斜井提升机设计
斜井箕斗提升设计
xxx铁矿斜井箕斗提升可行性方案研究斜井提升在我国中小型矿井中应用极其广泛。
采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、投产早、地面布置简单等优点。
但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损快，井筒维护费用高。
斜井提升方式大致可分为三种：（1）斜井串车提升：分单钩与双钩两种。
单钩提升井筒断面小，投资少，可用于多水平提升，但产量小，电耗大，矿车易跑偏掉道，多用于产量小于20万t；双钩串车提升则相反。
串车提升斜井倾角一般小于25°。
（2）斜井箕斗提升：与串车提升相比，提升能力变大，又容易实现自动化，且安全性能搞，但需有装卸设备，投资较大，开拓工程量大，适合于倾角为25°---30°的斜井中。
（3）胶带机提升：与箕斗提升相比，提升能力更大，取消了摘挂钩放矿等环节，有效提高了劳动生产效率，同但与此同时，投资成本太高维护费用也很高，安装较繁琐。
xxx铁矿于1970年建成至今已有40多年，作为一个年产18万t的中、小型矿井，自从1998年从露天转为地下采矿起，一直使用斜井串车提升，但多年以来串车提升一直存在着一个通病，那就是提升能力差，随着开采深度的逐渐增加，串车提升能力差的问题日益凸显，为解决串车提升能力差的问题，我们设计一套斜井箕斗提升，随着果岭以及龙山零星采矿点的结束，未来xxx铁矿的产量将集中于煤炭冲、禁冲采区，现以煤炭冲、禁冲采区深部铁矿的开采为例。
煤炭冲210斜井目前已安装猴车，如此该井已经无法提供矿石废石的提升，猴车安装完成后，煤炭冲采区所有矿石都将由龙南230斜井提升，提升循环时间大大增加提升效率降低，为此我们必须在煤炭冲、禁冲采区设计一个提升能力大的箕斗斜井。
1.斜井箕斗的提升要求及特点斜井箕斗提升主要用于大、中型矿山。
斜井倾角一般为30°～40°。
箕斗斜井的布置及对斜井的技术要求可参照串车斜井的有关规定，同时，还应考虑箕斗斜井提升的下述特殊要求：（1）矿石块度大、生产规模大的矿山，为了延长箕斗的使用寿命，增大箕斗提升能力，一般应设置地下破碎站。
铁路斜井提升工法
铁路斜井提升工法铁路斜井主要为隧道正洞施工服务，使用期短,提升又是隧道施工阶段的临时设施，因此在选择提升容器和出碴方式时要考虑到工程数量少、设备简单、投产快、使用方便，安全等因素;同时由于近年来大型施工机械在长大隧道的采用，还应满足大型机械施工出碴能力大的要求,考虑到上述特点，我们提出采用“大型侧卸式矿车井口斜坡不摘钩”卸碴方案,并在磨溪一号隧道付诸实施,经总结提高形成本工法。
一、工法特点本工法采用大型侧卸式矿车，在隧道内装碴运输和斜井提升均用同一车辆；斜井出碴的顺序是：大型侧卸式矿车在工作面装碴后用电瓶车或列车牵引至斜井井底平车场，摘钩后挂到提升钢丝绳上,每次提升机提升一辆矿车至井口的斜坡栈桥上不摘钩卸碴，石渣经过漏斗装入栈桥下的自卸汽车内远运。
本工法特点：（一）具有胶带运输机和箕斗提升的特点，可以避免在铁路斜井使用时的特点：1、井口不摘钩可防止溜车的危险。
2、矿车不摘钩停在斜坡栈桥上，提升钢丝绳始终有一定的张力,可减少因钢丝绳松弛而产生的乱线。
3、要求的井口场地小；4、提升能力大，提升能力完全可以满足隧道快速施工的需要。
5、由于井底不设渣仓，可以减少由于设井底碴仓而引起的工程数量、斜井进入井底渣仓的增加长度、破碎过筛设备、卸载洞室（井底碴仓）,也没有胶带运输机提升那样多设备和设备安装期,因此具有工程数量少、设备少、投产快、成本低的特点。
6、井底运输和斜井提升采用同一容器石碴不需转载简化了施工。
7、井口用漏斗代替碴仓不但设备简单，造价低而且可避免北方冬季施工，石碴在碴仓内冻结而采取的防寒措施。
（二）和井口平车场的串车、大型矿车提升相比，除前述特点外尚有:1、可避免串车提升在井身易掉道的缺点。
2、井口不设平车场可减少井口车场和电瓶车牵引等设备。
3、可避免因井口摘挂钩所占用的提升时间。
（三）和自卸汽车出渣相比1、可适用于倾角小于等于25度的斜井而不受自卸汽车出渣斜井倾角小于等于8度的限制。
2、可避免自卸汽车出碴,汽车的消耗大而要求通风量大、斜井的断面大和出渣成本较高的缺点。
提升机设计方案
角移式制动器
平移式制动器
工作制动气缸10充气时抱 工作制动气缸10充气时抱 闸,放气时松闸,安全制动气 放气时松闸, 缸11工作情况与之相反.当 11工作情况与之相反. 10充气或11放气时都可以 10充气或11放气时都可以 使立杆8向上运动, 使立杆8向上运动,通过三 角杠杆3、拉杆4 角杠杆3、拉杆4等驱使前 制动梁上的闸瓦压向制动 轮14产生制动作用。反之 14产生制动作用。反之 若10放气或11充气，实现 10放气或11充气，实现 松闸。顶丝6 松闸。顶丝6辅助后制动梁 实现平移。 优点：围抱角比较大，产 生的制动力矩较大，闸瓦 压力及磨损较均匀 缺点：结构太复杂
我的主要改进方案
（1）采用耐高温新型高分子复合材料做闸 瓦 （2）在销轴外加套一个销轴帽，以便储油 （3）在液压油的过滤器前加一个离心泵以 净化压力油。 （4）在液压缸活塞立杆上加一铅直重锤或 水平测量仪。 （5）在制动梁的外侧加一弹簧装置，弹簧 连汽缸装置。Fra bibliotek 改进达到的目的
以上改造均是局部小改造，其改造所需费 用比没改造前因产生故障而造成的损失要 小的多，经济；由于改动的地方小，方便 操作且不会影响提升机其他部分的运转， 易行且实用，也就达到了改造的目的。
3）制动器有时不能制动。其原因可能是制动器液压缸 活塞卡缸，卡缸原因：（1 活塞卡缸，卡缸原因：（1）压力油脏，致使金属屑粒 黏附在活塞或缸体表面而卡缸；（2 黏附在活塞或缸体表面而卡缸；（2）液压缸活塞立杆 安装偏心卡缸，原因是立杆偏心致使活塞与缸壁直接产 生摩擦，且活塞愈下移阻力就愈大 改进方法：在压力油的过滤器前加一个离心泵装置，先 让压力油通过离心泵将油离心分层，然后将上层较为洁 净的油输入过滤器进行第二次净化，最后再通入液压缸； 在立杆上加一个铅直重锤或水平测量仪来消除安装偏心。 4）如果闸瓦间隙太大，会导致制动时间过长，松闸和 制动缓慢而不能按要求按时制动。 改进方法：在两个制动梁的外侧加一弹簧装置，弹簧连 接汽缸装置，通过汽缸控制弹簧压缩和伸长来灵活调节 闸瓦间隙，调节制动梁的移动，进而实现抱闸和松闸。
煤矿运输专项设计
*******福山煤业矿井运输系统专项设计********** 煤业机电科运输系统专项设计一、矿井提升方式主斜井提升方式为强力皮带提升，副斜井人员运送方式为架空乘人装置运输，物料运输方式为绞车升，生产期间的人员运输管理严格按照“行人不行车，行车不行人”的规定执行。
二、主斜井提升设备 主斜井带式输送机设计参数：B=1000mm ， V=2m/s ，Q=250t/h 防爆电动机YB 3554-4，N=250kW ，一台；减速器：ZSY500-25，一台；闸式制动器：YWZ5-400/121，一台；逆止器：NYD270 ,一台；液粘软起动装置：YNRQD150；带油泵电机及冷却电机(防爆),一台；液压绞车自动拉紧装置：YZLA-150，N=15kw,一套。
主斜井带式输送机具体选型：输送物料：原煤，粒度0～300mm 、散密度：ρ=0.9t/m 3、输送量：Q=250t/h 、从尾部至头部水平输送距离：L≈530m 、提升高度：H≈227m 。
最大倾角δ＝24.34°。
预选带式输送机参数：带宽B ＝1000mm ，带速v ＝2.5m/s ，承载托辊组为60°深槽角托辊Φ133mm ，回程托辊组为V 型托辊Φ133mm ，阻燃型钢丝绳芯ST1600胶带，液压自动拉紧，传动滚筒直径φ=1000mm ；上运段摩擦阻力系数取f=0.024 胶带与传动滚筒之间摩擦系数u=0.35 输送能力验算：h t Svkp Q MAX /2507356.3>==圆周驱动力计算：KN F F H q q q q q CfLg F S S g G G B KU RO u 4.119)]2([21=++++++=传动滚筒轴功率计算：kw v F P u A 5.298== 电动机功率计算：kw P P AM 378==η，取电动机2x250kW ，输送带下垂度要求最小张力计算： 承载分支：kN a h gq q a F manG B 5.9)/(8)(0min=+回程分支： kN a h gq a F B u 8.8)/(8maxmin ==输送带传动滚筒奔离点张力（考虑不打滑和下垂度要求）取：kN F 4.1142=输送带传动滚筒趋入点张力（最大张力）计算：kN F F F u 2.16821=+=输送带在机尾滚筒处张力计算：kN F Hg q q q q fLg F F st B G B RO 6.9)(14=--++-= 输送带静安全系数计算：5.9max==F Bn σ，接头效率0.9， 满足要求 逆止力矩计算：Mzh=1.5（Fst-FH ）D/2=42.9KN.M带式输送机为上运输机，配有制动器，逆止器。
提升机选型设计说明书
1.提升容器的选择1）小时提升量：式中-----不均衡系数。
《规范》规定：有井底煤仓时为1.10~1.15;无井底煤仓时为1.20;----提升能力富裕系数。
2）提升速度：式中---提升距离，罐笼提升时：；箕斗提升时：。
3）一次提升时间估算：式中---提升正常加速度，通常；---容器启动初加速及爬行段延续的时间，取5~10s；---提升容器在每次提升终了后的休止时间，s。
4）一次提升量的确定：2.钢丝绳的选择1）钢丝绳的端部荷重：立井：式中---容器的载重量，即实际一次提升量,kg ；---容器（包括连接装置）的重量,kg 。
斜井：式中---井筒的倾角；---提升容器在倾坡运输道上运动的阻力系数。
2）钢丝绳的单重：立井：斜井：式中---钢丝绳的公称抗拉强度，一般选=155~170；m----钢丝绳的静力安全系数；---提升距离, m ；---钢丝绳的摩擦阻力系数；---井架高度, m 。
---钢丝绳的最大悬垂长度，m 。
箕斗提升：罐笼提升：3.提升机的选择1）滚筒直径：；式中：---滚筒的计算直径，mm ；---已选定的钢丝绳直径，mm ；---已选定的钢丝绳中最粗钢丝的直径，mm 。
2）滚筒缠绕宽度及缠绕层数计算：单滚筒单层单钩提升：；单滚筒单层双钩提升：式中：---定期试验用的钢丝绳长度，一般取30m ；d---钢丝绳直径，mm；---钢丝绳在滚筒上缠绕时，钢丝绳间的间隙。
3）钢丝绳作用在滚筒上的力：a)钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力：立井：；斜井：。
b)钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力差：立井：；斜井：。
4.提升系统的确定1）天轮直径：；2）井架高度计算：立井：箕斗提升：；罐笼提升：式中：---容器的全高, m；---天轮半径, m；---过卷高度；---箕斗在卸煤位置时，高出卸载煤仓溜煤口的高度，一般取0.3~0.5m 。
斜井：斜井甩车场：式中：---钢丝绳从井口至天轮接触点的斜长，m；---钢丝绳的倾角。
3. 斜井设计
3 斜井井筒的结构与设计斜井开拓在技术上和经济上要比立井有利的多，具有投资少，速度快、成本低的优点。
近年来，随着矿井集中化、大型化、机械化和自动化程度的不断提高，要求发展连续运输工艺，增大提升能力。
国内外许多新建和改扩建的矿井，包括开采深度较深的大型矿井，都趋向于采用斜井开拓方式或斜井—立井综合开拓方式。
3.1 斜井井筒装备及断面布置斜井按用途分类有：提升矿石或煤炭的主斜井；提升矸石、下放材料、设备和行人通风的副斜井；出风和兼作安全出口的斜风井；对特大涌水的矿井，还有专门敷设管路的排水斜井；采用水砂充填处理采空区的矿井还有专门的注砂斜井等。
其中主斜井按其提升方式又有矿车单车或串车提升斜井；箕斗提升斜井；胶带运输提升斜井和无极绳提升的斜井；而副斜井作为辅助提升，多为串车提升斜井。
串车斜井初期投资少，设备简单，但井筒倾角和提升速度受限制。
所以，一般适用于倾角不大于25°的中、小型矿井。
箕斗斜井的特点是倾角不受限制，提升速度高，提升能力大．但在井下和井口需设置装卸载设备和煤仓。
一般适用于井筒倾角为20°~35°的大、中型矿井。
胶带机斜井的特点是运输连续，安全可靠，运输能力大，但初期投资多，并要求倾角不大于17°。
一般用于大型矿井。
3.1.1斜井井筒装备与设施根据斜井井筒的用途和生产要求，井筒内除设有提升设备和轨道外，还设有轨道、人行道台阶、扶手、躲避洞和各种管路电缆等。
（1）轨道和道床斜井井筒轨道型号是根据提升容器的类型、提升速度和提升量确定的。
一般串车提升采用15、18、24kg/m的轻轨；箕斗斜井钢轨取33、38、43及50kg/m的重轨。
倾角小于20°的斜井井筒，其道床与一般的水平巷道的道床结构相似，只是因提升容器的不同对道床有不同的要求而已。
串车斜井一般采用石渣道床，如提升量大、服务年限长，用固定道床较好。
对于提人的串车斜井，要结合人车断绳保险装置的要求确定道床结构。
矿井提升
多绳缠绕提升机
特点：提升深度深，提升重量大；如前苏联 和英国共同研制提升2250米，载荷18吨的 多绳缠绕缠绕式提升机。
调绳离合器的作用：更换水平，调节绳长。 为什么要调绳？
2 深度指示器
作用：a、指示容器在井筒中的位置 b、容器接近井口时发出减速信号及减速控制指令 c、提升过卷时，切断安全回路，实现安全制动 d、减速阶段提供给定速度并通过限速装置实现过 速保护 测量方法： 直接式：测量精确、可靠、不受钢丝绳打滑、蠕 动等因素的影响；缺点：技术复杂 间接式：通过与提升容器机械连接的传动机构间 接测量提升容器在井筒中的位置。（滚筒转角） 简单，易于实现；但不能精确测量。
绞车房提升机示意图一（液压、盘型闸、双滚筒）
盘形闸
其它提升设备－调度绞车
矿用提升机的类型及使用范围
按用途分： （主井提升机、副井提升机） 按结构分： （缠绕式提升机（立井和斜井）、 摩 擦式提升机） 按拖动方式分：（交流拖动提升机、直流拖动提 升机） 按滚筒个数分：（单筒、双筒） 按制动闸分： （带式、块式、盘式） 按卷筒直径分：（0．8、1．2、1．6、2……） 按防爆性能分：（防爆型、非防爆型）
造成钢丝绳断裂主要原因： ①钢丝磨损严重（内磨损和外磨损） ②锈蚀（环境潮湿、有淋水、上油不及时） ③疲劳（钢丝绳选择不当，与天轮、卷筒不匹配） ④超负荷运行
提升钢丝绳定期试验（既试验间隔期）的要求：
①升降人员或升降人员和物料的钢丝绳，自悬挂时起，每隔6个月 试验一次；悬挂吊盘的钢丝绳，每隔12个月试验一次； ②升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起经过1年进行第一次试验，以 后每隔6个月试验一次； ③新钢丝绳到货后，必须按规定内容项目进行验收试验，合格后妥 善保管备用，防止损坏和锈蚀； ④每卷钢丝绳必须保存有完整的原始资料（包括出厂厂家说明书、 合格证、验收证书等） ⑤新绳保管超过1年的钢丝绳，在悬挂前必须再进行一次试验，合 格后方可使用； ⑥直径在18mm及以下专为提升物料用的钢丝绳，有厂家合格证书， 外观检查无锈蚀和损伤，可以不做试验。
副井提升设备选型设计
副井提升设备选型设计副井为斜井，是辅助提升井,主要担负升降人员，升降大、中小型设备、下放坑木、材料、水泥、砂石、提升井下矸石等辅助提升任务。
单水平提升，井上、下均为甩车场，采用单钩串车提升方式。
一、设计依据1、矿井年产量：60万t2、副井井口标高：+1490.00m3、井底标高：+1100.00m4、井筒倾角：α=25°5、提升斜长：L=923m。
6、辅助任务量：①矸石：46t/班；②水泥：2.75t/班；③砂石：8m3/班；④坑木：2.5m3/班；⑤金属支架、背板1次/班；⑥最大件设备：5.5t（包括2t平板车质量）。
⑦人员：69人。
7、提升容器：矿车为1tU型固定车箱式标准矿车，600mm轨距，容积1.1m3，每车装煤1.0t，装矸1.75t，自重610kg，允许牵引力58.8kN；8、矿井工作制度年工作日 b=330d日净提升时间 t=16h9 、井底车场甩车增加的运行距离 LH=30m10、井口栈桥上串车增加的运行距离LB=30m二、计算一次提升量：1、一次提升循环时间提升斜长：LX =LH+L+LB=30+923+30=983m初步选定的绞车最大速度为2.56m/s则每次提升的持续时间T=0.213LX+80=0.213×983+80=289s 一次提升量：K 1·K2·A·TQ=————————b·t·36001.15×1.15×600000×289 =———————————————330×16×3600=12t确定每次可提煤车3辆，矸石车两辆人车（XRB15—6/6型）壹辆，自重2200kg三、提升钢丝绳的选择1、提升各种负荷的绳端载荷(1)提煤时，绳端荷重Q m=3×(1000+630)(Sina+f1cosa) =3×1630×0.3514=1718kg(2)提矸石时，绳端荷重Q G=2×（1600+630）(Sina+ f1cosa) =1567kg(3)提人时绳端荷重Q R=1×(2200+15×70)(Sina+f1cosa) =1142kg2、计算钢丝绳单位钢丝绳悬垂长度：Lc=566+30=596m钢丝绳单位长度重量：[提煤荷重最大1718kg]Pk=Qd[1.1δB/m-L(sinα+f2cosα)]=1718/[1.1×17029.26/7.5-596(sina+0.2cosa) =1718/(2498-316)=0.78kg/m选钢丝绳18NAT6×7+Fc1670Zs108破断力总和Q B=179kN ，单重Pk=1.14kg/m3、钢丝绳最大静张力及安全系数（1）提煤时静张力：Fz=Qd+Lt·Pk(Sinα+f2cosα)=1718+566×1.14(0.342+0.2×0.94)=2060kg安全系数： Q B/F Z.g=8.87＞7.5（2）提矸时静张力：F Z=1909kgm矸=Q B/F Z=9.56＞7.5（3）提人时静张力：F Z=1484kgm人=Q B/F Z=12.31＞9故所选钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求（三）钢丝绳选择及校验１、提升容器选择矿车为1tU型固定车箱式标准矿车，600mm轨距，容积1.1m3，每车装煤1.0t，装矸1.75t，自重610kg，允许牵引力58.8kN；材料车为600mm轨距矿用材料车，运送坑木、背板、金属网等材料；平板车为二种，一种为矿用标准平板车，运送一般设备；另一种为专用重型平板车,专门运送大件物体、采煤机、支架等较重设备。
斜井提升ppt课件
1.固定天轮 单钩提升时
Lx min
B 2 tan a
B 2 tan130'
19.1B
双钩提升时（如图所示） 按外偏角
L' x m inLeabharlann 2B a 2 tan a1
s
2B a s 2 tan130'
19.1(2B
a
s)
按内偏角
Lxm in
sa 2 tan a2
sa 2 tan130'
（7）煤的松散容重, kg/m3；
（8）采用的提升方式； （9）矿井电压等级；
二、选择计算
一次提升量和车组中矿车数的确 （1）根据矿井年产量要求计算矿车数
小时提升量
msh
ca f An brt
一次提升量
m Tmsh ca f AnT 3600 3600brt
一次提升矿车数
m
n1 m1
（2）根据矿车连接器强度计算矿车数
4.天轮选择计算
1)固定天轮《煤矿安全规程》规定
地面天轮a ＞ 90°时 DT 80d
a ＜90° 时
a 井下天轮 ＞90°时
DT 60d
DT 60d
a ＜90°时 DT 40d
2)游动天轮《煤炭工业设计规范》规定
DT 40d
5.预选提升电动机
(1)估算电动机功率：
单钩提升
P Fj maxvm 1000 j
ma n(m1 mz1)(sin
Qp f1 cos )g mp L0 (sin
f2 cos )g
安全规程规定值
3.提升机选择计算
最大静张力为
Fjmax ng(m1 mz1)(sin f1 cos ) mp L g(sin f2 cos )
10章 斜井提升设备的选型计算
2) 一次提升量Q
Q AxTx Ca f ATx , 3600 3600br t t 次
(9-22)
3) 一次提升矿车数z1
z1 Q G
t
(9-23)
G Vc ,
(9-24)
式中 φ —— 装载系数。倾角为20°以下时，φ＝1；
倾角为21°~25°时，φ＝0.95~0.9；倾角为25°~30°时，φ＝0.85~0.8； γ —— 煤的散集密度，t/m3； Vc —— 矿车容积，m3； G —— 矿车中货载质量，t。
(二) 速度图参数的确定
4．加速度a1和减速度a3 • 《煤矿安全规程》规定： 升降人员时，a1 和a3 都不得超过0.5m/s2 ，对物料提升的a1 和a3 没 有限制。一般可用0.5m/s2，也可稍大一些。但要考虑自然加速度 与自然减速度的问题。
5．摘挂钩时间θ1
• 甩车场θ1＝20s；平车场θ1＝25s。 6．电动机换向时间 • θ2＝5s。
二、一次提升量的确定
(一) 提升长度L 采用甩车场时，
L LD L's LB , m
(9-1)
采用平车场时．
L L'sHale Waihona Puke LB ,m(9-2)
式中 LD —— 井底甩车道长，即从井底至井底尾车停车点的距离。应根据设计出 的甩车场长度及一次拉的矿车数而定，一般可取25~35m； LB —— 从井口至栈桥尾车停车点的距离，它近似地等于从井口至道岔A的 距离。根据一次拉车数或由车场设计确定，一般可取25~35m； Ls' —— 井筒斜长，m。
式中 C —— 提升不均衡系数。
有井底煤仓时，C＝l.10~1.15；无井底煤仓时，C＝l.20； 当矿井有两套提升设备时，C＝1.15；只有一套提升设备时，C＝1.25；
JK型矿井提升机的设计
JK型矿井提升机的设计1 前言矿山提升设备是矿山运输中的咽喉设备，占有重要的地位，是井下与地面联系的主要工具。
矿山提升设备的用途是沿井筒提运矿石和废石，升降人员，下放材料、工具和设备。
矿山提升设备在工作中如果一旦发生机械和电气故障，就会造成停产，甚至人身伤亡。
为了保证生产和人员的安全，要求矿山提升设备运行准确，安全可靠，并必须配有性能良好的控制设备和保护装置[1]。
1.1课题提出矿井提升机是安装在地面，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械。
提升方式一般可根据矿井年产量来确定：年产量小于30万吨的小型矿井，多采用一套罐笼提升设备完成全部的提升任务；年产量大于30万吨的大中型矿井，由于有提升煤炭及辅助提升的任务较大，一般均设主、副井两套提升设备。
主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼完成辅助提升任务。
对于年产量大于180万吨的大型矿井，一般主井需要两套箕斗提升设备，副井除配备一套罐笼提升设备外，有时尚需设置一套带平衡锤的单容积提升设备作辅助提升。
竖井开采的矿井，一般采用单绳缠绕式提升设备，当年产量超过60万吨，井深超过350ｍ的矿井，应考虑采用多绳摩擦式提升设备；即使矿井年产量较少，但井更深时，也可采用多绳摩擦式提升设备。
矿山提升设备的主要组成部分：提升容器、提升机、提升机钢丝绳、井架和天轮（或井塔）以及装卸载附属装置等。
根据用途、工作条件、构造形式等，提升设备可作如下分类：（1）按用途分○1主提升设备：专用于提升煤炭；○2副提升设备：用于提升矸石、运送材料、设备和升降人员等辅助工作。
（2）按井筒角度分○1立井提升设备：有罐笼和箕斗之分；○2斜井提升设备：有箕斗和串车之分。
（3）按提升机缠绕机构分○1等直径圆柱型滚筒单绳缠绕式提升机；○2变直径圆锥型滚筒单绳缠绕式提升机。
缠绕式提升机的主要部件有主轴、卷筒主轴承调绳离合器、减速器、深度指示器和制动器。
（4）按提升机滚筒数量分○1单滚筒提升机：用于单购提升；○2双滚筒提升机：用于双钩提升。
提升机整体设计
摘要矿山生产的全过程离不开矿山提升和运输工作。
因此，运输和提升工作的好坏直接影响到矿山生产能否正常高效进行。
如果说运输线路是矿山生产的动脉，那提升设备则是其咽喉，可见其重要性和必要性。
提升机是联系井下和地面的重要运输工具，矿井提升工作是整个采矿工程中的重要环节。
矿井提升机的主轴装置是其主要的工作机构，它不仅要承受各种正常载荷（包括固定载荷和工作载荷），还要承受各种紧急事故情况下所造成的非正常载荷。
为了使提升机高效、安全、可靠地为国内外矿山机械用户服务，实现广大用户和企业的经济双赢，实现矿山机械用户的高效、安全、低耗的良性经济发展态势。
设计者要综合运用机械设计等知识，通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关资料，完成预期设计任务，并使机械设计的基本技能得到训练。
本文简要介绍了提升绞车的工作原理，分类及性能要求，根据提供的技术规格和设计参数，提出了提升绞车的总体设计方案。
矿用绞车为例，着重说明了减速器系统的设计，确定了各部分结构尺寸，并对箱体进行了设计。
根据提升系统的基本要求，对滚筒的强度、受力进行了分析。
关键词：矿井提升机滚筒主轴设计AbstractThe whole process of production in mines from mining ascension and transport work. Therefore, transportation and ascension direct influence work on mine production can be normal efficient. If the transport line is the artery, the mine production lifting equipment is its throat, It is obvious that its importance and necessity.Hoist is an important transport machine that contacting underground and surface, And it is the important link in the whole mining engineering.The spindle device of mine hoist is the primary operating mechanism, it not only to bear a variety of normal load (including the fixed load and working load), but also bear abnormal load that caused by a variety of emergency situation. In order to improve machine efficiency, safety, reliable customer service for domestic and foreign mining machinery to achieve the majority of users and the enterprise's economic win-win situation, mining machinery users to achieve efficient, safe, low consumption of good economic development trend. Designers to design the integrated use of mechanical knowledge, through the design calculations, drawing and the use of technical standards, specifications, design manuals and other information, is expected to complete the design tasks, and mechanical design of the basic skills of training.Principle, catalogue and requirement of the lifting winch for coal mines are introduced simply. Based on requirements and the parameters provided ,the total design idea for the lifting winch is proposed. As the example ,JTB-0.8×0.6A utilized in coal mines is designed. The design for the retarder is introduced in detail. The dimensions of all the parts are determined. The box is also designed. In order to force applied on the lifting winch ,strength of the roller is calculated.Key words: Hoist Drum Spindle Design目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1 矿井提升机的简介 (2)1.2 矿井提升机的用途和发展概况 (3)1.3 矿井提升机的工作原理 (5)1.4 矿井提升机的任务及其地位 (7)2 提升机的选型和计算 (9)2.1 设计依据 (9)2.2 罐笼的选择 (9)2.3 钢丝绳的选择 (9)2.4 卷筒的选择 (12)2.5 提升机的选择 (13)3 提升机减速器的设计 (15)3.1 拟定传动方案 (15)3.2 预选电动机 (15)3.3 计算传动装置的总传动比i分配传动比 (16)3.4 主轴的确定 (17)3.4.1主轴直径的确定 (17)3.4.2 轴的校核 (18)3.4.3 确定主轴部分的轴承及校核 (20)3.5 减速器的设计 (22)3.5.1齿轮的确定 (23)3.5.2 减速器各轴的确定 (32)3.5.3 各轴轴承的选择 (42)3.5.4联轴器的设计 (42)3.5.5 提升机各部分键的选择 (43)3.5.6减速器机体结构尺寸 (44)4 制动器设计 (47)4.1 制动器设计要求 (47)4.2 提升机制动器主要类型 (48)4.3 盘式制动器的结构及工作原理 (51)5 提升设备的运动学及动力学计算 (54)5.1 提升系统变位质量的计算 (54)5.2 提升加速度的确定 (55)5.2.1 选择加减速度 (55)5.3提升设备的动力学计算 (57)致谢 ........................................... 错误！未定义书签。
矿山斜井串车提升运输设计计划书
矿山斜井串车提升运输设计计划书矿井原始资料：1 年提升量：An=30kt/a ，含矸率20%2 工作制度：矿井年工作日330d，每天净提升时间16h3 开拓方式：斜井开拓。
4 井筒特征：井口标高+537m，井底标高+440m，倾角为22. ，斜长L=258.9米5 提升内容：提煤，提矸，下放设备，材料等提升任务。
6 提升容器：MCG1.1-6 型翻斗矿车，矿车容积1.1 m3，，矿车自重Q C=610kg，矿车装载煤重Q m=1000kg，最大装载量Q g=1800kg7提升方式：斜井单勾串车混合提升8 一次下放车数：一次串煤车3辆或矸石车一辆9提升长度：Lt=Lp+L+L1+L2=15+258.9+10+5=288.9式中：为井口至岔道中心长度；岔道中心至钩头停车处斜长10 钢丝绳的悬垂长度：Lc=Lp+ L+20=15+258.9+20=293.9M式中：20起坡点至天轮接触点的钢丝绳长度。
11 每班下放材料4次，每班下放雷管，炸药2次，每班下放其它3次。
选型设计：第一节：提升方式和车场型式的确定：斜井提升在我国中、小型矿井中应用及其广泛。
采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、出煤快、地面布置简单等优点。
但一般斜井提升能力较小，钢丝绳磨损较快，井筒维护费用较高。
斜井提升方式大致可分为以下三种：斜井串车提升、斜井箕斗提升、胶带输送机提升。
以上三种斜井提升方式，以斜井串车提升应用最多，特别是我国南方中、小型矿井应用更为普遍。
为此我们主要研究斜井串车提升。
斜井串车提升：可分为单钩串车与双钩串车两种，其中单钩串车提升井筒断面小，投资少，可用于多水平提升，单产量较小，电耗大而双钩串车提升则恰恰相反。
故前者多用于年产量在210kt以下，倾角小于︒25的斜井中。
后者多用于年产量在300kt左右，倾角不大于︒25的斜井中。
串车提升按车场型式不同又可分为平车场和甩车场两种方式。
甩车场提升方式的优点是：地面车场及井口设备简单，布置紧凑、井架低，摘挂钩安全方便；缺点是提升循环时间长，提升能力小，每次提升电动机换向次数多，操纵复杂，这种甩车场的提升方式在我国东北地区采用较多。
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一提升方式的选择
斜井提升在我国矿井应用极其广泛，它包括斜井串车、斜井箕斗及斜井带式输送机三种提升方式。
采用斜井开拓具有初期投资少、建井快、地面布置简单等优点。
但一般斜井提升能力小，钢丝绳磨损快，井筒维护费用高。
（一）斜井串车提升
可分为单钩与双钩串车两种。
其中，单钩串车提升井筒断面小，投资小，生产能力小，耗电量大，但可以用于多水平提升。
双钩串车提升能力较大，但只能用于单水平提升。
一般年产量在21万吨以下的小型矿井多采用单钩，年产量在30万吨左右的矿井多采用双钩，两者适用于倾角在25°以下。
(二)斜井箕斗提升
与串车提升相比，具有提升速度大，生产能力高，容器自重小及装卸载易实现自动化等优点。
但需设置装卸载设备、建造煤仓，基建投资大。
此外，为了提升矸石、下放材料、升降人员，需要外设置一套副井提升设备。
箕斗提升一般采用双钩，适用于井筒倾角为25°~30°，年产量在30万t~60万t的矿井中。
（二）带式输送机提升
这种提升方式具有安全可靠、运输量大，且以实现自动化，但初期投资较大，设备安装时间较长并需要安装卸载煤仓等设备，一般用于年产量在60万吨以上，倾角小于18°的斜井中。
《煤矿工业设计规定》规定：大型矿井的主斜井宜采用带式输送机提升。
二斜井提升设备的选型计算
（一）斜井提升设备选择计算的原始资料
1.矿井年产量A n=400万；吨
2.矿井服务年限81年；
3.井筒斜长1505m
4.井筒倾角16°
5.矿井工作制度：年工作日数330天每天工作14个小时
6.煤的松散容重，0.9t/m
7.采用的提升方式：带式输送机提升系统
8.矿井电压等级
输送带类型的确定
输送带是输送机的重要部件 要求它具有较高的强度和较好的挠性 其价格
比较昂贵 约占输送机总成本的25%—50%。
在类型确定上需考虑以下几点
1 煤矿井下必须使用阻燃输送带 并且尽量选用橡胶贴面 其次为橡
塑贴面和塑料贴面的阻燃输送带
2 在同等条件下 优先选择分层带 其次整体带芯带和钢绳芯带
3 优先选用尼龙、维尼龙帆布层带 因在同样抗拉强度下 上述材料
比棉帆布带体轻、带薄、柔软、成槽性好、耐水和耐腐蚀
覆盖胶的厚度主要取决于被运物料的种类和特性 给料冲击的大小。
根据原始资料和上述选择要求 本设计选择钢丝绳芯带 型号是GX3150
其带芯强度为3150N/ mm 输送带质量为42kg/m 带厚为25mm 钢丝绳根数
64。
芯带采用硫化接头。
1前言
由于带式输送机具有运量大、效率高、成本低、事故少、管理维护简单、易于实现集中控制和自动化，已被广泛应用于国内大中型现代化矿井中，能保证矿井持续、稳定、安全、高效生产。
主斜井带式输送机是现代化矿井生产中的关键环节，也是决定矿井生产能力的关键。
因此，对矿井主斜井带式输送机的选型除保证安全可靠性、技术先进性之外，还应考虑经济合理性因素。
1前言
由于带式输送机具有运量大、效率高、成本低、事故少、管理维护简单、易于实现集中控制和自动化，已被广泛应用于国内大中型现代化矿井中，能保证矿井持续、稳定、安全、高效生产。
主斜井带式输送机是现代化矿井生产中的关键环节，也是决定矿井生产能力的关键。
因此，对矿井主斜井带式输送机的选型除保证安全可靠性、技术先进性之外，还应考虑经济合理性因素。
2设计基础资料
该矿井设计生产能力4.0Mt/a，主斜井井口标高+919.6m，井底标高+561m，井筒倾角16°，斜长1505m。
工作制度：年工作日330d，日净提升时间14h。
井下设井底煤仓（容量2000t，1个），输送物料为原煤。
3主斜井带式输送机主要技术参数的确定
3.1输送量的确定
根据生产能力计算公式：
Q=A·K/M·N=4.0×106×1.15÷（330×16）=995.6t/h
经计算，主斜井带式输送机小时输送能力Q=995.6t/h即可满足矿井4.0Mt/a的生产能力，结合采煤工作面最大瞬间产量及大巷运输能力2500t/h的要求，为保证井下煤流系统连续和正常运输，确定主斜井带式输送机输送能力Q=2500t/h。
3.2带宽、带速的确定
对于带式输送机而言，带宽和带速是非常重要的两个参数，选用合理的带宽和带速能使带式输送机的运行更加经济、可靠。
增加带宽可以保证输送量的要求，但势必增加井筒断面，增加初期投资；提高带速对降低井巷工程费用比较有利，带速愈高，物料单位长度质量愈小，所需胶带强度愈低，减速器功率传动比减小，整机设备费用减低。
但提高带速又会带来煤尘、运行安全、安装质量要求较高等不利因素。
根据国内外长运距、高带速、大运量、大功率带
式输送机使用现状，经过反复优化计算，初步确定主斜井带式输送机带宽B=1400mm，带速V=4.5m/s。
输送机输送能力验算：Q=3.6SVkρ=3892.86.t/h
式中：输送带上物料最大截面积S=0.30m2（托辊槽角35°，动堆积角20°）；输送机倾斜系数k=0.89；物料堆积密度ρ=0.9t/m3。
经计算，其输送能力Q=3892.86t/h>2500t/h，满足运量要求。
4主斜井带式输送机选型计算
4.1设计参数选取
输送量Q=2500t/h，带宽B=1400mm，带速：V=4.5m/s，输送机斜长L=1505+35=1540m，输送机倾角β=16°，选用ST型钢丝绳芯阻燃输送带，输送物料粒度0～300mm，头部卸料、尾部给料，导料槽长L’=3m，机头设两道弹簧清扫器，机尾设两道空段清扫器。
4.2运行时的总阻力与总圆周力的计算
（1）上分支运行阻力：F1=（q+q0+q’）ω·L·cosβ=165257kg
式中：q=Q/3.6V=61.46kg/m；q0=104.96kg/m（初选带强Gx=5400N/mm）；q’=26.4kg/m （上托辊间距取a0=1.5m，B=1400mm）；ω=0.03。
（2）下分支运行阻力：F2=（q0+q”）ω·L·cosβ=59467kg
式中：q”=12.6kg/m（下托辊间距au=3m，B=1400mm）。
（3）物料提升阻力：F3=q·L·sinβ=122341kg
（4）附加阻力：F’=2 F1’+2 F2’+ F3’+ F4’+ F5’=1169kg
式中：每组弹簧清扫器阻力F1’=100B=160kg；每组空段清扫器阻力F2’=20B=32kg；导料槽阻力F3’=（1.6B2ρ+7）L’=32kg；进料加速阻力F4’=0.0142QV=213kg；绕过滚筒阻力F5’=540kg。
（5）运行时的总阻力：
Fu=F1+F2+F3+F’=12436+4906+66476+1169=84987kg
（6）输送机运行时传动滚筒的总圆周力：Fu=F=84987kg
4.3电动机功率计算
传动滚筒轴功率：PA=Fu·V/102=4166kW
电动机功率：PM=PA/η1=4166÷0.85=4901kW
式中：总传动效率η1=0.85；
根据计算结果，选用4台1250kW高压隔爆型三相异步电动机（10kV），可满足要求。
4.4输送机张力计算
按输送带允许最大下垂度计算最小张力：
承载分支：Smi n≥a0（q+q0）/0.08=5093kg
回程分支：Smin≥au·q0/0.08=3936kg
可见S3、S4为负值，不满足承载分支、回程分支最小张力要求。
再按输送带垂度条件中的承载分支最小张力计算输送带最大张力，取S3=S4=5093kg，则
S2=S3-F2-fL（q0·cosβ+q”）+q0H=37123kg
S1=S2+Fu=122110kg，满足要求。
4.5输送带安全系数验算
选用ST5400型钢丝绳芯阻燃输送带，带强Gx=5400N/mm，其输送带安全系数为：m=Gx·B/Smax=7.08>[m]=7，满足要求。
4.6输送机选型结果
主斜井带式输送机带宽B=1600mm，带速V=5.0m/s，输送量Q=3000t/h，输送机长度L=1447m，输送机倾角β=16°，选用ST5400钢丝绳芯阻燃输送带，电机功率P=1250kW （10kV），数量4台。
参考文献
[1]洪晓华，陈军.矿井运输与提升[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005.
[2]毋虎城，裴文喜.矿山运输与提升设备[M].北京：煤炭工业出版社，2003.。