提升線速度為12mmin的小型提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含6張CAD圖紙+文檔全套】

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本次設(shè)計(jì)基于一級變速，結(jié)合機(jī)械變速器的設(shè)計(jì)方法，深入研究了變速器傳動(dòng)比的計(jì)算，齒輪參數(shù)的計(jì)算，軸及軸承的選擇等，從而使小型提升機(jī)的動(dòng)力性和高效性有進(jìn)一步的的提高。正確合理地設(shè)計(jì)與對于提高提升裝置的工作品質(zhì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能具有重要意義。當(dāng)然，小型提升機(jī)為確保提升機(jī)安全、可靠、高效地運(yùn)行，提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，由此可見，在未來的幾年內(nèi)對這種機(jī)械進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究刻不容緩。 關(guān)鍵字：軸承的選擇 ；變速器；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 正文 小型提升機(jī)的組成及發(fā)展 1. 小型提升機(jī)的基本組成： 小型提升機(jī)的廠牌型號很多，外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有所不同，但它們的組成基本相同，是通過改變勢能進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臋C(jī)械設(shè)備。主要部分是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的減速機(jī)構(gòu)，通常的減速機(jī)構(gòu)主要有齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器。 2.我國提升機(jī)的發(fā)展概況： 提升機(jī)是一種重要的實(shí)用機(jī)械，我國的提升機(jī)從世紀(jì)七十年代開始應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)，極大地提高了工作效率，但安全性能較差，極易發(fā)生爆裂；八十年代為解決井下提升機(jī)防爆難題，生產(chǎn)了一種液壓提升機(jī)，之后又出現(xiàn)了運(yùn)用變頻調(diào)速原理生產(chǎn)的無級調(diào)速提升機(jī)。煤礦提升絞車是煤礦安全生產(chǎn)的重要設(shè)備，是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵，它能否正常運(yùn)行，直接關(guān)系著煤炭的產(chǎn)量、生產(chǎn)成本及礦井和職工的安全。隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和礦井標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的需要，提升絞車的運(yùn)行質(zhì)量越來越受到各級部門的重視。 傳統(tǒng)的提升機(jī)大多數(shù)采用繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，這種方法初期投資少，維護(hù)容易。但是這些提升機(jī)都是上個(gè)世紀(jì)60年代到70年代的產(chǎn)品，各項(xiàng)保護(hù)都采用機(jī)械機(jī)構(gòu)與繼電機(jī)的材料在性能上容易被破壞。使電機(jī)在運(yùn)行中不明原因的故障增加。修理人員在修理時(shí)無從下手，從而增加了修理難度，電機(jī)的使用壽命也會(huì)嚴(yán)重降低，在可能的條件下最好不要采用。隨著PLC技術(shù)日臻成熟地出現(xiàn)，給提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了穩(wěn)固的安全保障。交流提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)由20世紀(jì)60-70年代直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速，到20世紀(jì)80-90年代晶閘管可控硅動(dòng)力制動(dòng)裝置，再到進(jìn)入21世紀(jì)提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制技術(shù)替代傳統(tǒng)繼電-接觸器控制方式歷經(jīng)40年的發(fā)展變化，礦用提升機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)取得了飛躍的發(fā)展。傳統(tǒng)提升機(jī)的保護(hù)基本上是單線保護(hù)，一旦某項(xiàng)保護(hù)裝置因任何原因而失效，提升裝置即失去該項(xiàng)保護(hù)，從而導(dǎo)致事故。顯然，如果每項(xiàng)保護(hù)都是雙線的，即每項(xiàng)保護(hù)都有兩套相互獨(dú)立的保護(hù)裝置，一旦一套保護(hù)裝置失效，另一套保護(hù)裝置可以繼續(xù)發(fā)揮保護(hù)作用，保護(hù)的可靠性就必然得到提高，提升裝置的安全運(yùn) 行水平也就相應(yīng)得到提高?；谶@一優(yōu)點(diǎn)，有些國家，例如英國國家煤炭局就要求所有的纏繞式和摩擦輪式提升機(jī)安裝機(jī)械和電子雙重連續(xù)保護(hù)裝置。我國原煤 炭工業(yè)部提出增設(shè)后備保護(hù)這一措施，其目的也是要使我國礦井提升裝置的保護(hù)走向雙線制，以改善提升安全運(yùn)行狀況。而提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置是在提升機(jī)原有保護(hù)功能上新增加的一套綜合后備自動(dòng)保護(hù)裝置，能使電控系統(tǒng)中的深度指示器部分納入雙線并行工作，且相互獨(dú)立，使提升機(jī)的保護(hù)形成了雙線，提高了安全性能。 我國早期投產(chǎn)的煤礦中，提升機(jī)控制核心采用繼電器為主要控制元件，存在觸點(diǎn)多、接線復(fù)雜而導(dǎo)致可靠性不高、維護(hù)困難等弊病。可編程控制器PLC由于具有抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、性價(jià)比高、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，就成了最好的選擇，它不僅可解決繼電器控制系統(tǒng)無法克服的弊病，同時(shí)能與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對煤礦的監(jiān)控，在國內(nèi)外工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用現(xiàn)代工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)(可編程控制器PLC)對提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)快速的檢測，并將測量的提升機(jī)運(yùn)行瞬時(shí)參數(shù)與微機(jī)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)相比較．進(jìn)而對提升機(jī)加速段、等速段、減速段、爬行段、井口的卡箕斗、過卷及深度指示器的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測保護(hù)，并且具有提升信號硅示、寄存、方向閉鎖、提升鉤數(shù)累計(jì)等功能。提升容器運(yùn)行到每一深度的時(shí)間及對應(yīng)的瞬時(shí)速度都能夠 記錄，當(dāng)它們超過允許值時(shí)進(jìn)行保護(hù)。 目前確定主參數(shù)系列分檔的比較實(shí)用的辦法是繪出“提升能力”或稱為參數(shù)型譜圖，亦稱為同一類提升機(jī)械各種規(guī)格的 “使用范圍圖”。其他參數(shù)亦稱為次要參數(shù)，是由主參數(shù)決定的，與主參數(shù)有某種依賴關(guān)系。有的可表示為某種確定的函數(shù)關(guān)系，如滾筒直徑與鋼絲繩之間的關(guān)系。有的則有一定的相關(guān)關(guān)系。提升的運(yùn)行參數(shù)是指在提升過程中，提升車滾筒周邊上的線速度、線加速度、線減速度及作用于周邊的力等。當(dāng)不計(jì)鋼繩和提升絞車各構(gòu)件的彈性時(shí)，這些值就等于提升容器在井筒中的運(yùn)行的速度和加(減)速度以及作用在與滾筒分離點(diǎn)與相遇點(diǎn)上鋼繩的受力。將速度和加速度用圖形表示出來，稱為速度圖和加速度圖。把作用于滾筒(主導(dǎo)輪)周邊上的力用圖形表示出來，稱為力圖。機(jī)器通常有動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)和工作機(jī)(執(zhí)行機(jī)構(gòu))三部分組成。動(dòng)力機(jī)的作用是把各種形態(tài)的能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，其運(yùn)動(dòng)的輸出形式通常為轉(zhuǎn)動(dòng)。它的主體機(jī)構(gòu)比較簡單，由于經(jīng)濟(jì)的原因，其運(yùn)動(dòng)速度一般較高。動(dòng)力機(jī)分為一次動(dòng)力(原動(dòng)機(jī))和二次動(dòng)力機(jī)。一次動(dòng)力機(jī)是把自然界的能源轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器，如柴油機(jī)、汽油機(jī)、氣輪機(jī)、水輪機(jī)等。二次動(dòng)力機(jī)是用動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)等變能機(jī)產(chǎn)生的各種形態(tài)的能,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的機(jī)器，它也可以看作傳動(dòng)元件，如電氣傳動(dòng)中的電動(dòng)機(jī)流體傳動(dòng)中的液壓馬達(dá)和氣馬達(dá)等。傳動(dòng)系統(tǒng)是指把動(dòng)力機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上去的中間裝置。工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)是利用機(jī)械能來改變材料或工件的性質(zhì)、狀態(tài)、形狀或位置，以進(jìn)行生產(chǎn)或達(dá)到其他預(yù)定目的的機(jī)器. 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)必須遵循的原則： （1） 裝置應(yīng)提高提升系統(tǒng)的安全水平，要做到由于裝置自身故障或突然斷電造成裝置失效或退出運(yùn)行時(shí)，不應(yīng)導(dǎo)致緊急制動(dòng)或影響原系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 （2） 裝置應(yīng)具有良好的電磁兼容性，使其能適應(yīng)絞車房的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境。應(yīng)采取各種有效的抗干擾措施，保證測量精度及各項(xiàng)保護(hù)功能的可靠實(shí)現(xiàn)。 （3）應(yīng)根據(jù)保護(hù)功能的要求設(shè)置輸出繼電器及適當(dāng)?shù)挠|電開閉方式。 （4）裝置應(yīng)有完整的自檢功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并顯示所配傳感器的故障。 （5）應(yīng)力求減少對人的依賴，能方便地投入或運(yùn)行，便于安裝、調(diào)試及檢修維護(hù)。 總結(jié) 小型提升機(jī)已廣泛地運(yùn)用于各種各樣的場合，發(fā)揮著不同的作用，也具有各種各樣的結(jié)構(gòu)組成。小型提升機(jī)正向高效、精密、智能、數(shù)字化方向發(fā)展，對其的設(shè)計(jì)質(zhì)量提出了愈來愈高的要求。小型提升機(jī)的設(shè)計(jì)方法正在向?qū)Ξa(chǎn)品綜合質(zhì)量或綜合安全性能的總體趨勢發(fā)展，它是以產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合性能或廣義質(zhì)量為目標(biāo)。在最大范圍內(nèi)來滿足用戶對產(chǎn)品綜合性能或質(zhì)量的要求。 通過對小型提升機(jī)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢的分析，我期望國內(nèi)的各工程設(shè)計(jì)人員能在提升機(jī)的精密多功能設(shè)計(jì)和創(chuàng)新思維上有所成就，特別是在長距離大功率提升輸送方面做出更大的貢獻(xiàn)。在本次的設(shè)計(jì)中，讓我學(xué)到的東西真的很多很多，除了前面所說的覺悟、態(tài)度和動(dòng)手能力之外，還有就是明白了做任何事情都要先有明確的思維方式，根據(jù)正確的思維去完整地、系統(tǒng)地完成任務(wù)目標(biāo)，才能真正的把一件事情做好，這樣的過程才是真實(shí)的，才是能真正學(xué)到東西的實(shí)踐。 參考文獻(xiàn): [1].楊長睽.起重機(jī)械.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981 [2].陳道南.起重運(yùn)輸機(jī)械.北京：機(jī)械工業(yè)出版式社，1982 [3].張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).江蘇：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001 [4].張建中.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)調(diào)和設(shè)計(jì).江蘇：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001 [5].成大憲.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社第三版第3卷，1987 [6].《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》聯(lián)合組組編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：化工出版社第二版，1989 [7].《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》編寫組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊.上海：金工業(yè)出版社，1994 [8]溫松明.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).長沙：湖南大學(xué)出版社，1998 [9]朱正心.機(jī)械制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [10]孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991