JKMD-3.5×4多绳摩擦式提升机设计[毕业论文+CAD图纸]

煤矿机械设计毕业论文：JKMD-3.5×4多绳摩擦式提升机设计含论文，CAD图纸，任务书，开题报告

JKMD-3.5×4多绳摩擦式提升机设计[毕业论文+CAD图纸]

摘　要

目前我国许多煤矿矿井已经转向中、深部开采，矿井提升设备作为 煤矿的关键设备，在矿井机械化生产中占有重要地位。制动器是提升的 重要组成部分之一，直接关系着提升机设备的安全运行。

多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、安全可靠、提升能力强等优 点，适用于较深的矿井提升。本文利用大学期间所学课程针对多绳摩擦轮提升机，对其滚筒和制动系统进行设计。

在对提升机的制动器选型过程中，因盘式制动器是近年来应用较多 的一种新型制动器，它以其独特的优点及良好的安全性能被广大用户认可，特别是在结合了液压系统和 PLC 控制之后，液压系统和 PLC 超强的控制性能为盘式制动器的应用提供了巨大的工作平台。制动盘的制动力， 靠油缸内充入油液而推动活塞来压缩盘式弹簧来实现。

液压盘式制动器作为最新一种制动器，具有许多优点，所以它在现 代多种类型提升机中获得广泛的应用。它具有制动力大、工作灵活性稳 定、敏感度高等特点，对生产安全具有重要意义。

多绳摩擦提升机是利用钢丝绳与主导轮上的摩擦衬垫之间的摩擦力带动钢丝绳随着主导轮一起转动，从而实现容器的提升和下放。本次设计为JKMD—3.5×4多绳摩擦提升机的设计，设计内容主要有：主轴装置的结构设计和强度及刚度较核计算；钢丝绳的选择计算；传动系统参数确定及主电动机的选择计算；提升高度的计算及校核；防滑条件等验算。

关键词：提升机；多绳摩擦；制动器；防滑条件；液压传动

Abstract

Currently many of our coal mine has turned to deep mining. Mine coal upgrading equipment as the key equipment holds an important position in mechanized production of the mine. The brakes are one of the important components of a direct bearing on Hoist the safe operation of equipment.

Multi-rope friction hoist with small size, light weight, safe, reliable, and strong ability to upgrade apply to the deeper mine hoist. In this paper, the braking system for four-rope friction round hoist have been designed.

In the hoist brake selection process, because in recent years disc brake is used in the new brakes It's unique strengths and good safety performance recognized by the majority of users. Especially in the light of the hydraulic control system and the PLC, Hydraulic System and PLC super performance of the disc brake provides a tremendous platform for the work. Brake disc braking force and rely on the fuel tank filled with oil that drives the piston to compress spring to achieve Disc.

Hydraulic disc brakes as the latest development of a brake, which has many advantages. Therefore it in a modern aircraft types to upgrade gain wider application. It is the braking force,flexibility stability,high sensitivity; on production safety is of great significance.Multi-rope friction hoist take use of friction to bring wire-rope along with leading-wheel turning, which is caused by the effect of wire-rope and the friction liner in the leading-wheel, so as to achieve containers to upgrade and descending. The design is the JKMD-3.5 ×4 friction hoist, and the features are: spindle device structure design ,strength and rigidity verification& calculation; calculation of wire Rope choice; decision of transmission parameters and the main motor choice& calculation; raising height calculation and verification; checking of anti-skid conditions.

Key Words：Hoist; Multi­rope friction; Brake; Anti-skid conditions; Hydraulic drive

目　录

第1章 绪 论 1
1.1 提升机概况 1
1.2 多绳摩擦提升机的分类和特点 2
第2章 设计任务及主要参数 3
2.1 设计题目 3
2.2 设计目的 3
2.3 设计参数 3
2.4 内容与要求 3
2.4.1 设计内容 3
2.4.2 设计要求 3
2.4.3 进度安排 4
第3章 设计步骤及计算 5
3.1 提升容器的选择计算 5
3.2 提升钢丝绳的选择计算 6
3.3 验算提升机强度 7
3.3.1 钢丝绳最大静张力和钢丝绳最大静张力差的计算 7
3.3.2 验算主导轮衬垫比压 8
3.4 天轮的选择 8
3.5 提升机与钢丝绳相对位置 8
3.5.1 确定提升机与钢丝绳相对位置的原则 8
3.5.2 提升机与钢丝绳相对位置各参数的计算 9
3.6 运动学与动力学计算 11
3.6.1 计算最大经济速度 11
3.6.2 预选电动机 12
3.6.3 计算提升系统变位质量 12
3.6.4 确定提升时的加减速度 13
3.6.5 提升系统运动学计算 15
3.6.6 提升动力学计算 16
3.6.7 提升系统工作图 17
3.7 多绳摩擦提升机防滑验算 18
3.7.1 静防滑安全系数 的验算 19
3.7.2 动防滑安全系数 的验算 19
3.8 摩擦轮计算 21
3.8.1 确定滚筒宽度的确定 21
3.8.2 主导轮轮壳强度校核 21
第4章 主轴的设计 23
4.1 主轴的设计要求 23
4.2 主轴的结构设计 23
第5章 主轴的校核 27
5.1 提升机主轴的计算步骤及项目 27
5.2 轴的强度校核 28
5.3 轴的刚度校核 33
附 录 37
参考文献 41
致 谢 43

第1章　绪　论

1.1 提升机概况

提升机是用于矿井提升的重要机械，它能够轻松完成物料下降和提升，是现代矿井必备的重要机械之一。

就我国目前现有的提升机按照大致种类分可以分为两类，即单绳缠绕式和多绳摩擦式。其中单绳缠绕式提升机是早期出现的一种提升机，它的工作原理较简单，就是把钢丝绳的一端固定并缠绕在提升机的滚筒上，另一端绕过井架天轮并且悬挂提升容器，然后利用滚筒转动方向的不同，将钢丝绳缠上或松放，以完成提升或下放容器的工作。由于出现较早并且操作方便，因此单绳缠绕式提升机在矿井提升作业中使用比较广泛。可是这种提升机受到矿井深度的限制。随着现代矿井不断的发展，对于提升机的要求也越来越严格。尤其是更大提升量的需要。这就导致提升机的质量越做越大，并且需要投入更多的钱用于设备的建设和维护，增加了采矿成本。因此才有了多绳摩擦式提升机这个概念的提出。

多绳摩擦式提升机的原理十分简单，是利用了钢丝绳与摩擦衬垫的摩擦力来实现设备的升降，也就是我们后来称之为摩擦提升。这样做的最大好处就是减小了摩擦轮的尺寸，使摩擦轮不会随着井深的增加迅速变大。其次，这样做可以减小主轴的跨度，使得相同的井深条件下可以采用较小的直径和长度，大大节约成本的投入。同时主轴尺寸减小的话我们可以使用功率小一些的电机就可以满足提升机的要求。

摩擦式提升机和缠绕式提升机在工作原理上有很大区别。首先是钢丝绳不是缠绕在卷筒上，而是套在主导轮上，再把提升容器分别挂在两端，借助于安装在主导轮的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传动钢丝绳。这样就可以顺利的完成箕斗后者罐笼的升降。完成整个提升过程。

摩擦式提升机和缠绕式提升机也有许多共同点，最开始使用的也是单绳摩擦式提升机，随着对产量的需求和采掘难度的不断提升，对钢丝绳的直径和强度的要求越来越严格，这些因素直接导致所需钢丝绳的直径越来越大。但是大直径的钢丝绳不但制造困难，悬挂不方便，而且需要较大尺寸的提升机来配合，这无形中增加了采矿成本。为了解决这个问题，在单绳摩擦提升机的基础上创造出了以几根钢丝绳代替一根钢丝绳的新型多绳摩擦式提升机。我国在1958年试制成功了第一台多绳摩擦提升机。洛阳矿山机器厂和上海冶金矿山机器厂于1971年分别制订了JKM型和JKD型多绳摩擦式提升机的系列型谱，经过修改补充于1973年起作为该两厂的定型产品成批生产。

1.2 多绳摩擦提升机的分类和特点

多绳摩擦提升机按布置方式分为塔式与落地式两大类。塔式的优点是：(1) 紧凑省地；(2) 省去天轮；(3) 全部载荷垂直向下，井架稳定性好；(4) 可获得较大的包角；(5)钢丝绳不会没有保护的裸露在雨雪之中，而减少摩擦系数及使用寿命。但塔式较落地式的设备费用要昂贵的多，因提升塔和普通井架比起要更为庞大和复杂，需要更多的钢材。此外，落地式可以同时安装提升塔和提升机，井架高度低而且符合战略观点和有利于地震区建设。

多绳摩擦提升机因为其巨大的优点而被大量投入在矿井工作中。它的优点主要有以下几点：