第 2 章 多绳摩擦式矿井提升机的介绍 .52.1 多绳摩擦式矿井提升机的工作原理及其主要结构 .52.1.1 主轴装置 .52.1.2 深度指示器 .52.1.3 减速器 .62.1.4 摩擦衬垫 .62.1.5 制动装置 .62.1.6 液压站液 .72.1.7 测速发电机装置 .7第 3 章 多绳摩擦式主井提升机的设计选型 .83.1 设计参数及提升方式 .83.2 提升容器的选择 .83.2.1 提升高度 .93.2.3 一次循环提升时间 .103.2.4 一次合理提升量 .103.2.5 选择合适的提升容器 .103.2.6 核算
9、箕斗一次实际提升量 .103.2.8 提升速度 .103.3 提升钢丝绳的选择 .113.3.1 钢丝绳的最大悬垂长度 .123.3.2 估算钢丝绳每米重力 .13江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测3.3.3 钢丝绳时使用和维护 .133.4 选择提升机 .143.5 提升系统的确定 .153.6 提升容器的最小自重 .153.7 预选电动机 .163.7.1 电动机转数 .173.7.2 提升机的最大速度 .183.7.3 预选电动机功率 .183.8 提升系统总变位质量 .193.8.1 变位重量 .193.8.2 变位质量 .19第 4 章 提升设备的运动学和
10、动力学 .204.1 提升速度图 .204.1.1 六阶段速度图 .204.1.2 加速度的确定 .204.2 提升能力校核 .234.3 电动机等效功率计算 .234.3.1 运动力计算 .244.3.2 等效力计算 .244.3.3 等效功率 .254.3.4 校核电动机过负载系数 .254.4 电耗计算 .25第 5 章 提升机的防滑验算 .275.1 提升机的防滑验算 .275.1.1 静防滑安全系数 .285.1.2 动防滑安全系数 .28第 6 章 提升机制动系统性能测试方案 .296.1 闸瓦间隙的测定方案 .296.2 空动时间的测定 .316.3 盘式制动器制动力矩的计算 .
11、326.4 贴闸油压及开闸油压的测定 .33最终方案确定 .34江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测总结 .35致谢 .36参考文件 .37附件江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测1第 1 章 绪论1.1 矿井提升设备的用途及其重要性提升机安装在地面，矿井提升设备应用于矿井开采，提升设备通过带动钢丝绳，用提升容器从主井井筒中提升出开采出来的煤炭、散落的矿石以及矸石，通过副井井筒运送材料升降人员和设备等。提升机设备就是一座桥梁，架起了矿井井下和地面相互联系的重要生产设备，犹如“咽喉”一样重要，由此可见，矿井提升机的设计、制造和维护的每一个过程中
12、都应该有严格的执行标准和规定，以确保设计的科学性，选型的正确性、维护的严格性，只有这样提升设备才能可靠的生产运作，在安全生产的条件下，实现经济的利益最大化。矿井提升设备的特点如下：1）矿井提升设备事关生命安全，因此，设计选型必须严格遵照煤矿安全规程2）矿井提升设备都是不停的循环往复提升和下降，对工作环境要求比较严格，条件苛刻，因此矿井提升设备的机械电气设备设计和使用必须严格遵照规定，安全稳定可靠。3）矿井提升设备是大型的矿山设备，生产制造成本很高，因此对其进行合理的选择、正确的使用和维护可以更好的使用，延长使用的寿命，提升经济效益。4）设计矿井提升设备，必须熟悉掌握提升设备的知识。内部结构、工
13、作原理、各构件的性能特点、选择设计的规定和依据、运转理论等方面的知识，掌握了这些知识，才能设计或者选择出适合的提升设备，提高矿井提升机的制造质量和安装质量，提高和完善设备设施的可靠性和自动化程度，以做到选型合理，正确使用和维护，是指安全可靠、经济的运转。1.2 国内外矿井提升设备的发展与现状1.2.1 国内提升设备的发展与现状在国内，矿机提升机的发展，历经了数千年。回顾中华文明史，在公元前 1100 年，古代劳动社会就开始使用辘轳，通过手摇辘轳打水，可以说，这就是现代提升机的最原始的设计模型。然而由于我国长时间处在以农业为主的封建社会，科学技术以及工业技术水平低，直到 1953 年的时候，我国
14、的第一台单绳矿井缠绕式矿井提升机在抚顺重型机械厂诞生；1961 年，洛阳矿山机械厂在仿制前苏联 EM 型矿井提升机的基础上，经过不懈的钻研和创新，自行设计制造了 JKM2 4 星多绳摩擦式矿井提升机；1971 年设计制造江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测2了 JK 系列单绳缠绕式矿井提升机，采用了新的设计理念和新型技术，是的提升能力大大的提高。目前，我国所有生产的各种提升机及其配套的设备正在以较快的速度迈向世界先进行列。我国煤炭生产时间短，所以以生产单绳缠绕式提升机为主，设计水平以达到世界先进，从设计到制造都有规定可循，技术已比较成熟。但是，随着生产的需要，大矿井取
15、代小矿井，开采的深度越来越深，由于提升容量和高度的限制，原来的小型矿井已经不能满足生产的要求，不能用于大型的生产规模。现在，大部分的矿井都采用多绳摩擦式提升系统，多绳摩擦式提升机的生产效率远远超过单绳缠绕式提升机，而且，多绳摩擦式提升机的安全性也远高于单绳缠绕式，因此，多绳摩擦式提升机适应了现在矿业的生产井筒较深、产量大的特点。所以说，现代多绳摩擦式矿井提升机的经济效益最大。1.2.2 国外提升机的发展与现状国外提升机的发展要比国内的早了 130 左右，早在 19 世纪初期，踏上资本主义道路的德国制造出了第一台由蒸汽机拖动的木结构的缠绕式提升机，1827 年，有制造了拱结构的提升机；1877
16、年，有了丰富的提升机制造经验和技术的德国，制造出了第一台使用电气拖动的提升机；1938 年，第一台多绳摩擦式矿井提升机；随着矿业生产技术的发展，矿井开采的深度和产量以及开采难度都在不断的增加，为了提高生产效率，对矿井提升机的规格要求也在不断的更新，新的技术、工艺为提升机个发展提供了源源不断的动力。1.3 矿井提升机系统的组成和分类1.3.1 矿井提升系统的组成矿井提升系统的组成包括提升机（本文设计要求为多绳摩擦式主井提升机）、提升容器（主要有箕斗和罐笼）、井架或井塔、天伦或者导向轮、提升钢丝绳以及装载和卸载的设备，井筒罐道的部分组成。1.3.2 提升机的分类根据提升系统设备的用途、设备的类型及工作条件可以分为以下类型1）按用途分类主井提升机-提升煤炭和矿石。副井提升机-专门用来运载工作人员，生活生产物资。2）按提升容器分类箕斗提升机-用于主井提。罐笼提升机-用于副井提升。3）按提升机类型分类江苏师范大学科文学院 多绳摩擦式矿井提升机的设计计算及性能检测3缠绕式矿井提升机摩擦式矿井提升机。4）按提升机布置方式分类塔式落地式矿井提升机。5）按井筒倾角分类分为立井提升系统斜井提升系统。6）按拖动装载分类分为交流电动提升系统直流拖动提升系统。
