矿井提升机课程设计
矿井直流提升机课程设计
矿井直流提升机课程设计
一、课程目标
知识目标：
1. 掌握矿井直流提升机的基本结构、工作原理及性能特点；
2. 了解矿井直流提升机在矿井生产中的应用及其在我国煤炭行业中的发展现状；
3. 掌握矿井直流提升机的主要参数及其对矿井生产的影响。
技能目标：
1. 能够分析矿井直流提升机的工作过程，并进行简单的故障排查；
2. 能够运用所学知识，对矿井直流提升机进行操作与维护；
3. 能够运用相关软件对矿井直流提升机进行仿真分析，提高实际操作能力。情感态度价值观目标：
1. 培养学生对矿井生产设备的兴趣，激发学生学习热情；
2. 增强学生的安全意识，使其认识到矿井生产中设备安全的重要性；
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在使学生在掌握矿井直流提升机相关知识的基础上，能够将其应用于实际生产中，提高学生的实践操作能力和创新能力。课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容
1. 矿井直流提升机的基本结构
- 直流电动机结构及原理
- 提升机机械结构及功能
- 控制系统组成及工作原理
2. 矿井直流提升机的工作原理与性能特点
- 直流电动机调速原理
- 提升机运行过程及性能参数
- 矿井直流提升机的优点与局限性
3. 矿井直流提升机在矿井生产中的应用
- 矿井提升工艺流程
- 矿井直流提升机的选型与配置
- 矿井生产中提升机的操作与维护
4. 矿井直流提升机的故障分析与排查
- 常见故障及其原因
- 故障诊断方法与步骤
- 故障排查案例分析与讨论
矿井提升机
第1章绪论
1.1 国内外提升及研究状况
近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互促进，相互提高。起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。上世纪七十年代西门子发明矢量控制的交一直一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到来。1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国Monopol矿问世，1988年由MAVGHH 和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国Romberg矿诞生了，这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。在提升机机械和电气传动技术飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日新月异。早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。上世纪八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和PLC的应用，使提升机自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。特别要强调的是，此时期在国外一著名的提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又有了新的提高。
就在国外科学技术突飞猛进发展的时候，我国提升机电控系统很长时间都处于落后的状况。直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数还是转子回路串金属电阻的交流调速系统，设备陈旧、技术落后。国产提升机安全性、可靠性差，在关键部位—上下两井口减速区段没有配套的有效的速度监视装置，就提升机控制技术而言，依然是陈旧的，和国外相比，我们存在很大的差距。
第三章 矿井提升机
工作原理(续)：当油缸左腔接压力油，右腔接回油
池时，缸体便在压力油作用下，连同齿轮6一起 向左移动，使齿轮6与内齿圈脱离啮合，活卷筒 与主轴脱开。与此相反，当向右腔供压力油而左 腔回油时，离合器接合，活卷筒与主轴连接。调 绳离合器在提升机正常工作时，左右腔均无压力 油。
当齿轮6向左移动与内齿轮8脱开后，主轴带 动死卷筒旋转时，轮毂3便与安装在内齿轮上的 尼龙瓦7作相对运动。
优缺点:
图3-5(b) 调绳离合器简图 1-轮毂；2-活塞销；3-O型密封圈；4-阀体；5-弹簧；6-缸体; 7-活塞杆；8-活塞；9-缸套；10-橡胶缓冲垫；11-齿轮；12-尼龙瓦； 13-内齿轮；14-主轴；15-空心管；l6-空心轴；17-轴套，18-密封体； 19-钢球；20-弹簧
图3-6 径向动作式调绳离舍器 1-联锁阀；2-油缸装置；3-卡箍；4-拨动环；5-连板 6-盖板； 7-齿块体；8-内齿圈； 9-移动彀
三、减速器
JK型提升机采用圆弧齿轮减速器，其速比 为11.5，20，30。型号为ZHL-115，ZHLR130，ZHLR-150，ZHfLR-170Ⅱ等。
符号意义是：Z为圆柱；H为圆弧齿；L为 两级减速；R为人字齿；数字115、170代表中 心距。 减速器的低速轴用齿轮联轴器与主轴相联， 高速轴用弹性联轴器与电机轴相联。
► 若提升机用于竖井主井提升，当提升钢丝绳在 卷筒上作单层缠绕时，当B′〉B。根据《煤矿安全
矿井提升机基础知识教案(机械部分)
矿井提升基础知识教案
（机械部分）
一、提升机分类
提升机是矿井主要设备，用于升降人员和物料。在煤矿对大型提升机（滚筒直径2m以上）称提升机，对滚筒直径小于2m的提升机俗称提升绞车。提升机按照工作原理分为单绳缠绕式矿井提升机，和摩擦式提升机。单绳缠绕式提升机又分为单滚筒提升机（单钩提升）、可分离式单滚筒提升机、双滚筒提升机（双沟提升）。摩擦式提升机又分为单绳提升机和多绳提升机，根据布置方式又分为塔式和落地式两种。
1、缠绕式单滚筒提升机作单钩提升时，提升钢丝绳的一端固定在提升机滚筒上，并缠绕在滚筒上。钢丝绳的另一端由滚筒上方引出，绕过天轮后与提升容器连接。当提升机的滚筒向不同的方向转动时，提升容器相应地作上升或下降运动，以完成所担负的提升任务。
2、缠绕式双滚筒提升机有两个滚筒，其中一个为活（游动）滚筒，另一个为固定滚筒。主要用于双钩提升。在每个滚筒上固定一根钢丝绳。通常活滚筒位于操作台的的左方，并由下方出绳，固定滚筒则在右边，并有上方出绳。
3、矿井提升绞车主要作用于井下采区的上、下山，以及其他辅助性的斜坡运输（包括地面斜坡运输）。根据运输量的提升距离的实际需要，也有单钩提升和双钩提升两种。
4、摩擦式提升机的工作原理与缠绕式提升机不同，他的提升钢
丝绳不像缠绕式提升机那样缠绕在滚筒上，而是依靠钢丝绳与主导论上的衬垫之间的摩擦力，使提升钢丝绳与主导轮一起运动，并带动钢丝绳端部悬挂的提升容器作上行或下行运动。为了提高运行效率，保持在运行过程中两侧提升钢丝绳的拉力基本不变，通常都是在提升容器的底部悬挂有平衡尾绳。当提升机运动时，提升钢丝绳的自重和悬挂的提升容器重量，以一定的拉力压在摩擦衬垫上，产生的摩擦力使钢丝绳和提升容器随主导论的转动而上行或下行。摩擦式提升机的机械结构、技术性能和应用范围等都是根据上述特点确定的。摩擦式提升机可以分为塔式和落地式两种，国际上两种都广泛使用，国内目前使用的落地式摩擦轮提升机较多。
矿大毕业设计-斗式提升机结构设计
摘要
斗式提升机是一种被普通采用的垂直或者倾斜式的输送设备, 常用于运送各种散状和碎块物料，例如水泥，沙土，煤，粮食等，并广泛地应用于建材、机械、化工、轻工、农业、粮食等各工业部门。斗式提升机的结构特点是：被运送物料被装入到与牵引件连结在一起的料斗内，牵引件绕过各传动链轮，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，连续运动输送物料。驱动装置通过连轴器与头轮相连，通过连接传动使斗式提升机获得动力并驱使运转。本次设计主要针对链式提升机的整体结构设计, 驱动链轮的设计,电机、减速机、等主要零部件的选择及驱动轴的设计校核。这些也都是本次斗士提升机的的主体结构。
关键词：斗式提升机；设计；驱动装置；牵引件
目录
摘要 (1)
目录 (1)
前言 (1)
1 绪论 (2)
1.1斗式提升机的发展历史 (2)
1.2我国斗式提升机研究现状和发展趋势 (2)
1.3斗式提升机的分类及特点 (3)
1.4斗式提升机的工作原理及分析 (4)
1.5斗式提升机的选型 (7)
1.6斗式提升机的改进 (7)
2 本课题介绍及设计理论 (9)
2.1概述 (9)
2.2斗式提升机的工作原理 (9)
3 提升机主要参数确定及主要结构设计 (14)
3.1设计环境及提升机类型选取 (14)
3.2提升功率的确定 (14)
3.3传动带的设计计算 (15)
3.4减速器的选择 (16)
3.5驱动轴设计及附件的选择 (17)
3.6张紧机构的设计 (21)
3.7驱动链轮的结构设计 (22)
3.8张紧装置的设计 (22)
3.9联轴器的选型 (23)
毕业论文-矿井提升机的设计
目录
第一章. 概述 (1)
1.1 矿井提升机的发展概况 (1)
1.2 矿井提升机生产过程简介 (1)
1.3矿井提升的特点 (2)
第二章几种常见的提升机和运输设备的简介 (4)
2.1缠绕式、摩擦式提升机的工作原理 (4)
2.1.1单绳缠绕式提升机的工作原理 (4)
2.1.2多绳摩擦式提升机的工作原理 (5)
2.2 缠绕式、摩擦式提升机的特点、存在的问题以及解决的方法 (8)
2.2.1. 缠绕式提升机的特点、缺点以及问题的解决 (8)
2.2.2. 摩擦式提升机的特点、缺点以及问题的解决 (9)
2.2.3多绳摩擦提升机的缺点： (9)
2.3缠绕式、摩擦式提升机共同存在并难以解决的一些问题 (10)
2.4 目前斜井提升常用的方式 (11)
2.4.1.斜井串车提升的工作原理 (11)
2.4.2. 斜井串车提升的优点和不足 (13)
2.4.3. 斜井胶带输送机提升的工作原理 (14)
2.4.4皮带输送机的分类 (15)
2.4.5 斜井胶带输送机提升的优点及缺点 (15)
第三章旋斗式连续提升机的简介与设计 (17)
3.1旋斗式连续提升机简介 (17)
3.1.1 旋斗式连续提升机的结构 (17)
3.1.2 旋斗式连续提升机的工作原理 (17)
3.1.3旋斗式连续提升机的构成 (18)
3.1.4旋斗式连续提升机的优点： (19)
3.1.5旋斗式提升机的不足 (20)
3.2.旋斗式连续提升机的设计计算 (22)
3.2.1 设计参数： (22)
3.2.2主轴装置的设计计算 (22)
3.2.2.1链斗的初步设计 (22)
矿井提升机教案
3-4 矿井提升机的制动装置
I教材分析：
本章内容是全教材的中心内容之一，而“制动装置”又是全章的重要一节。它从制动装置的功用出发，讨论了提升机上使用过的三种类型的制动装置，并侧重介绍了盘式制动器的布置方式、结构和工作原理。可以说，教材系统地较全面地介绍了矿井提升机的制动装备。关于重难点分析，首页已列。
n学员分析：
大多数学员来自主提升机作业岗位, 从事本工种作业时间大约两年以上，具有比较丰富的实践经验，但理论知识不足。所以，只有通过讲授，并结合生产实际案例讨论，才能真正达到本节课的教学目的。
另：鉴于春天容易犯困，须提醒学员集中精力听课。
皿教法确定：
一、引言：由现场案例引入教学，以便导入新课。
二、新课：由于本节内容主要是传授新知识，而且本节课内容理论性较
强，所以选用讲授法，用以阐述分析问题。
三、小结：作为本节课的要点归纳，选用总结法
IV教学实施:
引言：
教师由提升机的组成部分引入制动装置，再通过事故案例说明制 动装置的重要性。
板书：提升机是矿井提升工作的重要工作机械
制动装备是矿井提升机的重要组成部分 § 3-4矿井提升机制动装置（一）
一、 功用
教师列举制动装置的四项功用，并逐条讲解，最后归纳成 16个
字，以突出重点。
1、 提升终了或提升机不工作时，可靠地闸住提升机一一正常停 车
2、 在减速阶段或下放重物时，参与提升机的速度控制 工作 制动
3、 发生紧急情况时，能迅速而安全地闸住提升机一一安全制动
4、 双滚筒提升机更换水平、调节绳长时，松开死滚筒，闸住活 滚筒一一配合调绳
二、 组成
教师带领学生分析制动装置的组成，并介绍他们的分类情况 块闸式［角移式
矿山机械课程设计矿井提升设备选型计算
17:25
选型设计的基本原则与设计依据
2
对于大中型矿井，除考虑年产量外，还应考虑：
①如果煤的品种较多，且要求不同品种分别外运时，宜 采用罐笼提升为宜。 ②如果对煤块度要求较高时，宜采用罐笼提升。 ③地面生产系统靠近井口，采用箕斗提升可简化煤的生 产流程；若远离井口，且需窄轨运输，则宜采用罐笼提 升。 ④单水平开采时，一般采用双容器提升。当多水平提升 时，一般采用单容器加平衡锤的提升系统。
17:25
设计依据
5
⑵副井提升 ①井筒各水平深度Hs，m； ②矸石提升量，若无特别规定，一般按煤炭产量的15%～25% 计算； ③最大班下井人数，一般按每天下井人数的40%计算； ④矿车型号、规格； ⑤每班运送材料、设备、炸药等的数量； ⑥送往井下最大设备的尺寸和最重部件质量。
17:25
设计内容
直到目前，尚无既完善又简便的汁算上述应力的方法。 提升钢丝绳的计算仍是根据安全规程的规定，按照钢
丝绳最大静负荷，并采用一较大的安全系数进行计算 的。
17:25
《安全规程》规定钢丝绳安全系数
19
17:25
多绳摩擦钢丝绳安全系数讨论
20
根据我国的具体情况,参照各国的规定,煤炭主管部门多次 组织专家反复研究论证,1992年颁布的《煤矿安全规程》 第376条中规定的摩擦轮式提升装置的钢丝绳安全系数为:
矿井提升机本科毕业设计
矿井提升机的设计
目录
第1章前言
第2章矿井提升机的组成及分类
第3章矿井提升机的制动装置及安全装置第4章提升机调速控制系统硬件实现
第5章提升机调速控制系统软件实现
第6章矿井提升机操作、维护与检修
第1章前言
1.1 国内外提升及研究状况
近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了快速的发展，两者相互促进，相互提高。起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。上世纪七十年代西门子发明矢量控制的交一直一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到来。1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国问世，1988年由MA VGHH和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国诞生了，这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。在提升机机械和电气传动技术飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日新月异。早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。上世纪八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和PLC的应用，使提升机自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。特别要强调的是，此时期在国外一著名的提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又有了新的提高。
矿井提升系统的类型很多，按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:竖井(如图1.1所示为竖井井架设备)和斜井;按提升容器分:箕斗提升、笼提升、矿车提升;按提升类型分:单绳缠绕式和多绳摩擦式等。我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比，开采的井型较小、矿井提升高度较浅，煤矿用提升机较多，其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少。因此在20世纪60年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较多。目前我国提升机90%以上均采用交流绕线式异步电动机的拖动方式，其电控系统用于单绳缠绕式提升机的有TKD系列，多绳磨擦式提升机的有JKM、幻J系列。这几种提升机通常在电动机转子回路中串接附加电阻进行起动和调速。串电阻调速是一种恒转矩调速方法转子功率的损耗随着串入的电阻的增大而增大。尽管转子串电阻调速方法很不经济，低速特性也很软，稳定性差，但是由于这种调速方法比较简单易行，起动转矩较大在拖动起重机等中、小容量的绕线
矿井提升机设计大学论文
第一章 矿井提升机的拖动系统
矿井提升机是煤矿运输系统重要组成部分，人员、设备、材料、煤炭和矸石等均靠提升机输送。提升机安全、高效和合理运行，对矿井生产及人身安全具有重发意义。有效地合理选择电气设备是非常重要的。
第一节 提升机电动机的选择
提升电动机一般分为直流和交流两种，交流电动机多采用绕线式异步电动机，目前我国矿井提升机交流拖动单机容量不超过1000KW ，双机拖动容量不超过2000KW ，其容量限制主要受主回路换向器容量的限制，交流拖动系统简单，设备价格便宜，当电动机单机容量超过1000KW ，或最大提升速度超过10m/s 时应采用直流拖动。
提升机的电动机选择时应满足功率、电压和转速三个方面的要求。功率与提升机的一次提升质量和最大速度有关，双容器提升系统的电动机功率为：
ημ
1000m gkQV P = (1-1)
式中 g – 重力加速度，m/s 2
k - 矿井阻力系数，箕斗取1.15，罐笼提升取1.2
Ｑ - 提升机一次提升质量，ｋｇ
Ｖm - 提升机最大提升速度， m/s
μ - 动力系数，取1.2~1.4
η - 减速机传动效率直联传动时取1
提升电动机电压，首先看电动机功率等级，功率越大电压等级越高，一般情况是，电动机功率在200kw 以下选380V 电压，250~500kw 以上选用高压6kv 电动机，200~500kw 范围内选用660v 电压，若电压等级在功率交叉范围内，最好通过技术经济比较后确定，也可由矿井供电电压决定，高压为6kv ，低压采用380v 。电动机的转速为：
D i
矿井提升机的设计设计
矿井提升机的设计设计
首先，矿井提升机的设计必须满足严格的安全标准。在挑选材料和构
件时，需要选择坚固耐用、承受重负荷和高压力的材料。例如，钢材可以
用于制造机架和提升装置，以确保其稳定性和安全性。此外，还需要在电
气和机械系统中采用安全保护装置，如过载保护和停车装置，以确保在紧
急情况下可以及时停止提升操作。
其次，可靠性是矿井提升机设计的关键因素。为了确保提升机在恶劣
的工作环境中连续高效地工作，需要采用合适的技术和设备。例如，采用
电动机和液压设备来驱动提升机的升降运动，以提高运行的稳定性和可靠性。此外，在设备的制造和安装中，还需要遵循合适的工艺和质量控制流程，以保证提升机的质量和可靠性。
效率和功耗也是矿井提升机设计的重要考虑因素之一、为了提高提升
机的工作效率，需要根据实际需求和设计要求选择合适的电动机和传动装置。同时，在设计和安装过程中，需要遵循合适的力学原理和工程计算，
以减少能量损耗并提高设备的效率。另外，合理设计提升机的结构和控制
系统，可以降低设备的功耗并提高其性能。
在设计过程中，还需要考虑到矿井提升机的维护和维修。为了方便维
护和维修工作，可以在设计中加入可拆装的部件，并合理安排设备的布局，以便于操作人员进行检查和维修。此外，为了延长设备的使用寿命，还需
定期进行保养和检修工作，如更换磨损件和润滑设备等。
最后，矿井提升机的设计还需要考虑到环境因素和人机工程学。在设
计和制造过程中，需要考虑到设备在恶劣的矿井环境中的工作条件，如高
温、湿度和尘埃等。此外，还需要合理设计人机界面，以提供舒适和安全的工作环境，并保证操作人员的操作便捷性和作业效率。
矿井提升机毕业设计
目录
1绪论 (2)
1.1研究的目的及意义 (2)
1.2国内外研究现状 (2)
1.2.1国外矿井提升机的现状 (2)
1.2.2国内提升机的现状与发展趋向 (3)
1.3本文主要工作 (3)
2系统方案设计 (5)
2.1系统工作原理 (6)
2.2系统方案结构和组成 (9)
3 PLC控制电路设计 (13)
3.1 PLC的选型与端口分配 (13)
3.1.1西门子S7-300型PLC (14)
3.1.2 PLC的端口分配 (19)
3.2 PLC的布线 (22)
3.3信号检测及显示电路设计 (23)
3.3.1指示电路设计 (23)
3.3.2编码器借口电路设计 (24)
3.3.3位置信号检测电路设计 (25)
4变频器控制电路设计 (28)
4.1变频器的基本原理 (28)
4.2变频器的选型及外围电路设计 (30)
4.2.1西门子MM440变频器 (30)
4.2.2变频器的外围电路设计 (33)
4.3变频器的参数设置 (33)
4.4制动控制回路 (38)
5软件设计 (43)
5.1 PLC控制回路程序设计 (43)
5.1.1主程序流程图 (43)
5.1.2 S型速度控制子程序 (44)
5.1.3速度及位置检测程序设计 (44)
5.1.4故障处理子程序 (46)
5.2上位机监控系统设计 (47)
结论 (51)
致谢 (52)
参考文献 (53)
附录 (54)
1
1绪论
1.1研究的目的及意义
矿井提升机是煤矿安全生产的关键设备之一，其作用是提升煤炭、矿石，升降人员和下放物料等，在整个煤矿生产中占有十分重要的地位。矿井提升机安全、可靠、高效、准确地运行集中体现在其电气控制系统中，电控系统性能的优劣直接影响全矿的安全生产及矿工生命的安全。
毕业设计--矿井提升机图
毕业设计--矿井提升机图
目录
前言 (4)
1、绪论 (5)
1.1 矿井提升机的任务及其地位 (5)
1.2 矿井提升机的发展历程 (6)
1.2.1 缠绕式提升机的发展状况 (6)
1.2.2 各个系列提升机的主要特点 (6)
1.3 矿井提升机的类型和工作原理 (8)
1.3.1 矿井提升机的类型及其组成部分的特点 (8) 1.3.2 矿井提升机的工作原理 (10)
2提升机的选型和计算 (15)
2.1.1 罐笼选择 (15)
2.1.2 钢丝绳设计及选择 (15)
2.1.3提升机的选用 (16)
2.2 提升机的运动学计算 (17)
2.2.1 选择加减速度 (17)
2.2.2 速度各参数的计算 (17)
2.3 提升动力学计算 (18)
2.3.1 预选电动机 (18)
2.3.2 提升系统的变位质量 (18)
2.3.3 力图的计算 (19)
3 提升机减速器的设计 (21)
3.1 减速器的作用 (21)
3.2 减速器的国内外现状 (21)
3.3 减速器的总体设计 (22)
3.3.1 拟定传动方案 (22)
3.3.2 电机选型 (23)
3.3.3传动装置的总传动比及其分配 (23)
3.3.4 计算传动装置的运动和动力参数 (23)
3.4 齿轮设计 (25)
3.4.1 高速级齿轮设计 (25)
3.4.2 低速级齿轮设计 (32)
3.5 轴的设计............................ 错误!未定义书签。
3.5.1减速器高速轴1的设计........... 错误!未定义书签。
3.5.2 中间轴2的设计................ 错误!未定义书签。
矿井运输提升课程设计
第一章绪论
1、课程设计的目的、任务及基本要求
课程设计是继矿井提升运输课程后进行的一门设计实践性课程，理论与实践紧密结合，培养学生机械基本和综合设计能力以及提高创新设计能力。
1培养学生综合运用所学基础课和专业基础课的基本知识和理论，能根据煤矿
生产的需要和技术发展，选择和论证技术方案，设计完成矿井运输系统和矿井提升设备的选型设计；
2巩固、深化和扩大学生所学的基础理论、基础知识，加强理论与实践的结合；3学习工程设计中技术方案的论证和选择的思想方法；
4学习矿井运输系统设计与提升系统设计中的有关技术规范和安全规程；
5培养学生独立思维和思考的能力。
2、设计题目的一般条件
某矿年产量An=90万吨，年工作日br=300d，每日工作时数t=14h。该矿井深Hs=500m，主井装载高度Hz=20m，卸载高度Hx=30m。散煤容重γ=1200kg/m3，采用双卷筒单绳缠绕式提升机。试进行主井提升系统设备的选型设计。要求绘出提升系统示意图。该矿的某综采工作面采煤机生产能力Q0=460/h，牵引速度V0=5.0/min，工作面长度L=240m，煤层倾角β=7°，对刮板输送机进行选型，并验算输送能力和电动机功率。
3、课程设计的主要内容
1根据给定的矿井设计生产条件，完成矿井生产系统各运输环节的主要运输和
辅助运输方式及矿井提升方式的技术方案论证；
2完成矿井运输系统设备的选型与配套、完成提升系统的设备选型，对主要运
输环节的设备运输能力和提升能力进行计算；
3写设计说明书，不少于四千字，设计说明书按照统一封面，统一格式，内容
矿井提升机毕业设计
前言
毕业设计是培训学生综合运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析,解决实际问题的能力的重要教学环节,是对三年所学知识的复习与巩固，同样，也促使了同学们之间的互相探讨，互相学习。因此，我们必须认真、谨慎、塌实、一步一步的完成设计，给我们三年的学习生涯画上一个圆满的句号。
毕业设计是一个重要的教学环节，通过毕业实习使我们了解到一些实际与理
论之间的差异。通过毕业设计不仅可以巩固专业知识,为以后的工作打下坚实的基础,而且还可以培养和熟练使用资料,运用工具书的能力.在各位老师及有关技术人
员的指导下锻炼自己独立思考、分析、解决的能力，把我们所学的课本知识与实
践结合起来，起到温故而知新的作用。在毕业设计过程中，我们要较系统的了解
矿运及提升的设计中的每一个环节，包括从总体设计原则，本次设计综合三年所
学的专业课程，以《设计任务书》的指导思想为中心，参照有关资料，有计划、
有头绪、有逻辑地把这次设计搞好！
该设计力求内容精练，重点突出。在整个设计过程中，辅导老师员创治老师
给予我许多指导与帮助，在此，我们表示深深的感激。
由于时间仓促，再加上所学知识有限，设计中，难免出现错误或不当之处，
恳请各位教师给予一定的批评建议，我们非常感激，并诚恳地接受，以便将来在
不断的商讨和探索中，有更好的改进！以便在今后的人生道路上，不断完
第一章矿井提升设备
一、提升方式
矿井七2煤与二1煤采用分期开拓开采的方式，初期开采七2煤，后期经技术改造后开采二1煤。七2煤井设计生产能力为0.30Mt/a，采用立井开拓，二个提升井筒，其中主井井深277m，担负七2煤矿井提煤任务；副井井深277m，担负七2煤矿井辅助提升任务；二1煤井
矿井提升机图毕业设计
矿井提升机图毕业设计
1. 引言
矿井提升机是在矿山中运输和提升矿石、矿砂等材料的重要设备。
在矿山行业中，矿井提升机的安全和效率对于矿山的经营和生产起到
至关重要的作用。本文将介绍一个矿井提升机图的毕业设计，旨在通
过详细设计和分析，优化提升机的结构和运行方式，提高矿井提升机
的安全性和效率。
2. 设计目标
本文矿井提升机图的毕业设计的主要目标是优化矿井提升机的结构，提高其运行效率，并确保其安全可靠的运行。具体设计目标包括：•提高提升机的承载能力；
•减少能耗，增加能源利用效率；
•提高矿石和矿砂的提升速度；
•降低提升机的维护成本；
•提高提升机的安全性能。
3. 设计步骤
矿井提升机图的毕业设计的设计步骤如下：
3.1 需求分析
通过了解矿井提升机的具体使用情况和需求，确定设计的基本要求。需要考虑的因素包括矿石和矿砂的重量、提升高度、提升速度、运行
环境等。
3.2 结构设计
根据需求分析的结果，进行提升机的结构设计。设计应包括提升机
的底盘、支撑结构、提升机构等。需要考虑的因素包括提升机的稳定性、承载能力、结构强度等。
3.3 电气系统设计
设计提升机的电气系统，包括电机选择、电机控制、传感器选择等。需要考虑的因素包括提升机的启动和停止控制、提升机速度控制、提
升机安全监测等。
3.4 安全性分析
对设计的提升机进行安全性分析，评估提升机的安全性能。分析需
要考虑的因素包括矿井环境的特点、提升机的结构、电气系统等。
3.5 性能测试与验证
对设计的提升机进行性能测试和验证，确保设计的提升机符合设计
要求。测试内容包括提升机的承载能力、提升速度、能耗等。
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矿井提升机课程设计
绪论
1.1 矿井提升机简介
矿井提升机 (mine winder；mine hoist) 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。分“缠绕式提升机(mine drum winder)”和“摩擦式提升机(mine friction winder)”。它用钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）在井筒中升降，完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。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。
1.2 矿井提升机的任务及其组成矿井提升机的任务:
(1) 提升有用矿物，矿石、煤炭。
(2) 提升井下生产过程中产生的矸石、煤泥。
(3) 升降人员、运送设备和下放物料。
矿井提升设备的主要组成部分有：提升钢丝绳、平衡钢丝绳、提升容器、井架、天轮、井筒设备（包括罐道、罐梁）等组成。一般的矿井提升机都有两个提升容器，并且两个提升容器在矿井中做方向相反的直线运动，即一个提升容器以一定的速度上升时另一个提升容器以相同的速度下降。
1.3 矿井提升机的特点
(1) 安全性
所谓安全性就是不能发生安全事故。由于矿井提升设备在矿山生产中所占的地位十分重要,其运转的安全性,不仅直接影响整个矿井的生产,而且还涉及人员的生命安全。因此全国都对矿井提升设备提出了极严格的要求,在我国这些规定包括在«煤矿安全规程»中。
(2) 可靠性
所谓可靠性,是指能够可靠的连续长期运转而不需在短期内检修。矿井提升设备所担负的任务十分艰巨,不仅每年要把数十万吨到数百万吨的煤炭和矿石从井下提升到地面,而且还要完成其他辅助工作。
(3) 经济性
矿井提升设备是矿山大型设备之一,功率大,耗电多,大型矿井提升机的功率超过1000KW。因此矿井提升机的造价及其运转费用,也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。
1.4 矿井提升机的工作原理
缠绕式提升机是利用钢丝绳在滚筒上的缠绕和放出，实现容器的提升和下放。当滚筒由电动机拖动以不同的方向转动时，钢丝绳或在滚筒上缠绕或放出，以带动提升容器。缠绕式双卷筒提升机具有两个卷筒，每个卷筒上固定一根钢丝绳，钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反。摩擦式提升机的工作原理是利用摩擦传递动力。钢丝绳搭放在摩擦轮的摩擦衬垫上，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，在容器底部还悬挂平衡钢丝绳。提升机工
作时拉紧的钢丝绳以一定的正压力紧压在摩擦衬垫之间便产生摩擦力。在这种摩擦力的作用下，钢丝绳便跟随摩擦轮一起运动，从而实现容器的提升或下放。
2 矿井提升机控制系统设计要求
2.1 提升机的基本功能设计
本设计是通过PLC 来控制变频器实现提升机的变频调速,该提升系统主要设计为运
送人员，为立井形式,分井口,井底和中间三个停靠位。
可实现功能：
(1) 可以动态显示目前提升机的各种运行状态和位置（位置以相对深度显示）加速，
减速以及，提升机运行速度显示。
(2) 发生故障或者遇到紧急情况时会立即报警并进行自动处理。
(3) 可实现不同档位的提升控制，本设计为三档，即高速，中速和低速。
(4) 提升机启、停时以S 型曲线运行，能加减速、平稳运行以及紧急制动等。此处
的S 型曲线由变频器设置自动完成该功能。
(5) 设计上下过卷恢复功能，当提升机制动后，若出现过卷，则系统在下次启动之
前需要先进行过卷恢复。
2.2 提升机速度要求及计算
1.提升机的速度要求
（1)加(减)速度符合国家有关安全生产规程的规定。提升人员时，加速度a‘0.75m/:’，升降物料时，加速度a‘1.2m/s’。另外不得超过提升机的减速
器所允许的动力矩。
（2)具有良好的调速性能。要求速度平稳，调速方便，调速范围大，能满足各种运行方式及提升阶段(如加速、减速、等速)稳定运行的要求。
（3)有较好的起动性能。提升机不同于其他机械，不可能待系统运转后再装加物料，因此，必须能重载启动，有较高的过载能力。
（4)特性曲线要硬。要保证负载变化时，提升速度基本上不受影响，防止负载不同时速降过大，影响系统正常工作。
2.提升机速度给定方案的确定及设计
在速度给定方案上，目前主要有两种给定方式，时间给定，行程给定，两种方式各有优劣。以时间为给定方式的速度控制，易产生误差，特别是在减速段，这对矿井提升机的安全性有很大的不利影响，而以行程为给定方式的速度控制，其误差会即时被调节纠正，或不再经过积分扩大，因此控制精度高，能满足提升安全的需要。但初加速时刻的行程为零，此时速度给定也为零，若按行程给定的方式则会出现无法开车的状况。因此在选定速度控制方案的时候，考虑到各方面的因素，在对梯形图进行 S 形转换的基础上，在提升加速阶段，采用以时间为给定方式的速度控制，在提升机减速采用以行程为给定方式的速度控制。
矿井提升机的工作过程是提升容器在井筒中往返运动的过程，通常以提升容器的运动速度或电动机的运行频率与时间的关系来表示其运动规律。
如图2-1 所示为本设计系统提升机的运行曲线。
在图2-1 中，提升机无论正转、反转其工作过程是相同的，都有起动、加速、中速运行、稳定运行、减速、低速运行、制动停车等七个阶段。每提升一次运行的时间，与系统的运行速度，加速度及立井的深度有关，各段加速度的大小，根据工艺情况确定，运行状况由程序来控制。图中各个阶段的工作情况说明如下：
(1) 未松闸之前0～t0：为给变频器的转矩上升留有一定时间，在提升机启动之前，
先将提升机锁死一段时间，待变频器将电机的转矩提升到150%左右时，再松
闸，防止溜车现象发生。
(2) 第一次加速阶段t0～t1：电机以0.5m/s每秒的加速度带动提升机运行，直至
电机频率达到25Hz。
(3) 中速阶段t1～t2：此阶段中提升机不变的速度在井筒中运行,此时电机的运行
频率保持在25Hz，提升机速度保持在2.5m/s。
(4) 第二次加速阶段t2～t3:在电机以25Hz 平稳运行时,若一切正常,无故障,则
再次加速到最高频率,以50Hz 运行。
(5) 高速阶段t3～t4:此时电机以50Hz 的频率平稳运行。
(6) 减速阶段t4～t5：此时提升机运行到减速点(本设计中假设运行至225m 时开
始减速)，电机开始以0.5m/s的加速度减速运行，直至电机频率降至10Hz 。
(7) 低速阶段t5～t6：此时提升机低速爬行,电机以10Hz 频率继续运行。
(8) 停车阶段t6～t7：此时提升机刹车，停止运行(本设计中假设运行至240m 时
立即制动停车，并抱闸)。
注：以上为PLC 自动操作程序工作,其中加速和减速段的时间均在变频器上设置。
各计时器的时间计算
在本设计中,矿井为立井,且深度为250m,为保证安全，矿井提升机的最大速度在此选择为5m/s,即当电机以50Hz ，高速运行时,其转速按1500rpm选择电机的轴比系数,相应