矿井提升机主轴装置设计

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单绳缠绕式提升机发展到今天的交—交变频直接拖动的多声摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机，经历了170多年的发展史。目前，国内外经常使用的提升机有但绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式。

轴是提升机承载的主要部件，提升机的主要工作构件如卷筒、轴承、离合器以及联轴器等均安装在主轴上。有些小型提升机的主轴还装有减速的末级大齿轮。电动机通过主轴驱动卷筒．主轴也是传动的主要部件。提升机主轴应能承受工作过程中的外负荷而不发生残余变形和过量的弹性变形，同时要保证一定的使用寿命。主轴往往是提升机中重量最大的一个零件，其尺寸和传递的力矩也较大。主轴装置是一个完整的结构，包括轴承、端盖、离合器、联轴器、支轮等多个部件，而有根据主轴的应用场合不同，具体轴上需用的部件和结构也不尽相同，主轴装置设计是提升机整体设计的一个重要环节。

该课题从实际出发，首先对提升机的结构及工作原理进行概述，进而对提升机的总体设计方案进行分析，其中重点对主轴装置进行设计分析，然后进行具体零部件的分析设计；主要包括了电动机的选型，钢丝绳的选择，卷筒筒壳、支轮、主轴装置等部件的设计计算和校核以及制动系统的选择等若干环节。在结构设计完成后，利用CAD进行主轴装配分析和设计，最后完成提升机整体设计。

关键词：矿井提升机；单绳缠绕式；主轴装置

ABSTRACT

      Mine hoist is a mine of large fixed machinery，...

Key words: Mine hoist ;Single rope winding; Spindle unit

目    录

第一章 前言. 1

1.1 提升机的用途和发展概况 . 1

第二章 提升设备的选型设计 . 8

    2.1 选型设计的基本原则 .. 8

2.2 选择罐笼. 9

2.3 提升钢丝绳的选择及计算. 11 

2.4 选择提升机. 14

2.5 选择天轮 15

2.6 确定提升机和井筒相对位置.. 16

2.7 提升机运动学计算. 18

2.8 提升动力学计算 19

2.9 校验电动机. 21

2.10 电能消耗.. 22

2.11 提升设备效率. 23

第三章 卷筒及其支撑结构的计算.. 24

3.1 设计任务 24

3.2 计算钢丝绳张力降低系数. 24

3.3 计算双层缠绕式的缠绕系数.. 25

3.4 计算筒壳强度.. 25

3.5 计算支轮的强度 27

3.6 计算筒壳的稳定性. 28

第四章 提升机的主轴及其计算.. 30

4.1 主轴的结构. 30

4.2 设计任务 31

4.3 固定载荷分配于主轴各轮毂上的力.. 34

4.4 钢丝绳张力分配于主轴各轮毂作用点上力.. 35

4.5 计算弯矩 37

4.6 计算扭矩 39

4.7 计算危险断面的安全系数. 39

4.8 计算挠度 41

第五章 矿井提升机的制动装置.. 43

5.1 概述. 43

5.2 盘式制动器. 44

参考文献 46

致 谢 .. 47