毕业论文-矿井提升机的设计
JK型矿井提升机的设计【毕业作品】
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。
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)3.2.2.2提升链的设计与确定 (23)3.2.2.3斗链材料的选择 (25)3.3主动链轮计算 (28)3.3.1 驱动功率计算与电机选择 (30)3.3.2减速器选型 (32)3.3.3联轴器的选型 (33)3.3.4驱动链轮轴轴承和轴承座 (35)3.3.5主轴的设计及计算校核 (36)3.3.6链轮处键连接计算及校核 (39)3.4斗轴的设计 (40)3.4.1链的平衡轴设计 (41)3.4.2导向链轮的设计计算 (43)3.4.2.1导向链轮1的设计 (44)3.4.2.2a轴计算 (44)3.4.2.3b.导向链轮轴承选择 (46)3.4.2.4c.导向链轮轴校核 (46)3.4.3 制动器的选择计算 (47)第四章旋斗式连续提升机的改向方案设计 (48)4.1 四种传动方案的选择 (48)4.2 改向链轮联合传动的设计 (51)4.3改向轮系的设计 (52)第五章罐道梁以及管路的设计 (54)5.1概述 (54)5.2方案比较及选择 (54)5.3施工工艺 (54)5.3.1构件加工及防腐 (54)5.4封口及井盖门安装 (55)5.5 罐道梁梯子间的安装 (56)5.6 管路安装 (56)5.7井底套架安装 (56)5.8电缆敷设 (56)第六章回煤系统的设计 (57)参考文献 (58)外文翻译部分: (59)英文原文 (59)中文译文 (67)致谢 (75)第一章. 概述1.1 矿井提升机的发展概况矿山生产的全过程离不开矿山运输和提升工作。
煤矿提升机本科毕设论文
山东科技大学继续教育学院函授毕业设计专题专题题目矿山提升机系部名称资源与土木工程系专业班级采矿工程学生姓名指导教师专题完成时间:2010 年 10月 22日指导教师评阅意见摘要本文介绍了矿山提升机变频调速系统,对设计中的一些技术问题进行了讨论,实现了转速连续可调,并且输出转矩大,再生能量能够回馈电网。
本设计采用intel公司的低功耗16位单片机N87C196MC作为主控芯片,其内部集成了三相波形发生器,非常适合三相异步电机的变频调速。
功率器件采用EUPEC公司(欧派克)的第三代IGBT (FF400R12KE3),导通压降低1.7V,使功率器件的自身功耗大幅度降低。
控制信号采用光纤传输,实现了高压部分和低压部分的隔离,提高了抗干扰能了。
关键词:矿山提升机变频调速系统能量回馈Abstract:The paper introduces mine hoist variable frequency speed regulation system, some technical problems in the design is discussed, the continuous adjustable speed and torque, renewable energy to be able to give back to the grid.This design USES the Intel company low-power 16-bit single chip N87C196MC as control chip, its internal integration of the three-phase waveform generator, very suitable for three-phase asynchronous motor inverter. Power devices using EUPEC company (the third generation of European parker) FF400R12KE3), IGBT (conduction pressure, reducing power components and 1.7 V of their consumption greatly reduced. By using optical fiber transmission control signals, and low voltage isolation, improve the partial interference.Keywords: mine hoist speed-adjusted system energy feedback目录1 矿山提升机 (7)1.1 引言 (7)1.2 矿山提升机对变频器的要求 (7)2 提升机变频器主电路 (8)2.1 功率器件 (8)2.2 变频调速的原理 (9)2.3 主回路原理图 (12)2.4 逆变单元并联 (14)3 提升机变频器的制动 (16)3.1 直流制动 (16)3.2 能耗制动 (16)3.3 能量回馈 (16)4 外围硬件电路 (19)4.1 IGBT驱动电路 (19)4.2 光纤接受电路 (22)4.3 过欠压及死机保护电路 (23)4.4 短路、过流及温度保护 (24)4.5 交流接触器延时自充电延时板 (26)5 微机电路 (29)5.1交-直变换部分 (29)5.2 能耗电路部分 (30)5.3 直-交变换部分 (30)5.4 缓冲电路 (30)6 参考文献 (32)7 致谢 (33)第一章矿山提升机1.1 引言交-直-交变频调速系统已在泵类、风机类负载上得到广泛应用,并且还在大面积的推广。
毕业设计---矿井提升机控制系统设计
内容摘要:矿井提升设备是矿井生产的主要设备之一,在矿井生产中占有主要的地位,是沟通井下生产与地面生产运输的纽带。
矿井提升设备是一套复杂的机械-电气机组。
所以,矿井提升设备是矿山生产中具有举足轻重作用的重大的大型设备。
本设计首先对提升机主要设备箕斗、提升钢丝绳、滚筒、天轮等进行规格的选型与设计,以及对提升机主要结构的作用进行了介绍分析。
然后计算出提升机与井筒的相对位置以便于安装。
接着对提升机常见的故障进行了分析与提出了预防措施。
最后对提升机的制动部分与控制系统进行了总体设计。
关键词:矿井提升机、箕斗、钢丝绳、井筒、PLC控制Abstract : hoisting equipment is the main mine production equipment, in mine production has principal position, Underground production is on communication with the ground production of transport links. Mine Hoist equipment is a complex mechanical-electrical unit. So, mine is mine equipment to upgrade the production plays an important role in the major large equipment.Design of the first major equipment hoist skip, rope, pulley, wheel and other specifications for the selection and design, and the hoist structure of the role of an introductory analysis. Then compute the elevator shaft and the relative position for installation. Proceeded to hoist common fault with the analysis of preventive measures. Finally, the elevator part of the brake control system with the overall design.Keywords : Mine Hoist, skip, rope, wellbore, PLC control矿井提升机控制系统设计1、绪论1.1 引言矿井提升设备是矿井生产的主要设备之一,在矿井生产中占有主要的地位,是沟通井下生产与地面生产运输的纽带。
毕业设计(论文)单绳缠绕式提升机设计
摘要矿山提升机是矿山大型固定机械之一。
矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的诞生缠绕式提升机发展到今天的交—交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机,经历了170多年的发展历史。
目前,国内外经常使用的提升机有单绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式。
提升机主要由电动机、减速器、主轴、滚筒等部分组成,各部分之间分别由联轴器联接。
电动机是动力源,减速器是传动系统,滚筒为执行和控制部分。
矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石.升降人员和设备,下放材料的大型机械设备。
它是矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽,是矿山运输的咽喉。
因此,矿井提升设备在矿山生产的全过程中占有极其重要的地位。
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。
因此矿井提升设备的造价以及运转费用,也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。
合理的选择,正确的使用和维护具有重要的经济意义。
关键词:缠绕式,提升机,联轴器AbstractThe mine hoist is a large-scale fixed one of mine machinery,Mine hoist from the steam engine drag of the birth of the coil type hoist to today's hand in hand in frequency conversion of directly drive-more rope friction type elevator and the double rope hoist coil type, experienced more than 170 years history,At present, the common use of the hoist a coil type induction-motor-driven hoist rope and more friction type two kinds of forms.Ascension is mainly consist of motor, gear reducer, spindle, roller components, between the parts by coupling could respectively. Motor is power source, reducer is transmission system, roller for implementation and control part Mine is lifting equipment along the wellbore coal gangue, ascension. Lift personnel and equipment, transfer of material mechanical equipment, It is mine production system and the ground industrial square connected hub, is the throat of the mining transport. Therefore, the mine production equipment s have an utmost important position in the ascension of the whole process.Mine is lifting equipment mine large equipment is one of the power, power consumption, large mine hoist power more than 1000 KW. Therefore mine lifting equipment cost and operation cost, also be to affect mine production technical and economic index in one of the most important factors. Reasonable option, the right to use and maintenance has important economic significance.Keyword: coil type, lifting hois, coupler目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1 提升机介绍 (1)1.1矿井提升设备介绍 (1)提升容器按其结构可分类如下: (3)1.3 矿井提升的特点 (6)1.4 矿井提升机系统现状 (6)2 常见提升机的简介 (8)2.1 缠绕式、摩擦式提升机的工作原理 (8)单绳缠绕式提升机的工作原理 (9)多绳摩擦式提升机的工作原理 (9)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 (11)缠绕式提升机的特点、缺点以及问题的解决 (11)摩擦式提升机的特点、缺点以及问题的解决 (12)3 矿井提升机的设计选型计算 (13)3.1 设计依据 (13)3.2 竖井提升容器的选择 (13)提升容器的比较及其应用范围 (13)主井箕斗规格的选择 (14)3.3 提升钢丝绳的选择计算 (16)钢丝绳的分类 (16)钢丝绳的标示 (17)钢丝绳结构选择 (17)单绳缠绕式(无尾绳)立井提升钢丝绳选择计算 (17)3.4 天轮选择计算 (21)天轮分类 (21)天轮结构 (21)天轮工作原理 (21)天轮的选型计算 (22)3.5 提升机的选型计算 (23)提升机的表示方法 (23)滚筒选型 (23)滚筒的失效形式及原因 (25)提升机的计算及滚筒大小 (25)提升机强度校验 (29)3.6 提升机与井筒的相对位置 (30)3.7 电动机的选择 (35)3.8 减速器的设计 (36)3.9主轴装置 (37)型矿井提升机主轴装置常见故障及处理措施 (38)卷筒筒壳开裂 (38)3.9.1.2 主轴故障 (38)固定卷筒右支轮内孔磨损 (39)游动卷筒铜套紧固螺栓易剪断 (39)3.9.1.5 游动卷瓦筒铜瓦磨损 (39)制动盘偏摆超差 (39)调绳离合器故障和处理措施 (40)3.9.2 JK型矿井提升机主轴装置技术改造 (40)卷筒由整体结构改为两半装配式结构 (40)主轴承由滑动轴承改为滚动轴承结构 (40)主轴设计 (41)主轴的结构 (41)主轴的强度计算 (42)3.10 制动器选择 (43)盘式制动器组成: (43)盘式制动器的主要特点: (44)工作原理 (44)制动盘结构和要求 (45)制动盘跳动危害 (45)解决矿井提升机制动盘偏摆的方法 (45)3.11 联轴器 (47)联轴器的选择 (47)滚动轴承的选择 (48)3.12 液压站及液压系统 (50)3.13 深度指示器 (50)3.14 保护装置 (51)结论 (51)致谢 (52)参考文献 (52)1 提升机介绍1.1矿井提升设备介绍提升设备是一个系统,提升系统通常有下列主要部分:提升机、提升主钢丝绳、提升容器(箕斗、罐笼、矿车)、天轮(在塔式摩擦提升时是导向轮)、井架(在塔式摩擦提升时是井塔)、罐道(在斜井提升时是轨道)、井筒和井筒装备、装载设备(在罐笼提时是进车装置)、卸载设备(在罐笼提升时是出车装置)、井底装置等。
毕业设计(论文)-矿井提升设备的选型和设计
摘要随着国内外的发展,为了提高设备能力、自动化程度和安全可靠性;对现有的提升设备不断的进行技术改造,从而由单绳缠绕式提升机发展到多绳摩擦式提升机,提升速度加快,一次提升量也日益增大。
为了节省大量电能,降低运行费用和减少厂房面积的建设,因此我矿选用了落地式多绳摩擦式提升机。
多绳摩擦式提升机在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题,提升机采用了尾绳平衡,以减少容器两端张力差,提高运行的可靠性。
而且采用了油缸后置式盘形制动器、操纵台采用了集成信号灯和数字式深度指示器,从而更有力的提高了安全性能。
矿井提升机的发展,都在采用最新的技术、最新的工艺、最新的材料,使提升设备向大型化、高效率、安全可靠、运行准确和高度集中化、自动化方向发展。
关键词:提升机;安全;可靠;制动;目录1绪论.............................................................1.1前言......................................................................1.2设计要求.................................................................. 2矿井提升设备的选型...............................................2.1主井提升设备的选型的计算..................................................2.2开采煤时主井提升能力校核..................................................2.3副井提升设备的选型计算....................................................2.4开采煤时副井提升能力校核..................................................3 矿井提升设备的安全管理..........................................3.1对提升司机的要求..........................................................3.2操作前的准备和检查........................................................3.3对提升机的有关规定........................................................3.4提升机的检查和维护........................................................结束语............................................................ 参考文献..........................................................致谢..............................................................1 绪论前言矿井基本资料: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。
矿井提升机设计(完整版).
毕业设计(论文)题目:矿井提升机设计姓名:饶祖文2015年9月20日摘要毕业设计是培训学生综合运用本专业所学的理论和专业知识,用来分析和解决实际问题的能力的重要教学环节,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相互探讨,相互学习。
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地使用资料、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、解决问题的能力,把我们所学的课本知识与实践相结合起来,起到温故而知新的作用。
在毕业设计过程中,我们要较系统地了解矿井提升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!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和建议,我表示非常感激,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,不断完善。
目录第1章绪论 (1)1.1国内外提升机的研究状况 (1)1.2课题研究的目的和意义 (4)1.3本论文承担的任务 (8)1.4小结 (10)第2章矿井提升机的组成及分类 (11)2.1科技名词定义 (11)2.2矿井提升机的组成 (11)2.3矿井提升机的分类 (11)第3章矿井提升机的制动装置与安全装置 (13)3.1矿井提升机的制动装置 (13)3.1.1制动装置的组成及种类 (13)3.1.2制动装置的作用 (13)3.1.3《煤矿安全规程》对制动力矩的规定 (13)3.1.4制动装置的有关规定 (14)3.2矿井提升机的安全保护装置 (14)3.2.1提升机机房的管理 (15)3.2.2设备电气火灾的预防措施 (14)3.2.3提升机机房的保安措施 (16)3.2.4井下提升机电控制室对风量和温度的具体要求 (16)3.2.5斜井(巷)提升,常用的跑车防护装置及设施类型 (16)第4章提升机调速控制系统硬件实现 (17)4.1引言 (17)4.2提升机电控系统总体结构 (17)4.3提升机电控制系统变频器的选择 (18)4.4变频控制部分设计 (19)4.4.1变频调速主系统设计 (19)4.4.2变频器外电路设计 (21)4.5PLC 控制部分设计 (25)4.5.1基本控制功能 (25)4.5.2位置检测电路 (28)4.6硬件调速控制系统保护措施 (29)4.6.1调速控制系统抗干扰处理 (30)4.7小结 (33)第5章提升机调速控制系统软件实现 (31)5.1引言 (31)5.2矿井提升机中S型速度曲线建模及实现 (31)5.2.1速度曲线的选择及给定方法 (33)5.2.2提升机理想S型速度曲线数学模型 (36)5.2.3理想速度曲线的实现 (39)5.3调速空间系统流程 (42)5.4小结 (43)第6章矿井提升机操作、维护与检修 (40)6.1 操作规程 (41)6.2设备运转过程中的检查及维护内容 (43)结束语 (47)参考文献 (49)致谢 (50)第1章绪论1.1国内外提升机的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。
毕业设计(论文)-矿井提升机的选型设计及电气控制
矿井提升机的选型设计及电气控制前言矿井提升需要用一些专用的提升设备,主要有提升容器,提升钢丝绳,提升机,井架,装卸载设备以及一些辅助设备。
矿井提升设备是矿山较复杂而庞大的几点设备,它不仅承担无聊的提升与下放任务,同时还上下人员。
矿井运输是煤炭生产过程的一部分,煤炭的井工生产中,运输线路长,巷道条件多种多样,运输若不畅通,采掘工作就无法继续进行,井工生产的煤矿运输作业,包括从工作面到矿井地面的煤炭运输和辅助运输,辅助运输包括矸石、材料、设备和人员运输。
本次毕业设计主要对中型矿井生产所用的运输设备以及固定机械设备的选型及电气控制进行的一次合理选择。
选择系统配套附件,根据各设备外形尺寸及安装要求,并考虑其运行条件,最终确定提升机房的布置图。
毕业设计,作为毕业前夕一次综合性训练,是对我们所学理论知识的一次总结、检验和完善。
通过这次设计,对我们所学理论知识和生产实践相结合有很大帮助。
对于培养分析问题和解决问题的能力以及融会贯通和巩固发展所学知识也受益非浅;我们要较系统的了解矿用提升设备和排水设备在设计中的各个环节,包括从总体选型原则,从煤的开采、运输,及提升设备的选型、校核以及强度计算和经济合理性等等。
并通过这一实践,开阔了思维,丰富了知识,为我们即将做上工作岗位打下了良好的基础,可以说,毕业设计是一次难得的锻炼机会。
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。
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、解决问题的能力,把我们所学的课本知识与具体实践结合起来,真正达到学为所用。
矿井提升机是矿山的大型固定设备之一,是联系井下与地面的主要运输工具。
矿井提升工作是整个采矿过程中的重要环节。
从地下采出的煤炭、矿石必须提升至地面才有实际应用价值。
废石的提升,工作人员、材料及设备的升降等都要靠提升工作来完成。
提升设备的安全运行,不仅直接影响整个矿井生产,而且涉及人身安全。
毕业论文之矿井提升及运输设备选型设计
毕业论文之矿井提升及运输设备选型设计1. 引言矿井提升及运输设备在矿山生产中起着至关重要的作用。
矿井提升设备主要用于将地下矿石提升至地表,而运输设备则用于将矿石从矿井运输到矿石处理设备或出口。
在矿井提升及运输设备的选型设计过程中,需要考虑多个因素,如矿石性质、矿山地质条件、矿井深度等。
本文将详细介绍矿井提升及运输设备的选型设计流程,并提出一种基于这些因素的选型方法。
2. 矿井提升设备选型设计2.1 矿井提升设备的种类根据矿井的深度和矿石的产量大小,矿井提升设备可分为多种类型,如井架式提升机、斜井提升机、卧井提升机等。
不同类型的提升机适用于不同的矿山情况。
在选型时,需要考虑矿山的具体情况,以确保提升设备的安全可靠运行。
2.2 提升设备选型的影响因素矿石性质、坍落地压、矿井深度、提升速度等因素将直接影响到提升设备的选型。
矿石性质主要包括矿石的粒度、含水量、黏结程度等,这些因素将直接影响到提升设备的输送能力。
坍落地压是指地下岩石形成的顶板对矿井提升设备施加的压力,它关系到提升设备的结构强度和稳定性。
矿井深度越深,压力和温度越大,提升设备的选型需考虑到这些因素。
2.3 提升设备选型的方法矿井提升设备的选型一般采用经验公式和实验数据结合的方法。
根据矿石性质和矿井地质条件,可计算出提升设备的设计参数,然后与现有提升设备的性能进行对比,以确定最佳的选型方案。
此外,还需考虑到提升设备的安全系数和成本等因素。
3. 运输设备选型设计3.1 运输设备的种类运输设备主要包括皮带输送机、螺旋输送机、斗式提升机等。
不同类型的运输设备适用于不同的矿石性质和运输距离。
选型时,需根据矿山的具体情况选择合适的运输设备。
3.2 运输设备选型的影响因素矿石的颗粒大小、湿度、运输距离等因素将直接影响到运输设备的选型。
矿石的颗粒大小将影响到运输设备的输送能力和能耗。
湿度较高的矿石将影响到运输设备的摩擦系数和耐久性。
运输距离较长时,还需考虑到设备的能耗和运维成本。
机械设计制造及自动化专业毕业论文完整版-矿井提升机
本科毕业设计(论文)开题报告摘要单绳缠绕式矿井提升机的工作原理:钢丝绳的一端用钢丝绳夹持固定在卷筒幅板上,另一端经卷筒的缠绕后,通过井架天轮悬挂提升容器。
这样,利用主轴旋转方式的不同,将钢丝绳缠绕上或放松,以完成提升或下降容器的工作。
主轴装置是单绳缠绕式矿井提升机的主要工作机构,它的作用是:①缠绕提升机钢丝绳;②承受各种正常载荷(包括固定载荷和工作载荷);③承受各种积极情况所造成的非常载荷。
在非常载荷作用下,主轴装置部分不应有残余变形。
单绳缠绕式矿井提升机的主轴装置是其核心部件,要求我们应认真设计,精心制造,这对于确保矿井提升机安全可靠运行,预防和杜绝故障及事故的发生,也具有十分重要的意义。
本设计根据生产实际和预选的数据,以提升机的配套设备为核心,经过科学的计算和分析,设计、选择了一套矿井提升机的传动系统设备,并采用了光电测速传感器作为深度指示系统的数据采集装置,实现了从机械控制到数电控制的转变,同时为提升机控制系统的技术改造奠定了基础。
关键词:提升机,主轴,制动器,光电测速传感器ABSTRACTWhat the principle of the single rope twines mine pit elevator is that: One end of the steel wire rope is fixed to Winding by the steel wire rope nip, another end after twined hangs and promotes the vessel by derrick wheel. In this way, we make use of the differences of the revolve way to twine or relax the steel wire rope so that to complete the vessel to step up or drop down.Main axle is the core part of the mine elevator. Its functions are:① the steel wire rope of twines the type mine pit elevator ; ②endure a kind of normal load( including fixed load and work load );③endure the kinds of unusual load which is result from positive situation. Under the unusual load function, the part of the main axle equipment should not remain remaining distortion. It required us to be careful designing and manufacture when designing and manufacturing. Only in this way, we can prevent the occurrence of failures or accidents .Obviously, the possesses is very significance.This design is on the basis of the data which are chosen by advance and actually, take the elevator supplementary equipment as the core, after the analysis and computation in science, has designed and chosen a set of the transmission system of the mine pits elevators, and used the electrical-light sensor as the equipment of the indicating system which to measure the amount of the depth of the tank. It enforced the change from the mechanically control to the numerical control, at the same time, has laid the foundation for improve the control system of the elevator.KEY WORDS: elevator, main axle, brake, electrical-light measurement velocity sensor目录1 前言----------------------------------------------------- 11.1 提升机的用途和发展概况-------------------------------- 11.2 提升机的结构和用途------------------------------------ 22 课题设计简介---------------------------------------------- 5 2.1 设计课题---------------------------------------------- 5 2.2 设计步骤---------------------------------------------- 52.3 设计思路---------------------------------------------- 53 JK—3提升机 (E系列)主轴装置的原始资料-------------------- 6 3.1 本产品的型号、名称------------------------------------ 63.2 本产品的性能指标和设计参数---------------------------- 64 JK—3提升机(E系列)的选择和设计------------------------- 74.1 JK—3矿井提升机的工作原理和主要结构 ----------------- 74.1.1 主轴---------------------------------------------- 74.1.2 卷筒---------------------------------------------- 74.1.3 主轴承-------------------------------------------- 84.1.4 盘形制动器装置------------------------------------ 94.1.5 深度指示系统-------------------------------------- 94.1.6 减速器------------------------------------------- 104.1.7 联轴器------------------------------------------- 104.2 主轴装置的设计依据----------------------------------- 114.2.1 钢丝绳------------------------------------------- 114.2.2 卷筒宽度B--------------------------------------- 11F----------------------------- 114.2.3 钢丝绳最大静张力jm ax4.2.4 钢丝绳最大静张力差△F ---------------------------- 124.2.5 最大提升速度Vmax --------------------------------- 12------------------------------------- 124.2.6 电动机功率PN4.3 主轴的选择------------------------------------------- 13 4.4 主轴的设计------------------------------------------- 135 主要通用部件的选型计算----------------------------------- 155.1 盘形制动器------------------------------------------- 15 5.2 减速器----------------------------------------------- 15 5.3 齿轮联轴器------------------------------------------- 165.4 弹性棒销联轴器--------------------------------------- 166 主轴的校核----------------------------------------------- 176.1 主轴强度校核----------------------------------------- 176.1.1 工况一:提升开始, m/1=,=。
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:ημ1000m gkQV P = (1-1)式中 g – 重力加速度,m/s 2k - 矿井阻力系数,箕斗取1.15,罐笼提升取1.2Q - 提升机一次提升质量,kgVm - 提升机最大提升速度, m/sμ - 动力系数,取1.2~1.4η - 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 iV n m π60= (1-2)式中 i - 减速器传动比D - 提升机卷筒直径对于交流电动机确定型号,规格后,要根据力图中可能出现的最大力去校验是否满足过载能力,即 4.1m λλ=(1-3)第二节 提升系统对控制的要求无论何种提升系统,电力拖动和控制系统都为求简单经济,保证与设计的速度图和力图相符,并且在所有的情况下,提升系统都能够安全可靠工作,提升系统的电力拖动和控制系统应满足下列要求。
矿井提升机毕业论文
矿井提升机毕业论文 矿井提升机毕业论文题目:提升机交流调速系统设计专业:机电一体化提升机的电机调速系统设计摘要矿井提升机是采矿工业中联系井下与地面的主要运输工具。
用于竖井和斜井提升煤炭、矿石、矸石以及升降人员、材料、工具和设备等。
主轴装置采用剖分式、整体式弹性结构卷筒,卷筒受力均匀、强度大、盘式制动器为油缸后置式,动作灵活,无油污制动盘,安全可靠;具有电气延时二级制动性能,并可在井口时自动解除;双筒提升机设有径向齿块式调绳离合器;传动部位可配置行星减速器或平行轴圆弧齿轮减速器。
电气具有必须的各种电器保护和连锁装置,根据要求提供动力制动。
提升机在提升和下降的过程中一直伴随着电动机的转速变化,其转速的变化主要依靠电机调速系统。
可以说电机调速系统在整个提升机系统中起着至关重要的作用。
目 录录第一章 概述概述....................................4 第二章第二章 提升机的交流调速提升机的交流调速 2.1 提升机交流调速的现状...................5 2、2 用单片机控制的交流调速的原理...........7第三章第三章 提升机交流调速系统的设计提升机交流调速系统的设计 3.1 调速系统总体方案设计....................153.2 提升机系统主回路的设计..................163.3 元器件的选择............................163.4 转差频率控制原理及调节器的设计..........173.5 系统软件的设计..........................19第四章第四章 PWM 控制信号的产生及变换器的设计控制信号的产生及变换器的设计..........24五 结束语结束语结束语......................................26 参考文献.....................................27 致谢.........................................28第一章第一章 概述概述概述矿井提升机是矿井井下和地面的工作机械,是一种大型绞车。
矿井提升机毕业设计
摘要矿井提升机是沿井筒提升煤炭、矸石、升降人员、下放材料的大型机械设备。
它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽,故要求具有很高的安全性,其成本和耗电量也比较高。
因此本次在矿井提升机选型设计中, 主要是根据所给参数确定矿井提升设备,包括选择提升容器、钢丝绳、提升机、卷筒及校核提升能力,并经过多方面的技术经济比较,结合矿井的具体条件,做到设计切合实际.保证提升机的选型及其运转两个方面都是合理的, 最终确定具有经济安全合适的提升系统。
本次在对主要部件主轴装置的设计计算中,采用计算主轴上的正常载荷,根据其分别求出轴上的弯矩、扭矩及其相应的力,校核轴危险断面的安全系数及刚度.并对零部件轴、切向键、齿轮进行校核,充分保证了各部件设计的合理性,尽可能地确定经济合理的最优设计方案。
关键词:矿井提升机选型设计主轴装置设计AbstractMine Hoist is along the shaft upgrade coal,coal,movements,a large delegation of material mechanical equipment。
It is underground mine production systems and the ground industry square connected to the hub,it requires high security,costs and power consumption is relatively high。
So this in the mine hoist type design,the main according to the parameters of mine to upgrade equipment, including the option of upgrading containers, rope,hoist, and checking drum capacity and the result of technical and economic comparison with the specific conditions of mine, so design realistic. Hoist guarantee the selection and operation of two aspects are reasonable, and ultimately determine a suitable economic security system upgrade。
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)11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。
目前国内各大煤矿矿井提升机电控系统的调速方案大多数还是采用继电器—接触器控制的转子串电阻调速,设备陈旧、技术落后。
而且这种控制方式还存在以下问题: (1)转子回路串接电阻,消耗电能,造成能源浪费。
(2)电阻分级切换,为有级调速,设备运行不平稳,容易引起电气及机械冲击。
多绳摩擦式矿井提升机毕业设计
多绳摩擦式矿井提升机毕业设计1. 简介矿井提升机是在矿井中用于将矿石或其他物质从井底提升到地面的设备。
多绳摩擦式矿井提升机是一种常用的提升机类型,它通过多根绳子与提升机箱体相连接,利用绳子与滑轮的摩擦力来实现物体的提升。
本文将介绍多绳摩擦式矿井提升机的设计方案及相关技术要点。
2. 设计方案多绳摩擦式矿井提升机的设计方案包括以下几个主要部分:2.1 提升机箱体提升机箱体是多绳摩擦式矿井提升机的主体结构,它承载着提升机的各个组件。
提升机箱体一般采用钢结构,具有足够的强度和刚度来支撑和保护提升机的工作部件。
2.2 绳轮系统绳轮系统是多绳摩擦式矿井提升机的关键组成部分,它由多个绳轮组成。
每根绳子穿过一个绳轮,绳轮与提升机箱体相连。
绳轮的作用是改变绳子的运动方向,增加绳子与滑轮的接触面积,从而提高提升机的提升效率。
2.3 电动机驱动系统电动机驱动系统是多绳摩擦式矿井提升机的动力源,它通过电动机转动绳轮,使绳子与滑轮摩擦产生足够的力来提升物体。
电动机驱动系统需要考虑电机的功率和扭矩输出以及与绳轮之间的传动装置。
2.4 控制系统控制系统是多绳摩擦式矿井提升机的核心部分,它负责控制提升机的启停、速度调节、运行方向以及安全保护等功能。
控制系统通常采用PLC控制或者单片机控制,通过传感器对提升机的运行状态进行监测,并根据程序进行相应的控制操作。
2.5 安全保护系统安全保护系统是多绳摩擦式矿井提升机设计中不可忽视的一部分,它包括制动系统、限位装置、紧急停机装置等。
制动系统用于在停机时保持提升机的位置稳定,限位装置用于监测提升机的上下界限,紧急停机装置用于在发生紧急情况时迅速停止提升机的运行。
3. 技术要点在设计多绳摩擦式矿井提升机时,需要考虑以下几个技术要点:3.1 绳子的选型和布置绳子的选型需要根据提升物体的质量和提升高度来确定,同时还需要考虑绳子的强度、耐磨性等性能指标。
绳子的布置要合理,尽量减小绳子间的干涉,提高提升机的工作效率。
本科毕业设计__矿井提升机论文
摘要矿井提升机是矿山重要设备,肩负着矿石、材料、人员运输责任。
传统的矿山机械和电气控制系统采用绕组转子串联电阻调速,控制电路复杂、效率低、能耗大等缺点。
所以提升控制系统的研究具有重要的现实意义。
本文针对当前矿井提升机电控系统的现状,在可编程序控制器(PLC)和变频器的基础上,研究并设计了一套可靠性高、控制性能良好的矿井提升机控制系统。
分析了PLC和变频器的性能特点并进行选型,论文根据矿用提升机的运行特性要求,对变频器和PLC进行选型,最终选定西门子公司的S7-200 PLC和ABB公司的ACS800变频器。
对系统的软、硬件进行设计,最后进行系统集成和调试,选用MCGS组态软件来完成矿井提升机控制系统的上位监控。
关键词矿井提升机变频器PLC MCGSABSTRACTMine hoist is the most important equipment in mines, is shouldering the ore, materials, personnel transportation liability. Traditional mine mechanical and electrical control system adopts winding rotor series resistance speed control, poor control circuit is complex, high performance, high failure rate, power consumption, low efficiency of faults, so the mine hoist control system Research has practical significance.This article in view of the current status of mine mechanical and electrical control system, the programmable controller (PLC) and frequency converter, on the basis of research and design a set of high reliability, good control performance of mine hoist control system. Analyzes the performance characteristics of PLC and frequency converter and selection, the paper according to the requirements of the mine hoist running characteristics, the selection of frequency converter and PLC, finally selected Siemens S7-200 PLC and ABB ACS800 inverter. The system hardware and software design, finally carries on the system integration and debugging, use the MCGS configuration software to complete the upper monitoring of mine hoist control system.Key words Mine hoist Inverter PLC MCGS目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1国外提升机的研究现状 (2)1.2.2国内提升机的研究现状 (3)1.3系统技术要求 (3)1.4提升机电气传动系统速度图 (4)1.5方案比较 (6)第2章矿井提升机及其电气控制系统 (7)2.1矿井提升机种类 (7)2.2矿井提升机主要组成部分及其作用 (7)2.3变频调速基本原理 (8)第3章提升机控制系统硬件设计 (9)3.1 变频器选择 (9)3.2 确定合理的经济速度 (10)3.3 提升机滚筒直径的确定 (12)3.4 提升机的最大静张力计算 (12)3.5 电动机功率的估算 (13)3.6 估算电动机转速 (13)3.7 加速度和减速度的确定 (15)3.8 设备选型 (17)3.8.1 断路器选择 (18)3.8.2 隔离开关选择 (20)3.8.3 熔断器选择 (20)3.8.4 输入电抗器设计 (21)3.8.5 接触器选择 (24)3.8.6 制动电阻选择 (25)3.8.7 PLC选型 (27)3.8.8 触摸屏选型 (27)3.8.9 深度指示器系统选择 (27)3.8.10 角编码器选择 (29)第4章提升机控制系统软件设计 (30)4.1 PLC软件设计 (30)4.1.1 主程序及注释 (31)4.1.2 故障子程序及注释 (39)4.1.3 逆变子程序及注释 (45)4.2 MCGS触摸屏软件设计 (49)4.2.1 MCGS嵌入版组态软件的主要功能 (49)4.2.2 矿井提升机运行监控画面 (50)4.2.3 矿井提升机报警记录画面 (51)4.2.4 矿井提升机数据修改画面 (52)结论............................................................................... 错误!未定义书签。
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。
4. 设计结果与讨论在设计过程中,根据需求分析和设计要求,进行了详细的结构设计和电气系统设计。
通过安全性分析,设计确保了提升机的安全性能。
通过性能测试与验证,证明了设计的提升机的性能符合设计要求。
根据设计结果,提升机的承载能力、运行效率和安全性能都得到了明显的改善。
提升机的结构设计和电气系统设计都经过了合理的优化,使得提升机在矿山中的运行更加稳定和高效。
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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)3.2.2.2提升链的设计与确定 (23)3.2.2.3斗链材料的选择 (25)3.3主动链轮计算 (28)3.3.1 驱动功率计算与电机选择 (30)3.3.2减速器选型 (32)3.3.3联轴器的选型 (33)3.3.4驱动链轮轴轴承和轴承座 (35)3.3.5主轴的设计及计算校核 (36)3.3.6链轮处键连接计算及校核 (39)3.4斗轴的设计 (40)3.4.1链的平衡轴设计 (41)3.4.2导向链轮的设计计算 (43)3.4.2.1导向链轮1的设计 (44)3.4.2.2a轴计算 (44)3.4.2.3b.导向链轮轴承选择 (46)3.4.2.4c.导向链轮轴校核 (46)3.4.3 制动器的选择计算 (47)第四章旋斗式连续提升机的改向方案设计 (48)4.1 四种传动方案的选择 (48)4.2 改向链轮联合传动的设计 (51)4.3改向轮系的设计 (52)第五章罐道梁以及管路的设计 (54)5.1概述 (54)5.2方案比较及选择 (54)5.3施工工艺 (54)5.3.1构件加工及防腐 (54)5.4封口及井盖门安装 (55)5.5 罐道梁梯子间的安装 (56)5.6 管路安装 (56)5.7井底套架安装 (56)5.8电缆敷设 (56)第六章回煤系统的设计 (57)参考文献 (58)外文翻译部分: (59)英文原文 (59)中文译文 (67)致谢 (75)第一章. 概述1.1 矿井提升机的发展概况矿山生产的全过程离不开矿山运输和提升工作。
因此,运输和提升工作的好坏直接关系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主要运输工具,矿井提升工作是整个采矿工程中的重要环节。
从地下采出的煤炭、矿石必须提升至地面才有实际应用价值。
废石的提升、工作人员、材料及设备的升降等都要靠提升工作来完成。
矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分,由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。
根据提升机工作原理和结构的不同,矿井提升机有以下一些类型:我国目前广泛使用的有单绳缠绕式双圆柱卷筒提升机和多绳摩擦式提升机两种。
但在长期的使用中,它们的缺点逐渐显现出来,为了适应高效安全的新生产要求,我们急需寻求一种新型的提升机来逐步代替这些原本陈旧的设备,本文我们所研究的旋斗式连续提升机就是在此环境下呼之欲出的新产品。
目前它还处于研发阶段,尚未得到大力推广,但理论工作已很充分,初步的投产使用情况也非常好,它的优点在实践中得到了很好的发挥。
我相信,随着研制工作的进一步完善,旋斗式连续提升机的进一步改进,在未来的矿山生产中将发挥巨大的作用。
1.2 矿井提升机生产过程简介矿井提升机是沿井筒提运矿石和废石、升降人员、下放材料和工具的设备。
提升容器有罐笼和箕斗。
根据井筒倾角的不同,提升容器分为立井用和斜井用两种.立井用提升容器主要是箕斗和罐笼,箕斗分为底卸式、侧卸式和翻转式,罐笼分为普通罐笼和翻转罐笼。
斜井箕斗分为翻转式和后壁卸载式两种。
罐笼可用来提升矿石、人员、材料与设备等,但是箕斗不能用来提升人员。
不同类型矿井提升机的工作方式和工作环境各有所相同,但其根本的工作原理是相似的,矿井提升机提升原理示意图如图1-1所示:通过滚筒或齿轮的旋转带动皮带或链条升降,从而实现箕斗或罐笼的升降,在井下和地面之间往复运动,进行对煤和人员、货物的运输。
图1-11.3矿井提升的特点1.安全性所谓安全性,就是不能发生突然事故。
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。
因此各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》只中。
2.可靠性所谓可靠性,是指能够可靠地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。
一个年产150万吨的矿井,停产一天就要损失大约20万元。
因此矿井提升机至少要服务二十年以上而不需大修。
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。
因此矿井提升设备的造价以及运转费用,也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。
第二章几种常见的提升机和运输设备的简介2.1缠绕式、摩擦式提升机的工作原理矿井提升机按照工作方式分类如下:我国目前广泛使用的有单绳缠绕式和多绳摩擦轮式两种,以下就重点介绍此两种提升机的工作原理。
2.1.1单绳缠绕式提升机的工作原理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。
示意图如下:单绳缠绕式提升机是较早出现的一种类型,工作原理比较简单,就是将钢丝绳的一端固定在提升机的卷筒上,另一端绕过井架上的天轮与提升容器相连接,利用两个卷筒上钢丝绳的缠绕方向的不同,当提升机转动时,使两个容器一个上升一个下降,以完成提升任务,这种提升机在我国矿山中广泛使用。
缠绕式提升机提升系统示意图如下:我国使用的单绳缠绕式提升机,主要是圆筒形卷筒提升机,按卷筒数目的不同,有单筒及双筒提升机两种。
双筒提升机在主轴上装有两个卷筒,其中之一与主轴固接(键装或热装),称为固定卷筒;另一卷筒则滑装在主轴上,通过离合器与主轴连接,称为游动卷筒。
将两种卷筒做成这样的目的,是为了在需要调绳及更换提升水平时,两个卷筒可以有相对运动。
单卷筒提升机只有一个卷筒,一般用于单钩提升,但是如果在单卷筒上固定两根钢丝绳,且其缠绕方向相反,也可作双钩提升,这时,由于一根钢丝绳自卷筒上松放,另一根则向卷筒上缠绕,卷筒表面得到了充分利用,所以单卷筒提升机相对于双卷筒提升机来说,质量和体积都小很多。
不过单卷筒提升机做双钩提升时,绳长的调节颇为不便,为此,可以把单卷筒制成可分离式的两部分,一部分与主轴固接,另一部分通过离合器与主轴相连,这种型式的称为可分离式单卷筒提升机。
2.1.2多绳摩擦式提升机的工作原理多绳摩擦式提升机的主要部件有主轴、主导轮、主轴承、车槽装置、减速器、深度指示器、制动装置及导向轮。
由于使用了数根钢丝绳代替一根钢丝绳,钢丝绳的直径变小,摩擦轮虽变为摩擦筒(亦称主导轮)而稍有加宽,但其直径亦变小。
钢丝绳直径有如下关系:n d d n式中:d——用n根钢丝绳时提升钢丝绳直径;nd ——单绳摩擦提升的钢丝绳直径由于多绳不易在同一时间内断裂,故较为安全,多绳摩擦式提升机的结构图示如下:由于开采深度的增加,需要缠在卷筒上的提升钢丝绳变长,因而矿井提升机的卷筒宽度加大,这带来了一系列问题,如提升机主轴太长、绳弦偏角太大、机器加重而使转动惯量加大等。
为了解决这个矛盾,德国人Koepe提出将钢丝绳搭在摩擦轮上,利用摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来带动钢丝绳运动。
与卷筒缠绕式相比,摩擦轮的宽度显著地变窄了,同时由于跨度变小,提升机主轴的直径与长度均有所降低,结果显著地减轻了机器的重力,而且由于回转力矩的减少,亦将降低提升电动机的容量。
多绳摩擦提升设备的布置方式可分为塔式和落地式两类。
其提升系统示意图如下:。
多绳摩擦提升机的结构特点是与它的动力传递原理以及安装特点密切相关的。
即由于它是靠摩擦力来传递动力的,它必须有较高摩擦系数的衬垫,为了保持几根绳的绳槽处的深浅相同,即各绳的摩擦半径相同,需设切槽装置,为了补偿钢丝绳蠕动或滑动对深度指示器指示位置的影响,设置了深度指示器自动调零装置,为了在使用圆尾绳时尾绳可以松捻而避免打结,在罐笼底部下方设有尾绳悬挂装置。
摩擦提升依靠衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传递动力,因此其工作可靠性就在于提升钢丝绳与安在主导轮上的摩擦衬垫之间是否产生滑动,即是否有足够的摩擦力。
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2.2.1. 缠绕式提升机的特点、缺点以及问题的解决缠绕式提升机最大的特点是其结构及工作原理十分简单,就是利用钢丝绳的缠绕方向的不同来实现物料的提升。
但是,正是因为其结构、工作原理简单也导致其存在以下很多的问题和不足。
(1).缠绕式提升机只能应用于浅井或中等深度的矿井中。
这是因为在深井及大终端载荷时钢丝绳和提升卷筒容绳面积要求太大,这导致了提升机体积庞大,质量激增,使提升机的提升高度受到滚筒容绳量的限制,不适用于深井提升;(2).单绳缠绕式提升机的载荷由单根钢丝绳承担,因此单绳缠绕式提升机的钢丝绳直径往往很大;(3).缠绕式提升机的钢丝绳缠绕在卷筒上,因此其卷筒直径比较大,这就使其回转力矩比较大,这就使缠绕式提升机的质量比较大,从而使电动机的容量和耗电量也增大,所以提升机的效率比较低;(4).卷筒的直径比较大,这就使提升机的提升速度受到了限制,因此电动机的转速也比较低,减速器比较大;(5).缠绕式提升机的钢丝绳是缠绕在卷筒上,因此钢丝绳的弯曲次数比较多,这就导致钢丝绳的工作条件比较差,钢丝绳的寿命降低;(6).单绳缠绕式提升机是用单根钢丝绳提升容器,因此容器在提升过程中会发生转动,这就使提升容器的罐耳和罐道发生摩擦,产生摩擦阻力;(7).单绳缠绕式提升机由单根钢丝绳提升容器,因此它的安全性比较低。