矿井提升机负责运输人员和货物。提升机是矿山的重要设备。提升机的工作状态关系到矿山的生产安全。提升机的设计必须满足安全要求。提升机的设计必须满足可靠性要求。提升机的设计必须满足经济性要求。

本设计针对单绳缠绕式提升机。这种提升机结构简单。这种提升机操作方便。这种提升机应用广泛。设计内容包括提升系统选型。设计内容包括卷筒尺寸确定。设计内容包括钢丝绳选择。设计内容包括电动机选型。设计内容包括减速器选型。设计内容包括制动系统设计。设计内容包括安全保护装置设计。

提升系统选型需要考虑矿井条件。矿井深度是重要因素。矿井产量是重要因素。提升方式需要确定。采用箕斗提升还是罐笼提升需要确定。本设计假设矿井深度为500米。日产量为2000吨。决定采用箕斗提升。箕斗提升效率较高。

卷筒是提升机的核心部件。卷筒直径需要计算。卷筒宽度需要计算。卷筒直径与钢丝绳直径有关。钢丝绳直径需要先确定。钢丝绳选择需要考虑最大静张力。最大静张力由提升载荷决定。提升载荷包括箕斗重量。提升载荷包括煤炭重量。假设箕斗自重为5000公斤。煤炭重量为8000公斤。最大静张力为13000公斤。根据安全系数选择钢丝绳。选择钢丝绳直径为40毫米。钢丝绳抗拉强度为1670兆帕。

卷筒直径应大于等于80倍钢丝绳直径。计算得到最小卷筒直径为3200毫米。选择卷筒直径为3500毫米。卷筒宽度需要容纳钢丝绳。钢丝绳长度由提升高度决定。提升高度为500米。考虑钢丝绳缠绕圈数。考虑钢丝绳预留长度。计算得到卷筒宽度为2000毫米。卷筒材料选择铸铁。铸铁成本较低。铸铁强度足够。

电动机为提升机提供动力。电动机功率需要计算。电动机功率与提升速度有关。提升速度选择为8米每秒。计算得到所需功率为800千瓦。选择异步电动机。异步电动机结构简单。异步电动机维护方便。电动机电压为6000伏。电动机转速为740转每分钟。

减速器降低电动机转速。减速器增加输出扭矩。提升机卷筒需要较低转速。卷筒转速与提升速度有关。计算得到卷筒转速为43.6转每分钟。传动比需要计算。电动机转速除以卷筒转速得到传动比。传动比为16.97。选择标准减速器。减速器传动比为17。减速器输入转速为740转每分钟。减速器输出转速为43.5转每分钟。减速器扭矩需要校验。减速器扭矩应大于提升所需扭矩。

制动系统保证提升机安全停车。制动系统包括工作制动。制动系统包括安全制动。工作制动用于正常停车。安全制动用于紧急情况。制动器选择盘式制动器。盘式制动器制动平稳。盘式制动器散热良好。制动盘安装在减速器高速轴上。制动闸瓦由液压系统控制。液压站提供压力油。制动系统需要计算制动力矩。制动力矩应大于最大静力矩的3倍。

安全保护装置必不可少。过卷保护装置防止容器冲顶。过卷开关安装在井架上方。当容器超过正常停车位置时开关动作。提升机立即制动。过速保护装置监测提升速度。当速度超过设定值时触发保护。限速器与测速发电机配合使用。松绳保护装置检测钢丝绳松弛。钢丝绳松弛可能导致乱绳。松绳传感器安装在卷筒下方。闸间隙保护装置监测制动闸瓦磨损。制动闸瓦磨损影响制动效果。传感器测量闸瓦与制动盘间隙。当间隙过大时发出警报。

提升机的安装需要注意基础施工。基础混凝土强度等级为C30。基础尺寸根据设备尺寸确定。地脚螺栓预埋在基础中。设备吊装使用起重机。先安装卷筒和轴承座。再安装减速器和电动机。最后安装制动系统和电控设备。设备找正使用水平仪。联轴器对中需要精确。对中误差应小于0.05毫米。

提升机的调试需要逐步进行。先进行空载试运行。检查各部件运转是否正常。轴承温度是否过高。齿轮啮合是否有异响。制动系统动作是否灵活。再进行负载试运行。负载逐步增加至额定值。测试制动性能。测试安全保护装置灵敏度。

提升机的日常维护很重要。操作人员需要培训。操作人员应熟悉设备结构。操作人员应掌握操作规程。每天检查钢丝绳状况。检查钢丝绳有无断丝。检查钢丝绳有无变形。每周检查制动系统。检查闸瓦磨损情况。检查液压站油位。每月检查减速器润滑油。取样分析润滑油质量。每年进行大修。更换易损件。清洗油箱。

本设计考虑了实际使用需求。设备选型经济合理。安全保护装置齐全。维护保养方便。这种提升机能够满足矿山生产需要。提升机设计是一项系统工程。需要综合考虑机械结构。需要综合考虑电气控制。需要综合考虑安全规范。设计过程中参考了相关标准。煤矿安全规程是重要依据。机械设计手册提供了计算方法。

提升机技术不断发展。新型提升机采用变频控制。变频控制可以实现软启动。软启动减少机械冲击。变频控制可以调节速度。速度调节适应不同工况。未来提升机将更加自动化。自动化提升机减少人工操作。自动化提升机提高安全性。传感器技术应用于状态监测。振动传感器监测轴承故障。温度传感器监测绕组温度。这些技术提高设备可靠性。

本设计采用传统方案。传统方案技术成熟。传统方案成本较低。传统方案维护简单。适合中小型矿山使用。设计图纸包括总装图。设计图纸包括部件图。设计图纸包括零件图。设计计算书详细记录参数选择。设计计算书详细记录计算公式。设计计算书详细记录计算结果。

提升机设计需要注意细节。钢丝绳偏角需要限制。钢丝绳偏角过大会磨损绳槽。计算偏角应小于1.5度。卷筒强度需要校核。卷筒承受钢丝绳缠绕压力。有限元分析可以验证强度。减速器齿轮强度需要校核。齿轮接触应力应小于许用值。齿轮弯曲应力应小于许用值。

电动机启动需要验算。电动机启动电流较大。电网电压降应在允许范围内。采用降压启动可以减少冲击。转子串电阻启动是常用方法。启动过程应平稳。加速时间应合适。加速时间太短会造成冲击。加速时间太长影响生产效率。

制动系统设计需要冗余。液压站配备两套泵组。一套工作一套备用。制动系统配备双回路。一个回路故障另一个回路仍可工作。安全制动直接作用于制动盘。安全制动不经过电气控制。纯机械结构更加可靠。

深度指示器显示提升容器位置。深度指示器有圆盘式。深度指示器有数字式。本设计采用圆盘式指针指示。指针转动角度对应容器位置。还有减速点提示。当容器接近井口时发出减速信号。

提升机的电控系统包括主回路。主回路有高压开关。主回路有接触器。主回路有保护继电器。控制回路实现逻辑控制。控制回路有PLC。控制回路有操作按钮。控制回路有信号灯。保护回路独立于控制回路。保护回路直接切断安全回路。

提升机房设计需要考虑设备布置。设备之间留有通道。维修空间需要足够。起重机梁用于设备吊装。起重机梁高度根据设备重量确定。基础墩标高一致。设备底座加垫铁调整水平。

本设计完成了提升机机械部分。计算了主要参数。选择了标准部件。绘制了工程图纸。设计了安全保护系统。考虑了安装维护要求。该提升机符合安全规范。能够满足生产需要。