本科毕业论文矿井提升设备选型设计Word版

第三章矿井提升设备选型设计第一节提升方式的确定及提升设备选型依据一、矿并提升设备的作用矿井提升设备是矿井重要的大型机电设备之一，它是联系矿井井下与地面时主要生产设备.矿井提升设备的任务是提升有益矿物（煤炭、矿石等）和矸石，升降人员和设备，下放材料等。

矿井提升设备的工作特点是在一定的距离内，以变速和匀速作往复直线运动,而且起动和停止频繁，因此它须具有良好的控制系统和完善的保护装置，以保证安全可靠地运转。

矿井提升设备的合理选型和正确的维护、管理和使用,对确保矿井提升设备的经济与安全运转具有重大的意义.二、矿井提升设备的组成部分矿井提升设备一般包活捉升机、电动机、提升钢丝绳、提升容器、天轮、井架、装卸载设备，以及电控设备与安全保护装置等.矿井提升机主要由缠绕机构(或主导轮)、减速器、联铀器、离合器、制动系统、深度指示器、液压站及操纵台等部分组成。

三、矿井提升系统根据提升方式的不同,矿井提升系统可分为以下几种:(1)竖并普通罐笼提升系统（2）竖井箕斗提升系统（3)斜井箕斗提升系统(4)斜井串车提升系统四、矿井提升设备的分类(一）按用途分类(1）主井提升设备，专供提升煤炭用的提升设备。

在特大、大和中型矿井，提升容器多采用箕斗，小型矿井多采用罐笼或矿车；（2）副井提升设备,专供提升歼石、升降人员、运送材料和设备的提升设备。

提升容器多为普通罐笼或翻转罐笼。

(二)按缠绳机构的型式分类（1）单绳缠绕式提升机，即等直径圆柱形卷筒提升机，多用于井深在350m以下的大、中、小型矿井提升，此外还有变直径圆柱圆锥形卷筒提升机；（2)多绳摩擦式提升机，适用于井筒较深、产量较大的矿井提升.（三）按井筒倾角分类（1）竖并提升设备；（2)斜井提升设备.(四）按提升容器分类（1)罐笼提升设备;（2）箕斗提升设备；（3）串车提升设备；斜井串车提升（5）吊桶提升设备。

（五)按拖动装置分类（1）交流感应电动机施动的提升设备；（2)直流电动机施动的提升设备;（3）液压传动的提升设备。

上次课内容回顾及本次课内容引出：（5分钟）1、矿井提升机的操纵、限速装置2、深度指示器的类型、作用、结构、工作原理3、微拖动装置的结构、工作原理第七章矿井提升设备的选型设计第一节提升设备选型设计的基本原则、设计依据及内容一、选型设计的基本原则矿井提升设备的选择计算是否经济合理，对矿山的基本建设投资、生产能力、生产效率及吨煤成本都有直接的影响。

因此，在进行提升设备选择计算时，首先确定提升方式，在确定提升方式时要考虑下列各点：1、对于180万吨的大型矿井，有时主井需要采用两套箕斗同时工作才能完成生产任务。

副井除配备一套罐笼设备外，多数尚需设置一套单容器平衡锤提升方式，提升矸石。

2、对于年产量30万吨以下的小型矿井，可采用一套罐笼提升设备，使其完成全部主、副井提升任务是最经济的，也有采用两套罐笼设备的。

3、对于年产量大于30万吨的大中型矿井，由于提升煤炭和辅助提升任务较大，一般均设主井、副井两套提升设备。

因为箕斗提升能力大、运转费用较低、又易于实现自动化控制，一般情况主井均采用箕斗提升煤炭，副井采用罐笼提升矸石、升降人员和下放材料设备等辅助提升。

当决定提升方式时，在考虑年产量的同时，还要注意以下相关因素：1、矿井若有两个水平，且分前后期开采时，提升机、井架等大型固定设备要按照最终水平选择。

提升容器、钢丝绳和提升电动机根据实际情况也可以按照第一水平选择，待井筒延深至第二水平时，再更换。

2、中等以上矿井，主井一般都采用双容器提升，对于多水平同时开采的矿井（特别是采用摩擦提升机）可采用平衡锤单容器提升方式。

3、当地面生产系统距离井口较远，尚需一段窄轨铁路运输时，采用罐笼提升地面生产系统较为简单。

4、对于同时开采煤的品种在两种及以上并要求不同品种的煤分别外运的大、中型矿井，则应考虑采用罐笼提升方式作为主井提升。

对煤的块度要求较高的大、中型矿井，由于箕斗提升对煤的破碎较大，也要考虑采用罐笼作为主井提升。

5、对于中、小型矿井，一般采用单绳缠绕式提升系统为宜。

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。

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。

矿井提升设备的选型和设计矿井提升设备的选型和设计矿井提升设备是指在矿井或矿山生产中用于提升、运输物料的机械设备，具有重要的作用。

在矿山生产中，常常需要大量的机械设备来完成采矿、运输、挖掘等工作，其中矿井提升设备的重要性不言而喻。

在选择和设计矿井提升设备时，必须考虑到一系列因素，来实现设备的高效、稳定、安全运行。

本文将从矿井提升设备选型和设计的角度，探讨如何实现设备的高效、稳定、安全运行。

一、矿井提升设备选型1.1 设备的工作环境矿井提升设备的工作环境通常很恶劣，必须选择符合矿井环境的设备。

矿井深度、矿井温度、湿度、通风等因素都会影响设备的运行，因此我们需要选择具有高温、抗潮、耐磨、防爆、防腐等特性的设备。

例如，蒸汽起重机和手摇起重机通常不适用于矿井环境，可以考虑选用电动起重机或电液起重机，这些设备可靠性高，操作方便。

1.2 负荷情况负荷是指设备在工作过程中，所需承受的最大荷载。

在选型的过程中，需要考虑设备的负荷情况，来确定最适合负荷的设备。

在矿井提升设备中，钢丝绳和制动器是设备的主要受力部件，受力条件是影响设备负荷情况的重要因素。

因此，在选型和设计钢丝绳和制动器时，必须考虑设备的负荷情况，来确保设备的安全和可靠性。

1.3 运输距离运输距离是指矿井提升设备在工作过程中，需要运输物料的距离。

在选型的过程中，需要根据实际情况确定设备的运输距离，以便选择适当的提升高度和起重量。

例如，如果运输距离较短，可以选择起重量小、提升高度低的起重机，可以满足工程的需求；如果运输距离较长，需要选择起重量大、提升高度高的起重机，以满足工程的需求。

1.4 工作效率工作效率是指设备在工作过程中，完成单位工作量所需的时间。

在选型时，需要考虑设备的工作效率，来确定最适合该工程的设备。

提高设备的工作效率对于提升生产效率至关重要，在实际工程中，可以通过选用高速、高效的设备和优化设备的工作流程等方法来提高设备的工作效率。

二、矿井提升设备设计2.1 设备的结构设计矿井提升设备的结构设计对设备的运行安全和可靠性有着重要的影响。

毕业设计（论文）（说明书）题目：姓名：学号：平顶山工业职业技术学院2014年5月8日摘要近几十年来，为了提高劳动生产率和各项经济技术指标，活着界范围内进行着对矿井的根本性技术改造，这种改造的趋向是向着更集中，更大型进展。

矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，起落人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要生产设备，是矿山运输的咽喉，因此，它在整个综合机械化生产中占有重腹地位。

随着科学技术的进展及生产的机械化和集中化，随着矿井技术改造的进程，提升设备在高效、大型、自动化方面都有着飞速的进步。

近代化提升设备已进展成为大型机械--电气组或机组群。

箕斗有效载重在国外已超过50吨，提升速度接近20米每秒；拖带功率达10000千瓦以上；在拖动控制方面已普遍采用了集中控制及自动控制设备。

本文的主要内容是对单绳缠绕式矿井提升机的选型设计。

分为六个部份：第一部份是提升容器；第二部份是提升钢丝绳；第三部份是矿井提升机；第四部份是提升机与井筒的相对位置；第五部份是矿井提升运动学及动力学；第六部份是矿井提升机的拖动与控制。

关键词提升机；提升容器；钢丝绳；选型设计；拖动控制目录摘要 (I)第1章绪论 (1)矿井提升机 (2)矿井提升机的说明 (2)矿井提升机的组成 (2)多绳摩擦提升机 (4)多绳摩擦提升机的分类 (4)多绳摩擦提升机的结构 (4)主轴装置 (4)车槽装置 (5)深度指示器 (5)减速器 (5)尾绳悬挂装置 (5)井塔式提升机 (5)提升机的选择与计算 (6)提升容器 (8)提升容器的分类 (8)箕斗 (8)立井箕斗型号意义 (8)箕斗结构 (9)钢丝绳 (10)钢丝绳的结构 (10)钢丝绳的分类 (11)钢丝绳结构选择 (13)滚筒中心至井筒钢丝绳之间的水平距离Ls (13)钢丝绳弦长Lx (14)钢丝绳的偏角α (14)滚筒下绳的出绳角（或称下绳仰角）β (15)第2章设备选型计算 (17)计算数据 (17)提升容器的选择与肯定计算 (17)肯定经济提升速度 (18)计算一次提升循环时刻 (18)按照矿井年产量和一次提升循环时刻即可求出一次提升量 (18)钢丝绳的选择与计算 (18)绳端荷重 (18)钢丝绳垂长度 (18)首绳单位长度重量计算 (19)尾绳单位长度重量计算 (19)提升机的选择 (19)主导轮直径 (19)最大静拉力和拉力差计算 (20)提升系统的肯定 (20)井塔高度 (20)提升机摩擦轮中心线距井筒中心线距离 (20)钢丝绳弦长 (21)钢丝绳的出绳角 (22)包围角 的肯定 (23)钢丝绳与提升机的校验 (23)首绳安全系数 (23)最大净拉力和最大净张力差 (23)预选电动机 (24)提升机转数 (24)提升机最大速度 (24)预算电动机功率 (24)电动机等效计算 (24)运动力计算 (24)提升开始 (24)等效时刻 (26)等效劳 (26)电耗计算 (27)提升一次电耗 (27)每次提升实际电耗 (27)每吨煤耗电量 (27)提升机效率 (27)提升机的防滑验算 (28)静防滑安全系数 (28)动滑安全系数 (28)制动力矩的验算 (29)第3章矿井提升机的拖动与控制 (30)拖动装置的种类及性能 (30)提升电动机容量的计算和电动机的选择 (31)提升电动机的选择 (31)提升电动机容量的计算 (32)交流拖动提升设备的电耗及效率的计算 (34)结论 (37)致谢 (40)参考文献 (41)第1章绪论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进展到今天的交——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。

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。

提升设备选型设计一、提升设备选型设计原始资料：已知某矿矿井年产量为An=60万吨，矿井深度Hs=300米，装载高度Hz=18米。

散煤容重γ=0.9吨/m3或0.92吨/m3，单水平开采。

选择该矿主井采用双箕斗提升。

（一）、提升容器的选型1、最大提升速度的确定最大提升速度按下式确定：Vm=0.3～0.5H1/2式中 Vm——最大提升速度，m/s；3～0.5——系数，一般取其平均值，即0.4；H——提升高度，m；H=Hs+ Hx+Hz，式中Hs——矿井深度，m；Hx——卸载高度，箕斗提升Hx=15～25m；Hz——装载高度，m；带入数据得出Vm=0.4×（300+18+18）1/2=7.33m/s2、一次循环提升时间的确定一次循环提升时间按下式确定：T/=Vm/a1+H/Vm+μ+θ式中 T/——一次循环提升时间，s；a1——假定加速度，一般可取0.7～0.8m/s2；μ——箕斗在曲轨减速或爬行需要的附加时间，可取10s；θ——装卸载或换车时间，取10s；带入数据得出T/=7.33/6.8+336/7.33+10+10=75s3、一次提升量的计算一次提升量按下式计算：Q/=(af·C·A·T/)/(3600·br·t)式中 Q/——一次提升量，t/次；af——提升能力富裕系数，可取1.2；C——提升不均匀系数，可取1.15；A——矿井年产量，万t；br——300a；t——14h；带入数据得出：Q/=（1.2×1.15×600000×75）/（3600×300×14）=4.11 t/次4、选择箕斗及其规格根据计算出的数据，选择型号JL-4型箕斗，其主要技术参数如下：箕斗名义载重量4t,箕斗斗箱有效容积4.4m3，箕斗自重4400Kg，箕斗总高8560mm，箕斗中心距1830mm，提升钢丝绳直径￠37mm。

矿井提升设备的选型设计前言1、该矿井井田开拓为立井开拓方式，采区上山双翼工作面布置。

开采水平（井底车场）为-210m。

投产时井巷总长度8101.5m。

技改设计新增巷道总长度7869.5m。

矿井生产为“一面两头”，回采工作面走向长臂布置，工作面单体液压支柱配∏型钢梁支护，炮采放顶煤回采工艺。

技术改造利用井田保有二1煤资源储量1089万吨，保有二1煤工业资源储量865.6万吨，设计利用储量582.85万吨，可采储量437.14万吨。

矿井生产能力为30万吨/年，服务年限10.4年。

2、矿井主井井筒净直径4.6m，井深368m，装备一对JDG-4/60×4型标准箕斗，提升绞车为JKMD-2.25×4(I)E型落地式多绳摩擦式提升机。

3、矿井有双回路电源供电，一回路取自距该矿4.5km的超化变电站，供电电压35kv；另一回取自据该矿4.5km的鸿山变电站，供电电压10kv。

第1章井筒布置及装备主井为立井，断面为圆形，井筒净直径4.6m，净断面积16.6m2。

掘进断面22.9m2，采用混凝土浇灌支护，支护壁厚400mm。

井口标高+158m，井底标高-210m，井筒深度338m，落底于二1煤层地板岩层中。

井筒内布置一对标准箕斗、钢丝绳罐道、稳绳及通讯电缆等。

井筒特征表第2章提升设备2.1设计依据1、井型：An=30万t/a2、工作制度：年工作日330d，每天净提升时间16h3、井筒深度：Hs=368m4、装载高度：Hz=25.4m5、卸载高度：Hx=12m2.2提升容器的确定根据矿井年产量，主井提升容器选用JDG-4/60×4型标准四绳箕斗，用于全矿井的煤炭提升任务。

箕斗自重Qz=7416㎏（含首尾绳悬挂装置），载重量Q=4000㎏。

2.3 钢丝绳的选择1、绳端荷重Qd=Qz+Q=7416+4000=11416㎏2、钢丝绳悬垂长度Hc=Hs-Hz+Hh+Hx+Hg+Hr+0.75Rt+Hzx=368-25.4+11+12+6.5+10.9+0.75×1.125+5=388.8m式中：Hg —过卷高度6.5mHh —尾绳环高度 Hh=Hg+0.5+2S=6.5+0.5+2×2 =11mHr —容器高度 Hr=10.9m Rt —天轮半径Hzx —上下天轮垂直距离 Hzx=5m S —提升容器中心距 3、首绳单位长度重量计算Pk’=114161101101674(388.8)()7BQ d n H c mδ=??--=1.28㎏/m式中：δB —钢丝绳计算抗拉强度，取1670MPa m —钢丝绳安全系数，取7根据以上计算，首绳选用22ZAB-6V×30+FC-1670-307型钢丝绳左右捻各两根。

单绳缠绕式双卷筒矿井提升机毕业设计（可编辑）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: ?缠绕提升机钢丝绳;?承受各种正常载荷包括固定载荷和工作载荷;?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 pitelevator is that: One end of the steel wire rope is fixed toWinding 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: ? the steel wire rope of twines the type mine pit elevator ; ? endure a kind of normal load including fixed load and work load ; ? endure 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 thenumerical control, at the same time, has laid the foundationfor improve the control system of the elevator.KEY WORDS: elevator, main axle, brake, electrical-lightmeasurement 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 52.1设计课题 52.2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 63.1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 11 4.2.1钢丝绳 114.2.2卷筒宽度 114.2.3钢丝绳最大静张力 11 4.2.4钢丝绳最大静张力差?F 12 4.2.5最大提升速度V 12 4.2.6电动机功率PN 12 4.3主轴的选择 134.4主轴的设计 135 主要通用部件的选型计算 15 5.1盘形制动器 155.2减速器 155.3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, 。

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。

概论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90万吨，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。

１．设计依据（1）矿井年产量An，90万t/a；（2）工作制度：即年工作日br，日工作小时数t，《煤炭工业设计规范》规定：br＝300天，t＝14h；（3）井筒深度Hs，33500m；（4）卸载水平与井口的高差Hx，19m；（5）装载水平与井下运输水平的高差Hz，24m；（6）煤的松散密度，0.8t／m3；（7）提升方式：箕斗，单绳摩擦式提升；（8）矿井电压等级，6kv。

２. 设计的主要内容（1）计算并选择提升容器；（2）计算并选择提升钢丝绳；（3）计算滚筒直径并选择提升机；（4）计算天轮直径并选择天轮；（5）提升机与井筒相对位置的计算；（6）运动学及动力学计算；（7）电动机功率的验算；（8）计算吨煤电耗及效率。

矿井提升设备的选型作者：高啸宇指导教师：卜桂玲一、大雁第一煤矿矿井概况1、地理位置、企业性质、地形地貌、交通情况大雁第一煤矿行政区划属内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克自治旗所辖, 第一煤矿属国有企业。

第一煤矿井田内地形比较简单，其地势为东南高而西北低，海拨标高在653.89-716.89米之间,一般在675.00米左右。

地貌单元:第1-5勘探线间属沟谷类型,第5-17勘探线间属冲积平原型。

矿区东距牙克石市18公里，西距呼伦贝尔市市政府所在地海拉尔区60公里，大雁第一煤矿交通便利，南部有国铁滨洲线，北部有301国道，均东西方向穿过矿区。

摘要为了防止提升机过卷事故的发生，人们在电控安全回路中设置了大、小过卷双重保护开关，但是由于人为的操作失误以及设备故障等原因，仍然会发生过卷事故，给企业造成了重大的损失。

本设计就是为了防止矿井提升机重大事故之一—箕斗过卷后断绳下坠的发生而进行的。

在设计中充分分析了事故发生的原因,应用物理学、力学等理论知识，经过分析，方案比较、校核验算等步骤，设计出有效防止这一事故发生的装置——箕斗逆止器。

箕斗逆止器就是为了防止箕斗断绳下坠的装置。

将其安装于正常的卸载位置以上处，当箕斗过卷时，逆止器快速动作，伸出承接装置，将下落的箕斗托于井架上，避免更大的事故的发生，等待事故处理完毕后，又可恢复正常工作。

所以本设计是本着安全、可靠、灵活、简单的原则来进行设计的。

关键词：提升机；安全系数；强度目录绪论 (1)1 矿井提升设备的选型设计 (2)1.1副井提升机的选型设计 (2)1.1.1 设计依据 (2)1.1.2设备类型的确定 (2)1.1.3 提升钢丝绳的选型 (3)1.1.4 提升机的选型 (5)1.1.5 校验提升机强度 (5)1.1.6 井塔高度的确定 (6)1.1.7预选电动机 (6)1.1.8天轮的选型计算 (7)1.1.9提升机与井筒相对位置的计算 (7)1.1.10运动学参数计算 (9)1.2主井提升机的选型设计 (10)1.2.1设计依据 (11)1.2.2设备类型型的确定 (11)1.2.3箕斗的选型 (12)1.2.4提升钢丝绳的选型 (13)1.2.5选择电动机 (14)1.2.6井塔高度的确定 (14)1.2.7 预选电动机 (15)1.2.8 提升系统总变位质量 (15)1.2.9 提升机加减速度的确定 (16)1.2.10 运动学参数的计算 (16)1.2.11 动力学参数计算 (18)1.2.12 电动机功率校验 (19)1.2.13 防滑校验 (19)1.2.14提升电耗及效率 (21)2 罐笼逆止器的设计 (22)2.1 方案的确定 (23)2.2 托爪设计 (27)2.3 复位弹簧的设计算 (32)2.4 收爪油缸的设计 (33)2.5 缓冲油缸的设计 (38)2.6 底坐设计及计算 (41)2.7 托梁强度校核 (43)3 提升机信号联锁系统的改造 (45)3.1原信号联锁系统的缺陷 (45)3.2改造后的电路及工作原理 (46)3.3主要元器件的选择 (47)后记 (48)参考文献 (50)绪论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绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机已经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，被喻为矿山运输的咽喉。

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。

矿井提升设备的选型和设计1. 引言矿井提升设备在矿业生产过程中起到了至关重要的作用。

它们用于将矿石、人员和设备从地下提升到地面，是矿井运输系统的核心组成部分。

本文将介绍矿井提升设备的选型和设计方面的考虑因素，以及常用的提升设备类型和其特点。

2. 选型考虑因素在选择矿井提升设备时，需要考虑以下几个因素：2.1 产能要求根据矿井的生产规模和产量要求，确定提升设备的产能。

产能的选择需要综合考虑矿石、人员和设备的总重量以及提升的时间要求。

2.2 可靠性和安全性矿井提升设备的可靠性和安全性是选型的重要考虑因素。

设备应具备稳定运行、故障率低和安全防护等特点，以确保矿井生产的顺利进行。

2.3 空间和能源消耗考虑到地下矿井的空间有限，在选择提升设备时需要合理安排设备的布局，以最大程度利用有限的空间资源。

同时，能源消耗也是一个重要的考虑因素，在设计矿井提升设备时应采用节能的设计方案。

2.4 维护和保养提升设备的维护和保养对于设备的寿命和性能至关重要。

因此，在选型时应考虑设备的容易维护性和可用性，以降低维护成本并保证设备的长期稳定运行。

3. 常用的提升设备类型根据矿井的特点和需求，常用的矿井提升设备类型包括：3.1 升降机升降机是一种垂直提升设备，通过电动机驱动升降装置，将人员和物料从地下提升到地面。

升降机有不同的载重能力和提升速度可供选择，适用于小型矿井或人员运输。

3.2 斜井提升机斜井提升机是一种沿斜井轨道运行的提升设备，通过牵引系统将提升物料从井底提升到井口。

斜井提升机适用于中小型矿井，具有较高的提升效率和运行稳定性。

3.3 斜提系统斜提系统是一种综合利用重力和动力的提升系统，通过滑槽或滑索将物料和人员从井底滑动到井口。

斜提系统适用于在地下矿井中进行短距离物料和人员的提升，具有简化结构和节能节材的特点。

3.4 提升机提升机是一种连续运输设备，通过提升机连续将物料从井底提升到地面。

提升机适用于大型矿井或大量物料的提升，具有高效、快速和稳定的特点。