[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。因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。
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变频直接拖动的和已经历了 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。因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。
在国内外，多绳摩擦式绞车飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是因为它有着许多单绳缠绕式提升机无法比拟的优点，如提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器的尺寸都相应缩小了，设备重量也减轻了，不需要设置防坠器等。
一个现代化的矿井在提升设备的选型上尤为重要。因为提升设备选型的合理与否，直接关系到矿井的安全和经济性，因此确定合理的提升系统时，必须经过多方面的技术经济比较，结合矿井的具体条件选择合适的设备。
关键词：提升机；多绳摩擦；制动器；选型设计
Abstract
The mine elevator is one of mine largescale fixed machineries, the mineelevator the winding type elevator developed from initial steam enginedragging's Shan Sheng to today's junction hands over the frequencyconversion direct dragging the multirope friction type elevator and thedouble rope winding type elevator has experienced more than 170 yearhistorical developments, it was the key position which the mine shaftproduction system and the ground industry square connected, is explained formine haulage's pharynx and larynx. Therefore the mine hoisting equipmentholds the important status in the mine production's entire process. Accordingto the mine pit elevator principle of work and the structure difference, maydivide into the winding type elevator and the friction type elevator.
In domestic and foreign, the multirope friction type winch leapdevelopment, its development speed goes far beyond the single rope windingtype elevator, this is because it has the merit which many single rope windingtype elevator is unable to compare, like the hoisting cable diameter was small,leads the wheel diameter and the entire machine's size correspondinglyreduced, the installation weight also reduced, did not need to establish againstfalls and so on.
A modernized mine pit on lift technique's shaping especially ***e of lift technique shaping reasonable or not, direct relation mine pitsecurity and efficiency, therefore determined when reasonable lift system,must undergo various technical economy comparison, the union mine pitconcrete term cho ice appropriate equipment.
Keywords： Elevator The multiropes rub Brake Shaping design
1绪论......................................................4
2矿井提升设备概述..........................................6
2.1提升机的定义........................................6
2.2提升机的分类.........................................6
3 多绳摩擦式提升机的整体设计计算........................... 12
3.1设计依据............................................ 12
3.2设计过程： .......................................... 13
3.2.1箕斗的选定.................................... 13
3.2.2提升刚丝绳的选型.............................. 16
3.2.3 提升机卷筒的选择.............................. 18
3.2.4 提升机的选择..................
3.2.5 天轮的选择....................
3.2.6 计算提升机与井筒的相对位置....
3.2.7 预选提升电动机...............
3. 2. 8 计算传动装置的总传动比i∑配传动比
3.2.9 主轴输入功率及轴径的确定......
3. 2. 10 根据轴径确定主轴部分的安装轴承错误！
3.2.11 减速器的设计.................
3.2.12 联轴器的设计.................
3.2.13 提升机各部分键的选择.........
3.3制动器的设计..........................
3.3.1 提升机制动器主要类型..........
3.3.2 盘式制动器的结构及工作原理....
4 提升设备的运动学及动力学计算............................. 20
4.1提升系统变位质量的计算.............................. 20
4.2提升加速度的确定.................................... 22
4.3提升减速提升减速度的确定............................ 23
4.4防滑计算............................................24
4.4.1静防滑........................................24
4.4.2动防滑........................................25
4.4.3等速和减速阶段................................26
4.4.4 提升重载发生紧急制动时........................ 26
4.5六阶段速度图参数的计算.............................. 27
4.6提升设备的动力学计算................................ 30
4.7提升电动机容量的计算................................ 33
4.8提升设备的电耗及效率的计算.......................... 36
矿山提升机是矿山大型固定机械之一，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。因此矿山提升设备在矿山生产的全过程占有重要的地位。
根据矿井提升机工作原理和结构的不同，可分为缠绕式提升机和摩擦式提升机。单绳缠绕式提升机是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但是仅适用于浅井及中等深度的矿井，而对于井深超过 300 米的矿井，宜选用多绳摩擦式绞车。在国内外，多绳摩擦式绞车飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是因为它有着许多单绳缠绕式提升机无法比拟的优点，如提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器的尺寸都相应缩小了，设备重量也减轻了，不需要设置防坠器等。下面是我针对不同的矿井的地质、煤层等情况，进行综合计算分析后，本着安全、经济等原则对这两种提升设备系统进行的选型设计。
目前我国煤炭 95%是以井下方式开采，需要通过提升设备提升到地面以实现其使用价值和经济、社会效益。提升作为重要的一个环节，在一定程度上制约着煤炭生产能力。提升设备的合理结构及设计，安全经济运行和科学管理维护，直接关系到矿井生产能力及技术经济指标。现代采矿业的发展对提升设备在机械结构、工艺、设计理论和方法及安全检测等方面都有明确的要求。目前我国中小型煤矿作为我国煤炭生产的重要部分其提升设备同大型煤矿及世界先进水平相比，仍有很大差距，主要表现在：
（1）提升设备的自动化水平较低，提升设备自动控制化控制较国内与国外大型和先进煤矿提升系统落后；
（2）提升设备的配套产品（钢丝绳、大型电机、减速器等）的质量安全性能尚不能满足要求，在一定程度上制约了提升设备的总体水平；
（3）矿井提升的监、检手段落后、制动系统的可靠性明显不足，有待进一步提高。
近几年煤炭开采与提升技术的发展速度很快，对提升机的要求必然随着先进技术的进步而不断发展,其发展趋势是:
（1）向适用型发展。
（2）向高耐久性,高可靠性方向发展。
（3）向智能化自动化方向发展。提升系统采用 PLC 控制监测系统等，并可根据要求调节，信号用声、光、影像来传送。
（4）向标准化、规范化方向发展。提升机零部件普遍标准化,规范化,保证设计、加工质量和水平。
（5）向高适应性发展。适应不同工作环境。
因此，研究制造自己的高效提升机是为经济发展和社会进步的长远考虑。此次设计的提升机主轴装置、减速器与制动系统是配套专用产品，电动机的选择可以灵活运用。这样可以使提升机的应用、维护、保养、检测等方面系统进行，有效提高提升机的工作效率。多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、安全可靠、提升能力强等优点，适用于较深的矿井提升。
由于水平有限，难免出现错误，请指导老师和专家给予批评和指正。 2 矿井提
升设备概述
2. 1 提升机的定义
矿井提升机是矿井大型固定设备之一，它的主要任务就是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石；升降人员和设备；下放材料和工具等。矿井提升设备是联系井下与地面的纽带，是主要的提升运输工具，因此它整个矿井生产中占有重要的地位。
2. 2 提升机的分类
1 按用途分
a.主井提升设备
主井提升设备的任务是专门提升井下生产的煤炭。年产 30 万吨以上的矿井，主井提升容器多采用箕斗；年产 30万吨以下的矿井，一般采用罐笼(立井)或串车(斜井)。
b.副井提升设备
副井提升设备的任务是提升矸石、废料，下放材料，升降人员和设备等。副井提升容器采用普通罐笼(立井)和串车(斜井)。
2 按拖动方式分
按提升机电力拖动方式分为交流拖动提升设备和直流拖动提升设备。
3 按提升容器类型分
分为箕斗、罐笼、串车等提升设备。
4 按井筒的倾角分
提升设备按井筒倾角可分为立井提升设备和斜井提升设备。立井提升时，提升容器采用箕斗或罐笼等.斜井提升时，提升容器一般采用矿车(串车)或斜井箕斗。串车提升适用于井筒倾角不大于；斜井箕斗提升适用于井筒倾角在250~350 范围内。近年来大型斜井提升多采用胶带输送机。
5 按提升机类型分
A.单绳缠绕式提升设备
单绳缠绕式提升设备目前大部分为直径圆柱型滚筒，在个别的老矿井，还有使用变直径滚筒(如双圆柱圆锥型滚筒)提升设备。
KJ (φ 2~3m)型单绳缠绕式提升机是我国在 1958~1966 年生产的仿苏
机械毕业设计需 CAD 图纸加 *** 定做毕业设计
机械毕业设计需 CAD 图纸加 *** 机械毕业设计BM-2A 型提升机，按滚筒个数来分，有单滚筒和双滚筒的提升机；按布置方式来分，有带地下室和不带地下室的提升机，可根据设计而选用，但二者技术性能完全相同。
KJ 型(φ2~3m)提升机代号意义以 KJ2×2. 5×1. 2D-20 型为例说明如下：
K--------矿井；
J---------卷扬机(提升机)；
2---------双滚筒(单滚筒时为 1)；
2. 5-------滚筒名义直径， m；
1. 2-------每个滚筒的两侧挡绳板的距离， m；
D---------带地下室(无 D 字表示不带地下室)；
20--------减速器名义传动比。
我国现有煤矿矿井多数是按照五十年代的标准设计的，为了快出煤、多出煤，当时主要是建设中、小型矿井，并且首先开采浅部煤层。五十年代，我国的矿井提升设备主要是从苏联进口的 BM 型产品和国产仿苏KJ 型产品，设备的可选性小，主要是满足开采浅部煤层的需要。进入 80年代以后，我国许多煤矿矿井已逐渐转向中深部开采，国家统煤矿矿井的平均深度已由 200米延伸到400米，现在已达600米、 1000米。根据国内外的实践经验，落地式摩擦提升设备，是在矿井延伸后使现有提升设备满足加大提升高度要求的行之有效的办法。
1 主提升钢丝绳的选择
(a)钢丝绳的结构形式
应优先选用三角股钢丝绳及线接触圆股钢丝绳，当由于供应原因，亦可以选用普通圆股点接触平行捻钢丝绳。钢丝绳公称抗拉强度宜选用
1550× 106帕。
(b)钢丝绳的安全系数
根据《煤矿安全规程》规定，钢丝绳的安全系数m应符合下式：
升降人员和物料 m≥9.2−0.0005Hc升降物料 m≥7.2−0.0005Hc式中 Hc—提升钢丝绳的悬垂长度，M
(c)钢丝绳数目选择
落地摩擦式提升机的钢丝绳数目以 2 到 4根为宜。
2 尾绳的选择
目前，绝大多数使用多绳摩擦式提升机的矿井，都由原来选用扁钢丝绳作平衡尾绳而改为使用圆股钢丝绳作平衡尾绳。新建的矿井，设计中也已全部选用圆股钢丝绳作平衡尾绳。这主要是因为扁钢丝绳生产效率低、供应困难。
(a)主导轮直径D 的确定
根据《煤矿安全规程》规定，主导轮直径D应符合式：
d:钢丝绳直径
3 钢丝绳间距An An=200~250mm
4天轮直径σw σw=100dmm
5 钢丝绳在摩擦衬垫上的围包角α
当井深大于300米时，取：
α=1800 ~2200
当井深小于300米时，取：
B.多绳摩擦式提升设备
多绳摩擦式提升设备可分为塔式和落地式
多绳摩擦提升机的井架一般多采用钢结构四斜腿井架。放绳挂罐后在主绳张力水平分力作用下，使井架产生弹性变形、井架有倾斜现象。多绳提升机由于使用了数根钢丝绳代替一根钢丝绳。钢丝绳的直径变小了，摩擦轮的直径因而变小，但由于有多根钢丝绳，所以摩擦轮变为摩擦筒，宽度稍有加宽。设采用 n 根钢丝绳，则多绳与单绳提升机钢丝绳直径间有如下关系：
多绳摩擦提升机如图 2-1 所示：
1—主导轮 2—天轮 3—提升机钢丝绳 4—提升容器 5—尾绳图 2-1 多绳摩擦提升机
主轴装置的特点：它与缠绕式提升来代替木衬，由于摩擦提升是靠摩擦力来传递动力的，所以衬垫挤压固定在筒壳上。摩擦衬垫形成衬圈，其上再车出绳槽，初车时槽深为 1/3 绳径，槽距（即绳心距）约为绳径的 10 倍，利用熟知的柔索欧拉公式可知，摩擦轮两侧钢丝绳拉力的极限比值为
式中 e—自然对数的底，等于2.71828；
a —钢丝绳对于摩擦轮的围包角；
u—钢丝绳与衬垫间的摩擦系数，通常取u=0. 2
轮产生相对滑动。为了避免这种滑动，两侧拉力不能达到其极限比值，而应有安全系数，式改写为
F2 − F1 = F2(eua − 1)
若考虑防滑而加入防滑安全系数σ，则有
σ(F1 − F2 )= F2(eua − 1)
式中σ—防滑安全系数，如果式中F1和F2仅计及静力，则得防滑安全系数；如果计算F1 和F2 时考虑了惯性力的影响，则得动防滑安全系数σd 。我国煤矿设计规范规定
有些国家不按拉力差来考虑防滑，而是把两侧的拉力比的极限值控制在1.5以内，即：
在某些特殊情况，例如进行紧急制动时，可能产生超前滑动，即钢丝绳的运动速度大于摩擦轮槽处的线速度，此时的防滑安全系数为：
《煤矿安全规程》规定，紧急制动时不能产生滑动，即σd≮1。