自动排绳调度绞车设计（设计要求）

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第一章 自动排绳调度绞车的系统设计

2.1 概述

矿井调度绞车包括机械设备及拖动控制系统，是联系地下和地上的重要途

径，其性能好坏直接关系到矿山的生产效率和安全性及可靠性，它的安全、可靠运行是整个矿井正常生产的必要条件，一旦发生故障，所造成的经济损失是巨大的。每次的测试结果表明大部分的绞车使用良好，但也存在一些带有普遍性的问题，在一定程度上制约了煤炭产量，增加了生产成本，同时也影响了煤矿的安全生产.

对于国内提升机存在一些普遍问题如： 1.提升设备完好率差，存在重大事故隐患。提升装置必须装设下列保险装置，即防过卷装置、限速装置、深度指示器失效保护装置等，并满足相应的技术要求，但有许多矿用绞车没有设置，违反了相应规定。

2.制动装置可靠性差。制动装置是提升绞车的重要组成部分，根据设计安装要求，制动盘加工表面粗糙度应达到1.6，偏差越小越好，最大不应超过0.5mm，但有的矿用绞车安装质量差，滚筒端面凹凸不平，使滚筒在运转时，制动轮间歇摩擦闸瓦，从而造成电机电流波动大，电耗增加，并加速了闸瓦的磨损。还有的绞车松闸不彻底，有时还会因为某些干扰因素引起突然紧闸现象。这种现象会影响机械系统的使用寿命，并有可能造成断绳等事故。

3.绞车实际运行质量较差、效率偏低。测试中发现大多数绞车均采用手动控制，加速、减速及低速爬行和停车休止时间相对偏长，使绞车提升能力下降，电机电耗增加。近年来，我国各生产厂家对结构、调速装置等进行了许多改进，并推出了许多更新换代的产品。随着计算机技术的飞速发展，计算机和PLC的运算速度加快、存贮能力加大、功能加强、体积减小，使煤矿机械的功能更强、性能更优、效率更高.

虽然国外矿用调度绞车的研究比较先进，并能及时地将研究的成果运用到矿用调度绞车的实际生产中（如单绳缠绕式调度绞车和多绳摩擦调度绞车），但由于这样的调度绞车制作金属量消耗大、制造困难、成本昂贵，更重要的是直径50mm以上的钢绳只有几个发达国家可以制造，而且价格贵的惊人。

为经济有效地完成工程任务，设计制造一款轻载，高可靠性，操作安全，制动性好的调度绞车，有了重要的价值。

2.2 调度绞车的原始数据

该自动排绳调度绞车的应用场所是矿井提升，其工作年限为10年，每年有300个工作日，每个工作日工作8小时，占空比为0.2。

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钢绳拉力： 1吨 钢绳直径： 12.5mm 防暴电机的功率： 11.4kw 电机的转速： 1145r/min 减速比i 41 滚筒宽度： 300mm

2.3 选定系统方案

B1ZC6B2B3Z2Z1Z2'Z3Z3'Z4Z5B4B5ZC5ZC1ZC2ZC3ZC4图1 传动系统图

B1---防爆电机 B2---凸轮排绳器 B3---减速器 B4---链传动 B5---滚筒

Z1---齿轮m=4,z=17

7

Z2---齿轮m=4,z=37 Z2'---齿轮m=4,z=17 Z3---齿轮m=4,z=37 Z3'---齿轮m=5,z=19 Z4---齿轮m=5,z=71 Z5---齿轮m=5,z=161 ZC1---轴承N224E ZC2---轴承N213 ZC3---轴承6208 ZC4---轴承6228 ZC5---轴承6211 ZC6---轴承6206

2.4 自动排绳调度绞车的受力分析

自动排绳调度绞车的受力可简化成由两部分组成：一，钢绳直接作用于滚筒的拉力；二，钢绳作用在有凸轮排绳机构的拉力。下面分别就这两部分力进行受力分析:

2.41 齿轮齿数的初步确定

由调度绞车的传动比

=41，并做出自动排绳调度绞车的行星轮系简图如下：

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5H212'3'图2.行星轮系运动简图

由行星轮系1-2-3-H得

式2.1

有行星轮系3-4-5-H得

34 式2.2

由式2.1和式2.2得

式2.3

为了减小调度绞车的尺寸，在参考现有经验的情况下，初步定模数m=4.考虑到滚筒直径D=300mm的限制，齿轮

的直径满足

，其

式2.4

式中

—齿轮

的齿数