JQL-55无极绳绞车零部件选型与静强度计算

JQL-55无极绳绞车零部件选型与静强度计算

罗建中黄丽翟春香邰文涛

中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221008

摘要：通过对JQL-55无极绳绞车结构介绍的同时，确定无极绳绞车的钢丝绳的选型，计算设计了滚筒直径、齿轮传动和齿轮轴，设计出一种比较符合我国国情的新型高效煤矿辅助运输设备。并叙述了JQL-55无极绳绞车的工作原理、安装与维护。

关键词：无极绳绞车；齿轮轴；辅助运输

中图分类号：TH122；TH123 文献标识码：A

Making choice and calculation of static strength of the spare part

of JQL-55 endless-rope winch

LUO Jianzhong HUANG Li ZHAI Chunxiang TAI Wentao The College of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology,Xuzhou

221008 ,Jiangsu,China

Abstract:through the structure of JQL-55 Endless rope winch is introduced, the rope of the endless rope winch is determined , calculate and design the drum diameter, the gear and the gear shaft to design a new efficient mine assistance conveyance equipment that is in line with China's national conditions.In addition,the working principle of JQL-55 endless rope winch is descriped as well as the installation and maintenance.

Keywords:endless rope winch;gear shaft; assistance conveyance

无极绳运输是矿山辅助运输的重要组成

部分。为其提供动力的关键设备就是无极绳绞车[1]。无极绳绞车是利用钢丝绳循环往复，牵引固定在钢丝绳上的车辆或其他装备前进。因其安装方便、操作简单、投资少、费用低、运输距离长及运输连续性等优势，在煤矿生产中，起着十分重要的作用，创造着良好的经济效益。但是，目前大部分无极绳绞车还处于五、六十年代的水平：牵引力小，功能简单，功率小，效率低，已经满足不了当前矿井发展和生产的需要。所以研制出一种新型高效的无极绳绞车产品成为提高煤矿生产的迫切需求。

1 JQL-55无极绳绞车[2]

1.1 JQL-55无极绳绞车结构

JQL-55无极绳绞车（如图1所示）由电动机、联轴器、变速器、手动制动闸、滚筒装置和底座组成。底座由槽钢焊接而成，电动机、变速器和滚筒装置通过螺栓联接在底座上，制动闸的制动钢带抱着制动轮和内齿轮，闸把和闸座焊接在底座上。

1—手动制动闸；2—底座；3—电动机；4—弹性联轴器；5—制动器；6—减速器；7—滚筒装置

图1 JQL-55无极绳绞车结构图

Fig.1 structure chart of JQL-55 endless rope winch 1.2 JQL-55无极绳绞车工作原理

JQL-55无极绳绞车传动系统由圆锥齿轮--行星齿轮--圆柱齿轮三级传动（如图2所示）

，

使绞车形成长条形结构。

图2 齿轮传动示意

Fig.2 schematic diagram of gear-driven

JQL-55无极绳绞车工作时，电动机通过联轴器把动力传递给速器，变速器的输出齿轮与滚筒上的大齿轮进行啮合，从而实现动力的传递，滚筒的运转。绞车滚筒在运转时,压紧工作闸，行星齿轮传动的内齿轮不动，行星架转动，传递动力，通过最后一级齿轮传动带动滚筒运转，此时制动闸处于松闸状态，右边制动结构空转。当需要停止绞车滚筒运转时，压紧制动闸，与滚筒运转方向相反的制动力通过齿轮传动传递到滚筒上，同时松开工作闸，滚筒停止运转。绞车可通过两闸的交替抱紧、松开，调节滚筒的转速。

2 JQL-55无极绳绞车相关设计计算[3] [4]

JQL-55无极绳绞车主要是为暗斜井、上山、下山、平巷等场合的的矿用机电设备、矿车、机车的牵引和运输而设计。其牵引方式是牵引方式：无极绳牵引、正反牵引，牵引距离为m 800。设计的新型无极绳绞车使用寿命是

h 5000、牵 引 力1T 等于KN 110、牵引速度

1V 等于0m/min 3。

绞车最大外形尺寸长 、宽、高分别小于0000mm 1、000mm 2、

000mm 2。

2.1 牵引钢丝绳及滚筒直径的确定

钢丝绳的选择：根据GB/T8918-1996，初选钢绳直径为24φ；型号为1570-24-196⨯；公称抗拉强度为1570MPa ；破断拉力总和为

KN 394.355=∑S ；钢绳破断拉力和=p

S

∑=KN 302S ϕ，ϕ拉力影响系数（值为

0.85）。

滚筒参数的确定：根据GB1409-74规定：

20~16/0=d D ，则取mm 480200==d D

（0D 为滚筒最小直径mm ，d 是钢丝绳直径mm ）；滚筒宽度mm 153)(=+=δd n B ，取

mm 153=B （δ为螺旋槽间隔尺寸，根据滚

筒的具体尺寸确定）。绳槽半径d R 55.0=

mm 2.13=（取mm 13=R ）。绳槽深度

mm 4.835.01==d H 。绳槽节距31+=d p

mm 27324=+=。卷筒厚mm 24==d 钢δ。

卷筒稳定性演算：因为<=mm 6.471D

1100mm ，所以不需对稳定性演算。

2.2 齿轮传动的设计计算（第1级锥齿轮为例）

基本参数：大小齿轮的齿数22Z 1=，

65Z 2=；模数6mm =m ；齿轮精度等级为：

365)7cc(GB/T11-7-8；小锥齿轮上传递功

率为：KW 70211=⋅⋅=ηηj N N ；齿轮转速

9851=n ，min r/4.3332

1

12=⨯

=Z Z n n ；小齿轮传递扭矩m N 979105.91

6

12⋅=⨯⨯=n N T ；

齿数比955.22

1

==

Z Z μ；小齿轮分度圆直径mm 13211==mZ d ；分锥角2

11arctan Z Z

=δ

718.=， 902=δ

301.711=δ-；锥距

mm 86205sin 21

1

.=δd R=

；齿宽R b=R ϕ

mm 75861.=（取30R .=ϕ时，取 mm 65b=）；