JH-14型礦用回柱絞車設(shè)計說明書 一、摘 要回柱絞車是供煤礦井下采煤工作面回柱放頂?shù)闹饕O(shè)備。由于它的高度較低、重量又輕，特別適用于薄煤層和急傾斜煤層采煤工作面，以及各種采煤工作面沉入底板或被矸石壓埋的金屬支柱的回收。隨著機械化采煤程度的提高，它越來越多地被廣泛用于機械化采煤工作面，作為安裝、回收、牽引各種設(shè)備和備件之用。目前，在回柱絞車的設(shè)計、制造以及應(yīng)用上，國內(nèi)與國外先進水平相比仍有較大差距。國內(nèi)在設(shè)計制造回柱絞車過程中存在著一定程度上的缺點，重要的問題如：輪齒的根切、蝸桿毛坯的正確設(shè)計等。這篇畢業(yè)設(shè)計的論文主要闡述的是一套回柱絞車傳動局部的設(shè)計方法，主要包括蝸輪蝸桿減速裝置、直齒圓柱齒輪傳動、軸承和傳動件的潤滑系統(tǒng)，還包括制動裝置的選用、一局部常見故障的分析以及日常的使用與維護等。關(guān)鍵詞：回柱絞車 減速器 蝸輪 蝸桿ABSTRACTProp-pulling hoist is for underground mines coal face of main equipment blasting down the roof. Because of its high and low weight light, especially suitable for thin coal seam and the mining face, and various kinds of coal gangue sink or buried by pressing the pillar of the metal recycling. With the increase of mining mechanization degree, it is more and more widely used in mechanization mining face, as installation, recycling of equipment and spare parts of the traction.At present, in the design, manufacture, prop-pulling hoist and applications, the domestic and foreign advanced level compared to still have a large gap. In the design and manufacture of domestic prop-pulling hoist process, to a certain extent, the shortcomings of the important questions like: the root, the worm gear of blank design etc.This paper mainly expounds the graduation design is a set of transmission part prop-pulling hoist the design methods, including worm gear and worm reducer device, spur gears, bearings and drive transmission lubrication, including the selection of brake and the common faults and daily use and maintenance, etc.Key words: prop pulling hoist；reducer ；worm ；gear全套設(shè)計，請加12401814目 錄前 言11.回柱絞車的概況與方案的初步擬定5國內(nèi)外回柱小絞車的概況5回柱絞車的主要傳動方式類型8設(shè)計任務(wù)與方案的初步擬定9設(shè)計條件9原始數(shù)據(jù)見表1-19方案的初步擬定91.4 JH-14型回柱絞車10型號含義10主要組成局部112.機械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計12傳動方案確實定12傳動系統(tǒng)的動力計算14電動機確實定14分配總傳動比15計算機械傳動系統(tǒng)的性能參數(shù)15蝸輪蝸桿的設(shè)計計算17選擇蝸桿傳動類型17選擇材料17承載能力計算17蝸輪輪齒的強度驗算18計算蝸桿的各項參數(shù)19齒輪的傳動設(shè)計20齒輪模數(shù)確實定20接觸強度和彎曲強度的驗算22驗算接觸強度22驗算彎曲強度24中間軸設(shè)計25選材25根本軸徑估算25軸上零件布置26軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計262.6 主軸的設(shè)計計算26主軸的設(shè)計27材料選擇27軸徑的初步估算27軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計27主軸的強度校核283.減速器的潤滑32傳動件的潤滑32軸承的潤滑324.滾筒主軸設(shè)計應(yīng)考慮的問題335.回柱絞車制動器的設(shè)計34制動器的形式和常用平安裝置34常用絞車制動閘的形式345.1.2.絞車上應(yīng)有的平安裝置35回柱絞車制動器的作用35制動器的選用和設(shè)計36制動器確實定36帶式制動器的工作原理36帶式制動閘的閘帶有以下要求37制動器的制動386.回柱絞車的操作要求及鋼絲繩斷裂原因分析39回柱絞車的操作要求39一般要求39開車前必須認真檢查：39運行中必須注意：39運輸回柱絞車時的考前須知40鋼絲繩斷絲原因分析40鋼絲繩間斷斷絲40鋼絲繩連續(xù)斷絲407.使用與維修42安裝、固定和操作42后移43維護與檢修43結(jié)束語45致謝46參考文獻47 前 言當(dāng)前，我國煤礦工業(yè)正以日新月異的速度前進，在井下回采工作中當(dāng)一個工作面的煤層開采完了以后要放頂。由于金屬本錢較高，這些支柱假設(shè)不收回，那么必然造成極大的浪費。所以需用一臺回柱絞車?；刂g車是機械回柱的主要設(shè)備。在木支柱工作面和一些金屬支柱工作面，一般都采用回柱絞車回柱。回收的支柱可重新加工利用，投入到生產(chǎn)中去。如果人工回柱，平安性差、效率低。使用回柱絞車回收既經(jīng)濟，又迅速，符合現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的特點：高生產(chǎn)率和先進的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。下面讓我們熟悉一下回柱絞車的特點以及它在井下回采面的布置方式.、回柱絞車(含慢速絞車)的結(jié)構(gòu)有如下特點：傳動系統(tǒng)都有一級減速比很大的蝸輪蝸桿傳動，皆具備自鎖功能，不會發(fā)生下故重物拉動滾筒旋轉(zhuǎn)情況。總傳動比大(i150230)，能在電動機功率較小時，獲得較大的牽引力。具有整體結(jié)構(gòu)，便于移動和安裝，甚至可以用回柱絞車牽引力來牽引絞車本身移動。有的在電動機聯(lián)軸器上裝有手動制動閘，有的在蝸輪減速器輸出軸上裝有活動齒輪和錐形摩擦制動器，使回柱絞車可以按信號準確停位，并能從滾筒上自由放繩(不受蝸桿傳動自鎖影響)，且可控制放繩速度，防止松繩和亂繩。電氣控制裝置較簡單，皆具備隔爆性能，可用于有瓦斯、煤塵的環(huán)境場所。因蝸輪蝸桿傳動效率低，易造成發(fā)熱和溫升過高,所以必須重視潤滑和維護。、回柱絞車在井下回采工作面的布置方式主要有以下幾種：圖1 在回風(fēng)巷布置回柱絞車1回風(fēng)巷2 回柱絞車3 導(dǎo)向輪回柱絞車安裝在回風(fēng)巷內(nèi)布置方式的優(yōu)點有：回栓絞車不需經(jīng)常搬遷；適合于煤層傾角較大、頂板破碎、壓力較大的工作面。缺點有；回栓絞車可能影響回風(fēng)巷人員行走和材料運輸工作；鋼絲繩牽引時要繞過一個拐直角的導(dǎo)向輪，鋼絲繩受力大容易損壞；要求固定拐角導(dǎo)向輪的柱子或錨桿等必須牢固.回柱絞車安裝在回采工作面上端； 回柱絞車布置在緊靠回風(fēng)巷，且在工作面的上端相密集支柱之間。如圖2所示。圖2 在回采工作面上布置回柱絞車1 回風(fēng)巷 2 回柱絞車 3 鋼絲繩回柱絞車安裝在回采工作面上端布置方式的優(yōu)點有：鋼絲繩牽引不必拐彎，直線牽引，鋼絲繩運行阻力小，不易損壞；不影響回風(fēng)巷內(nèi)人員走動和材料運輸工作。缺點有：每進行一次循環(huán)都要移動回柱絞車；要求在頂板條件較好和煤層傾角較小的條件下采用。當(dāng)頂板壓力較大時，機座受力后易變形；頂板嚴重冒落，可能埋住絞車，移設(shè)和檢修都很困難。這種布置方式很少采用?；刂g車直接安裝在工作面：回柱絞車直接安裝在工作面的多臺布置,方式如圖3所示圖 3 在工作面上布置數(shù)臺絞車1 回風(fēng)巷 2 回柱絞車 3 刮板輸送回柱絞車直接安裝在工作面的多臺絞車布置方式的優(yōu)點有：多臺同時回柱，加快回柱進度，特別適合需要回柱的普通機械化采煤工作面，如使用刨煤機的回采工作面；不影響回風(fēng)巷內(nèi)的人員走動和材料運輸工作；鋼絲繩牽引不必拐彎，直線牽引，鋼絲繩運行阻力小，不易損壞。缺點有，每進行次循環(huán)都要移動回柱絞車；要求在頂板條件較好和煤層傾角較小的條件下采用；頂板冒落，可能埋住絞車，移動此處刪減NNNNNNNN字需全套設(shè)計請聯(lián)系12401814 T1=9550=9550=7553.39 N·m T2=9550=9550×=8881.84 N·m T3=9550=9550×=31588.46 N·m表2-1 計算機械傳動系統(tǒng)的性能參數(shù)軸功率Pkw轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)矩TN·m電機軸15730蝸桿軸7301軸2軸3軸高速級傳動件設(shè)計根據(jù)?礦用小絞車?P189“回柱絞車主要技術(shù)規(guī)格，采用圓弧面蝸桿ZC。根據(jù)設(shè)計要求,并考慮到蝸桿傳動傳遞的功率不大,速度是慢速,故蝸桿用40Cr,因需要效率高些,耐磨性好些,故蝸桿螺旋齒面要求淬火,硬度為250-300HB.蝸輪用鋁鐵青銅ZQAl9-4,金屬模鑄造.為了節(jié)約貴重的有色金屬,僅齒圈用青銅制造,二輪芯用灰鑄鐵HT25-47鑄造.圓弧面蝸桿傳動的損壞形式同圓柱蝸桿傳動類似，主要是齒面磨損與膠合。為實現(xiàn)齒面之間的動壓潤滑，防止發(fā)生膠合和減輕磨損，圓弧面蝸桿傳動的承載能力按以下驗算：選擇蝸桿頭數(shù)，渦輪齒數(shù)及蝸桿包容渦輪的齒數(shù) Z1=1，Z2=iZ1=43，Z'=選擇傳動比參數(shù) 根據(jù)i=40，n1=730r/min,查5P312圖3-42，取I=1選擇材料系數(shù)，質(zhì)量系數(shù)及工作條件系數(shù) 齒輪材料為鋁鐵青銅，制造精度8級，啟動頻繁，間歇工作制度，查5P312表3-20，取K1=1，K2=0.8，K3計算功率參數(shù) H=1123確定中心距 根據(jù)H=1123，n1=730r/min，查5P312圖3-43得A=225mm驗算：N1=18.53kw，N1=18.5kw<N1， 滿足要求。圓弧面蝸桿傳動的蝸輪發(fā)生斷齒的情況是比擬少見的。但為慎重起見，必要時仍需對蝸輪輪齒進行強度驗算。由于蝸輪輪齒在受力時的變形造成卸載，引起載荷沿齒高方向分布不均，使力的作用位置向齒根方向偏移。所以，蝸輪輪齒的折斷不是由于彎曲強度不夠，而是齒根剪切強度缺乏引起的。蝸輪圓周力 P2=199 KN蝸桿與蝸輪嚙合齒對之間的載荷分布不均勻系數(shù)，可取KP=0.5，B=54mm，Cn=9°2'=-1+-×9-（） 蝸輪齒根的許用剪應(yīng)力 b ，查3P205表8-9 b=540，×540=2700 =tg-1=tg-1°0 =sin-1=sin-1°= =198<故蝸輪齒根的剪切疲勞強度滿足要求。蝸桿頂圓直徑 Dd2=×校正蝸桿圓直徑 Dg1=2A-Dg2-2C=2××1.4=60mm齒頂高、齒根高和全齒高h1×h1×h2×h2×h1=h1'+h1h2=h2'+h2分度圓直徑和成形圓直徑df2=Dd2-2h2×df1=2A-df2=2×d0=140.625,取d0=145mm蝸桿頂圓直徑和渦輪根圓直徑Dd1=df1+2h1'=75.91+2×Dg2=df2-2h2×本設(shè)計的齒輪傳動是由三個直齒圓柱齒輪來完成的。即小齒輪、過橋齒輪和大齒輪。小齒輪安裝在蝸桿軸上，中間齒輪和大齒輪安裝在中間軸和卷筒上。通過這三個齒輪，將運動傳遞到卷筒上。參考同類產(chǎn)品：選取小齒輪材料為40C鋼，齒面淬火，淬火硬度為HRC4550；橋輪材料為40C鋼，外表淬火，淬火硬度為BRC4855；大齒輪用40C合金鋼鑄成，調(diào)質(zhì)處理，硬HRC230260。初選z=19, 那么z2=i19=23, z=i z323=83, 為減小傳動的尺寸，小齒輪和橋齒輪均為硬齒面；大齒輪采用軟齒面，其目的是使大齒輪和中間齒輪使用壽命相當(dāng)。 模數(shù)大小需由彎曲疲勞強度確定。由于第二對齒輪傳動承載較大，就按第二對齒輪傳動初步計算。按彎曲強度，m 1P201式10-5 式中，取載荷系數(shù)K=1.325，z=23，轉(zhuǎn)矩T=6338 Nw齒寬系數(shù)橋輪、大齒輪許用彎曲應(yīng)力：=637MP，=396MP齒形系數(shù)：Y=2.69 ， Y應(yīng)力修正系數(shù)：Y=1.58 ， Y以上數(shù)據(jù)均查自1P200 = 就按二者中的大值計算，將諸值代入式，得M=8.5mm 圓整，取m=8mm。齒數(shù)和精度等級：z=19，z=23,z=83, 圓周速度v=5 m/min，8極精度使用系數(shù) K=1動載系數(shù) K=1.0，K=1.02 齒向載荷分配系數(shù) K=1.21，K=1.13 齒寬系數(shù) =0.78，=0.51 以上25數(shù)據(jù)均查自1P193-205載荷系數(shù)K：K=K.K.K.K=1×1×× K=K.K.K.K=1×××總工作時間 設(shè)計每日工作8個小時，一年300天，使用壽命8年，使用期限內(nèi)工作時間占20%t=8×300×8×0.2=3840h工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 小齒輪為主動輪，每轉(zhuǎn)一周，小齒輪同側(cè)嚙合一次；中間輪同一側(cè)齒面也嚙合一次。因此，接觸應(yīng)力按脈動循環(huán)變化N=60rnt=60×1×××10N=N/i×10×10N=N/i×10×10彈性系數(shù) Z，Z10節(jié)點區(qū)域系數(shù) Z=2.22，Z11接觸疲勞極限 =1280 ，=1370 ，=950 12接觸平安系數(shù) S=S=113接觸壽命系數(shù) KHN1=1.15，KHN2=1.25，KHN3以上913數(shù)據(jù)均查自1P20121014許用接觸應(yīng)力 =1472 =1713 =1235 15齒寬 b1=b2=b3=100mm16驗算=Z.Z=1453<=1472 =Z.Z=1224<=1235 經(jīng)計算知，大小齒輪均滿足接觸強度要求。 （1） 齒形系數(shù)Y Y=2.85，Y=2.69，Y（2） 應(yīng)力修正系數(shù)Y Y=1.54，Y=1.575，Y（3） 彎曲疲勞極限 600，650，450（4） 彎曲平安系數(shù)S S（5） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 小齒輪為主動輪。每轉(zhuǎn)一周，小齒輪同一側(cè)嚙合一次，彎曲應(yīng)力按脈動循環(huán)變化；中間同一側(cè)齒面口嚙合一次，彎曲應(yīng)力按對稱循環(huán)變化。 N=60rnt=60×1×××10 N=N/i×10×10 N=N/i×10×10（6） 彎曲壽命系數(shù)KFNKFN1 =0.9，KFN2 =1.0，KFN3 （7） 許用彎曲應(yīng)力 =540 =650=518(8) 驗算：<<<<經(jīng)計算知：大小齒輪均滿足彎曲強度要求，且具有高的可靠性。中間軸過橋齒輪軸是為適應(yīng)絞車結(jié)構(gòu)上的需要加大滾筒與蝸輪軸的中心距而設(shè)計的，軸固定在底盤左側(cè)箱中部。軸上有一過橋齒輪，齒輪有40Cr合金鋼制成，齒面硬度為HRC5055。齒輪孔內(nèi)鑲有銅套，軸心部挖空，加一個旋蓋壓油蓋，組成擠壓式油杯。下面就具體設(shè)計一下中間軸結(jié)構(gòu)。，中間軸傳遞功率P2=13.16 KW。轉(zhuǎn)速n2=14.15 r/min,轉(zhuǎn)矩T2=8881.84 N·m中間軸受力情況簡單，且不是重要的軸，選45鋼就可以了。 由1P表15-3 查得A0=108 dA0=108 =105.4mm ， 取d=105mm 由于該軸并不旋轉(zhuǎn)，強度要求并不高，所以，根據(jù)同行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，取d=75mm。 軸外面套有軸套，過橋齒輪再固聯(lián)在軸套上，用螺釘將二者聯(lián)接。因中間軸不轉(zhuǎn)，無須軸承支撐。軸左端與支承架。 運動時，通過小齒輪與中間輪嚙合，帶動軸套也隨之轉(zhuǎn)動。但中間軸不能轉(zhuǎn)動。將凸臺銑去一塊就是為了防止中間軸與軸套之間由于某種原因而造成軸套帶動軸轉(zhuǎn)動。由于軸套是運動的，需一套潤滑機構(gòu)使軸套轉(zhuǎn)動靈活；故在軸上開有油槽孔，軸套內(nèi)孔圓周上也均布3條油槽。加油時，將壓油蓋擰開，向螺孔中參加黃油，加滿后，擰緊壓油油蓋。軸套內(nèi)的三條油槽用來輸送和分布潤滑油，油槽長度應(yīng)小于軸套寬度。隨著軸套的轉(zhuǎn)動發(fā)熱，黃油逐漸變稀，從軸上的油孔中滲出，隨軸套一起轉(zhuǎn)動。這樣就將潤滑油分布在軸套與中間軸的接觸面上，起保護中間軸和潤滑的作用，相當(dāng)于一滑動軸承。軸與齒輪不直接接觸，通過軸套聯(lián)接。因而齒輪上的力不直接做用于軸上，中間軸的受力情況很簡單，只受重力和支持力這兩個力而平衡。對這種情況，軸的直徑足夠大，不需強度校核。2.6 主軸的設(shè)計計算JH-14型回柱絞車的主軸是一定心軸，固定在左右兩支承架上。它只起支承旋轉(zhuǎn)機的作用，而不傳遞動力，即指承受彎矩作用。選用鋼，為保證其機械性能，應(yīng)進行調(diào)試處理。估算公式：dA0 式中A0是與材料有關(guān)的系數(shù)，查1P表15-3 得A0=108dA0=108× 由于此軸是固定心軸，受力情況并不嚴重。因此，接上式估算的軸徑可作為軸的最大直徑。參考現(xiàn)有同類產(chǎn)品，取最小軸徑d=115mm。1確定軸上零件的布置方式。為使結(jié)構(gòu)緊湊，并考慮具體的工藝性和強度要求，將大齒輪與卷筒一側(cè)對稱地安裝在軸頸處。即大齒輪在卷筒右側(cè)，通過鍵與卷筒固聯(lián)在一起。軸承兩端裝有軸承蓋，內(nèi)有檔油板和密封圈。軸承蓋用螺釘M1220與卷筒固定在一起。2根據(jù)工藝和強度要求把軸制成階梯形，這樣可以使軸上零件定位可靠并且拆裝方便。3確定軸的各段長度。4確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為,各軸肩處圓角半徑見圖紙.至此，軸的設(shè)計完畢。下面畫出它的結(jié)構(gòu)簡圖：圖2-1 軸的結(jié)構(gòu)簡圖 受力分析：卷筒部件的大齒輪和卷筒未與軸直接接觸，但其上的力通過軸承傳遞到了主軸上。因此，主軸所受軸承的力與卷筒所受軸承的力大小相等方向相反。另外，主軸兩端還受兩個支承架的支承力。假設(shè)考慮重力的作用，主軸還受卷筒部件的重壓作用。軸的空間受力圖：OXyz圖2-2 軸的空間受力圖由前知：R =392N，R=24500N；R=31642N，R35874N，估計卷筒重量約為154公斤，那么G=1509N。將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力，并畫出彎矩圖： 支反力：根據(jù)平衡方程R+R=R+G+R R64+G236+R408=R472解得，R=5383.8N，R彎矩圖：圖2-3 彎矩圖YX面受力圖：支反力：根據(jù)平衡方程 R+R=R+R R64+R408=R472解得，R=26042.2N， R彎矩圖：圖2-4 彎矩圖合成彎矩圖M=圖2-5 合成彎矩圖對照結(jié)構(gòu)圖，分析合成彎矩圖，可知主軸較危險的三個部面分別是：中間軸頸110的右端面，右端面軸承的中間部面，右端軸頸的左端面。主軸結(jié)構(gòu)圖。 這三個合成彎矩分別是：M= = =2669644MM= =因為、處的截面直徑相同，M M，只需驗算M就行了。直徑校核：心軸的截面尺寸是根據(jù)彎曲強度來計算。其危險截面的尺寸可按下式確定。d=式中，M最大彎矩 許用彎曲應(yīng)力 對于實心軸=0，對于空心軸=，d：軸內(nèi)徑，d：軸外徑，對于卷筒主軸，查P，45鋼，=355MP。取平安系數(shù)n=2.0，那么=177.5 MP。主軸是實心軸，=0。d。那么d=53.18mm75mm d=54.29mm85mm由以上計算可以看出，主軸強度足夠。閉式齒輪傳動的潤滑大局部要求潤滑油有較高的粘度和較好的油性.潤滑油的粘度可以根據(jù)齒輪的材料和圓周速度來選擇潤滑油.蝸桿傳動傳動齒面間的滑動速度大,傳動效率低,發(fā)熱大,因此潤滑對于蝸桿傳動來說更為重要. 由于是蝸桿-齒輪減速器,綜合考慮采用油池潤滑方式.在多級減速器中,應(yīng)盡量使各級傳動浸入油深度近于相等.一般齒頂圓到油池地面的距離不應(yīng)小于3050mm,以免太淺時激起沉于積在箱底的油泥.根據(jù)齒輪及蝸桿傳動的粘度平均值,選用HJ-50號機械油進行潤滑.100攝氏度,而且工作環(huán)境油水分或較潮濕,所以選用鈣鈉基潤滑脂(ZBE 36002-88).主軸是絞車的主要部件之一,對于它的設(shè)計和使用,必須給予足夠的重視.主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮如下幾點:1便于起吊、安裝和加工;2卷筒主軸上的固定方式,不管用鍵或熱裝固定,都應(yīng)力求可靠、不松動,因為松動后不僅影響傳動,而且會在軸上磨出溝槽,以至引起斷軸事故;3軸的斷面變化不應(yīng)太劇烈,并要防止其它類型的、過大的應(yīng)力集中;4軸的加工和熱處理需嚴格遵守規(guī)程,并于機械加工情在軸頭切樣檢驗,此外還要進行探傷檢驗;5對軸不僅有強度要求,而且還有剛度要求,通常撓度應(yīng)小于軸跨距的1/3000;6主軸的材料一般采用45號鋼. 絞車制動閘的形式有以下三種：帶式制動閘 帶式制動間有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、維修快捷等優(yōu)點，但也有制動力矩受限、閘帶易磨損等缺點。一般用于井下小絞車.塊式制動閘塊式制動閘因閘塊大都使用木塊而得其名。滾簡直徑在12m及其以上的老式絞車皆采用塊式制動間。按結(jié)構(gòu)分，有角移式塊式制動閘和平移式塊式制動閘。盤式制動閘盤式制動閘是一種利用盤形彈簧(又稱碟形彈簧)彈力緊閘和利用液壓推力松閘的一種新型絞車制動裝置。由于使用多副制動閘，制動可靠性高；用電液調(diào)壓裝置來調(diào)節(jié)制動力矩，操作方便，可調(diào)性好；慣性小，動作快，靈敏度高；重量輕，外形尺寸小；通用性好等優(yōu)點，因而盤形閘獲得廣泛應(yīng)用。但也有制造精度高、密封要求嚴格和碟形彈簧可能失效等缺點，在使用維護中必須注意。制動閘各類絞車都必須具備制動鬧，重要絞車應(yīng)有手動操縱閘和能自動操縱的保險閘。如果手動閘和保險閘共同使用一套閘瓦制動時，操縱和控制機構(gòu)必須分開。滾筒直徑在o8m及其以下的絞車只有手動閘。深度指示器深度指示器是指示提升容器在井筒中運行位置的重要裝置。滾簡直徑1.2m及其以上的絞車都裝有深度指示器。在深度指示器上都裝有減速警鈴、過卷保護開關(guān)、限速凸輪板、傳動齒輪和離合聯(lián)軸節(jié)等。指示針裝在螺母上，由兩根絲杠帶動，使兩根指針同時做上下移動。各種保險裝置提刀絞車按規(guī)定要求必須裝設(shè)以下保險裝置：防止過卷裝置、防止過速裝置、過負荷和欠電壓保護裝置、限速裝置、閘瓦過磨損保護裝置、松繩報警裝置、滿倉保護裝置和深度指示器失效保護裝置等。滾筒直徑o8m及其以下的絞車，由于絞車結(jié)構(gòu)簡單，運行速度較侵，一般都沒有上述保險裝置。滾簡直徑12m及其以上的絞車根據(jù)個同的使用要求設(shè)置不同類型和數(shù)量的保險裝置。保證準確停位，防止電動機停電后,其轉(zhuǎn)子慣性仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動.控制放繩速度，防止?jié)L筒上鋼絲繩亂纏繩。實際進行回柱作業(yè)時，為縮短拴繩時間，可翻開回柱絞車的離合器使?jié)L筒與蝸輪蝸桿減速箱脫開，拴繩工可迅速輕快地將鋼絲繩從滾簡上拉出來，直至拴到需要回收的頂柱上。為限制滾筒放繩旋轉(zhuǎn)時的慣性，可使用制動閘進行控制，防止?jié)L筒上鋼絲繩亂繩.根據(jù)給出的滾筒直徑以及絞車的實際情況,最后確定選用帶式制動器.帶式制動器是常見的一種制動器,工作原理為摩擦制動. 圖4-1為帶式制動器結(jié)構(gòu)簡圖。制動塊與閘帶固聯(lián)并插入制動槽內(nèi)。當(dāng)手柄在操作力P的作用下扳過死點,閘帶緊箍閘輪并欲與之同轉(zhuǎn)由于制動塊與槽的作用,可實現(xiàn)制動目的。圖5-1 帶式制動器結(jié)構(gòu)簡圖1閘輪 2閘帶 3制動塊 4拉桿 5手柄 6機體制動槽 帶式制動器是靠作用力Q收緊制動帶而抱住閘輪，即靠帶與輪間產(chǎn)生的摩擦力到達制動目的。為了使帶能夠彎曲，帶通常必須做得很薄(24mm)。為了增加摩擦作用，制動帶材料一般為鋼帶上覆有一層石棉織物或夾鐵紗帆布，這層覆蓋物也很薄，被粘結(jié)或鉚在鋼帶上，而且必須是連續(xù)和撓性的。同其它類型的制動器一樣，為了采用較小型號的制動器和減小安裝尺寸，帶式制動器也應(yīng)安裝在主電動機或高速軸上，以減小所需的制動力矩。帶式制動閘的閘帶有以下要求閘帶(剎車帶)與鋼帶連接應(yīng)使用鋼或鋁質(zhì)鉚釘鉚接，鉚釘埋入閘帶深度不小于閘帶厚度的30。間帶和鋼帶鉚接后應(yīng)緊緊相貼，不得有皺折和拱曲現(xiàn)象；不得有間隙；鋼帶兩頭彎曲鉚接后的鉚釘頭不得高于閘帶厚度；帶式制動閘安裝到絞車上后，閘帶與閘輪的接觸面積不小于閘帶面積的70閘帶使用后，不得有裂紋，閘帶磨損余厚不小于3mm；與閘帶相連接的拉桿螺栓、叉頭、閘把、銷軸等零件不得有損傷或變形，拉桿螺栓應(yīng)用背帽背緊；閘把及杠桿等應(yīng)操作靈活可靠，施閘后，閘帶不應(yīng)有明顯伸長。注意緊閘后，間把位置個應(yīng)低十水平位置，適當(dāng)保持在略有向L傾角的位置.圖5-2手壓帶式制動閘1制動閘 2手把 3叉頭 4拉桿軸承架 5丁字板 由條件知鋼絲繩的牽引力為45kN，又由前面知道滾筒的平均纏繞半徑，所以可以求出制動力矩。即操作工必須經(jīng)過培訓(xùn)考試合格，方可上崗；操作工應(yīng)熟悉所操作回柱絞車的性能與結(jié)構(gòu)，熟悉信號的聯(lián)系方法，會檢查、維修、潤滑、保養(yǎng)設(shè)備，并會處理般性故障。6.1.2開車前必須認真檢查：檢查各部螺栓、銷于等有無松動、檢查支撐柱是否牢固，發(fā)現(xiàn)松動要及時撐緊。檢查機座有無開裂或明顯變形。安裝是否牢固，否那么應(yīng)繼續(xù)加固壓穩(wěn)。檢查各電氣設(shè)備和信號裝置是否完好，是咨符合防爆要求。檢查鋼絲繩在滾筒上固定是否牢固，排列是否整齊斷絲磨損程度是否超過規(guī)定，有無咬傷、打結(jié)等現(xiàn)象。開車前應(yīng)檢查絞車與回柱導(dǎo)輪之間有無人員站止假設(shè)有必須讓其躲開。6.1.3運行中必須注意：開車前必須松開手閘。運行中必須精神集中，注意信號，注意與回柱工之間的密切配合；信號不清不能開車；注意觀察絞車各部運轉(zhuǎn)情況，如電動機聲響、鋼絲繩纏繞情況、減速器溫度(不得超過60)、電動機外完溫度(不得越過70)等；絞車運行中必須堅守崗位，不得離開絞車，必須時常注意頂板及絞車的支撐固定情況。盡量整體裝車，并固定牢固。在絞車自己拉自己時，必須保證導(dǎo)輪固定絕對可靠，并隨時維護好電動機電纜，還應(yīng)注意觀察工作面及巷道周圍情況，不平安不得強行開車。此種斷絲發(fā)生的部位是在鋼絲繩的同一側(cè)，斷絲數(shù)大多為2-4根，少局部有5-6根之多。連續(xù)斷絲的長度在2030mm左右，每隔lm左右出現(xiàn)一次。 連續(xù)斷絲數(shù)為25根不等，連續(xù)斷絲的長度為鋼絲繩在滾筒上纏繞的工作長度。經(jīng)過檢驗發(fā)現(xiàn)，這種斷絲是因為絞車在工作中的位置不正確,鋼絲繩纏繞咬繩造成的。7.1安裝、固定和操作由于絞車須隨工作面的推進而經(jīng)常移動，所以要求固定支護方法簡便、可靠、平安，因而采用打頂柱和繩拴的方法。如以下圖所示。絞車后面的鋼絲繩扣可拴在橫木上或拴在柱腳上，拴好后，應(yīng)點動開車將繩拉緊，再打兩根頂柱，頂柱上端應(yīng)向前傾斜10°左右。卷筒采用上面進繩方式圖7-1 卷筒進繩方式在煤層傾角小，頂板較好的工作面，絞車可直接安裝在工作面上進行回柱，如果工作面長度在100米以上可用兩臺或多臺絞車分別安裝在工作面各段上，分段同時進行回柱。在急傾斜煤層工作面上，絞車可安裝在回風(fēng)巷道中，鋼絲繩通過導(dǎo)向滑輪進入工作面回柱。在絞車安裝好后，應(yīng)進行回柱試車，看絞車的安裝支護是否牢固、平安，電器設(shè)備的接地是否良好、可靠、絞車運轉(zhuǎn)是否良好。絞車進行回柱時，操作極為簡便，司機按動電鈕控制絞車的正、反及停車。司機與回柱工人要有信號聯(lián)絡(luò)，密切配合。在操作過程中，司機應(yīng)時刻注意信號，觀察絞車的工作情況，并幫助回繩。絞車在每次回柱后，須沿排柱或沿巷道向后退移。后移的方法：將鋼絲繩拉到絞車前方拴到固定木柱上，開動絞車便可自移。示意圖如下：圖7-2 回柱絞車示意圖對絞車應(yīng)經(jīng)常檢查各潤滑部位的油量，蝸輪箱內(nèi)潤滑油最高溫度不能超過70C，電動機的最高溫升不能超過80C，對各緊固零件須經(jīng)常檢查，絞車發(fā)生不正常運轉(zhuǎn)時，應(yīng)及時停車檢查，并作記錄。絞車的檢修可根據(jù)具體使用情況來確定。下面，將JH-14型回柱絞車的技術(shù)規(guī)格、傳動零件的主要技術(shù)參數(shù)列表如下：表7-3傳動零件的技術(shù)參數(shù) 牽引力千牛140 卷筒尺寸直徑 mm400寬度300 鋼絲繩直徑 mm 卷繩平均繩速 米/分5 總減速比185 卷筒容繩量 米120 電動機 型號YB200L-8 功率 千瓦15 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)/每分720外形尺寸 長 mm1983 寬680 高795絞車重量包括電機公斤 1350結(jié)束語 JH-14型回柱絞車主要由電動機、蝸輪箱局部、滾筒局部及機座等組成。我在做結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些是自己想出來的，有些是類比同類產(chǎn)品選定的。但都盡量使結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟耐用；在設(shè)計計算中，對于常用的機械傳動和零部件如蝸輪箱局部我都按有關(guān)書本的設(shè)計步驟計算。通過這次畢業(yè)設(shè)計，本人的個人方面都得到了鍛煉。設(shè)計中綜合運用了?機械原理?、?機械設(shè)計?、?材料力學(xué)?、?機械工程材料?、?機械零件?、?互換性與測量技術(shù)?等多方面的知識，而且還學(xué)了不少的新知識。畢業(yè)設(shè)計是一項任務(wù)，更是一次學(xué)習(xí)的好時機。在畢業(yè)設(shè)計中，大學(xué)所學(xué)的功課得到了復(fù)習(xí)和穩(wěn)固，根本技能得到了訓(xùn)練。然后更重要的是培養(yǎng)了我獨立工作、獨立思考及解決實際問題的能力。因為是產(chǎn)品設(shè)計，不可能從書本上找到現(xiàn)成的計算方法。實際上，即使參考書也沒有一本是關(guān)于本型號回柱絞車的。這給我的設(shè)計過程帶來了不少困難。所幸的是，指導(dǎo)老師一直關(guān)心、指導(dǎo)著我，給予我們很大的幫助。讓我參觀了實物，并且給我找來了相關(guān)的書籍和圖紙供我參考，讓我受益匪淺。其他老師同學(xué)也給予了熱情的幫助，再加上我的努力工作，終于完成了這次的畢業(yè)設(shè)計。在此，對給予我們熱情幫助的老師、同學(xué)和工廠的技術(shù)人員表示誠摯的謝意！致謝 本文從擬定題目到定稿，歷時一月余。在本設(shè)計完成之際，首先要向我的指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意。在設(shè)計的過程中，指導(dǎo)老師給了我許許多多的幫助和關(guān)心。指導(dǎo)老師治學(xué)嚴謹，待人平易近人，在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實的專業(yè)知識，也在怎樣處人處事等方面收益很多；同時他對工作的積極熱情、認真負責(zé)、有條不紊、實事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在此我謹向指導(dǎo)老師表示衷心的感謝和深深的敬意。同時，我要感謝我們學(xué)院給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。我也要感謝我的母校河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院，是她提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學(xué)生活豐富多姿，為我的人生留下精彩的一筆。另外，衷心感謝我的同窗同學(xué)們和機械學(xué)院的師兄師姐們，在我畢業(yè)設(shè)計中，與他們的探討交流使我受益頗多；同時，他們也給了我很多無私的幫助和支持，我在此深表謝意。 最后，向我的親愛的家人和親愛的朋友表示深深的謝意，他們給予我的愛、理解、關(guān)心和支持是我不斷前進的動力。 學(xué)無止境。明天，將是我終身學(xué)習(xí)另一天的開始。參考文獻4 機械設(shè)計手冊編委會.?機械設(shè)計手冊·7 ?中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準回柱絞車MT/T 779