1755_滑道式提升機及其控制電路的設計1

1755_滑道式提升機及其控制電路的設計1,滑道,提升,晉升,及其,控制電路,設計 南昌航空大學科技學院學士學位論文1前 言礦山生產的全過程離不開礦山運輸和提升工作。因此，運輸和提升工作的好壞直接關系到礦山生產能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產的動脈，那提升設備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。提升機是聯(lián)系井下和地面的主要運輸工具，礦井提升工作是整個采礦工程中的重要環(huán)節(jié)。從地下采出的煤炭、礦石必須提升至地面才有實際應用價值。廢石的提升、工作人員、材料及設備的升降等都要靠提升工作來完成。礦井提升機是礦井提升設備中的動力部分，由電動機、減速器、主軸裝置、制動裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺等組成。根據(jù)提升機工作原理和結構的不同，礦井提升機有以下一些類型：我國目前廣泛使用的有單繩纏繞式雙圓柱卷筒提升機和多繩摩擦式提升機兩種。但在長期的使用中，它們的缺點逐漸顯現(xiàn)出來，為了適應高效安全的新生產要求，我們急需尋求一種新型的提升機來逐步代替這些原本陳舊的設備，本文我們所研究的滑道式提升機就是在此環(huán)境下呼之欲出的新產品。它的優(yōu)點在實踐中得到了很好的發(fā)揮。我相信，隨著研制工作的進一步完善，滑道式提升機的進一步改進，在未來的礦山生產中將發(fā)揮巨大的作用。至關重要的是提升機的設計，這個課題主要包括總體、傳動系統(tǒng)及提升系統(tǒng)的尺寸確定及計算方面內容。完成這個課題，可以對實際設計某種設備方面有自己的看法和體會由于本人水平有限。本論文中必然存在不少紕漏和錯誤，敬請評閱老師們批評指正。南昌航空大學科技學院學士學位論文21 緒 論1.1各 種 提 升 機 的 工 作 原 理D 型 斗 式 提 升 機 由 運 行 部 分 (料 斗 與 牽 引 膠 帶 ),帶 有 傳 動 滾 筒 的 上 部 區(qū) 段 ,帶 有 拉 緊 滾 筒 的 下 部 區(qū) 段 ,中 間 機 殼 ,驅 動 裝 置 ,逆 止 制 動 裝 置 等 組 成 ,適 用 于 向上 輸 送 松 散 密 度 ρ ＜ 1.5t/m3 粉 狀 、 粒 狀 和 小 塊 狀 的 無 磨 琢 性 和 半 磨 琢 性 散 狀 物料 ,如 煤 、 砂 、 焦 末 、 水 泥 、 碎 礦 石 等 。 TD 型 斗 式 提 升 機 結 構 形 式 :傳 動 裝 置TD 型 斗 提 升 機 的 傳 動 裝 置 有 兩 種 形 式 分 別 配 有 YZ 型 減 速 器 ZQ(或 YY)型 減 速 器。 YZ 型 軸 減 速 器 直 接 裝 在 主 軸 軸 頭 上 ,省 去 了 傳 動 平 臺 、 聯(lián) 軸 器 等 ,使 結 構 緊 湊、 重 量 輕 ,而 且 其 內 部 帶 有 異 型 輥 逆 止 器 ， 逆 止 可 靠 。 該 減 速 器 噪 音 低 ， 運 轉 平穩(wěn) ， 并 隨 主 軸 浮 動 ， 可 消 除 安 裝 應 力 。 1.1.1 HL 型 環(huán) 鏈 離 心 斗 式 提 升 機 工 作 原 理HL 型 環(huán) 鏈 離 心 斗 式 提 升 機 ， 由 運 動 部 分 （ 料 斗 與 牽 引 鏈 條 ） 、 帶 有 傳 動 鏈 輪的 上 部 區(qū) 段 、 帶 有 拉 緊 輪 的 下 部 區(qū) 段 、 中 間 機 殼 、 驅 動 裝 置 、 逆 止 制 動 裝 置 等 組成 。 本 提 升 機 的 料 斗 為 間 斷 式 布 置 ， 利 用 “掏 取 法 ”進 行 裝 載 ， “離 心 投 料 法”卸 料 。 本 提 升 機 的 牽 引 機 構 是 兩 根 環(huán) 形 鏈 條 。 TH 系 列 斗 式 提 升 機 工 作 原 理 :TH 系 列 斗 式 提 升 機 適 用 于 輸 送 粉 狀 、 粒 狀 及小 塊 狀 的 無 磨 琢 及 磨 琢 性 小 的 物 料 。 TH 型 是 一 種 圓 環(huán) 鏈 斗 式 提 升 機 采 用 混 合 式或 重 力 卸 料 ， 挖 取 式 裝 料 。 牽 引 件 用 優(yōu) 質 合 金 鋼 高 度 圓 環(huán) 鏈 。 中 部 機 殼 分 單 、 雙通 道 兩 種 形 式 為 機 內 重 錘 箱 恒 力 自 動 張 緊 。 鏈 輪 采 用 可 換 輪 緣 組 合 式 結 構 。 使 用壽 命 長 ， 輪 緣 更 換 工 作 簡 便 。 下 部 采 用 重 力 自 動 張 緊 裝 置 ， 能 保 持 恒 定 的 張 緊 力， 避 免 打 滑 或 脫 鏈 ， 同 時 料 斗 遇 到 偶 然 因 素 引 起 的 卡 殼 現(xiàn) 象 時 有 一 定 的 容 讓 性 ，能 夠 有 效 地 保 護 下 部 軸 等 部 件 。 該 斗 式 提 升 機 適 用 于 輸 送 堆 積 密 度 小 于 1.5t/m3 易 于 掏 取 的 粉 狀 、 粒 狀 、 小 塊 狀 的 底 磨 琢 性 物 料 。 如 煤 、 水 泥 、 碎 石 、 砂 子 、化 肥 、 糧 食 等 。 TH 型 斗 式 提 升 機 用 于 各 種 散 狀 物 料 的 垂 直 輸 送 。 適 用 于 輸 送 粉狀 、 粒 狀 、 小 塊 狀 物 料 ， 物 料 溫 度 在 250℃ 以 下 。 1.1.2 NE 系 列 板 鏈 斗 式 提 升 機 工 作 原 理NE 系 列 板 鏈 式 斗 式 提 升 機 本 機 系 流 入 式 喂 料 ， 物 料 流 入 料 斗 內 靠 板 鏈 提 升 到頂 端 ， 在 物 料 重 力 作 用 下 自 行 卸 料 。 本 系 列 提 升 機 規(guī) 格 多 (NE15~NE800 共 11 種 )提升 量 廣 ； 且 生 產 能 高 ， 能 耗 較 低 ， 可 逐 步 代 替 其 他 類 型 提 升 機 ， 其 主 要 參 數(shù) 見 下表 。 該 機 采 用 全 封 式 機 殼 鏈 速 低 ， 幾 乎 無 回 料 現(xiàn) 象 ， 因 此 無 功 功 率 損 耗 少 ， 噪 聲低 ， 壽 命 長 。 南昌航空大學科技學院學士學位論文31.1.3 DZC 系 列 振 動 提 升 機 工 作 原 理DZC 系 列 電 機 振 動 垂 直 提 升 機 是 由 提 升 槽 、 振 動 電 機 、 減 振 系 統(tǒng) 和 底 座 等 組成 。 該 系 列 提 升 機 是 采 用 振 動 電 機 作 為 振 動 源 ， 固 定 在 提 升 槽 上 的 兩 臺 相 同 型 號的 振 動 電 機 中 心 線 交 叉 一 定 角 度 安 裝 ， 并 做 相 反 方 向 自 同 步 旋 轉 ， 振 動 電 機 所 帶的 偏 心 塊 在 旋 轉 時 各 個 瞬 間 位 置 所 產 生 的 離 心 力 之 分 力 沿 拋 擲 方 向 作 往 復 運 動 ，使 支 承 在 減 振 器 上 的 整 個 機 體 不 停 振 動 ， 使 物 料 在 提 升 槽 內 被 拋 起 的 同 時 向 上 運動 ， 物 料 落 入 入 料 槽 后 ， 開 始 被 拋 起 ， 此 時 可 以 使 物 料 與 空 氣 充 分 接 觸 ， 還 可 以起 到 散 熱 冷 卻 的 作 用 。 該 提 升 機 對 粉 狀 、 塊 狀 和 短 纖 維 狀 的 固 體 物 料 （ 有 粘 性 和易 結 塊 的 除 外 ） 都 可 垂 直 輸 送 ， 還 可 以 完 成 對 物 料 的 干 燥 、 冷 卻 作 用 。 分 敞 開 式、 封 閉 式 兩 種 結 構 。 并 可 按 照 用 戶 需 要 進 行 特 殊 設 計 。 斗 式 提 升 機 主 要 技 術 參 數(shù) ： 規(guī)格 提升最大高度(m)輸送量(m/h) 斗距(mm) 電機功率(kw)160 型 28 3-8 500 3-7.5200 型 31.5 6-15 500 3-7.5250 型 30.16 10-25 500 4-11300 型 30.16 25-35 500 5.5-15350 型 31 19-40 600 7.5-18.5400 型 32 35-50 600 7.5-22450 型 32.7 42-60 600 7.5-221.2提升機簡介斗式提升機在機械化連續(xù)運輸系統(tǒng)中是一種被普遍采用的垂直輸送設備，主要用于提升粉狀、粒狀、小塊狀的無磨琢性和磨琢性物料(如水泥、煤、砂、谷物、木屑、礦石、焦炭、硅酸鹽、鋁鎂砂、耐火材料、化肥、化學物品等)。根據(jù)生產工藝的需要，它與板式給料機、帶式輸送機、螺旋輸送機等其它形式輸送設備配合，可以布置成不同的工藝沉積，形成各種運輸系統(tǒng)。因此斗式提升機廣泛地應用于建村、電力、冶金、機械、化工、輕工、有色金屬、糧食等各工業(yè)部門。在現(xiàn)代化的工廠中，從原材料進廠，中『自J經過各道加工工藝到成品出廠，時刻都需要均勻地連續(xù)地進行物料輸送，連續(xù)輸送設備是實現(xiàn)這一途南昌航空大學科技學院學士學位論文4徑的理想設備。在垂直提升設備中，斗式提升機的輸送效率高，機殼橫斷面尺寸小，占地空間小，而提升高度可達60．80m；且系統(tǒng)可靠性好，故障少，并能夠實現(xiàn)遠距離顯示和控制；另外它具有良好的密封性能，能夠防止粉塵污染和防止粉塵爆炸，與其它垂直輸送設備比較，功率消耗小是氣力輸送的1／3。斗式提升機是通過緊固在牽引構件(膠帶、鏈條)上的許多料斗，并環(huán)繞在提升機上部頭輪和下部尾輪之間，構成了閉合輪廓；驅動裝置與頭輪軸相連是斗式提升機的動力部分，可以使頭輪軸轉動，張緊裝置一般和下部尾輪相連，使牽引構件獲得必要的初張力，以維持牽引構件正常運轉。物料從斗式提升機下部機殼的進料口進入，通道流入式或掏取式裝入料斗后，提升到頭部，在頭部沿出料口卸出，實現(xiàn)垂直方向輸送物料的目的。斗式提升機的料斗、牽引構件、頭輪和尾輪等安裝在全封閉的機殼之內。斗式提升機在下部裝料，在頭部卸料。由于被輸送的物料特性差異很大，所以裝料和卸料的方式也就不同，根據(jù)物料特性，正確選擇裝料和卸料方式，對其工作情況和生產率影響很大。對裝料和卸料的要求是：裝料均勻，塊狀物料直接流入料斗；卸料時物料能正確地進入卸料槽，不返料：物料拋卸中不沖擊頭部罩殼，采用問隔布置料斗的高速斗式提升機，物料拋卸過程中不碰撞到前面的料斗上148I。1.3提升機的應用1.3.1 糧食提升機通過前期國家糧庫的建設,糧食倉儲企業(yè)的糧食儲運狀況得到很大的提升,立筒庫和淺圓倉的糧食裝倉和出倉實現(xiàn)了機械化生產,生產作業(yè)效率得到較大提高。其輸送的物料對象為糧食,尤其是烘干后的玉米,有易碎的特點,而在用的輸送設備卻都是以普通物料為輸送對象。如目前在糧庫普遍使用的斗式提升機、刮板輸送機在結構上并沒有因以糧食為輸送對象而采用特殊的結構和選用合適的相關技術參數(shù)。糧庫在使用這些輸送設備對烘后玉米進行進出倉作業(yè)的過程中,造成較大的玉米破碎率,提升機一般為2. 7% ～4. 0% ,刮板輸送機在3. 0%以上,甚至更高。由于提升機是糧庫輸送作業(yè)的重要設備,其造成的玉米破碎經濟損失巨大。特別是在今后一個階段,國家將推行散糧運輸,同時隨著中國加入WTO和日益提高的物質生活水平,糧食的破碎問題對糧庫而言日顯其重要性。由于糧食作為一種特殊的輸送對象,國家對相關糧食品種的破碎有專門的要求。尤其是烘后的玉米(含水率14. 5% ) ,具有易碎的特性,在受到外力的作用下,破碎率大的問題比較明顯。因此,設計專門為易碎糧食提供服務的提升機十分必要。在參數(shù)和結構方面進行優(yōu)化改進,通過合理降低畚斗帶速度,南昌航空大學科技學院學士學位論文5選配相應的頭底輪的直徑和符合拋料軌跡的機頭罩殼以及配套的畚斗型式和規(guī)格,并保證機座定向定距、底部微少積料,可以使提升機的破碎率得到較大幅度的降低。通過生產實際的考核, 100 t/h輸送量的提升機破碎率不超過1. 3%。如果將進糧速度控制在合理的范圍之內,糧食專用提升機的破碎率會進一步的降低。糧食專用提升機是從糧食產后的生產實際中提出來的,并在生產實際中得到了應用,取得良好的效果,可以廣泛應用于對破碎有要求的工作環(huán)境,如米廠、港口、糧食倉儲企業(yè)。1.4 提升機的發(fā)展1.4.1 提升機結構從機電分體到機電一體的沿革德國人哈德摩托·阿諾爾德( HartmutArnold) ,于1956 年7 月第一個提出礦山提升機機電一體結構原理,1960 年11 月獲得專利,專利號1095485 。顧名思義,機電一體是指提升機滾筒和電機成為一體,是區(qū)別于機電分體即滾筒和傳動裝置分體安裝而言的?，F(xiàn)結合我國礦山提升機構的沿革,來看從機電分體到機電一體的演變過程。20 年前,當機電一體提升機在德國魯姆貝克礦井和雷敦礦井相繼取得成功以后,德國因礦業(yè)凋敝,沒有出現(xiàn)第3 臺機電一體提升機。5年前,當我國準備進口第1 臺機電一體提升機時,有人預言,這是提升機結構的發(fā)展方向,雖然當時的結構還不算成熟,也應當引進1 、2 臺作為借鑒,才不會落后世界潮流太遠。接著就引進了3 臺。大雁提升機結構已有重大改進,陳四樓提升機則得到進一步完善,逐步實現(xiàn)了標準化。再過二三年,也就是大約用了十年時間,當引進的提升機調試和投產運行取得成功后,就可以說基本完成了這項新技術的開發(fā)階段,標志著這項技術已經成熟。用機電一體結構逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)結構的總趨勢已不可逆轉。而南非的3 臺大型提升機以及澳大利亞和我國準備引進的項目,都實際上已經是這項技術的應用成果了。我國是世界上礦業(yè)大國,有較大的提升機市場,如果以后再要進口,機電一體提升機就自然會成為首選方案,因為這對用戶有利。我國也需要自己開發(fā)這項新技術,而這些引進項目的成功,必然會起到重要的促進和借鑒作用。礦井提升機全自動化控制的實現(xiàn)，給礦井提升機的技術進步帶來無限的生機，使得礦井提升系統(tǒng)向著多功能化、數(shù)字化、網絡化和機電一體化的方向發(fā)展，極大的提高了系統(tǒng)的安全可靠性、運行效率以及控制的精確性，實現(xiàn)了無人值守。它的實現(xiàn)與當今世界對傳統(tǒng)機械進行數(shù)字化、自動化、網絡化改造的潮流和時代的脈搏是相吻合的，對發(fā)展電力拖動學科與技術、推動現(xiàn)代科學技術在礦山的應用產生了一定的影響，為礦山企業(yè)走新型工業(yè)化道路提供了借鑒之路，開創(chuàng)了我國礦井提升新局面，值得進一步推廣應用。南昌航空大學科技學院學士學位論文62 總體方案確定2.1 總體設計要求1.生產率為 4～5t/h2.對環(huán)境污染小，符合環(huán)保要求3.整體布置美觀，緊湊，操作維修方便4.設備造價低，有較好的技術經濟性能2.2 總體設計2.2.1 工作原理該 提 升 機 是 一 種 作 循 環(huán) 、 間 歇 運 動 的 機 械 。 一 個 工 作 循 環(huán) 包 括 ： 取 物 裝 置 從取 物 地 把 物 品 提 起 ， 然 后 水 平 移 動 到 指 定 地 點 降 下 物 品 ， 接 著 進 行 反 向 運 動 ， 使取 物 裝 置 返 回 原 位 ， 以 便 進 行 下 一 次 循 環(huán) 。由電動機通過鋼絲繩的拉引，在固定軌道上進行上下的運動從而達到提升的作用。2.2.2 總體尺寸綜合確定設備外形尺寸：7500×3500×6300。在這個基礎上來定其它各個部件的尺寸?？紤]到料斗對導軌的作用，導軌選槽鋼 126×53×5.5，長度初步選為 10m，導軌與地面角度定為 60 度。因為還有計量包裝系統(tǒng)，所以料斗倉放在水平地面以下，料斗倉支座離地面高度為 1520mm。第一、二根支架間定為 1.2m 第二、三根支架間定為 0.7m。料斗倉離左邊立柱處定為 3810mm。機架由于受到滾筒的壓力作用并考慮支撐滾筒的尺寸，機架的尺寸定為 4450×3500，機架選槽鋼 126×53×5.5。立柱選槽鋼 140×58×6，并由兩根槽鋼 140×58×6 焊接在一起而成。左右立柱間相距2900mm。2.3 總體圖滑道式提升機設計圖如下：南昌航空大學科技學院學士學位論文71．提升斗 2.提升導軌 3.提升機構 4.樓梯 5.攪拌滾筒 6.機架 7.成品倉 8.控制柜圖 2.1 總體裝配圖3 提升系統(tǒng)的設計計算3.1 料斗倉重量計算3.1.1主要參數(shù)的確定通常料斗是在無動力情況下依靠物料白重進行工作的，其工況主要取決于物料的物理特性和料斗的幾何形狀，這里料斗的工況主要是指物料從捧料口卸出時的流動狀況。最為常見的流動狀況有兩種，一是所謂的“垂直柱流動 ，排料孔上方的物料作垂直運動，靠近斗壁的物料靜止不動或緩慢流動，物料上表面的中心部位下陷形成漏斗狀；二是所謂。整體流動 ，當物料從捧料孔卸出，斗內所有物料都同時向南昌航空大學科技學院學士學位論文8下運動，如同液體整體下泄。為使料斗最有效地發(fā)揮作用，整體流動是一般料斗設計所追求的理想流態(tài) 由于影響料斗內銹料流動的因素很多，諸如物料的粒度、濕度、粘度和硬度等物理特性，料斗的材料特性以及料斗的幾何形狀等，描述物料流態(tài)的運動方程很復雜，但對于特定的物料和斗壁材料，物料的流態(tài)取決于料斗的形狀，即斗壁傾角、斗窖及上下斗口尺寸等。主要因素，當α ≥β ( β為物料與斗壁的靜摩擦角)，就會產生整體流動，當α=β時，α即為臨界傾角，在實際設計中傾角a通常按經驗公式選取，α= β+(5?！?0。)，對于接卸肥料的料斗一般最小傾角可取40°。根據(jù)料斗倉設計尺寸計算的重量，已知料斗倉厚度為 4mm，材料為不銹鋼。由《機械設計手冊》上查得不銹鋼的密度為 7.9g/ 。具體尺寸如下：3cm圖 3.1 料斗一側面設計尺寸圖 3.2 料斗另一側面設計尺寸由設計尺寸計算料斗外表面積 S1 42170.240.31Scm????28423(.)6.60??4053.281S c45110c??262.m南昌航空大學科技學院學士學位論文9料斗底面面積： 4270.48.310Scm??可得料斗倉面積大概為： 41235674(....40.3)108SSc??????得料斗不加其它零件時的重量為: 13421307.9/.8./3GSmgccmt????考慮諸如滾輪等零件的重量，所以將料斗的總重量設為 0.5t。3.2 提升鋼絲繩的確定3.2.1 種類提升鋼絲繩是由一定數(shù)量的細鋼絲捻成股，再由若干個股圍繞繩芯捻成繩。礦用鋼絲繩的鋼絲為優(yōu)質碳素結構鋼，直徑為0．4"---4毫米，更細的鋼絲易于磨損和腐蝕，直徑超過4毫米的鋼絲在生產中難以保證理想的抗拉強度和疲勞性能。通常礦井提升用鋼絲繩選用155"-'170公斤／毫米z為宜。為了增加鋼絲繩的抗腐蝕能力，鋼絲表面可以鍍鋅加以保護。鋼絲韌性號可分為特號、I號、K號。升降人員用繩必須采用特號鋼絲繩，提煤的主提升鋼絲繩可用特號或I號鋼絲繩。鋼絲繩的結構，指的是鋼絲繩股的數(shù)目、捻向、捻距以及繩股內的鋼絲數(shù)日、直徑大小及排列方式等綜合參數(shù)。這些參數(shù)都直接影響著鋼絲繩的性能和使用壽命。鋼絲繩可分為單捻、復捻和三次捻。單捻鋼絲繩，就是把鋼絲捻轉一次而形成的鋼絲束。復捻是先把鋼絲圍繞成鋼絲芯，再捻成繩股。三次捻鋼絲繩是先把鋼絲捻成繩股，然后把繩股捻成細小鋼絲，最后把鋼絲捻成細小鋼絲繩。鋼絲繩在繩股中或繩股在鋼絲繩中有捻轉方向的區(qū)別，有左向捻和右向捻轉。鋼絲繩在繩股中和繩股在鋼絲繩中按同一方向捻轉稱為順捻或平行捻轉；按相對方向捻轉稱此鋼絲繩是交叉捻轉的。順捻鋼絲繩與交叉鋼絲繩各有優(yōu)缺點：順捻鋼絲繩擾向性大，具有較大的支撐表面。但是易扭轉，在任何情況下都不能把鋼絲繩放下。交叉鋼絲繩幾乎不發(fā)生扭轉。摩擦輪主動輪的襯多為木質，它對不平行的鋼絲繩軸線的鋼絲繩摩擦系數(shù)較大，因為鋼絲繩輕微地壓入輪襯。理論上用順捻鋼絲繩比交叉捻鋼絲繩好，但是由于其有扭轉傾向致使懸掛困難所以一般采用交叉捻鋼絲繩。鋼絲繩在繩股上的區(qū)別可以分為：圓形股鋼絲繩、扁平股鋼絲繩、封閉結構鋼絲繩3.2.2實效原因鋼絲繩的好壞直接影響提升設備的功能和安全性能。研究其時效原因不僅有利于南昌航空大學科技學院學士學位論文10提高鋼絲繩的壽命，而且可以為換繩工藝提供指導。根據(jù)有關人員的研究，鋼絲繩失效原因重要有以下幾個 ‘(1)鋼絲繩銹蝕提丹鋼絲繩使用的環(huán)境比較惡劣，時常受到井筒硫酸水的腐蝕，使其表層剝離，產生黑皮麻坑形成溝紋。含有酸性或堿性的淋水和氣流，不僅會沖刷掉鋼絲繩表面和內部的油脂，而且還會使鋼絲銹蝕、繩芯腐爛、股與股及鋼絲與鋼絲間磨損擠壓，鋼絲強度和韌性損失加劇。(2)鋼絲繩磨損鋼絲繩在運行過程中其外周與繩道、底板、擋繩器等物體表面接觸而引起的磨損，而摩擦式提升機由于自身的傳動特點更容易磨損。磨損使鋼絲繩截面減少，外周表面鋼絲磨平，破斷載荷隨之降低，當鋼絲繩外徑的磨損低于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定就應停止使用，更換新繩。(3)鋼絲繩彎曲、打結造成失效鋼絲繩容易出現(xiàn)彎曲、打結、扭轉、窩鼻等現(xiàn)象，如不及時處理就會磨損、損傷鋼絲繩。如在車場掛、摘勾處余繩太多，易使鋼絲繩盤圈，若不及時處理，此時就會產生彎曲或扭轉。在運行中，彎曲凸出部位磨損速度快，極易出現(xiàn)斷絲且發(fā)展迅速直至鋼絲繩報廢。(4)鋼絲繩沖擊力過大造成失效提升鋼絲繩受力因素很多，既有提升系統(tǒng)內部的因素，也有外部因素對其產生沖擊力的影響。①運行過程中，加、減速度過大易產生慣性力，當慣性力過大時將對鋼絲繩產生直接的沖擊甚至發(fā)生穿眼、棚罐現(xiàn)象。②重物運輸時如制動力過大，下放會使鋼絲繩受到較大的沖擊力：制動力過大上提時會產生松繩，在重物作用下加速下滑，使鋼絲繩突然拉緊受到沖擊。③雙滾筒提升時，井下扳道工誤操作，造成同勾現(xiàn)象而使提升容器相互碰撞產生沖擊。④道床失修造成提升容器掉道、卡罐現(xiàn)象使鋼絲繩產生沖擊。3.2.3 鋼絲繩的計算1、 鋼絲繩的受力分析：南昌航空大學科技學院學士學位論文11F 拉 = G * Sin60°+ FfFf = μ FNFN = G * Cos60°查閱相關資料，得到鋼與鋼之間的滾動摩擦系數(shù)為 0.03~0.09。行進中的料斗只需克服滾動摩擦力即可，為此取滾動系數(shù)為 0.05，代入上式公式計算的出料斗與導軌之間的摩擦力：Ff = 0.05 * 500 * 1000 * 9.8 * 0.5 = 122500 N則易得出鋼絲繩所需提供的拉力：F 拉 = Ff + 500 * 1000 * 9.8 * 0.866 = 4365900 N鋼絲繩按所受最大工作靜拉力計算選用，要滿足承載能力和壽命要求。1．鋼絲繩承載能力的計算鋼絲繩承載能力的計算有兩種方法，可根據(jù)具體情況選擇其中一種。（1）公式法： S ≤ 10 * d 2 * c *ω / n式中:d--鋼絲繩最小直徑，mm；S--鋼絲繩最大工作靜拉力；c--選擇系數(shù)，mm/ ；n--安全系數(shù)，根據(jù)工作機構的工作級別確定；k--鋼絲繩捻制折減系數(shù)；ω--鋼絲繩充滿系數(shù)； --鋼絲的公稱抗拉強度，N/mm2。 機構工作級別 M1，M2，M3 M4 M5 M6 M7 M8安全系數(shù)（n） 4 4.5 5 6 7 9南昌航空大學科技學院學士學位論文12表 3－1 工作機構用鋼絲繩的安全系數(shù) 用途 支承動臂 起重機械自身安裝 纜風繩 吊掛和捆綁安全系數(shù)（n）4 2.5 3.5 6表 3－2 其他用途鋼絲繩的安全系數(shù)注:對于吊運危險物品的起升用鋼絲繩一般應選用比設計工作級別高一級別的安全系數(shù)選用方法一進行計算：F 拉 ≤ 10 * d 2 * c *ω / n查表： 取安全系數(shù) n =2.5 代入公式計算得： d ≥ ≥10 mm n/拉 ω選用公稱直徑為 14mm 的鋼絲繩即可滿足安全方面的要求 公稱直徑 近似重量 公稱抗拉強度Kg/100m 1570 1670 1770mm In 纖維芯FC鋼芯IWR纖維芯FC鋼芯IWR纖維芯FC鋼芯IWR纖維芯FC鋼芯IWR6 1/4 12.5 13.7 17.3 18.7 18.4 19.9 19.5 21.17 9/32 17.0 18.7 23.6 25.5 25.1 27.1 26.6 28.78 5/16 22.1 24.4 30.8 33.3 32.8 35.4 34.7 37.69 3/8 28.0 30.9 39.0 42.2 41.5 44.9 44.0 47.510 13/32 34.6 38.1 48.1 52.1 51.2 55.4 54.3 58.711 7/16 41.9 46.1 58.3 63.0 62.0 67.0 65.7 71.112 1/2 49.8 54.9 69.4 75.0 73.8 79.8 78.2 84.613 1/2 58.5 64.4 81.4 88.0 86.6 93.7 91.8 99.314 9/16 67.8 74.7 94.4 102.0 100.0 108.0 106.0 115.016 5/8 88.6 97.5 123.0 133.0 131.0 141.0 139.0 150.018 11/16 112.0 123.0 156.0 168.0 166.0 179.0 176.0 190.020 13/16 138.0 152.0 192.0 208.0 205.0 221.0 217.0 235.022 7/8 167.0 184.0 233.0 252.0 248.0 268.0 263.0 284.024 15/16 199.0 219.0 277.0 300.0 295.0 319.0 312.0 338.026 1 234.0 258.0 325.0 352.0 346.0 374.0 367.0 397.028 1-1/8 271.0 299.0 377.0 408.0 401.0 434.0 426.0 460.030 1-3/16 311.0 343.0 433.0 469.0 461.0 498.0 489.0 528.032 1-1/14 354.0 390.0 493.0 533.0 524.0 567.0.0 556.0 601.034 -- 400.0 440.0 557.0 602.0 592.0 640.0 628.0 679.036 -- 448.0 494.0 624.0 675.0 664.0 718.0 704.0 761.038 1-1/2 500.0 550.0 695.0 752.0 740.0 800.0 784.0 848.040 1-19/32 554.0 610.0 771.0 833.0 820.0 887.0 869.0 840.0表 3－3 鋼絲繩抗拉強度南昌航空大學科技學院學士學位論文132、鋼絲繩的壽命鋼絲繩的使用壽命總是隨著配套使用的滑輪和卷筒的卷繞直徑的減小而降低的，所以，必須對影響其壽命的鋼絲繩卷繞直徑（即按鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒的卷繞直徑）作出限制，不得低于設計規(guī)范規(guī)定的值，即： D0min ≥ h d式中:D0min--按鋼絲繩中心計算的滑輪和卷筒允許的最小卷繞直徑， mm；d--鋼絲繩直徑， mm；h--滑輪或卷筒直徑與鋼絲繩直徑的比值。 機構工作級別 M1,M2,M3 M4 M5 M6 M7 M8卷筒 h1 14 16 18 20 22.4 25滑輪 h2 16 18 20 22.4 25 28表 3－4 滑輪或卷筒的 h 值注:l 采用不旋轉鋼絲繩時，應按機構工作級別取高一檔的數(shù)值。2 對于流動式起重機，可不考慮工作級別，取 h1＝16，h2=18。3.3 提升系統(tǒng)電動機選擇電動機是已經系列化的標準產品。在機械設計中，主要根據(jù)所需電動機的輸出功率，工作條件及經濟性要求，從產品目錄中選擇其類型、結構型式、容量（功率）和轉速、并確定型號。3.3.1 選擇電動機類型和結構型式減速機選擺線針輪減速機。三相異步交流電動機由于結構簡單，制造、使用和維修方便，價格便宜，所以在工業(yè)中得到廣泛的使用。Y 系列籠型三相異步交流電動機具有效率高、啟動轉矩大、價格低，維護方便等優(yōu)點。適用于不易爆，不易燃、無腐蝕性氣體的一般場所和無特殊要求的機械上，例如：機床、泵、風機、運輸機械、食品機械、農業(yè)機械等。也適用于對起動轉矩要求較高的機械，如壓縮機等，對于經常啟動，制動和反轉的場合，要求電動機的轉動慣量小及過載能力大，應選用冶金及其起重用的 YZ（籠型）或 YZR（繞線型）系列。在我們設計的驅動電機選用 YEJ 系列。YEJ 系列（IP44）電磁制動三相異步電動機是 Y 系列（IP44）三相異步電動機的風扇與端蓋之間附加一個直流電磁制動器派生產品。IP.國際外殼防護標志代號，為 International Preventing 的簡寫字母。IP44 代表封閉式，防護大于 1mm 的固體且防濺。該系列電機適用于建筑、食品、印刷、橡膠、化工、包裝、木工、鍛壓及冶金等要求快速、準確停車的各種機械設備中。南昌航空大學科技學院學士學位論文14該系列電機高效節(jié)能、噪音低、安裝尺寸和功率等級完全符合 IEC 標準和DIN42673 標準。采用 B 級絕緣，外殼防護等級為 IP44，冷卻方式為 IC0141，額定電壓和頻率分別為 380V、50HZ、工作制為連續(xù)工作制 S1。該系列電機應用在下列條件下使用：1、海拔不超過 1000 米；環(huán)境空氣最高溫度隨季節(jié)變化，但不超過 40 度最低溫度為-15 度。若在海拔 1000 米或者 40 度以上條件下使用，應按 GB755 的規(guī)定。2、環(huán)境濕度最濕月月平均最高相對濕度為 90%，同時該月月平均最低溫度不高于 25 度3.3.2 選擇電動機的容量選擇電動機的容量就是合理確定電動機的額定功率。電動機功率選擇合理與否，對其工作和經濟型都有影響。電動機功率小于工作要求時，則不能保證工作機正常工作，或使電動機長期過載，發(fā)熱大而過早損壞；電動機功率過大，電動機容量不能充分利用，效率和功率因素都較低，造成浪費。所以，對于載荷不變或變化不大，且在常溫下長期連續(xù)運轉的電動機，只需使電動機負載不超過其額定值，電動機便不會過熱，因此，選擇電動機就是根據(jù)電動機的額定功率 稍大于（或等于）所需deP電動機功率 來選擇電動機。dP電動機工作時所需的功率 按下式計算：dP（KW） （3-1）?w?式中： —滑輪工作所需的功率， （KW） ； —電動機的工作效率， =0.85 工作wP ?機所需的功率 一般根據(jù)工作機的生產阻力和運動參數(shù)計算：（KW） （3-2）10VFPw??式中：F—滑輪的工作阻力， （N） ；V—滑輪的速度， （m/s） ；于是需要求出 F 和 V.先求出 F.當料斗沿導軌開始提升后，對導軌進行受力分析如下圖所示；南昌航空大學科技學院學士學位論文15圖 3.1 料斗提升受力分析由〈〈機械設計手冊〉 〉中可以查得，在料斗提升時料斗與導軌的摩擦系數(shù)為μ=0.1，摩擦力 f= μ =0.05G?60cosG由力的平衡條件得 F= f?in=（ )5.23=0.916G= N410.96.0?= N41.由〈〈現(xiàn)澆混凝土建筑結構施工手冊〉 〉可以查得，在機械工程中，材料的提升速度最小為 0.12m/s，最大為 0.6m/s，此處設計時，為了安全和可靠系數(shù)比較高，選 v=0.3m/s。將 F= 和 v=0.3m/s 代入式（3-2）得：N41096.? KWsmNVFPW 75.210/3.96.104?????再將 ，η=0.85 代入式（3-1）中得到KW75.2?3.23KW??85.072/?wdP引參考文獻〈〈機械設計指導〉 〉 ，考慮到上列計算公式與實際工作時的工況差異頗大，為了安全和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通常取功率裕度系數(shù)為 1～3,此處取 1.6，于是計算電動機功率： kwPdgr 17.523.61???南昌航空大學科技學院學士學位論文16由于載荷平穩(wěn)，電動機額定功率 應略大于 即可。所以初步選定 5.5KW 的dePgr電動機。3.3.3 選擇電動機的型號 3.3.3.1 選擇減速電動機的型號因為和滑輪連接的減速電機給滑輪提供動力，所以滑輪的速度也是這個減速電動機的速度。則電機轉速為（設滾筒直徑為 200mm）Dvnw?106??= 23.=28.7r/min由此確定選用輸出轉速為 35r/min 的減速電動機。再由 5.5KW 的功率，同步轉速選1500r/min，所以傳動比 i= =43。3510由這些條件，最后確定選用擺線針輪減速機 XWD5.5-6-43.t 它的公稱許用轉矩為mNMg??20引參考文獻[4]電機工作時，它的實際輸出轉矩Ms= （ ）=9550 =1129N?nkNi?950m?9.1543.??因為 Msb，可以斷定 為最大轉角。B?最大撓度發(fā)生在 =0 的截面上。在 a>b 的情況下，θ=o 的截面 AC 段內，令式dxv?（0）等于零，得 0)3(6221??XblP20l即為發(fā)生最大撓度的截面的坐標。在式（p）中，令 得最大撓度為：0X 01X?南昌航空大學科技學院學士學位論文23321max)(39blEIPf???的值一般非常接近 0.5 ，即撓度最大的截面總在跨度中點附近。因此，可用跨0Xl度中點的撓度近似地代替最大撓度。在式（p）中令 ，得21lX?)43(82121blEIPf??當 a=b= 時，撓度最大。2l（ 2）EIlPf4831max??由強度計算中已經計算出的條件可知， 。而根據(jù)《機械設計手冊》可以1.Cl查得，在熱扎普通槽鋼 126X53X5.5 中，彈性模量 E=(2～2.2) N/ ,取 E=2510?2mN/ ，I=391 ，將 E、I、l 代入公式（2）得：510?2m4c（ ）Pf831max???cos1P?=-439540.2.0m??=1.67mm規(guī)定[f]= =4.8mm2.4105lm??因為 =1.09t，所以選 來計算支柱壓應力。ARBBRABR][98.203.71?????MPaBN（ 引參考文獻[6]）][2、穩(wěn)定性校核：引參考文獻[2] P≤ Pc—臨界載荷，?nPcμ—長度系數(shù)取 12)(lEI???= （公斤） 引參考文獻[2]可查得0381)2451(6..3?E= 26/10.cm?因參考文獻[2]可查得 I=564 267932081??nPc公斤P=1110 公斤< =67937 公斤?nPc所以，立柱穩(wěn)定。6　檢驗安裝和使用維修6.1 檢驗規(guī)則1.設備個部件出廠前必須經技術檢驗合格后方準出廠。2.本設備電控系統(tǒng)在出廠前必須檢驗。3.設備安裝完畢進行空轉實驗方可交付使用?？辙D實驗時技術要求如下：1.電動機順利起動，運轉平穩(wěn)。2.提升斗，攪拌滾筒運轉平穩(wěn)，無異常振動和響動。3.試驗中各種動作平穩(wěn)，協(xié)調、準確，傳動系統(tǒng)無異常響聲。6.2 吊裝，安裝和調整1. 吊裝南昌航空大學科技學院學士學位論文381.1 滾筒出廠時已裝配好，可整機吊裝。1.2 吊裝時，兩鋼絲繩的夾角不得大雨 90 度，以免引起設備變形。1.3 吊裝時必須注意安全，吊運工具必須可靠，最好由具有較豐富的吊裝工作經驗的人員負責。2.設備安裝2.1 攪拌滾筒可直接安裝于基礎的預埋鐵板上，應調整水平，其它各部分按設備總圖要求安裝。2.2 設備各部分的連接和各部件的裝配應牢固可靠，焊縫應平整、均勻、牢固，不應有燒傷，漏焊等缺陷，各螺栓應擰緊。3.設備調整各驅動電機安裝好后，空車讓電動機試運轉，看有無異常聲響和異常振動，如有應查找原因，重新調整。6.3 使用操作1.必須在正常正常調整后使用。2.正式使用前必須對各潤滑件加潤滑油。3.操作順序3.1 先按攪拌滾筒正轉按鈕，使攪拌滾筒正轉。3.2 下完料后按提升斗上升按鈕。3.3 提升斗內物料全部倒入攪拌滾筒后，按計時按鈕。3.4 在達到預設攪拌時間后，攪拌滾筒會自動停止，待攪拌滾筒完全停止后再按反轉按鈕，出料。6.4 維修保養(yǎng)和故障排除1.維修保養(yǎng)1.1 檢修、保養(yǎng)機器必須停機進行。1.2 經常 檢查各運動部件的工作情況，發(fā)現(xiàn)問題應立即進行維修。1.3 提升導軌應經常加放耐高溫潤滑油。1.4 由于 BB 肥有很強的腐蝕性，所以每天下班后應清理設備、車間。1.5 在生產完一個季節(jié)后，應仔細清理設備，對機架部分應重刷一層保護漆。對活動部分應涂一層潤滑油。2.常見故障及排除方法：故障 主要原因 排除方法提升斗下料門打不開 控制下料門打開的行程開關失靈換行程開關南昌航空大學科技學院學士學位論文39攪拌滾筒進料口出漏料 粘結在筒內的物料太多 定時清理筒內的積料表 6.1 故障排除方法結　　　論此次論文能夠按時順利地完成，得力于張緒坤老師的耐心指導。在指導老師張老師的指導下完成了一套滑道式提升機及其控制電路的設計。剛拿到這個課題以為很簡單，但有些事說起來容易做起來難。在老師的幫助下，一步步對課題有了了解。在進行設計之前，我查閱了有關于該課題的有關資料，并對其工作原理、總體結構有了一些了解。畢業(yè)設計讓我收獲很多，不僅學會了查找相關資料相關標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，也懂得了許多經驗公式的獲得是前人不懈努力的結果，在整個畢業(yè)設計過程中，老師的指導和同學們的交流，讓我知道了團隊的力量，有了團隊的力量，就有了自己的成功，這是一個即將走向社會的大學生必須學會的。但同時，畢業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。在此很高興能有這么好的學習機會，讓我從中學會了很多新的知識。在整個設計過程中可能有欠缺的地方，望老師予以批評指正。不勝感激。南昌航空大學科技學院學士學位論文40參考文獻[1].成大先.機械設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，1993[2].劉鴻文.材料力學.北京: 高等教育出版社，2004.1[3].璞良貴，紀名剛.機械設計.北京：高等教育出版社，2001[4].金國淼.攪拌設備（化工設備全書）.北京：化學工業(yè)出版社，2002.7[5].李克永.化工機械手冊.天津：天津大學出版社，1991.5[6].Bathala C.Redlaty,V.S.Muvthy,Madaboosi S.Ananth,Chamarti D.P.Rao.Modeling of continuous Fertilizer Cranulation Process for control.Part.Part.Syst.Charact 15(1998):156-160[7].候君偉主編.現(xiàn)澆混凝土建筑結構施工手冊.北京：機械工 業(yè)出版社，2003.2[8].楊可楨，程光蘊.機械設計基礎.第四版.北京：高等教育出版社，1999[9].郭芝俊、左寶山等.機械設計便覽.天津: 天津科學技術出版社，1988[10].《運輸機械設計選用手冊》編輯委員會編.運輸機械設計選 用手冊.北京：化學工業(yè)出版社，1991.1[11].應美稈、梁庚煌.機械化運輸工藝設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，1998.4[12].唐保寧、高學滿.機械設計與制造簡明手冊.上海：同濟大學出版社，1993[13].洪家娣、李明等.機械設計指導.江西：江西高校出版社，2001[14].徐灝.機械設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1995.12南昌航空大學科技學院學士學位論文41致　　謝大學生活匆匆而過，回首走過的歲月，心中倍感充實，當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候，有一如釋重負的感覺，感慨良多。首先誠摯的感謝我的論文指導老師張緒坤老師。他在忙碌的教學工作中擠出時間來審查、修改我的論文。他嚴謹治學的精神，精益求精的工作作風，深深地激勵著我，從課題的選擇到論文的最終完成，張老師都始終給予我細心的指導。在這為期三個月里，多次給我們輔導和答疑，不厭其煩的傳授和解答，同時提供了許多相關有用的資料，并在畢業(yè)設計的構思等方面提出寶貴的意見和建議。在此謹向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！經過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，同學的幫助，想要完成這個設計是難以想象的。然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎，同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設計才會順利完成。最后，臨畢業(yè)之際，我借此機會，對四年來關心我學習、生活的各位航空工程系的老師們表示深深的感謝。