礦井提升機圖畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 考文獻 [機械設計 ] 選取 ，則得： 軸的結構設計 高速軸 1 的形狀如下圖，為了方便清楚的進行尺寸設計計算，圖上軸的各段標注了相應的數字。 48 1) 初步選擇滾動軸承。軸的兩端采用深溝球軸承，顯然此軸的最小直徑在兩端的安裝軸承處，根據尺寸，由軸承產品目錄初步選 0 基本游隙組，標準精度級的單列圓錐滾子軸承 33016，其尺寸為，故，且（ 67 段左端有一個擋圈），取 (12 段右端有一個套筒 ) 2）取安裝齒輪處的軸段 23 的直徑；齒輪的左端與左軸承之間采用軸套定位。已知齒輪輪轂的寬度為 205mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸端應略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度 ，故取 h=5mm，則。軸環寬度 ? ，取。 3）由低速級小齒輪的齒寬為 273mm 得。取軸段 56 比 67 段高出一個軸肩，取。 4）齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，按，由表查得平鍵，取長度為 180mm。 5）軸的強度校核和軸 1相同，經校驗強度足夠，安全。 低速級軸 3 的設計 選擇材料 軸 3 的材料與軸 2 的材料相同 初步估算軸徑 49 由于軸的材料為 40Cr 鋼，調質處理。，查參考文獻 [機械設計 ] 選取 ，則得： 此軸上有一個鍵槽，則軸徑增大 7% 輸入軸的最小直徑顯然是安裝聯軸器處的軸頸。為了使所選的 ,軸頸與聯軸器的孔頸相適應，故需同時選取聯軸器型號。 聯軸器的計算轉矩 1ca AT K T? ,查表取 ? ,則： 按照計算轉矩 caT 應小于聯軸器公稱轉矩的條件，查機械設計手冊，選用 LH12 型彈性柱銷聯軸器，其公稱轉矩為 。半聯軸器的孔徑為 170mm,故取，故取輸入軸的最小直徑為 170mm,半聯軸器與軸配合的轂孔長度為 242mm 軸的結構設計 50 1）為了滿足半聯軸器的軸向定位要求， 12 軸段左端需制出一軸肩， 故取 23 段的直徑；右端用軸端擋圈定位。半聯軸器與軸配合的轂孔長度為，為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸的端面上，故 12段的長度應比 1L 略短一些，現取。 2）初步選擇軸承。因軸承同時受徑向力和軸向力選作用，故采用單列角接觸球軸承，因軸徑較大，采用專門制造的大軸承。取，則，軸的 67段左端由套筒定位，套筒長 12mm，取。 3)取安裝齒輪處的軸段；齒輪的右端與右軸承之間采用軸套定位。已知齒輪輪轂的寬度為 278mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸端應略短于輪轂寬度，故取。齒輪的左端采用軸肩定位， 軸肩高度，故取 h=6mm，則軸環處的直徑。軸環寬度 ? ，取。 4），取 51 5）齒輪與軸的周向定位采用平鍵連接，由選，取長度為 250mm。 6）軸的強度校核同軸 1 的方法相同，經校核強度足夠，安全。 附 減速器的其他設計尺寸： 軸承端蓋凸緣厚度 11mm，減速器殼體壁厚 12mm，軸承距箱體內壁 8mm，齒輪距箱體內壁 16mm. 4 提升機制動裝置的結構設計 礦井提升機制動裝置的功用及類型 制動裝置的功用 1)在提升機正常工作的減速階段或下放重物時，參與調整提升機的運行速度，并在提升終了時使之正常停車，即工作制動； 2）當提升機工作異常時使之迅速停車，以免事故擴大，即安全制動； 3）當提升機檢修時，使之保持不動； 4）雙筒提升機在進行調繩操作時，是卷筒保持不動。 52 制動裝置的類型 制動裝置中的制動器按結構分為塊閘和盤閘；傳動裝置按傳動能源分為油壓、氣壓及彈簧等。 JK 型 ? ?m3~2? 和 BM 型提升機使用油壓角移式制動裝置。 JK 型? ?m6~4? 和 HKM3 型提升機使用壓氣平移制動裝置。 JKA 型提升機使用液壓綜合式制動裝置。 XKT 型、 JK 型、 GKT 型 ? ?m2? 、 JKD 型、 JKM 型、JKMD 型提升機使用液壓盤式制動裝置。礦用提升絞車使用手動角移式制動器作為工作制動，重錘 電磁鐵絲杠螺母操縱的角移式制動器或重錘 電力液壓推桿操縱的平移式制動器作為安全制動，擔新系列 JT 型? ?~? 提升絞車則使用液壓盤式制動裝 置。 制動系統的要求 1）全部制動力矩 Mz不得小于小于提升機所允許最大靜力矩的三倍，則 max3MjMz? 2）一副制動器的制動力矩 39。Mz 應大于調繩力矩的 Mjt 的 倍，即MjtMz 39。? 3）安全制動時，對于提升重物，減速度必須小于 5 米 /秒 2 ；對于下方重物，減速度應大于 米 /秒 2 ； 4）對于摩擦式提升，安全制動時的減速度不應使鋼絲繩滑動。 53 制動裝置的有關規定和要求 制動速度快，但不要有過大的沖擊。因此，希望制動器的空行時間（自斷電開始到制動力開始產生的時間）不大于 秒，最好是不大于 秒。并要求制動力源十分可靠。安全規程規定，安全制動裝置的力源必須是重錘，但在目前提升機安全制動的力源是彈簧而不是重錘，經過長時間使用證明，也很可靠。對工作制動的要求則有些不同，因為他參與運行的手段，故要求制動力矩的大小可以任意（由司機控制，或根據提升運行參數自動調節）調整。對于小型提升機，制動力源可用人力；對于較大的提升機，則用重錘、彈簧、氣壓等。為了使制動裝置工作安全可靠，要求工作制動與安全制動在系統上互相獨立，以免失靈后相互影響。但二者的制動力矩則不應疊加，以免造成過大的減速度。不過目前不少制動裝置的工 作制動和安全制動在系統上都不是完全獨立的，而是大部分是共用的。制動裝置由工作機構（制動器）及傳動機構組成。工作機構是直接作用于制動輪上的部分，按結構分為盤式和塊式制動器；傳動機構則是使工作機構產生或消除制動力的部分，按機械傳動的力源分為液壓、氣壓和彈簧傳動系統國產新系列礦井提升機多采用液壓盤式制動裝置；而老產品則分別采用油壓或氣壓塊式制動裝置。 制動器的主要類型 塊閘制動器 塊閘制動器有角移式和平移式兩種。 54 1）角移式制動器 角移式如圖 9— 29所示，前制動梁 2 和后制動梁 7是鋼焊接結構件，它們經三角杠桿 5，拉桿 4 彼此相連接．以木質或石棉塑料壓制的閘瓦 6固定于前、后制動梁上．利用拉桿 4 左端的螺母 8 來調節閘瓦與制動輪間的間隙。頂絲用來支撐調整前制動梁，以保證制動輪兩側的松間間隙相同。制動時，三角杠桿 5 按逆時針方向轉動。推動前制動梁 2 并經拉桿 4 帶動后制動梁 7 繞各自軸轉動，使兩個閘瓦壓向制動輪產生制動。當三角杠桿按順時針方向轉動時松閘。 2）平移式制動器 平移式制動器如圖 9— 30 所示。制動梁 10用鉸接軸同立校 7 相連后，55 其下端安設一個三角杠桿 6 度柱 7 又用鉸接軸支承在混凝土地基上。前、后制動梁用橫拉桿 11 彼此上、下連接起來，通過制動立桿 制動杠桿8，受工作制動氣缸 3或安全制動氣缸 2 的控制，工作制動氣缸充氣時抱閘，誹氣時松閘；安全制動氣缸與工作制動氣缸相反．即充氣時訟間，排氣時抱閘。當工作制動氣缸充氣或安全制動氣缸排氣時，都可使制動立扦 4 向上運動，通過三組三角杠桿 6，上、下拉桿 11和可調節拉桿 12等，驅動前后制動梁 10 而帶動閘瓦 13 壓向制動輪 14 產生制動作用；反之，若工作制動氣缸排氣或安全制動氣缸充氣，都會使立桿 4向下運動，從而實現提升機的松閘。這種制動 器前后制動梁的動作是近似平移的．前制動梁 10 受立柱 7和輔助立柱 5 的支承．形成四連桿機構。當輔助立住5 和立柱 7 接近垂直位置時 (別動梁的位移僅達到 2mm 左右 )，基本上可以保證前制動梁的平移性。但是，后制動梁由于僅由立柱 7 支承，它的平移性并不是在所有情況下部能保證。頂絲 9 的作用是保證間瓦兩側間隙相同。 平移式制動器和角移式制動器相比、其優點是：閘瓦壓力及磨損比較均勻。其缺點是：結構比較復雜，安裝時調整比較困難。 56 綜合式制動器 綜合式制動器如圖 3— 3所爾．它由 — 對制動梁 3，活瓦塊 1，拉桿 5，二角杠桿等組成，制動梁安裝在軸承座 10 上，在制動梁上裝有活瓦塊 l， 4— 3 綜合式制動器活瓦塊上裝有閘瓦 4，活瓦塊在制動梁上可繞銷軸 2 轉動，從而使閘瓦與制動輪接觸均勻，使閘瓦瓦磨損均勻。調節螺釘 6 可保證在松閘時間閘瓦與制動輪間隙上下均勻。拉桿 5 的兩端為左右螺紋以調整松閘時閘瓦間隙在 1— 2mm 之間。擋釘 11 的作用是57 保證松閘時兩側閘瓦間隙相等。立桿 9上下運功時，帶動三角杠桿轉動，通過拉桿 5 又帶動制動梁使閘瓦靠近或離開制動輪。 優缺點： 1)結構較簡單。 2)圍包角較小，因而制動力矩較小 3)閘瓦表面的幾力分布均勾，因而閘瓦磨損均勻。 盤式制動器 盤閘制動系統是應用于礦井提升機上的新型制動系統，它與塊閘制動系統比較主要優點是結構緊湊，重量輕，動作靈敏，安全性好便于礦井提升自動化。盤閘制動系統包括兩部分，即盤閘制動器和液壓站。盤式制動裝置又稱盤型閘，他與塊閘不同，其制動力矩是靠閘瓦沿軸向從58 兩側壓向滾筒上的制動盤而產生的。為了使制動盤產生附加變形，主軸不承受附加力，因而盤式制動器都成對地裝設使用，每一對盤式制動器叫做一副，根據所需制動力矩的大小，一臺提升機可以布置兩副、四副、或多副盤 式制動器 . 盤式制動器與其它類型制動器相比較，其優點是：因多副制動器同時使用，即使一副制動器失靈，也不是影響一部分制動力矩，故可靠性高，操作方便，制動力矩可調性好，慣性小，動作快，靈敏度高；重量輕，結構緊湊，外形尺寸小，安裝維護方便；通用性大等。由于制動器具有許多優點，所以它在現代多種類型提升機中獲得廣泛的應用 盤式制動器的缺點：對于制動盤和制動器的制造精度要求較高；對閘瓦的性能要求較高等。 液壓盤式制動器作為最新開發出來的一種制動器，其發展前景遠大，尤其是將液壓 — 電氣控制結合在盤式制動器上，相信隨著液壓和電氣技術的進一步發展，會更有利于盤式制動器的發展 . 液壓盤式制動器的結構和工作原理 液壓盤式制動器的結構 盤式制動器的結構如圖 3— 4 所示。兩個制動油缸位于滾筒制動盤兩側，均裝在支座 14 上。支座 14 為整體鑄鋼件，一副盤式制動器通過支座及墊板 21 用地腳螺栓固定在基礎上。制動油缸內裝有活塞 柱塞 1。調整螺栓 螺釘 蝶形彈簧 11 及彈簧套筒等。筒體 襯板 3 和閘瓦 4 一齊可沿支座的內孔往復移動。閘瓦與襯板連接，可用銅螺釘連接或用粘結劑粘貼，但大多數 是以燕尾槽的形式將閘瓦固定在襯板上。在59 使用中當閘瓦磨損或閘瓦與制動盤的間隙過大時，可用調整螺栓調節筒體的位置，使閘瓦間隙保持在 1 與銷子 2的鏈接采用椎槽結構，在擰動螺釘 8 時不至使柱塞 1 轉動，以便調節閘瓦間隙。壓向制動盤的制動力，由盤式彈簧產生。接除制動力，靠向油缸內沖入壓力油而向右推動活塞 10。壓縮盤式彈簧來實現。 螺釘 8 是放空氣的。在第一次向制動油缸充油，或在使用中發現松閘的時間較長時，可將放氣螺釘 8 旋松，把制動油缸中的空氣排出，以免影響制動油缸的正常工作。 塞頭 19 是排油用的。在使用中 制動油缸可能有微量的滲油，因而要定期將塞頭 19 旋開排油。在排油時，應避免滲出的油沾污閘瓦及制動盤。 34 盤式制動器 60 液壓盤式制動器的工作原理 （ 1） 松閘 當壓力油充入制動油缸，推動活塞 10而壓縮蝶形彈簧 11，并帶動調整螺栓 螺釘 8 及柱塞 1右移時，筒體 5和閘瓦 4 在回復彈簧 15 及拉緊螺栓17 的作用下也一同右移，則閘瓦離開制動盤，呈松閘狀態。 （ 2） 制動 當制動油缸內的油液壓力降低，盤式彈簧就回復其在松閘狀態時的壓縮變形，因而在盤式彈簧的張力作用下，推動活塞 5 向左移動，同時帶動調整螺栓 螺釘 柱塞 1 推動筒體 襯板 3 和閘瓦 4左移，使閘瓦壓向制動盤，實現制動目的。制動狀態時，閘瓦壓向制動盤的正壓力大小，決定于油缸內工作油的壓力，當缸內壓力為最小值時（一般不等于零，有殘壓），彈簧力幾乎全部作用在活塞上，此時制動盤上正壓力最大，呈全制動狀態。反之，當工作油壓為系統最大油壓時，機器全松閘。 盤式制動器的設計計算 盤式制動器工作時所需制動力 如圖所示，活塞同時受彈簧的作用力 2F ，壓力油產生的力 1F ，綜合阻力3F包括空行程壓縮彈簧的力 )作用，制動狀態時3F的作用力方向與 2F 相反。故壓向制動盤的正壓力為： 312 FFFN ??? 。當改變油壓力61 時，正壓力 N 相應變化，油壓值 P=0 時，即 1F =0，正壓力達最大值 maxN＝ 12 FF? ，此時為全制動狀態。在松閘過程中，3F作用方向與 1F 相反，此時力平衡方程為： 132 FFFN ??? .在 P＝ maxP 時， 12 FF? ，活塞壓縮蝶形彈簧，是全