矿井提升机毕业设计论文说明书(7)

中原工学院毕业设计（论文）说明书 由于减速器低速轴与低速大齿轮配合处轴径为 420mm，齿轮宽度为 4 00mm，故根据 GB/T1096-2003 选用键型号为平头普通平键。标准为：键 B100 × 320 GB/T 1096-2003，表示键宽度为 100mm，长度为 320mm。

（5）主轴与联轴器间键：

由于主轴与联轴器配合处轴径为 720mm，左半联轴器配合部分宽度为 500mm，故根据GB/T 1096-2003 选用键型号为普通平键。标准为：键 100 × 500 GB/T 1096-2003，表示键宽度为 160mm，长度为 500mm。 （6）减速器低速轴与联轴器间键：

由于减速器低速轴与联轴器配合处轴径为 500mm，右半联轴器配合部分宽度为 500mm，故根据 GB/T 1096-2003 选用键型号为普通平键。标准为：键 100 × 500 GB/T 1096-2003，表示键宽度为 100mm，长度为 500mm。 （7）减速器高速轴与联轴器间键：

由于减速器高速轴与联轴器配合处轴径为 170mm，左半联轴器配合部分宽度为 200mm，根据 GB/T 1096-2003 选用键型号为平头普通平键。标准为：键 B45×200 GB/T 1096-2003，表示键宽度为 45mm，长度为 200mm。 （8）电机与联轴器间键：

由于电机与联轴器配合处轴径为 170mm，右半联轴器配合部分宽度为 200mm，故根据GB/T 1096-2003 选用键型号为平头普通平键。标准为：键 B45×200 GB/T 1096-2003，表示键宽度为 45mm，长度为 200mm。 3.2.13 制动器的设计

【13】

制动装置由制动器和传动机构组成。制动器是直接作用于制动盘上，产生制动力矩的部分。按结构分为块式闸和盘式闸。传动机构是控制并调节制动力矩的部分，按动力源分为油压、压气及弹簧等传动系统。制动装置的作用可归纳为： （1）在提升终了或提升机不工作时，可靠地闸住提升机； （2）在减速阶段参与提升机的速度控制；

（3）作为安全机构，在发生紧急事故时，进行安全制动，对提升系统进保护。 本次设计采用盘式制动器，其装配简图如图 3-7 所示。制动器装在支座上，依靠碟形弹簧的作用力把衬板及闸瓦推向制动器，产生力矩。松闸时将压力油送入工作腔，通过活塞及连接螺栓将闸瓦的衬板拉回，弹簧被压缩，闸瓦离开制动盘。调节螺母是用以调整闸瓦间隙的。

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中原工学院毕业设计（论文）说明书

图 3-7 盘式制动器装配简图

盘式制动器采用液压控制，液压站为盘式制动器提供压力油源，控制油路以实 现制动器的各项制动功能。液压站的控制系统同整个提升机的拖动类型、自动化程度相配合。盘式闸制动器的优点是结构紧凑，闸的副数可以根据制动力的大小，灵活增减。为使制动盘不受附加载荷，主轴不受轴向力，盘式制动器均成对使用。盘式制动器的另一特点是动作快，空行程时间不超过 0.3s，远比块式闸制动系统空行程时间短。

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中原工学院毕业设计（论文）说明书 4 提升设备的运动学及动力学计算

4.1 提升系统变位质量的计算

【1】

为计算总变位质量，我们可首先分别计算出各运动部件的变位质量，然后相加即可。各运动部件的质量变位原则，必须保证该部件在变位前后的动能相等。 提升系统中有三部分作直线运动，即提升载荷、提升容器(对于罐笼提升，则包括罐笼自重和矿车自重)和提升钢丝绳，它们直接作用于滚筒圆周上，其速度和加速度就是滚筒圆周上的速度和加速度，所以不用变位，它们本身的质量就是变位质量。 提升系统中还有三部分作旋转运动，即提升机(包括减速器)、天轮和电动机转子。在提升过程中这些部件各运动质点都围绕自己的轴，以不同的回转半径和回转速度旋转，需要把它们变位到滚筒圆周上，则各部件变位后的质量值就不等于它原来的数值。

提升机(包括减速器)的变位质量 mj 和天轮的变位质量 mt 可以在它们的技术规格表中查出，不必计算。只有电动机转子的变位质量需要计算。 （1）电动机转子的变位质量 md 由下式求得

i2md?4Jd2D (4.1） GD2d

Jd???4g2dmd?GD??gD2i2?3631039199.98Kg210?3.5 （4.2）

式中:(GD2)d——电动机转子的回转力矩，可由电动机规格表中查到(GD2)d =36310 N㎡

D——提升机滚筒直径 i——减速比，已知 i=11.5 （2）提升系统的总变位质量为；

∑m =[Q+2QZ+2p( Hc + Lx + 3πD + 30)+Gj+2Gt]/g +md （4.3） =[80000+2×55000+2×57.17×(370+42.17+3×3.14×3.5+30+ 297000+2×11330]/g+39199.98

=8000+11000+5432.75+29700+2266+39199.98 =56398.75+39199.98=955.98.73kg 式中 ：Hc ——钢丝绳悬垂长度

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中原工学院毕业设计（论文）说明书 Lx ——钢丝绳的弦长

3πD——滚筒上缠绕三圈摩擦圈绳长 30——试验用钢丝绳长度 H——提升高度

Gj ——提升机滚筒及减速器的变位重量，由 2JK-3.5/11.5 型提升机查得 Gj =29700kg

Gt ——每个天轮的变位重量，查得 3.5 m直径的天轮的变位重量 Gt =1133 kg；

4.2 提升加速度的确定

（1）箕斗提升初加速度的确定

为了保证提升开始时，空箕斗对卸载曲轨及井架的冲击不致过大，取空箕斗在曲轨内运动时的最大速度 V0=1.5 米/秒，箕斗卸载曲轨行程 h0=2.35m 或 2.13m,初加速度 a0 为

a0=v0/2h0=1.5×1.5/2×2.35=1.48m/s2 （4.4） 初加速阶段时间 t0 为

t0 = v0/a0= 3.13s （4.5） 式中 V0=1.5m/s，箕斗脱离卸载曲轨时的速度。 （2）主加速度的确定

主加速度是按安全经济的原则来确定的，主加速度的大小受《煤矿安全规程》、减速器强度、电动机过负荷能力三个方面的限制。

① 《煤矿安全规程》对提升加、减速度的限制：立井中用罐笼升降人员的加、减速度不得超过 0.75m／s2；斜井中升降人员的加、减速度不得超过 0.5m／s2。对升降物料的加、减速度规程没有规定，一般在立井，加减速度最大不超过 1.2m／s2 。 ② 按电动机的过负荷能力来确定。电动机的最大平均出力应大于或等于加速阶段实际所需的最大出力，即

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1000Pe?j1000*2000*0.85Fe???144189.99NVm11.79 （4.6） 式中： Pe ——电动机的额定功率 P =2000 KW ηj——传动效率，取ηj=0.85

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中原工学院毕业设计（论文）说明书 a1??0.79?Fc?kQ?pH?m0.79?2*144189.99?1.15*80000?57.17*36095598.73?1.08m/s2（ 4.7）

式中：λ——电动机过负荷系数，可在电动机规格表中查出；

0.75——在加速度时，由于电动机依次切除转子电阻，拖动力起伏变化，故可取电动机此时出力不大于最大拖动力的 0.75 倍。

Fe——电动机作用到滚筒缠绕圆周上的额定拖动力，N； k——矿井阻力系数，箕斗提升取 k=1.15 （3）按减速器允许的输出传动转矩来确定

电动机通过减速器作用到滚筒主轴上的拖动力矩，必须小于减速器所允许的最大输出转矩，即

2a1???Mmax??(kQ?pH)D2*?30000/3.5???1.15*80000?57.17*360?95598.73?39199.98?1.04m/s2 （4.8） 式中 ：M max ——减速器输出轴最大允许输出转矩，N·m；可由提升机规格表查得。

D——滚筒直径m。

根据上述所算结果,可取加速度 a1 =1.08 m/s。

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?m?md4.3 提升减速度的确定

采用自由滑行减速方式

在减速开始时，将电动机从电网切除，容器靠系统的惯性向卸载位置运行，速度逐渐降低。既不用电力拖动，又不用制动器制动，故称为自由滑行减速方式。 采用自由滑行减速方式时，电动机已从电网断开，此时拖动力为 0，根据基本动力方程

kQ + p(H?2x)?∑ma3h = 0 （4.9） 因减速阶段开始时 x=H-h3

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