PD-14回柱绞车的设计
回柱绞车结构及技术标准
回柱绞车结构及技术标准回柱绞车是供煤矿井下采煤用到的提升设备。
本身具有的特点是高度较低重量又轻，特别适应于薄煤层、和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支柱。
随着机械化采煤程度的提高，它越来越多地被广泛用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引各种设备和备件之用。
回柱绞车组成：电动机，联轴器，涡轮箱，滚筒，底座等五部分组成。
1 JM-8型回柱绞车的组成部分JH-8型回柱绞车由电动机、弹性联轴器、齿轮离合器、蜗轮减速器、滚筒、底座等部件组成。
2 JM-14型回柱绞车的组成部分JM-14型回柱绞车由电动机、蜗轮减速器、传动齿轮、滚筒装置、底座等部件组成。
3 JM-28型回柱绞车的组成部分JM-28型回柱绞车由电动机、联轴器、液力推杆制动器、减速器、滚筒装置、底座等部件组成。
回柱绞车工作原理：电动机安装在底座上通过联轴器与涡轮减速机联接，动力通过一对齿轮传动给圆弧面涡杆、涡轮，由涡轮轴上的小齿轮经中间过桥齿轮传动大齿轮带动卷筒，卷引钢丝绳进行工作。
回柱绞车技术标准1、产品执行MT/T779-1998标准，并按经规定程序批准的图样和技术文件制造，产品出厂按MT/T779-1998标准进行检验和实验。
2、连轴节外圆径向跳动量不大于0.15mm。
3、齿轮的接触斑点：沿齿高不小于40%，沿齿长不小于50%。
4、绞车卷筒两端挡绳板边缘应高出外层钢丝绳直径的2.5倍。
5、绞车在工作状态下的噪声值不超过90dB(A)。
ymhy16、绞车外观表面应涂磁漆，卷筒容绳量空间处涂暗红色油漆，润滑点和防爆标志应涂红色磁漆，涂漆应均匀，不允许有漏涂、针孔、气泡、裂纹、脱落、留痕等缺陷。
JH-5回柱绞车7、绞车出厂前进行正、反方向各15分钟的空运转实验，并符合一下要求：（1）运转平稳、无异常声响、无冲击性噪音。
山东中煤集团回柱绞车（2）所有连接件、紧固件连接应可靠，无松动现象，卷筒上的螺钉不得高出卷筒圆周表面。
JH-14回柱绞车设计-任务书
毕业设计任务书
课题JH-14回柱绞车设计
专业机械设计制造及其自动化
年级
姓名
学号
指导教师（签字）
学院院长（签字）
2013年11月30日
课题
来
源
自选课题
课
题
的
目
的
、
意
义
本课题要去学生设计一台JH-14回柱绞车，本绞车用于井下回柱放顶。综合采煤设备的搬迁及工作面安装的牵引动力，亦可作运料、移溜槽、搬移皮带运输机机头等辅助工作的牵引绞车
计算说明书不少于1.5万字。
课
题
主
要
内
容
及
进
度
工作进度：
2013年12月-----2014年01月收集相关资料，研读资料拟定总体设计方案，
2014.年01月-----2014年03月撰写开题报告，完成总体设计，
2014.年03月-----2014年04月绘制绞车总装图，
2014.年04月-----2014年05月绘制零件图，
本课题能使学生综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决问题，也是熟悉和运用有关手册、图标等技术资料及编写技术文件的一次实践机会。
要
求
设计要求：
钢丝绳绳平均张力：140千牛；卷筒直径：Φ400毫米；平均速度：0.1055米/秒；容绳量130米
工作要求：
完成包括总装图、部装图、主要零件图在内的图纸不少于2张A0，主要零件图总图幅少于一张A1；
2014.年05月：整理设计计算说明书，答辩
主井回柱绞车设计
主井回柱绞车设计一、设计依据回柱绞车采用JH-30多速回柱绞车，回柱绞车用于主井皮带更换皮带使用，拉移距离50m，倾角为15°相关技术参数：绞车提升速度（快挡）：1.23m/s 最大牵引力38KN 绞车提升速度（慢挡）：0.16m/s 最大牵引力300KN 电机功率：45kW 容绳量：700M 提升钢丝绳型号6*19+FC 1670MPa 直径28mm钢丝绳实测破断拉力为500.5KN二、JH-30多速回柱绞车拉力验算：胶带与托辊之间的滚动摩擦系数为：0.05ST/S胶带的理论重量为42㎏/m重力加速度取9.8m/s2主斜井运输皮带总长600米，倾角15°，上皮带下滑力：Q=36.17×9.8×300×sin15°+ц×36.17×9.8×600×cos15°＝42×9.8×600×0.65+0.05×42×9.8×600×0.75=160524+92610=253134N≈253.2KNJH-30多速回柱绞车的最大静拉力Fmax=300KN＞253.2KN，满足要求。
三、钢丝绳的破断拉力验算：JH-30多速回柱绞车使用的钢丝绳为φ28mm查钢丝绳参数表知φ28mm钢丝绳的破断拉力500.5KN则安全系数：F1=Gg(sinβ+ω1cosβ)+qsLg(sinβ+ω2cosβ)，带入相关参数F1=42×600×9.8(sin15°+0.1cos15°)+9.8×50×305(sin15°+0.1co s15°)=92.54KN由于绞车额定牵引力为300KN大于需求拉力92.54KN。
所以绞车牵引力完全满足钢丝绳安全系数i=500.5KN/F1=5.41>3.5钢丝绳安全系数完全满足要求。
回柱绞车,双速多用绞车技术要求
包一及包二：回柱绞车技术要求姚桥煤矿JH系列回柱机技术要求一、使用条件1、周围环境温度不高于+40°C，不低于-20°C2、相对湿度：在25℃时≤95%3、周围介质无爆炸危险，且无腐蚀金属破坏绝缘的气体和尘埃4、需适用煤矿井下回柱放顶，各种条件顶板压力的采掘工作面5、绞车所配电机、电器设备需具有隔爆性能，煤安标志、防爆证应在有效期内，可用于含有沼气及煤尘的矿井中。
二、主要技术参数三、技术要求1、绞车与电机要匹配、连接件紧密可靠，绞车内部传动力均匀，底座用型钢焊接制成，底座周围应用8mm厚钢板加固。
2、绞车要结构紧凑、体积小、重量轻、搬运方便、运转平稳、维护容易、操作简单。
3、回柱机前、中、后分别应设计出压柱点窝，用于戕住固定回柱机。
四、供货范围1、JH-8回柱机数量：4台2、JH-14回柱机数量：2台3、JH-20A回柱机数量：2台五、其他要求1、参与竞标的厂家应在谈判前与我方沟通，了解我方的现场情况。
2、应提供整机及配套件的“产品合格证”、“防爆合格证”、“MA”标志、“生产许可证”，整机的装配图、结构示意图、电气原理图，并配有相应电子版资料。
3、整机质保期一年，质保期内正常使用发生的设备问题，由供方免费维修或更换。
4、设计、制造及引用标准：《煤矿安全规程》（2011版）、现行国家标准、现行行业标准5、供货单位应按合同签订之日起30天内供货。
6、供货地点：姚桥煤矿孔庄煤矿回柱绞车技术要求一、绞车使用工况条件1、回柱绞车用于工作面及巷道回柱或调度、牵引重物等。
2、周围空气中有瓦斯、煤尘等易燃、易爆气体。
3、空气温度为0℃～40℃。
4、空气相对湿度不大于95%。
二、回柱绞车技术参数1、JH-14型回柱绞车技术参数（1）外层钢丝绳静张力 140KN（2）钢丝绳平均速度 0.12m/s（3）滚筒容绳量 130m（4）钢丝绳直径 21.5mm（5）电动机：型号 YBK2-225S-8功率 18.5KW电压 660/1140V2、JH-20A型回柱绞车技术参数（1）外层钢丝绳静张力 200KN（2）钢丝绳平均速度 0.11m/s（3）滚筒容绳量 170m（4）钢丝绳直径 24.5mm（5）电动机：型号 YBK2-200L2-6功率 22KW电压 660/1140V3、JH-30型回柱绞车技术参数（1）外层钢丝绳静张力 300KN（2）钢丝绳平均速度 0.13m/s（3）滚筒容绳量220m（4）钢丝绳直径30mm（5）筒径（直径×宽度）540×560mm（6）电动机：型号YBK2-280S-6功率 45KW电压 660/1140V三、技术要求1、必须符合《煤矿安全规程》规定。
JH-14回柱绞车使用范围
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JH-14回柱绞车产品介绍
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JH-14回柱绞车使用范围
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JH-14回柱绞车技术参数
72%
60%
50%
75%
45%
25%
钢丝绳平均静张 力：140千牛 卷筒直径 ： φ400毫米
平均绳速： 0.1055米/秒 钢丝绳直径： φ21.5毫米
容绳量：130 米
总传动比：
188
电动机规格: 型式：
YBK200L-8
功率：15千 瓦
电压： 380/660伏
转速：730转/分 配套电气设备:（用 户自备） 矿用隔爆
性可逆磁力启动器： QC83-80N 防爆控 制按钮：LA81-3
感谢观看稻壳儿Fra bibliotek辅助工作的牵引绞车。型号组成意义 J：绞车 H：回柱 14：钢丝绳平均静张力140KN
JH-14回柱绞车使用范 围
JH-14回柱绞车应在环境温度为-10℃~+40℃, 环境相对温度不超过95%（+sh0825℃）， 海拔高度不超过1000m的情况下工作。对于 海拔高度超过1000m，需要考虑到空气冷却 作用和介电强度的下降，选用的电器设备应 根据制造厂和用户的协议进行山东神华设计 或使用。 JH-14回柱绞车用于煤矿井下时， 周围空气中的甲烷、煤尘和硫化氢、二氧化 碳等不得超过《煤炭安全规程》中所规定的 安全含量。
[工学]矿用绞车总体设计三
![[工学]矿用绞车总体设计三](https://img.taocdn.com/s3/m/6da2bc08a66e58fafab069dc5022aaea998f4121.png)
矿用绞车总体设计摘要回柱绞车又称慢速绞车，它是能拆除和回收回踩工作面顶柱的一种机 械。
牵引力大和牵引速度慢是回柱绞车的主要性能要求。
随着机械化采煤程 度的提高，他越来越多的被应用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引 各种设备备件之用。
随着绞的发展趋势向标准化系列方向发展；向体积小、 重量轻、结构紧凑方向发展；向高效节能寿命长低噪音一机多能通用化大功 率外形简单平滑美观大方方向展回柱绞车也有了相应的改进，矿用绞车总体 设计借鉴 JH-8 回柱绞车和 JT0.8×6 提升绞车的参数结构力求达到这一目 标。
关键词回 回柱绞车 提升绞车 改进AbstractProp-pulling hoist and says slow winch, it is can dismantle and back to back working on a mechanical spots. Traction and slow speed is prop-pulling hoist traction main performance requirements. With the mining mechanization degree rise, more and more be used in mechanized coal face, as installation, recycling of all kinds of equipment and spare parts with traction. Along with the development trend of the ground to the standardized series development direction; To small volume, light weight, compact structure direction; To the high efficiency and energy saving life long low noise, high power universal machine appearance is beautiful and simple smooth direction exhibition prop-pulling hoist also had the corresponding improvement, mine hoist overall design reference JH-8 prop-pulling hoist and JT0.8x 6 of the parameters of the hoist structure strive to achieve the this goal.Keyword Prop-pulling hoist hoist improvement前言毕业设计是我们在大学里的最后一次综合能力的训练，他让我们对大学 里所学过的课程譬如机械零件、机械原理、材料力学、矿山机械机械设计学 等进行离一次全面的了解和加深。
新型矿用回柱绞车的设计
摘要在国内，平均每年需求各种不同规格的调度绞车数万台，因此，改进质量，降低成本对调度绞车的开发具有重要意义。
在本次设计中，把行星传动原理知识运用到设计中，其结构设计新颖紧凑，效率高，承载能力强。
它具有简化整体结构降低成本，节约能源，改善传动性能及维修方便等优点。
对此回柱绞车添加一防逆零件。
选用棘轮机构由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。
绞车中棘轮机构常用以防止逆转。
棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。
在添加空心轴磁粉离合器对绞车起过载保护作用。
这种绞车与老式绞车相比结构更合理，简单，制造工艺性好，传动效率高，使用寿命长且成本低.从而使系统传动结构大为简化，结构更加紧凑，产品成本可降低20% 左右。
我设计的这种回柱绞车是一种很有发展前途的新型绞车。
关键词：回柱绞车棘轮机构渐开线少齿差行星轮AbstractIn the domestic every year,we need every kind of different specification of the winch count about ten thousandth sets on average.Therefore,improvement quantity declining the cost will be very i-portant to the machine development.In this design i spread the knowledge of moving tooth makes use of the design inside replacing of the 8 driving gears in the system,which completely replace t-he system for getting different speed of the original types.The shifting drive bearing is a new spe-cial type bearing with supporting function as well as speed change function.The design of mech-anism is novel and well2knit with high efficiency and load2bearing capacity.By studying the int-ernal structure and the driving principle of the shifting drive bearing a group of systematic ana-lysis is made.The theoretical relations of the tooth number of the internal2tooth ring Moving2t-ooth and drive radio are provided as well as the optimum seeking scheme of high efficiency and low wearing and tearing.So the driving construction of the system will become more simplifica-tion and the whole construction will become more more reasonable.The cost of the new product will lower 20 percent.So the new car hauler will be more popular in the machine department.Key words: prop pulling hoist .[Mechanics] ratchet (wheel)planetary involute gear drive with small teeth difference .1绪论1.1绞车的背景与设计的意义背景：绞车winch又称为卷扬机，引进荷兰技术设计的绞车，精巧耐用。
PDS-14回柱绞车的设计
图书分类号：密级：摘要在国内，平均每年需求各种不同规格的矿用回柱小绞车数万台，因此，降低成本和提高安全性对回柱绞车的开发具有重要意义。
在本次设计中，把两级齿轮分别装在电动机和卷筒的两侧，使结构紧凑，减少底座材料的使用降低了成本；把蜗轮蜗杆传动原理知识运用到设计中，利用蜗轮蜗杆副具有较大的传动比这样可以实现卷筒的希望速度，可以避免由于卷筒反转造成的意外损失；由于该机器用于矿场上所以必须具有一定的防爆能力，所以选用防爆电动机带提原来的鼠笼式电动机；选用制动装置使得绞车在需要或者紧急的情况下停止转动。
关键词绞车滚筒；减速器；制动器AbstractIn the domestic, every year we need every kind of different specification of the winch count about ten thousandth sets on average, therefore, declining the cost will be very important to the machine development . In this design, we make the tooth besides of the electric motor and the drum . Use the design make structure compaction and decline the material of the base, so that we can decline the cost ;we make the knowledge of the gear of the worm and gear into the design, use the gear of the worm and gear have large proportion of transmission, because of it ,we can obtain the proportion of transmission about wound rool we hope ;in the ore yard we often use the machine ,so, it must have the ability to prevent explosion, therefore, we must chose the explosion prevention electric motor to replace the cage motor; the use of the arresting gear to make the winch stop in the time of when you want it or in the emergency time ..Keywords winch roller retarder arrester目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 绞车的分类 (1)1.1.2 绞车的特点和性能要求 (2)1.1.3 绞车功能与结构 (2)1.2 国内外矿用小绞车的发展概况 (3)1.2.1概述 (3)1.2.2 国内外水平对比 (4)1.2.3 结构型式 (5)1.2.4 发展趋势 (6)1.2.5 采取措施 (7)2 回柱绞车主要性能参数的确定 (7)2.1 设计参数.......................................................................................... 错误！未定义书签。
回柱绞车的设计设计说明
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：摘要回柱绞车又称慢速绞车,它是能拆除和回收回采工作面顶柱的-种机械。
牵引力大和牵引速度慢是回柱绞车的主要性能要求。
随着机械化采煤程度的提高，它越来越多地被广泛用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引各种设备称备件之用。
回柱绞车除用来回柱放顶工作外，也可用来拖运和调运车辆。
目前，回柱绞车的发展趋势向标准化系列方向发展；向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展;向高效、节能、寿命长、低噪音、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方方向发展。
目录1.设计方案的拟定 (3)2.传动装置的设计 (5)2.1 传动方案的拟定 (5)2.2 电动机选择 (5)2.3 计算传动装置总传动比和分级传动比 (6)2.4 传动装置的运动和动力参数 (7)2.5 传动件的设计计算 (8)2.5.1 高速级传动件设计 (8)2.5.2 低速级传动件设计 (11)2.6 轴的设计计算 (16)2.6.1高速轴设计(蜗杆轴) (16)2.6.2 中间轴的设计(蜗轮齿轮轴) (21)2.6.3 低速轴的设计 (24)3.滚筒及主轴的设计 (28)3.1 滚筒的设计 (28)3.2 滚筒主轴的设计 (29)4.制动器的设计 (36)4.1制动器的确定 (36)4.2.带式制动器的工作原理 (36)4.3. 带式制动闸的闸带有下列要求： (37)4.4．制动器的制动力矩 (38)5.毕业设计总结 (39)致谢 (40)1.设计方案的拟定1.设计条件:1)机器用途:煤矿井下回收支柱用的慢速绞车;2)工作情况:工作稳定、平稳,间歇工作(工作与停歇时间比为1:2),绳筒转向定期变换;3)运动要求:绞车绳筒转速误差不超过8%;4)工作能力:储备余量10%;2.原始数据:3.方案的初步拟定根据设计的要求和所给的原始数据,经过对回柱绞车常用型号的传动方式的比较,最后选用一级为蜗杆传动,一级为齿轮传动的传动方式.其传动结构图如下:该结构简单,而且占用的空间小,适合井下狭窄空间.第一级采用蜗杆机构,也符合回柱绞车传动比大的要求,所以经过比较,最终我选择此种传动方案.2.传动装置的设计2.1 传动方案的拟定已知条件:钢绳牵引力F=45kN,最大速度V=8m/min,绳筒直径D=250mm,钢绳直径d=15mm ，则6010006010008/6010/min 3.141250vn r w Dπ⨯⨯⨯===⨯初步拟定出二级传动的传动方案。
绞车设计说明书
摘要回柱绞车主要是用来回收液压支柱的小型机械设备，特别适用于中厚煤层和急倾斜煤层采煤工作面及顶板压力较小的采掘工作面，以及在各种采煤工作面上回收沉入底版或被矸石压卡住的单体液压支柱，同时作一般的牵引之用，但回柱绞车多为单速、单一牵引力慢速绞车，作牵引工作时工作效率低。
针对回柱绞车牵引工作时，速度慢的缺点，进行JHS-14型双速回柱绞车的设计，该设计采用一级蜗杆减速器传入，在二轴上采用花键配合牙嵌离合器，并在停车时通过操纵手柄直接操纵牙嵌离合器实现绞车快、慢两种速度，两种牵引力传入三级直齿，最终传入卷筒。
其采用牙嵌离合器，该离合器的结构简单，零件数量少便于操纵的特点，实现了设计任务要求，又可以在牵引搬运物料时提高工作效率，这样扩大了绞车的应用范围实现了一机多用。
关键词回柱绞车蜗杆减速器牙嵌离合器AbstractAwapping winch is used to Recovery Hydraulic Prop small-sized mechanical equipment, especially suitable vertical groove coal seam medium-thickness seam steep coal seam coal face and roof hallucal little hallucal extracting coal face, and every kind of coal face recovery Driven cast in place pile with soil drawn out dirly, simultaneouscan also be use of makes general traction, the intrinsic swapping winch JH model number swapping winch most of slow winch,,but slow winch makes general traction will be decreased mechanical efficiency.JH of the original series back to winch more than a single-speed, single traction slow winch, for general traction will reduce efficiency,Returns in view of the original JH series when the column winch transporting tows, the speed slow shortcoming, to JHS-14 returns to the column winch to carry on the redesign, uses the first-level worm reducer to spread, uses the spline fit claw clutch on two axes, and when parking realizes quickly, the slow two kind of speeds through the control handle direct control claw clutch's different position, two kind of forces of traction spread to the third-level straight tooth to spread to the reel finally. It uses the claw clutch, this coupling's structure is simple, components quantity little is advantageous for the operation the characteristic, has realized the task of design request, may also when the traction transport material raises the working efficiency, like this expanded winch's application scope to realize one machine multipurpose.Key words Back-winch Worm-Reducer Jaw clutch目录摘要 (I)Abstract........................................................................................... I I第1章绪论 (1)1.1 回柱绞车简介 (1)1.2 回柱绞车的发展 (1)第2章回柱绞车的主要参数确定 (4)2.1 电动机的选择 (4)2.1.1 计算所需主要参数 (4)2.1.2 初估电动机额定功率P (4)2.1.3 选择电动机 (5)2.2 传动比的分配 (5)第3章齿轮的设计 (7)3.1 蜗轮减速器的设计 (7)3.1.1 初步确定蜗轮、蜗杆的主要参数 (7)3.1.2 几何尺寸计算 (8)3.1.3 齿面接触强度校核 (10)3.1.4 齿面弯曲强度校核 (11)3.1.5 散热计算 (11)3.2 Z1、Z2齿轮的设计及强度计算 (12)3.2.1 初步确定齿轮主要的几何参数 (12)3.2.2 齿轮几何尺寸确定 (15)3.2.3 齿轮齿面接触强度校核计算 (16)3.2.4 齿轮齿根弯曲强度校核计算 (18)3.3 Z3、Z4齿轮的设计及强度计算 (21)3.3.1 初步确定齿轮主要的几何参数 (21)3.3.2 齿轮几何尺寸确定 (24)3.3.3 齿轮齿面接触强度校核计算 (25)3.3.4 齿轮齿根弯曲强度校核计算 (27)3.4 Z5、Z6变速齿轮的设计及强度计算 (30)3.4.1 初步确定齿轮主要的几何参数 (30)3.4.2 齿轮几何尺寸确定 (33)3.4.3 齿轮接触强度校核 (35)3.4.4 齿轮齿根弯曲强度校核 (37)第4章轴的设计计算 (39)4.1 I轴的设计校核及轴承的寿命计算 (39)4.1.1 初步估算轴径 (39)4.1.2 轴上受力分析 (39)4.1.3 求支反力 (40)4.1.4 求弯矩并作作弯矩图 (41)4.1.5 轴的强度校核 (42)4.1.6 静强度校核 (44)4.1.7 键强度校核 (45)4.1.8 轴承寿命计算 (46)4.2 II轴的设计校核及轴承寿命的计算 (47)4.2.1 初步估算轴径 (47)4.2.2 轴上受力分析 (47)4.2.3 求支反力 (48)4.2.4 求弯矩并作弯矩图 (49)4.2.5 轴的强度校核 (50)4.2.6 静强度校核 (52)4.2.7 键强度校核 (53)4.2.8 轴承寿命计算 (54)4.3 III轴的设计校核及轴承寿命的计算 (54)4.3.1 初步估算轴径 (54)4.3.2 轴上受力分析 (55)4.3.3 求支反力 (55)4.3.4 求弯矩并作弯矩图 (56)4.3.5 轴的强度校核 (57)4.3.6 静强度校核 (59)4.3.7 键强度校核 (60)4.3.8 轴承寿命计算 (61)4.4 卷筒轴的设计计算 (61)4.4.1 初步估算轴径 (61)4.4.2 轴上受力分析 (62)4.4.3 求支反力 (62)4.4.4 求弯矩并作弯矩图 (63)4.4.5 轴的强度校核 (64)4.4.6 静强度校核 (66)4.4.7 键强度校核 (67)4.4.8 轴承寿命计算 (68)4.5 牙嵌离合器的强度计算 (68)第5章卷筒的设计计算 (70)5.1 卷筒尺寸的确定 (70)5.2 卷筒容绳量计算 (71)5.3 卷筒筒壳受力计算 (71)结论 (73)致谢 (74)参考文献 (75)附录1 (77)附录2 (80)第1章绪论1.1 回柱绞车简介回柱绞车就是用于回采工作面回柱放顶的专用设备，以及在各种采煤工作面上回收沉入底版或被矸石压卡住的金属支柱，同时还可以做一般的牵引之用，绞车的电动机电器控制设备要具有防爆性能，适用于含有沼气，煤尘及含有瓦斯，工作温度一般为-10o～+40o，环境相对湿度不超过95％（在室温下）；工作制为低速重载非连续，在煤矿使用较为广泛，随着国民经济的高速发展，煤炭需求的增加，我国综合机械化采煤技术正向高产量、大功率、重型化的趋势发展，但搬运设备却没有相应的更新与开发，原有的绞车设备将面临现代化生产的挑战。
关于回柱绞车蜗轮蜗杆传动的设计
关于回柱绞车蜗轮蜗杆传动的设计作者：邹欢来源：《科学与财富》2016年第25期摘要：回柱绞车又称慢速绞车，是供煤矿井下采煤工作面回柱放顶之用。
回柱绞车的结构有如下特点：传动系统都有一级减速比很大的蜗轮蜗杆传动，皆具备自锁功能，不会发生自重下重物拉动滚筒旋转情况，目前，在回柱绞车的设计、制造以及应用上存在着一定程度上的缺点，重要的问题如：轮齿的根切、蜗杆传动的正确设计等。
本文针对回柱绞车中蜗轮蜗杆传动的设计进行讨论分析。
一、蜗轮蜗杆传动的特点蜗杆传动的主要特点是：传动比大、结构紧凑、工作平稳、无噪声、自锁性能好。
回柱绞车由于总减速比较大，因而采用蜗杆减速器。
对于回柱绞车，要求卷筒能够自锁。
即卷筒的正反转只能由电动机的正反转来控制；当电源切断时绞车马上停止工作；卷筒本身不能自由转动，以免发生事故。
这就需要设计一个装置来控制卷筒的自转，而蜗轮蜗杆传动就起到了这个作用。
但是，采用蜗杆减速器也有一缺点，就是传动效率低。
因此，在回柱绞车蜗轮蜗杆传动设计中应重视效率的提高和自锁性。
二、蜗轮蜗杆传动的设计1、蜗轮蜗杆传动类型的选择按照蜗杆的形状不同分为：圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥面蜗杆传动。
直廓环面蜗杆是一种新型的传动装置。
它与普通的蜗杆传动相比，其不同在于，具有良好的润滑条件使齿面之间建立连续的润滑油膜形成液体摩擦，从而降低摩擦系数，减轻磨损，提高了承载能力和效率，它具有承载能力大，使用寿命长，效率高（高10-15%）等优点，因此，采用直廓环面蜗杆，图形如下图所示。
2.材料的选择及热处理蜗轮和蜗杆材料要有一定的强度，还要有良好的减摩性、耐摩性和抗胶合能力。
蜗杆传动常用青铜（低速时用铸铁）做蜗轮齿圈，与淬硬并磨制的钢制蜗杆相匹配。
（1）蜗杆材料及热处理一般不重要的蜗杆用45钢调质处理；高速、重载但载荷平稳时用碳钢、合金钢，表面淬火处理；高速、重载且载荷变化大时，可采用合金钢渗碳淬火处理。
（2）蜗轮材料锡青铜：减摩性、耐磨性好，抗胶合能力强，但价格高，用于相对滑动速度vs≤25m/s的高速重要蜗杆传动中；铸铝青铜：强度好、耐冲击而且价格便宜，但抗胶合能力和耐磨性不如锡青铜，一般用于vs ≤10m/s的蜗杆传动中；灰铸铁：用于vs ≤2m/s的低速、轻载、不重要的蜗杆传动中。
机械设计课程设计--矿用回柱绞车传动装置设计
目录一、机械设计课程设计任务书 (3)（1）原始技术数据 (4)（2）设计要求 (4)（3）总体布置简图 (5)二、机械装置的总体方案设计 (5)（1）电动机选择 (6)（2）分配传动比 (7)（3）运动和动力参数计算 (8)三、主要零部件的设计计算 (10)（1）直齿轮传动设计计算 (10)（2）蜗杆传动设计计算 (15)（3）内啮合齿轮传动设计计算 (20)四、传动轴设计计算 (26)（1）电机轴的确定 (26)（2）输入端联轴器祖选择 (26)（3）高速轴设计计算 (26)（4）蜗杆轴设计计算 (29)（5）蜗轮轴设计计算 (33)五、键连接及轴承设计计算 (36)（1）键连接的选择及校核 (36)（2）轴承的校验 (37)（3）联轴器的选择 (41)五、减速器箱体及附件的设计选择（1）箱体结构尺寸 (42)（2）减速器附件选择 (43)六、参考文献 (45)设计题目 F. 矿用回柱绞车传动装置设计1.设计条件（1）机器功用煤矿井下回收支柱用的慢速绞车；（2）工作情况工作平稳，间歇工作（工作于间歇时间比为1：2），绳筒转向定期变换；（3）运动要求绞车绳筒转速误差不超过8%；（4）工作能力储备余量10%；（5）使用寿命 10年；每年350天；每天8小时；（6）检修周期一年小修，五年大修；（7）生产批量小批生产；（8）生产厂型中型机械厂。
2.原始数据3.设计任务（1）设计内容①电动机选型；②闭式式齿轮设计；③减速器设计；④联轴器选型设计；⑤滚筒轴系设计；⑥其他。
（2）设计工作量①传动系统安装图1张；②减速器装配图1张；③零件图2张；④设计计算说明书1份。
4.设计要求（1）要求蜗杆减速器设计成：①阿基米德蜗杆减速器；②圆弧齿轮柱蜗杆减速器；③设计者自定的型式（2）第一级齿轮与蜗杆传动合并设计成闭式齿轮—蜗杆减速器。
mN m 3258.69N m N m N m N mmαβ123459'"=-= 140140'''1000cos1234593459tan(123459119)=+'"'"'由于轴承摩擦及搅油时溅油耗损不大，故取20C0.80)20C 23.37 m=(标准直齿2.51⨯2.5189.8m m轴上齿轮分度圆直径天/年，8）轴上零件的装配方案mm2=34962.76102222.85(结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面204.77N/m轴上齿轮分度圆直径112mm天/年，8小时887795.06=结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面MPa11.83MPa331112.54 36.75PAn=⨯=2762222.08结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面，轴径选用100mm，此时合用。
JH-14型回柱绞车使用说明书
JH-14型回柱绞车使用说明书1、概述1.1 主要用途及适用范围1.1.1 JH-14型回柱绞车（以下简称绞车）主要供煤矿回采工作面回柱放顶用，亦可用于拖运重物和调度车辆。
1.1.2 本绞车的电动机和电气控制设备具有隔爆性能，适用于有煤层及瓦斯的矿井。
1.2产品型号及含义：1.2.1 型号含义1.3安全绞车严禁载人及提升。
绞车所配备的电气产品必须要有在有效期内的安标证！绞车准备运行工作前，所有人必须远离危险区域，禁止任何人停留，以免发生人身伤亡事故！禁止带电检修和保养！1.4工作条件绞车应在环境温度为-10℃~+40℃,环境相对温度不超过95%（+25℃），海拔高度不超过1000m的情况下工作。
对于海拔高度超过1000m，需要考虑到空气冷却作用和介电强度的下降，选用的电器设备应根据制造厂和用户的协议进行设计或使用。
隔爆型绞车用于煤矿井下时，周围空气中的甲烷、煤尘和硫化氢、二氧化碳等不得超过《煤炭安全规程》中所规定的安全含量。
2结构特征与工作原理2.1 传动系统2.1.1涡轮、蜗杆和齿轮参数见表1。
2.1.2在绞车中使用的滚动轴承见表2。
2.2各部件的结构及特征2.2.1本绞车由制动器、联轴器、涡轮减速器、齿轮罩、中间轴装置、卷筒装置、齿轮罩、底座和电动机组成。
2.2.2电气设备如下：2.2.2.1电动机a）型号 YBJ18.5-8b）额定功率 kw 18.5c）额定转速 r/min 735d）额定电压 v 380/6602.2.2.2隔爆磁力启动器 BQD7-80N2.2.2.3隔爆控制按钮 BZA2-32.2.3弹性联轴器电动机与涡轮箱之间装有弹性联轴器，可以补偿两轴线的相对误差，亦可起缓冲、减振的作用。
2.2.4手动带式制动器制动带由铜丝石棉带与钢板铆接而成，其两端铰接于三星枴臂上。
通过杆系在绞车后部进行操作。
制动带与制动轮的间隙用钢带接头螺栓调整。
2.2.5减速机构由涡轮减速器和两对圆柱齿轮组成2.2.6钢丝绳为直径22、蔴芯、6股19丝，钢丝破断拉力总和为312.6KN。
JH-14回柱绞车设计-答辩稿
r 计算机械传动系统的性能参数 min
计算机械传动系统的性能参数
轴 电机轴 1轴 2轴 3轴 4轴 功率P（kw） 37 36 15.876 15.247 14.94 转速n（ ） 3000 3000 49.18 24.59 5.04 转矩T（N· m） 117.78 114.6 3082.88 5921.6 28313.48
1.回柱绞车的主要传动方式类型 我国常用的回柱绞车类型及其传动方式有下列几种: 1. 回柱绞车,其传动方式为:一组斜齿轮,一组蜗轮,一组直齿轮 2. 回柱绞车,其传动方式为:一组蜗轮,一组直齿轮 3. 回柱绞车,其传动方式有两种,一种为:一组蜗轮,两组直齿轮;一组为 一组斜齿轮,一组蜗轮,一组直齿轮 4.回柱绞车,其传动方式为:一组蜗轮,一组直齿轮 5. 回柱绞车,其传动方式为:一组蜗轮,一组少齿差行星齿轮 6. 回柱绞车,其传动方式为:一组直齿轮,一组蜗轮,一组直齿轮 7. 回柱绞车,其传动方式为:一组圆锥齿轮,一组变速直齿轮,一组行星 齿轮,一组直齿轮．
分配总传动比
由电动机的转速和工作机的主动轴的转速，可得到传动装置的总传 动比为 （2-4） 各级传动比的连乘积应等于总传动比，即i=i .i .i …式中，i 、i 、i … 分别为各级传动的传动比。根据i =595.24。并参考现有同类回柱绞车， 确定各传动的传动比为： 蜗轮蜗杆传动比：i =61 第一对齿轮传动比：i =2 第二对齿轮传动比：i =4.88
1.2主要组成部分 JH-14型回柱绞车由电动机，圆弧面蜗杆蜗轮减速器，中间轴，
卷筒，底盘五大部分组成。其传动原理是：动力由电动机通过一
对联轴器传动圆弧面蜗杆、蜗轮，由蜗轮轴上的小齿轮经中间过 桥齿轮传动大齿轮，大齿轮带动卷筒，卷筒引钢丝绳进行工作。
矿用回柱绞车传动装置设计-课程设计
设计题目 J. 矿用回柱绞车传动装置设计1.设计条件（1）机器功用煤矿井下回收支柱用的慢速绞车；（2）工作情况工作平稳，间歇工作（工作于间歇时间比为1：2），绳筒转向定期变换；（3）运动要求绞车绳筒转速误差不超过8%；（4）工作能力储备余量10%；（5）使用寿命 10年；每年365天；每天8小时；（6）检修周期一年小修，五年大修；（7）生产批量小批生产；（8）生产厂型中型机械厂。
2.原始数据3.设计任务（1）设计内容①电动机选型；②开式齿轮设计；③减速器设计；④联轴器选择设计；⑤滚筒轴系设计；⑥其他。
（2）设计工作量①传动系统安装图1张；②减速器装配图1张；③零件图两张（高速轴与低速齿轮）；④设计计算说明书1份。
4.设计要求 J9蜗杆－齿轮减速器（1）要求蜗杆减速器设计成：阿基米德蜗杆减速器。
（2）第一级开式齿轮与蜗杆传动合并设计成蜗杆—齿轮减速器。
2. 电动机选择（1）电动机输出功率计算若已知工作机上作用力(N)F和线速度()v m/s时：'=F (kW)/1000P vη转矩12,T T 蜗杆分度圆直径1d 蜗杆头数1Z圆周力1112/2123960/112t F T d ==⨯（2）确定各轴段直径和长度1段：根据d圆整（按GB5014-85）min课程设计作为机械设计课程的一个综合性实践环节，是考察我们全面掌握基本理论知识的重要环节。
本次是设计一个二级蜗轮齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。
从总体传动方案拟定，电机选型，传动比计算及分配，各运动参数计算，到各轴的设计计算以及箱体等附件的设计，每一步都是一个不小的考验。
在说明书编写过程中，参照书本题例，分析计算，回想起来过程很是艰难。
装配图的制图，采用CAD2008，从基本视图到标注等，都有很多的收获，以及如何输出纸张CAD图纸。
这些都需要进行相关设置，任何环节出现问题都将导致设计工作无法顺利进行。
从三周的课程设计发现了自己很多的不足，例如：基础知识掌握不够牢固，整体概念不够系统性或不全面，灵活运用知识或自己查找资料的能力还有待完善，还不能完全脱离集体自己设计一个优良的方案。
JH-14型回柱绞车的改进设计
JH-14型回柱绞车的改进设计
万建民;赵连春
【期刊名称】《煤矿机电》
【年(卷),期】2003(000)001
【摘要】简介了回柱绞车的标准化演变过程,分析了JH-14型的结构特点,设计出
新型JHX-14型回柱绞车.JHX-14型回柱绞车具有结构紧凑、重量轻、传动效率高、成本低等优点,可作为用户选型之参考.
【总页数】2页(P39-40)
【作者】万建民;赵连春
【作者单位】安徽理工大学,安徽,淮南,232001;安徽理工大学,安徽,淮南,232001【正文语种】中文
【中图分类】TD421.6+9
【相关文献】
1.JH-5型回柱绞车的改进设计 [J], 赵连春;宋艳亮;杨球来;万建民
2.新型JHX-5型回柱绞车的设计 [J], 杨球来;宋艳亮;赵连春
3.JH-8型回柱绞车优化设计 [J], 许根莲;段九升;蒋琳
4.JM_2-14型回柱绞车的结构改进 [J], 孙晓东;魏桂清;孙长江
5.JH—14型回柱绞车的改进设计 [J], 万建民;赵连春
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摘要在国内，平均每年需求各种不同规格的矿用回柱小绞车数万台，因此，降低成本和提高安全性对回柱绞车的开发具有重要意义。
包括对电动机的选择，减速器的选用，卷筒的设计和校核以及主轴的设计和校核，其它一些零件的选用和设计和对绞车的各部位的润滑。
在设计过程中查阅了相关的一些资料，发现现在所做的设计是一个传统的但又是非常有实际意义的设计。
文中主要阐述了绞车的发展和具体对绞车的设计和部件的选用过程。
主轴的设计主要针对其在绞车上受力，通过选择材料到初步确定尺寸，再进行受力分析，最后进行校核强度等一系列的步骤来设计出符合要求的轴。
由于本人时间和知识面的有限，所以设计的绞车不可能很全面。
文中错误难免，望老师给于指正。
关键词绞车；减速器；主轴AbstractIn the domestic, every year we need every kind of different specification of the winch count about ten thousandth sets on average, therefore, declining the cost will be very important to the machine development . Including the motor of choice, the choice of reducer, reel in the design and verification as well as the main design and verification, some other parts of the selection and design of the winch and the various parts of lubrication. In the design process inspection of the relevant information and found that the design is now done by a traditional but a very meaningful design. In the main text of a winch on the development of the winch and specific parts of the design and selection process.The design for the main spindle in the winch on the force, through the choice of materials to determine the initial size, to conduct Analysis, a final check of the intensity and a series of steps designed to meet the requirements of the shaft.Because of my limited time and knowledge, so the design of the winch is notcomprehensive. In the wrong inevitably, to hope the teachers can corrected.Keywords winch retarder spindle目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 绞车的分类 (1)1.1.2 绞车的特点和性能要求 (1)1.1.3 绞车功能与结构 (2)1.2 国内外绞车的发展状况 (3)1.2.1国内绞车发展状况 (3)1.2.2国外绞车发展状况 (4)2 回柱绞车主要性能参数的确定 (6)2.1 钢绳拉力 (6)2.2 钢绳绳速 (6)2.3 电动机额定功率 (6)2.4 钢绳型式和直径的确定 (7)2.5 卷筒直径的确定 (10)3 电动机的选择 (11)3.1选择电动机类型和结构型式 (11)3.2 主要参数 (12)3.3 电机的计算和选取 (12)4 齿轮的计算和强度校核 (14)4.1 圆柱齿轮的设计与计算 (14)5 轴的设计和计算 (20)5.1 齿轮轴的分析与强度校核： (20)5.2 滚筒轴分析与强度计算 (22)6 轴承的选用 (24)6.1轴承分类 (26)6.2轴承游隙选择 (26)7 联轴器的选择和计算 (27)8 卷筒的设计 (29)8.1设计卷筒 (29)8.1.1卷筒的材料 (29)8.1.2卷筒筒壁的厚度计算和卷筒壁的强度计算 (29)8.2 卷筒强度分析 (30)8.2.1分析卷筒强度 (30)8.2.2 稳定性计算原理 (32)8.2.3卷筒深槽惯性矩的计算 (33)9 键联接 (34)9.1键及其连接 (34)9.2键联接的功能、分类及应用 (34)9.3键的选择 (35)9.4平键的校核 (35)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录1 (40)附录2 (50)1 绪论1.1 课题背景在人类历史上，绞盘(windlass)是第一种用于拖曳提升重物的机器，它可使一个人搬运远重于自己许多倍的重物。
绞盘采用一种轴和轮的形式，由用垂直框架支撑的滚筒组成，人通过用手摇动曲柄，使绞盘滚筒绕水平轴转动。
中国人在公元前二千年就设计出用曲拐手柄转动的砂轮。
今天被广泛应用的绞车(或称卷扬机)是绞盘的另一种形式，它泛指具有一个或几个上面卷绕有绳索或钢丝绳的圆筒，用来提升或拖曳重载荷的动力机械。
绞车用电动机驱动，靠齿轮，蜗轮传动的速比变化，配有制动卷筒的制动机构绞车是工业生产过程中一种常用的机械，具有悠久的发展历史和比较成熟的发展设计制造技术，随着绞车技术的不断提高，加工材料的不断改进以及电子控制技术的不断发展，绞车在动力，节能和安全性等方面取得了很大的进步。
目前绞车正被广泛地应用于矿山，港口，工厂，建筑和海洋等诸多领域。
在矿山采掘和运输场合，绞车作为重要辅助设备被大量而广泛地应用着，例如矿用提升绞车，调度绞车，耙矿绞车和凿井绞车等。
提升绞车可用于矿山竖井和斜井中物品和人员的调度具有较大的牵引功率和很好的安全性，是矿山生产中不可缺少的设备之一。
绞车的另一个重要用途是港口机械，常见的有集装箱起重机，港口装卸门座起重机，塔式起重机以及轻小型的电葫芦等起重机械，其主要执行机构是各种形式和结构的绞车，对于这种用途的绞车，要求具有较好的调速性能和很高的安全性能。
另外，绞车还被应用于各种线缆的存储，制造和运输，例如纺织机械中的用于存放丝线的线盘和电缆制造中用于存放各种直径缆绳的缆盘。
这种情况下，绞车不光具有一定的调速能力，而且还能够使不同直径的缆绳排列整齐，从而保证生产的顺利进行，在船用机械甲板机械和海洋开发领域，绞车也具有悠久的使用历史和各种各样的用途。
可以说，绞车广泛的应用于各种各样的场合，发挥着不同的作用，也具有各种各样的机构组成。
为了更好的研究绞车的结构和性能，需要对绞车的组成和绞车的分类,性能特点，功能和结构展开探讨。
1.1.1 绞车的分类绞车多种多样的用途，决定了绞车的种类和组成形式也是多种多样的。
按照绞车卷筒的数量分，绞车可以分为三种：单筒绞车，双筒绞车和三卷筒绞车。
单卷筒绞车是三种类型绞车中最常见的。
它是有一个卷筒用来存放缆绳或者铰链，一般用于对卷筒的容绳量要求不高的场合。
另外，按照绞车的驱动方式，通常把绞车分为电动绞车，气动绞车和液动绞车三种。
1.1.2 绞车的特点和性能要求通过对绞车应用场合的探讨和绞车结构的分析，可以得知，在工程应用中绞车绞车会有如下的一些特点：1.负载时变绞车用于海洋拖曳，电梯箱的提升，矿山调度等场合时，由于外界环境因素的影响，例如海浪，海流，货物重量等的不断变化，他的负载也在不断变化。
这就对绞车的稳定性造成了很大的干扰。
如果不采取有效的控制手段，绞车的收放速度就不可能稳定，有时甚至无法正常工作。
2.驱动力矩范围大这也是绞车的工作环境决定的，其驱动力范围从几公斤到上百吨不等。
3. 要求调速方便，高低速运行平稳由于收放工作的需要，现在许多绞车都需要能够方便连续的调整收放速度。
在高速运行的时候，不能出现飞车的情况；在低速运行的时候，不能出现爬车的现象，而且要保持一定的输出力矩。
4.对安全可靠性要求较高由于绞车一旦出现事故，就有可能对人的生命或者财产造成很大的伤害，加上绞车的工作环境大多比较恶劣，所以就要求绞车具有较高的可靠性。
因此在设计绞车时设计人员因考虑到绞车的最大负载能力，绞车的防爆性，元件的可靠性等因素。
5.要求具有较好的可操作性随着对绞车使用要求的不断提高以及自动化技术的发展，绞车的自动化程度也在不断的提高。
一些先进的电子控制技术，通讯技术的运用，使得现在的绞车能够具有很好的人机接口和远程通信能力，极大的提高了绞车的操作性能。
1.1.3 绞车功能与结构绞车设计采用滚筒盘绞或夹钳拉拔缆绳方式来水平或垂直拖曳、提升、下放负载，绞车一般包括驱动部分、工作装置、辅助装置等几部分。
1.驱动部分:用于驱动绞车工作装置盘绞、释放缆绳，包含动力及传动装置与控制装置。
绞车可以采用多种驱动方式，包括电动机、蒸汽机、柴油发动机、汽油发动机、液压马达、气动马达等等。
无论采用何种驱动方式，在绞车的驱动部分设计中都应包含以下设计准则:①无级均匀变速，调速范围宽广;②在有负载情况下，良好的启动特性和低速特性，总效率高;③双向旋转，并且容易改变旋转方向（需要单向运转时可以设定自锁装置）④维护保养相对容易，对周围工作环境不敏感;⑤制动系统工作可靠;⑥设计紧凑，结构简单，安装布置容易，重量轻;⑦在有负载情况下，能长时间安全带载静止而不至于损坏驱动系统。
对于小型绞车，为了保证结构紧凑，绞车驱动部分一般与绞车工作装置联接在一起，直接驱动工作装置;对于大型绞车或应用现场空间相对狭小的绞车，绞车驱动部分与绞车工作装置可以设计成独立放置，两者间通过液压管线、气动管线或电缆管线相联系，绞车的布置和操纵均很方便。
2.工作装置:在驱动部分作用下，通过滚筒回转或夹钳直线拉拔等方式拖曳或释放缆绳以完成对负载的收放控制，并含有对缆绳的容绳和排缆装置。
3.辅助装置:辅助工作装置完成拖曳作业，包含滑轮组、导向装置以及速度测量、长度距离测量、张力测量等装置部分;绞车可以使用钢丝绳、尼龙缆绳等多种材质缆绳1.2 国内外绞车的发展状况1.2.1国内绞车发展状况我国提升设备的设计制造，是在解放以后才开始的[4]。
建国初期在党的领导下，新建和改建了许多矿山机械制造厂。
1953年抚顺重型机器厂制造了我国第一台缠绕式双筒提升机。