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1、文献综述题目：电动绞车机械传动装置设计系（院）：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：电动绞车机械传动装置设计摘要：绞车是工业生产过程中一种常见的机械，具有悠久的发展历史和比较成熟的设计制造技术。随着绞车制造技术的不断提高、加工材料的不断改进以及电子控制技术的不断发展，绞车在动力、节能和安全性等方面取得了很大的进步。目前，绞车正被广泛地运用于矿山、港口、工厂、建筑和海洋等诸多领域。在矿山采掘和运输场合，绞车作为重要辅助设备被大量而广泛地运用着，例如矿用提升绞车、调度绞车、耙矿绞车和凿井绞车等。提升绞车可用于矿山竖井或斜井中物品与人员的调度，具有较大的牵引功率和很好的安全性，是矿山生产中不可缺少
2、的设备之一。关键词：提升机、绞车、煤炭。ElectrichoistmachinerytransmissiondevicedesignAbstractzHoistisakindofcommonmechanicalindustrialproductionprocess,hasalonghistoryandmaturedesignandmanufacturingtechnology.Withtheconstantimprovementofthewinchmanufacturetechnology,processingmaterialsofcontinuousimprovementanddevelop
3、mentofelectroniccontroltechnology,winchinsuchaspectsaspower,energysavingandsafetyhasmadegreatprogress.Atpresent,thewinchiswidelyusedinmines,ports,factories,buildingsandthesea,andmanyotherfields.Inmineminingandtransportationsituation,winchislargeandwidelyusedasimportantauxiliaryequipment,suchas,sched
4、ulingwinchforminehoist,rakeminewinchandsinkingwinch,etc.Hoistcanbeusedinthemineshaftoritemsindeviatedwellandstaffscheduling,hasgreattractionpowerandgoodsecurity,isoneoftheindispensableequipmentinmineproduction.Keywords=Hoist,winch,coal.文献综述正文一、国内外提升绞车发展状况矿井提升机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，是矿山生产的咽喉设备，其
5、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。“运输是矿井的动脉，提升是明喉”形象地描述了矿井提升运输系统的工作过程与重要作用。目前，国内外对提升设备经过多年的研究，近几十年来发展的很快，尤其是提升设备的滚筒方式、制动方式和电力拖动、自动化控制等方面有很大的改进，在提升设备的理论和实践方面都取得了丰富的经验。国内、外对于提升绞车的优化设计研究属于较冷门的行业，相关的研究成果不太多。（一）、国内提升绞车的发展状况我国提升设备的设计制造，是在解放以后才开始的。建国初期在党的领导下，新建和改建了许多矿山机械制
6、造厂。1953年抚顺重型机器厂制造了我国第一台缠绕式双筒提升机。1958年洛阳矿山机器厂设计制成了我国第一台2X4多绳摩擦式提升机，并于1961年开始运转，这种提升机与缠绕式提升机比较，具有重量轻、体积小、安全可靠、适合较深矿井的特点，是现代提升机的发展方向。并已在我国许多矿山中得到普及和应用。如安徽的凤凰山铜矿、梅山铁矿、张家洼小官庄铁矿、西石门铁矿、丰山铜矿、铜坑锡矿等矿山是较早地应用多绳摩擦提升机的矿山。1989年投产的通钢板石沟铁矿18#矿组的罐笼井采用的是上海冶金矿山机械厂生产的第二台JKDL85X4多绳摩擦式提升机。1971年该厂又新设计制造了JK型新系列单绳缠绕式提升机，新系列采
7、用了一些新结构，与老型号比较，提升能力平均提高了25%,而机器重量也相应的有所减少。其它如JT系列矿用绞车，JKM及JKD系列多绳提升机在采用新结构提高产品性能方面都有较大改进和提高。我国的矿用提升机其调速原理经历了电阻调速、液压调速、变频调速及行星差动调速等几次大的改进，目前国产提升机所采用的调速装置主要有两种类型:一是液压传动调速装置（液压调速），其产品形式即为现有的液压提升绞车;二是电控调速装置（变频调控），其产品形式即为现有的传统JT系列绞车。提升机是一种重要的矿用机械，我国的提升机从上世纪七十年代开始应用于煤矿生产，极大地提高了工作效率，但安全性能较差，极易发生爆裂;八十年代为解决井
8、下提升机防爆难题，生产了一种液压提升机，之后又出现了运用变频调速原理生产的无级调速提升机。煤矿提升绞车是煤矿安全生产的重要设备，是安全生产的关键，它能否正常运行，直接关系着煤炭的产量、生产成本及矿井和职工的安全。随着市场经济的发展和矿井标准化建设的需要，提升绞车的运行质量越来越受到各级部门的重视。根据煤矿安全规程规定:投入运行后的提升设备，必须由矿务局机电部门每年进行一次检查，每3年进行一次测试，认定合格并签发运行许可证书后方可继续使用.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，下面就针对一些主
9、要问题进行归纳。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L6,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，有时还会因为某些千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
10、。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.例如淮南张集矿2x300OkW交变频双电机拖动提升机，其自动化控制由主控PLC(S7400)、监控PLC(S7-400)、闸控PLC(S7-400)装载PLC(SS-II5U).卸载PLC(S5-115E)和传动控制装置SIMADYN
11、D及操作台的Wine。人机界面装置多台计算机(PLe)组成。(二八国外提升绞车的发展状况国外矿用提升机的研究比较先进，并能及时地将研究的成果运用到矿用提升机的实际生产中。自1827年德国制造出第一台蒸汽提升机以来，矿井提升机大体分为两种形式，一种为缠绕式提升机，另一种为多绳摩擦式提升机.目前广泛使用单绳缠绕式提升机和多绳摩擦提升机。最初提升机仅为缠绕式提升机一种，但随着矿井开采深度及年产量日益增加，在井深达IoOOnl以上，一次提升量达40-50t的条件下采用缠绕式提升机其钢绳直径要达到90mm,滚筒直径要达到9m,电动机功率要达到4500kWo这样的提升机制作金属量消耗大、制造困难、成本昂贵
12、，更重要的是直径50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，且寿命远不如40mm以下的长。于是在18世纪末，出现了用几根细钢绳代替一根粗钢绳的做法，就产生了多绳摩擦提升机。由于多绳摩擦提升机绳径小，摩擦轮直径小，电动机功率小，到20世纪70年代，世界上应用多绳摩擦提升机已有600多台。.在过去的20年中，我国从德国共进口20多套大型矿用提升机，其电控配套装置均为西门子公司的产品，其中10套是为直流电动机配套的直流电控制系统,其余10多套均为交频交流电气传动电控配套装置。第一套是1994年为山西省常林矿主井提升机配套的其调速性能非常理想，且节能效果相当明显，它代表了世界矿用提升机的
13、先进水平，也为我们指明了走节能和无级调速的路子。特别是随着计算机技术的飞速发展，机电一体化技术和产品在世界范围内得到了迅速发展和应用。先进采煤国从采煤工作面、掘进工作面，到井下主煤流运输及辅助运输，到矿井提升及井下供电、排水等装置，均具有建立在微处理器基础上的监控和保护系统，其机电一体化的设备、性能、可靠性和功能等有大幅度提高。如美国、澳大利亚等国由于在井下采用了先进的机电一体化设备，己实现无人工作面、遥控采矿甚至无人矿井;加拿大INSO公司利用现代通讯、井下定位与导航、在线信息处理、监控系统，实现了对地下银矿的机电一体化采矿装备乃至整个矿山开采系统的遥控操作。二、内提升绞车的发展趋势(1)(
14、2)(3)(4)(5)(6)在我国这样一个以煤炭为常规主体能源的国家，国民经济要保持高速持续的，能源始终占极其重要的地位。煤炭需求的增加，必将使煤矿机械的需求也发展增大。随着电子技术、液压技术等新型技术的日新月异，提升绞车会朝着一下几个方面发展。进一步向电驱动发展。进一步向自动化、智能化方向发展。继续向大型化方向发展。向分体式、单轴式发展。向系列化、标准化、模块化方向努力。向高适应性方向发展。三、提升绞车的关键技术绞车，就是我们通常所说的卷扬机，一般都会由机架，电动机，制动器，卷筒，减速器，钢绳等部件组成。绞车具有以下特点：通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、使用转移方便，被广泛应用于
15、建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。绞车的工作原理，由动力机将自身的能量以转速的形式传递给绞车变速系统，变速系统根据提升所要执行的动作将速度调整到合适的数值范围传递给绞车运动转换系统（即滚筒），滚筒再通过钢丝绳带动天车、游车、大钩等游吊系统，最终将完成大钩上移或下行的垂直运动，达到下放或起出钻具等目的。在这一运动转换过程当中，如遇紧急情况需要停车或需要绞车承受部分提升载荷，改善提升状况，则需通过刹车控制系统来实现。电动机与减速箱、减速箱与滚筒轴之间连接均选用齿式联轴器连接，传递扭矩大。另外，在扭矩输出较大的滚筒轴、减速箱输出轴轴头上采用花键
16、联接方式,保证了各传递件之间联接的安全性和可靠性。卷扬系统装置含有卷筒、主轴与轴承座。卷筒由大齿轮、制动轮和钢板卷筒组成，并通过平键联接在主轴上，外带绳槽的衬垫或木衬、以减少钢丝绳的磨损主轴通过轴承座中的滚动轴承固定在底座上，一端通过锥齿轮传动深度指示器丝杆，从而带动指针指示重物所在位置。齿轮传动的优点主要有：(1)瞬时传动比恒定，传动比范围大，可用于减速和增速。(2)速度(指节圆圆周速度)R传递功率的范围大，可用于高速(v40ms).中速和低速(v25ms)的传动：功率可从小于Iw到105kw0(3)传递效率高，一对高精度的渐开线圆柱齿轮、效率高达99%以上，而链轮效率一般为94%96%o(
17、4)结构紧凑，体积小，适用于近距离传动。对于提升绞车的设计特点有：(1)负载时变。(2)驱动力矩范围大。(3)要求调速方便，高低速运行稳定。(4)对安全可靠性要求较高。(5)求具有较好的可操作性四、综合评述这我国这样一个以煤炭为常规主体能源的国家，国民经济要保持高速持续的，能源始终占极其重要的地位。煤炭需求的增加，必将使煤矿机械的需求也发展增大。当今世界市场竞争日趋激烈，用户对产品的性能要求越来越高，同时要求产品的设计和制造周期越来越短。企业若想在竞争激烈的市场中占有一席之地，依靠传统的设计方法是行不通的，必须采用先进的现代设计技术。要快速缩短与发达国家之间的差距，一方面是生产企业要加大资金投
18、入力度，不断更新和改造设备；另一发面是设备制造商在研究国外先进同类设备性能的基础上，不断改革创新，提高国内设备的功能和精度。文献综述参考文献1夏荣海，郝玉深矿井提升设备M.江苏，中国矿业学院出版社，19872李希平.多绳提升机在深提升中的作用,国外金属矿山，2002,2:p38-413谢锡纯，李晓豁.矿山机械与设备M.江苏徐州,中国矿业大学出版社,2000:1954中国矿业学院.矿井提升设备M.北京，煤炭工业出版社，1982:15能源部一煤矿安全规程M.北京，煤炭工业出版社，19926万建民，赵连春，川-14型回柱绞车的改进设计M.北京:煤矿机械工业出版社，20027彭兆行矿山提升机械设计M.北京,机械工业出版社，19898潘英矿山提升机设计M.徐州，中国矿业大学出版社，20019白冰.大型提升设备的发展趋势J.矿业快报，2002,12:110陈华豪.大型矿井提升机主轴结构受力分析及其优化设计：太原理工大学硕士论文,2003:pl-5.12张展减速器设计选用手册M.上海,上海科学技术出版社，200113张展.机械设计通用手册M.北京，中国劳动出版社，199414K.Deb.OptimizationforEngineeringDesignM.PrenticeHallofIndiaPrivateLimited,1995.
