JT1.0提升绞车设计【含6张CAD图纸+文档全套】

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 毕 业 实 习 报 告 姓 名: 王旭峰 班 级: 机制05-4班 学 号: 0503010420 指导老师: 张昌娟 日 期: 2007.5 一、实习目的 生产实习在我们机自专业知识结构中是必不可少的，并且还作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生的实践能力，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。 二、实习时间 二零零九年四月 三、实习地点 焦作神华重型机械制造有限公司 四、实习内容 第一章 实习简介 新学期在做完我们的课程设计后，我们开始了毕业实习，其主要目的是为了我们即将迎来的毕业设计，因此此次实习有很重要的意义。具体说来，这次实习是为毕业设计服务的。他将帮助我们完成设计任务，了解和深入我们所选的题目。 我选的题目是JT-1.0t提升绞车，对于这个题目我感觉是比较感兴趣的的。指导老师邓老师要求我们广泛阅读先关理论知识，对提升绞车有一定了解其次超声加工作为比较前沿的题目也是比较陌生的，因此这就更加使我提高了对本次实习的重视度。我们实习的地点选在焦作神华机械有限公司，地点在那儿无所谓，关键是给我们提供了一个了解生产实践，升华理论知识的契机。作为第二实习地点的河南理工大学机械厂，使我们对提升绞车有了比较系统的了解和认识。根据制造工艺的不同，可把提升绞车的滚筒结构分为铸造一焊接混合型(支轮为铸造，滚筒为焊接)和焊接型。JT系列提升绞车可供煤矿、金属矿、非金属矿在倾斜巷道作升降物料和人员之用，也可作为小型竖井的提升设备。此外，还可以地下或地面作其它运输及辅助工作。JT-1.0型矿用提升绞车主要用于矿井运输、调车及斜坡提升物料之用。 在实习过程中，每时每刻都在努力学习相关知识，在实习的三周中，我通过查阅大量资料，并和工人师傅交流和学习，使自己得到有价值的资料和信息。 在设计计算方时，假设滚筒承受集中载荷，按平面简化力系绘制各构件的内力图，按材料力学中简支梁的有关公式计算其危险截面的最大弯曲应力或剪应力；用安全系数的概念来校核其强度；通过适当的增大安全系数的办法来进行结构件设计，以适应其工作的恶劣环境。这种方法精度低，安全系数大。许多东西依靠前人的经验，直接使用结果，这样又存在着一定的不合理性，但是设计的过程均是按照《煤炭安全规程》，所以有足够的可靠性。 暂紧张的实习很快就结束了，在这段时间里我的收获是丰厚的，在学校老师、工厂师傅的指导和帮助下，我对珩磨和超声珩磨有了深刻的认识，这一切为我做好毕业设计更增加了一份信心。 通过本次实习，使我扩大了视野增长了不少见识。同时更为做完做好毕业设计打下了良好的基础，在此对曾给予我帮助的老师和工人师傅表示感谢。 。 第二章 神华公司简介 焦作神华重型机械制造有限公司(原焦作重型机械制造有责任限公司)是集科技开发、生产经营、技术服务于一体，具有百年历史的国家二级企业，国家二级计量单位，省级 文明单位，中国煤矿机械装备公司及河南省煤矿机械制造公司成员厂。公司现有职工二千多人，其中各类专业技术人员300余人，中、高级专业技术职称人员50余人。拥有固定资产5000万元，年产值7000万元，各种机加工设备300台（套），其中5m立车、5m滚齿机、大型数显落地镗铣床等精良设备50台（套）。公司技术力量雄厚，下设机械加工、铆焊、铸造、热处理、检测及安装等分厂，有先进的理化实验、计量检测、产品检测、信息中心等。本公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业，可承揽年产120万吨煤炭设备、30万吨水泥成套设备、15万千瓦电煤磨设备及20万吨纯碱成套设备、0.6—30万千瓦燃煤电厂环保设备制造及安装，产品远销全国二十六个省、市、自治区，曾多次为国家重点工程配套。2000年12月获得中国方圆认证委员会质量认证中心ISO9001国际质量体系认证。我们的质量方针是：满足顾客的需要是我们永恒的追求。质量目标是：质量体系按ISO9001标准保持稳定有效运行，产品一次交验合格率95%。以高质量、低成本、优质服务、达到顾客满意为宗旨。本公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业。多次为国家重点工程配套带式输送机，在用户中享有较高声誉。 公司依靠科技进步，坚持走质量效益型道路，形成了从新产品开发、生产制造、销售和服务全过程的质量保证体系。作为国家二级计量合格单位，我公司拥有一套完整的质量检测系统，严格的管理程序，先进的测试设备，检测手段齐全，从原材料进厂到产品出厂，每一个环节都进行严格检查。企业设有质量测试中心，中心有九个实验室：化验室、硬度实验室、金相室、探伤室、力学实验室、热工仪表室、机械性能测试室、计量鉴定室、托辊实验室。各种检测仪器和设备30余台，主要有：大型金相显微镜，布洛维硬度计，长度测试仪、超声波探伤仪、磨损试验机、高频疲劳试验机、X射线探伤仪，各种拖辊性能测试设备等。通过以上测试手段可以对我厂产品的成品，半成品以及材料的物理，化学和机械性能进行测试分析和质量控制。我公司技术力量雄厚，产品设计采用计算机辅助设计和工艺，先后开发出一批具有国内先进水平的新产品，提高了产品的市场竞争力。 第三章 提升绞车的发展状况 3.1提升绞车的用途和发展概况 提升绞车是矿山的重要设备之一，是联系井下与地面的主要运输工具。 我国对滚筒直径在2m和2m以上的提升设备称之为提升机(防爆液压绞车除外)，对滚筒直径在2m以下的俗称为绞车。 提升绞车主要用于煤矿、金属矿、和非金属矿中提升煤炭、矿石和矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。 矿井提升绞车与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备，是一套复杂的机械——电气组。所以合理的选用矿井提升绞车具有很大的意义。 提升绞车的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行。为保证提升工作高效率和安全可靠，提升绞车应具有良好的控制设备和完善的保护装置。提升绞车在工作中一旦发生机械和电气故障，就会严重地影响到矿井的生产，甚至造成人身伤亡。 熟悉提升绞车机的性能、结构及工作原理，提高安装质量，合理使用设备，加强设备维护，对于确保提升工作效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故发生，具有重大意义。 提升绞车已有很长的发展历史。早在八百多年以箭．我国古代劳动人民就发明了辘轳，用手摇辘轳从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车。十九世纪，西方资本主义国家制造出蒸汽提升机，并用于生产。到二十世纪，由于电力的发展，电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十年来，矿井提升机有了更大的发展，出现了多绳摩擦式提升机以及先进的拖动和控制系统。目前，国外的矿井提升机正向体积小、重量轻和自动化的方向发展，以适应深井和大产量的需要。随着生产技术不断的进步，矿井提升设备正在朝着大型化、高效化、自动化方向发展。 目前我国生产的主要结构形式有：单绳缠绕式的单筒和双筒矿井提升机；摩擦式的多绳落地式和塔式多绳摩擦式提升机；拖动方式则技需要设计，另外用于井下的有液压传动矿井提升机等。 3.2提升绞车的工作原理 按工作原理的不同，矿井提升绞车可分为两类，如图3-1所示。 提升绞车—（1）单绳缠绕式—a单卷筒提升机 b双卷筒提升机 （2）多绳摩擦式提升机 单绳缠绕式提升绞车的工作原地如图3—1所示，简单地说，就是用一根较粗的钢丝线在眷筒上缠上和缠下来实现容器的提升和下放运动。提升绞车安装在地面提升机房里，钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮后悬挂提升容器。图3—1所承为单绳缠绕式单卷筒提升机，卷筒上固定两根钢丝绳，并应使每根钢丝绳在卷简上的缠绕方向相反。这样，当电动机经过减速器带动卷简旋转时，两根钢丝绳便经过天轮在卷筒上缠上和缠下，从而使提升容器在井筒里上下运动。不难看出，单绳缠绕式提升机的一个根本特点和缺点是钢丝绳在卷筒上不断的缠上和缠下，这就要求卷简必须具备一定的缠绕表面积，以便能容纳下根据井深或提升高度所确定的钢丝绳悬垂长度。单纯缠绕式提升机的规格性能、应用范围相机械结构等，都是由这一特点来确定的。 单绳缠绕式双卷筒提升绞车具有两个卷简，每个卷筒上固定一根钢丝绳，并应使钢丝绳在两卷筒上的缠绕方向相反，其工作原理和特点与单卷筒提升绞车完全相同。多绳摩擦式提升绞车的工作原理与单纯缠绕式提升绞车不同，钢丝绳不是固定和缠绕在主导轮上，而是搭放在主导轮的摩擦衬垫上，如图3—2所示，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，在容器的底部还悬挂有平衡尾绳。提升绞车工作时，拉紧的钢丝绳必须以一定的正压力紧压在摩擦衬垫上。当主导轮由电动机通过减速器带动向某一个方向转动时，在钢丝绳和摩擦衬垫之间使发生根大的摩擦力，使钢丝绳在这种摩擦力的作用下，跟随主导轮一起运动，从而实现容器的提升和下放。不难看出，多绳摩擦式提升机的一个根本特点和优点是钢丝绳不在主导轮上缠绕，而是搭放在主导轮的摩擦衬垫上，靠摩擦力进行工作。同样，多绳摩擦式提升机的规格性能、应用范围和机械结构等，都是由这—特点来确定的。 多纯摩擦式提升机特别适应于深井和大产量的提升工作。多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升绞车比较，在规格性能、应用范围、机械结构和经济效果等方面都优越得多，就深井和大产量来说，是竖井提升的发展方向。 但是，根据我国目前浅井多、斜并多的特点，单绳缠绕式提升绞车仍然是目前制造和使用的重点。对于部分深井和大产量的矿井，则应该合理的选用多绳摩擦式提升机，而不宜选用大型的单绳缠绕式提升机。 图3—1单绳缠绕式提升绞车工作 图3—2多绳摩擦式提升机 原理示意图 工作原理图 1—卷筒；2—钢丝绳；3—天轮； 1—主导轮；2—导向轮；3—钢丝绳； 4—容器；5—平衡尾绳 4—容器；5—平衡尾绳 3.3矿井提升设备的分类 矿井提升设备按照不同情况可分成如下类别： (一)按用途分： 主井提升设备一专门提升煤炭或矸石的设备； 副井提升设备—完成提升矸石，升降人员，运送材料，设备等辅助工作的设备。 (二)按井筒倾角分： 竖井提升设备； 斜井提升设备。 （三)按提升机绞筒的构造分 等直径绞筒提升设备； 变直径绞筒提升设备； 摩擦轮提升设备。 (四)按拖动装置分： 电动机提升设备—交流电动机拖动的提升设备，支流电动机拖动的提升设备； 蒸气提升设备。 (五)按容器分： 罐笼提升段备； 箕斗提升设备。 (六)按提升系统的平衡分： 不平衡提升设备； 平衡提升设备—静力平衡提升段备， 动力平衡提升设备 第四章 提升绞车的主要组成部分和各部分的用途 4.1提升机械性能参数 设计提升机械系列参数的出发点是用较少规格的提升机去满足最广泛的使用需要，当然，也可以不设参数系列，而完全根据用户的需要。 反映提升机械性能的参数很多，如卷筒直径、宽度、最大提升速度、容绳量和电动机功率等等。根据这些参数间的相互关系，可把它们分为： 1)条件参数 它是作为限制条件而预先给出的参数，是提升机参数所应满足的先决条件。包括其他标准已作了规定的数据，如优先数系，电动机的同步转数和额定转数等； 2)主参数 在提升绞车的性能参数中，有一个(或最多两个)参数是主要的。它代表了 提升机械的主要性能特征，称为主参数。它是提升机械设计的主要依据，其他参数均从属于主参数； 3)次要参数 它是由主参数决定的，与主参数有某种依赖关系。有的可表示为某种确定的因数关系，如卷简直径与最大静张力之间的关系。有的则有一定的相关关系。 当然，主参数并不能完全代替其他参数，但只要选择得当，就可以最大限度地代表该提升机械的性能。 主参数的基本特征是： 1)能反映产品的基本特性， 2)最稳定的参数。 此外，主参数要便于使用。 确定主参数的步骤是： 1)选择主参； 2)确定主参数的上下限； 3)确定主参数系列。 提升机械的主参数选择方法，可采用主成分分析法，即分析所有性能参数间的关系，只要它们不相互独立，总有可能从中找出一个或两个作为主要性能的特征参数。 现以缠绕式提升机械为例，说明主参数与次要参数的关系。提升机械的容绳量与卷筒直径、宽度及缠绕层数有关。根据安全规程，缠绕层数因不同的提升条件而有具体规定。因而，容绳量这一参数就有着固定的、可以计算的关系。 卷筒直径与钢绳最大静张力之间也有着大致固定的关系。因为根据安全规程规定，卷简直径与钢绳直径之比为60～80，只要钢丝绳的型式、规格和使用条件一旦确定，卷简直径和钢丝绳最大静张力这两个参数间的关系就可以确定。 提升最大速度这一参数与提升工作的经济性及安全性有关。当卷筒直径确定后，最大提升速度就确定了卷筒的转数，或者说，当卷简转数在某一范围时，最大提升速度为卷简直径的函数。 至于卷筒的宽度，看来似乎与卷筒直径没有什么关系。但是，考虑到实际情况，例如卷筒过宽时容易造成钢丝绳偏角超限，也容易造成主轴挠度超限等问题，而这些问题又都与卷简直径及钢丝绳直径有关，因而卷简宽度与卷简直径两参数间也就有了一定的关系，而并不相互独立。 4.2提升绞车制动系统 现代矿井提升机的制动系统是所有提升设备中最重要、最复杂的装置。它由制动器和传动机构组成。制动器是直接作用于制动轮或者制动盘上产生制动力矩的部分，按其结构可分为盘式制动器和块式制动器等。传动机构是控制并调节制动力矩的部分，新型号提升机采用油压盘式闸制动系统，旧型号提升机采用油压或气压块闸式制动传动系统。 1)、制动系统的作用 (1)保证提升容器按给定状态运动，并在需要的位置制动——工作制动。 (2)在可能造成事故的不正常工作状态下，紧急制动以保障人员和设备的安全——紧急制动。 (3)更换水平调节绳长时，制动活卷筒。工作制动、紧急制动都可用手动或自动。手动操作时，由司机进行；急制动由提升设备的保护装置进行，工作制动由行程调节器进行。 2) 制动系统的要求 (1)提升机除有制动装置外，还装有定车装置，以使在调整卷筒位置时使用。 (2)全部制动力矩Mz不得小于提升机最大设计静载荷所需要纽矩的3倍。即： (3)一副制动器的制动力矩 应大于调绳力矩 的1.2倍，即： 3) JT-1.0×0.8型提升绞车有两套制动系统，一为手动带闸工作制动器，由操纵手把、制动杠杆、拐臂、制动钢带等零件组成，用于控制绞车的速度。另一为YWZ系列液压推杆安全制动器，在出现紧急情况是，使绞车紧急制动。 2）JT-1.0×0.8型矿用提升绞车制动器的作用是； (1)在提升机停止工作时，能可靠的闸住机器； (2)在减速阶段及下放重物时参与提升机的控制； (3)紧急事故情况时，能使提升机安全制动，迅速停车，以免事故的扩大； 液压传动装置的作用是作为制动力的能源，并控制制动器动作，即根据需要来分别实现工作制动和安全制动。 4.3机械传动系统 机械传动系统包括减速器和联轴器： 1)．减速器的作用： 矿井提升装备主轴的转数由于受提升速度的限制，一般在l0一60转／|分之间，而用作拖动的电动机的转数，一般在480一960转／分之间。这样，除采用低速直流电动机拖动外，一般情况下不能将主轴与电动机直接联接，中间必须经过减速器。因而减速器的作用是减速印传递动力。 JT-1.0绞车采用的是一级斜齿轮减速器，主要由齿轮轴、输出轴、传动齿轮、轴承、箱体等组成。其公称传动比为1：4.83。在减速器的箱体上有视孔窗，用以检查齿轮啮合情况和加注润滑油。下部设有油尺用以检查减速箱中的油位。 2)．联轴器是用来联接提升机的旋转部分，并传递动力． JT-1.0×0.8型提升绞车电动机与减速器的联接采用弹性柱销联轴器。它由半联轴器、柱销等零件组成。由于柱销具有缓冲和减震作用，因而具有传动平稳、噪音小、安全可靠、易于维护等优点。主轴与减速器输出轴的连接采用齿式联轴器。它主要由半联轴器、内齿圈、外齿套、挡板等组成。具有承载能力大、易维护、对误差不敏感等优点。 4.4润滑系统 润滑系统是一切机械系统中很重要的一个环节。润滑系统的作用是：在提升绞车工作时，不间断地向主轴承、减边器轴承和啮合齿面压送润滑油，以保证轴承和齿轮能良好的工作润滑系统必须与自动保护系统和主电动机联锁：即润滑系统失灵时(如润滑油压力过高或过低、轴承温升过高等)，主电动机断电，提升机进行安全制动。启动主电动机之前，必须先开动润滑油泵，以确保机器在充分润滑的条件下工作。 提升绞车的转动或滑动部位之间的相对运动就会产生摩擦，若润滑不好或润滑方式不妥，都会使其性能恶化，加速零部件的磨损。因而，润滑是与磨擦、磨损密切相关的，正确地选择润滑材料，采用合理的润滑方式，可以减少零部件的磨损，延长使用寿命，防止事故的发生，有很重要的作用。 1、手工加润滑剂 即人工用油壶、油枪、脂枪、脂杯或用手抹的方法，将润滑剂(油或脂)送到润滑部位。 2．油环润滑 利用套在轴颈上的油环，转动时油带起供给润滑部位，称之为油环润滑。一般用于滑动轴承加油。 3．飞溅润滑 依靠旋转的齿轮将油池中的润滑油甩起，使油溅落到齿轮的啮合面上，称之为飞溅润滑，也叫作油池润滑式油浴润滑。这种润滑方式在齿轮及蜗轮传动中应用较多。 4．压力循环润滑 油泵工作产生压力将润滑油送到各润滑点后流回油箱，经冷却、过滤后又循环使用的方法叫压力循环润滑，它多用于高速、重载、精密的机械润滑中。如JK型提升机的主轴承、减速器的轴承和齿轮，以及JKM型多绳摩擦式提升机的减速器齿轮等均采用压力循环润滑方法进行润滑。 由于零件的润油方式不同，造成零件设计时必须考虑到是否开有加油孔等结构。 4.5观察与操纵系统 观测和操纵系统包括斜面操纵台、深度指示器和测速发电机装置。这里只介绍一下深度指示器。 JT-1.0×0.8型提升绞车采用的是龙门式深度指示器，单绳牌坊式深度指示器由两部分组成，一部分是与提升机主轴轴端成直角连接的传递运动的装置，即牌坊式深度指示器传动装置。另一部分是深度指示器，两者通过联轴器相连。 深度指示器的工作原理：提升机主轴的旋转运动由传动装置传给深度指示器，经过齿轮对传给丝杠，使两根垂直丝杠以互为相反的方向旋转。当丝杠旋转时，带有指针的两个梯形螺母也以互为相反的方向移动，即一个向上，另一个向下。丝扛的转数与主轴的转数成正比，因而也与容器在井筒中位置相对应，因此螺母上指针在丝杠上的位置也与之相对应，通过指针便能准确地指出容器在井筒中的位置。 深度指示器主要由箱体、螺旋齿轮、丝杠、螺母、链轮、机架、限位开关等组成。它能提示提升容器在井筒中的位置，其上的行程开关参与绞车过卷或过放保护等功能。当丝杠上的螺母杆碰压相应的形成开关时，控制线路将产生相应的动作进行相应的保护，从而保证矿井的安全生产。深度指示器配有76齿，50齿，25齿三种链轮与主轴上的链轮分别构成1：1、1：1.5、1：3的传动比，分别用于井深600—400米、400—200米、200米以下三种情况。根据提升机使用场合的不同可选用不同的齿数链轮。 深度指示器的作用是： (1) 指示提升容器的运行位置， (2) 容器接近井口卸载位置和井底停车场时，发出减速信号 (3) 当提升机超速和过卷时进行限速和过卷保护， (4) 对于多绳摩擦式提升机，深度指示器还应能自动调零，以消除由于钢丝绳在主导轮摩擦衬垫上的滑动、蛹动和自然伸长等所造成的指示误差。 4.6自动保护系统 矿井提升绞车自动保护系统的作用是：在司机不参与的情况下，发生故障时能自动将主电动机断开并同时进行安全制动而实现对系统的保护。 自动保护系统应具有如下性能： (1) 提升绞车超速时(包括等速印减速阶段的超速)自动对系统进行保护； (2) 提升容器过卷时自动对系统进行保护； (3) 创动油欠压或超压时自动对系统进行保护； (4) 润滑油欠压或超压时对动对系统进行保护； (5) 轴承温升过高和制动油温升过高时自动对系统进行保护； (6) 闸瓦磨损超过规定值对自动对系统进行保护； (7) 电动机过电流或失压(断电)时自动对系统进行保护。 根据上述各项自动保护作用的要求，自动保护可分为提升机运行过程中的自动保护和一次提升结束时的自动保护。 第五章 提升绞车卷筒的结构及其计算 矿井提升机的滚筒是缠绕钢丝绳的。并承受钢丝绳拉力所造成的各种载荷，滚 筒一般由三部分组成，即筒壳、法兰盘(支轮)及支环。筒壳是滚筒的主要承载部件，支轮是支撑筒壳和传递力的部件，支环是增加筒壳稳定性的。 过去生产和使用的kJ系列提升机筒壳开裂的现象较为普遍。分据其原因，主要是因为筒壳处于变载荷作用下，应力状态复杂，其理论计算还不够完善结构设计不尽合理，加工装配和使用维护上存在一定缺陷。 但是，归根结底，解决简壳开裂现象的主要对策是正确分析筒壳的应力状态，计算其强度。因为，只有正确分析了解筒壳的应力状态，才能提出适应于这种应力状态的合理的结构设计，在加工工艺上使用维护上保证这种设计的实现。同时，从提高煤炭产量，挖掘设备潜力的角度看，筒的承载状态和强度计算，也是十分必要的。 5.1卷筒结构 矿井提升机卷筒结构部分如图3—1所示： 图5-1 卷筒结构 1-主轴 2-轴承 3-轴承支座 4-支轮 5-木衬 6-钢丝绳 7-挡绳板 8-闸盘 根据制造工艺的不同，可把提升绞车的卷筒结构分为铸造、焊接混合型的(支轮为铸造，卷筒为焊接)和焊接型的。焊接型卷筒的结构见图5—2及图5—3。 图5-2 焊接型卷筒 1- 支轮（焊接型） 2-筒壳 3--支环 4木衬 图5-3 搭板连接 1-筒壳 2- 支环 3、4-搭板 图5—1所示的支轮为铸钢(小型提升机也有用铸铁的)。它用螺钉与简壳相连。简壳可以是整体的；也可以是分辨的，互相间以螺钉连接，如图5—3和图5—4所示。 图5—4角钢连接 1—筒壳；2—支环； 3—搭板；4—角钢；5—垫片 5.2支轮 在图5-3之中，其卷筒与支轮全部为焊接结构，在筒壳内还有圆环形的加强筋(称为支环)，在支轮与筒壳连接处和轮辐上都加有刚性较大的加强筋板。从侧面来看，这些卷筒的支轮大多呈辐条形或在整板上开有较大的孔。当支轮的变形与筒壳的变形相比可以忽略时，称它为刚性支轮，图5—1和图5—2所示均为刚性支轮。如支轮的变形与筒壳变形相比不可忽略时，称它为弹性支轮。它的特点是筒壳与支轮的应力分布较均匀。 图5—5圆环结构弹性支轮 1—轮毂；2—圆板支轮（a0）；3—筒壳；4—木衬 图5—6 圆板结构弹性支轮 1—轮毂；2—圆板支轮；3—筒壳；4—木衬 经验表明，图5—1所示的结构在制造工艺上较复杂，而目往往容易出现早期失效。因此现代大小型提升机卷筒常采用图5—5和图5—6所示的卷筒结构，它们的支轮是弹性的。 这两种结构共同的特点是取消了支环，用较厚的筒壳来承担裁 荷，并且支轮改为辐板式(即在支轮上开有两个人孔)或圆环式。这做工艺上较简单，同时也可以避免由于焊接工艺不当造成加强筋附近的局部应力过高。经验表明，这种改进是成功的。 图5—4与图5—5所示，卷筒结构的不同之处还在于前者的辐板与轴线垂直，而后者的支轮与轴线成某一角度(约3—6。)，初看起来，这种倾斜式辐板似乎可以减少筒壳与支轮连接点的刚度，从而减小其弯应力。但由于增加了压缩应力，故对减小合或应力水平并不有效加上它的制造工艺较为复杂，所以不再倾向于使用它了。 5.3木衬 卷筒外一般设有木衬，并在其上车有绳槽，目的是减少钢绳与筒壳直接接触而造成的磨损，并使钢绳排列整齐。但木衬使用寿命不长，更换费时、费科，故有人不设木衬而直接在卷筒完上车出绳槽，但这样则要求增加筒壳厚度(一般约需增加l／3)，从而也增加了机重。图5—7为其结构之一，值得注意的是，该结构中闸盘和支轮是用螺栓连接的。 图5—7 无木衬卷筒 1—轮辐2—筒壳；3—挡绳板；4—闸盘 根据矿用提升绞车的结构及参数要求，筒壳上的木衬结构及尺寸设计结果如图5—8所示： 图5-8 木衬结构 材料为硬杂木。其技术要求：（1）表面粗糙度不超过；（2）木衬水分不得超过20﹪。（3）允许有木节，但面积不得超过20﹪；（4）木材不允许有裂纹和夹层。 5.4绳槽 绳槽有螺旋形及环形两种，在单层缠绕时采用螺旋形绳掐就足以使排绳整齐。当上层钢绳缠绕在下层上面时，滚筒每转过一周，上层钢绳就会有两次“横跨”下层绳圈的现象，如图5—9，并在挡绳板处形成楔形区而造成咬绳现象。图5—9中I—I及分别为上层绳圈第一次和第二次横跨下层绳圈处。为解决这一问题，可采用图5—10中所示的四种平行式的绳槽。 图5—9 双层缠绕时钢丝绳的两次过渡 图5—10四种平行绳槽展开图 (a)平面单过渡平行绳槽；(b)斜绳槽过渡平行绳槽； (c)斜绳槽双过渡平行绳槽；(d)斜绳槽双过渡不等平行绳槽 这几种形式的绳槽均可不同程度地改善上层绳槽圈横跨下层绳圈时的刮绳与咬绳现象，使排绳整齐，可以提高钢丝绳的使用寿命。目前图5-10a形式的使用效果为好，可以延长钢丝绳寿命50%左右，图5-10d可以减少钢丝绳的动应力。 钢丝绳使用情况还表明，刚绳磨损最严重的部分是相邻两层的过渡处。因为这时钢绳与挡板间形成一楔行段，其宽度随着缠绕过程由宽到窄。后一层钢绳在较宽的楔行段中（宽度大于或等于钢绳直径）可以顺利地缠入此楔行段之中，如图5-10b所示。 第一层最后一圈 （a） （b） （c） 图5-11 钢丝绳的层间过渡 当楔行段的宽度小于钢绳直径且其差值在某一段范围内时，钢绳在力作用下挤入楔行段便形成咬绳现象（它们的长度大约为半圈）。当楔行段宽度不能挤入钢绳时，由于相邻两层钢绳的缠绕方向相反，故钢绳开始向上爬，并骑在下层钢绳之上形成一过渡绳圈，它的位置由A到B，如图5-11c所示。当下放时，原来被挤入和拉出是造成钢绳在此处早期过渡磨损的原因之一，这一过程也会增加钢绳的动载荷。根据统计，多层缠绕时钢绳的使用寿命仅为单层缠绕时的一半左右。 图5—12过渡块（双层缠绕） 改进方法是在钢绳缠绕的层间过渡处设置一过渡块。它的作用是当楔行段的宽度小于钢绳直径是，不让钢绳挤入而引导它爬过相邻的绳圈，进行顺利的层间过渡。如图5-12所示。 当然，过渡块的尺寸大小是决定其能否顺利引导绳过渡的关键。不过有的滚筒不加过渡块，而把层间过渡处的绳槽形状加以改造，使之符合过渡的要求，这在本质上与加过渡块相同。 筒壳、闸盘、挡绳板的结构及尺寸设计在图纸中详细列出，在此不再做具体分析。 5.5卷筒的失效形式及原因 卷筒的失效形式主要有： (1)裂纹 出现于筒壳、支轮及支环上。筒壳上的裂纹多出现于圆周方向和螺钉孔处。如图5—13所示。支轮的裂纹多出现于人孔周边，呈放射状。支环的裂纹多出现于焊缝处，或支环断裂。 图5—13 筒壳的裂纹形式示意图 (a)沿筒壳圆周方向局部开裂；(b)沿焊缝和支轮处局部开裂 1—筒壳；2—支环 (2)局部变形过大 多数是筒壳中部塌陷。 (3)连接螺拴被剪断或弯曲变形过大，造成这些失效的原因是复杂的，具体分析，一般来说可能有： 1)理论计算有误 例如某矿使用的2×4×1.7仿苏型提升机，根据正确计算应有3～ 4个支环，而实际只有两个，故造成卷筒强度不足； 2)结构设计不良 造成卷筒各部分刚度相差过大。例如所加支轮和支环的结构不合理形成局部刚性过高从而导致局部应力过高，不符合弹性均勾化设计原则； 3)加工安装不当 例如卷筒不圆，或支环与筒壳贴合不好等； 4)使用维修不当 仅如过载，以及加速度过大等； 5)原材料有缺陷 例如内部裂纹等； 6)焊接工艺不当 例如焊条或焊接参数选用不当，焊接处清洗不净，以及焊后不进；行热处理或热处理不当造成焊接残余应力过高等； 7)原设计许用应力选取过大 例如苏制或仿苏的2×4×1.7和2×4×1.8提升机， 标准中可以采用8t底卸式箕斗，钢绳直径可达47．5mm，钢绳最大静拉力可分别达到17.5t和18t，而筒壳厚度仅有16mm，其应力可达180～200MPa，因此就很容易出现裂纹。 第六章 主轴的设计 主轴是JT-1.0×0.8型提升绞车承载的主要部件，提升绞车的主要工作构件如滚筒、轴承、离合器以及联轴器等均安装在主轴上。有些小型提升机的主轴还装有减速的末级大齿轮。电动机通过主轴驱动滚筒．主轴也是传动的主要部件。提升绞车主轴应能承受工作过程中的外负荷而不发生残余变形和过量的弹性变形，同时要保证一定的使用寿命。主轴往往是提升机中重量最大的一个零件，其尺寸和传递的力矩也较大。 6.1主轴的结构设计 主轴装置是一个完整的结构，包括轴承、端盖、离合器、联轴器、支轮等多个部件，而有根据主轴的应用场合不同，具体轴上需用的部件和结构也不尽相同，例如本绞车上用到的部件有滚筒、支轮、轴承、液压马达、端盖、制动轮毂等部件，本例中主轴的结构简图如6-1图所示： 图 6-1 主轴结构简图 结构上除应满足强度和刚度要求外，还应重视工艺和安装方面的问题。主轴的结构设计应考虑如下几点： （1）要便于起吊、拆装和加工。零件在轴上要求定位准确，工作中不发生移动。例如，为了便于安装、找正，提升机主轴目前一般做成两支点。为了便于加工，主轴轴向尺寸不宜过长．以免需要大型工装及需要大型炉进行热处理等。现代提升机上已普遍采用滚动轴承代替原来的滑动轴承，这样可减小主轴轴向尺寸：为便于安装，主轴结构应作相应考虑。如图6-1所示滚筒主轴，考虑到安装上的方便，安装调整环，以便在装配时修正。 （2）滚筒在轴上的固定方法可用切向键也可用静配合，JT-1.0×0.8型提升绞车的滚筒采用切向键固定，但不论用何种方法都应使连接可靠，不允许在运转中出现松动现象。对键连接应有防坠装置。 （3）轴的结构应尽量使轴受力合理，避免或减轻应力集中，以保证轴的疲劳强度。轴径变化处过渡圆角半径不宜过小。根据需要和可能对主轴进行表面强化处理（如喷丸、滚压等）以提高其疲劳强度。 （4）主轴是主要承载部件且受交变应力，故对其工艺要求较高。主轴锻造后必须进行探伤试验及机械性能试验，当有裂纹及其他缺陷存在时，此轴的寿命会受到影响。主轴锻造、加工后要进行热处理，热处理方法用正火也有调质的。 （5）主轴材料一般采用优质中碳钢，最常用的是45钢碳素结构钢。这种材料价廉、对应力集中敏感性小、加工性能好，通过调质处理，可获得强度、耐磨性和冲击韧性都比较好的综合机械性能。一般采用合金钢，因为碳钢与合金钢的弹性模量相差很小，用合金钢虽可提高主轴强度，但对提高主轴强度意义不大。经过锻造、正火处理机械性能不低于下表数值： 表 6-1 机械性能 （公斤力∕） （公斤力∕） （℅） （公斤力.米∕） HB 要求 58 29 15 2.5 180～217 （6）必须进行材料质量探伤检查，不得有降低机械强度和使用性能缺陷。 （7）轴颈的表面光洁度不低于Ra6.3，非配合面和圆角光洁度不低于Ra12.5 ，且用样板检查其圆角。 6.2 主轴尺寸的确定及轴承的选择 绞车滚筒部件具有严格的对称性，因此，在其主轴结构上也具有对称性。在设计轴的开始估算轴的最小直径dmin。 所选轴的材料仍为45钢，调质处理 由 A0 ——由材料的许用扭转应力所确定的系数，其值为A0=103~126； P主——主轴的功率，其值为P主=45×η=45×0.76=34.2kw； n ——主轴的转速，其值为 利用上式估算轴径时，应注意以下几点： （1）对于外伸轴，由上式求出的直径，为外伸轴段的最小直径；对于非外伸轴，计算时应取较大的A值，估算的轴径可作为安装齿轮处的直径。 （2）计算轴径处有键槽时，应适当增大轴径以补偿键槽对轴强度的削弱作用。 （3）外伸轴段装有联轴器时，外伸段的轴径应与联轴器毂孔直径相适应；外伸轴段用联轴器与电动机轴相连时，应注意外伸段的直径与电动机轴的直径不能相差太大。 对于该液压绞车的滚筒制动轮毂与主轴的联接方式采用过盈配合联接。其特点是结构简单，无键槽不削弱主轴强度，轮毂定心好，联接可靠，承受重载、冲击和震动的性能较好。但配合尺寸的制造精度要求较高，装配工艺复杂。 由于JT-1.0×0.8型提升绞车的工作条件的限制，该主轴轴承主要承受径向载荷，结合设计的主轴最小直径，根据手册《机械零件设计手册》吴宗泽主编 机械工业出版社 2006.3第八章 滚动轴承，选择轴承前首先考虑滚动轴承的失效形式。 滚动轴承的失效形式主要有疲劳剥落，过量的永久变形和磨损—疲劳剥落是正常失效形式．它决定了轴承的疲劳寿命；过量水久变形使轴承在运转中产生剧烈的振动和噪声；磨损使轴承游隙、噪声、振动增大，降低轴承的运转精度；一些精密机械用的轴承，可用磨损确定轴求寿命。疲劳剥落可根据使用寿命，由基本额定动载荷限定载荷能力；过量永久变形可有基本额定静载荷限定载荷能力；磨损尚无统一的计算方法。 此外，还有胶合、企图断裂、滚动体压碎、保持架磨损和断裂、电蚀、锈蚀等失效形式。在正常使用情况下。这些失效是应该避免的．因此称之为非正常失效。 综上，选择双列调心滚子轴承，其参数、简图（6-2）及其安装尺寸如下表所示： 表6-2 基本尺寸 安装尺寸 计算系数 基本额定 载荷 极限转速 轴承代号 d D B da Da ra e Y1 Y2 Y0 Cr Co 脂润滑 油润滑 圆柱孔 mm mm KN r/min 110 200 53 122 192 2.5 0.42 1.6 2.4 1.6 698 755 1200 1600 97522E 图 6-2 轴承尺寸及安装图 其余结构设计根据具体工艺分析和设计要求以及结构形式等方面综合考虑，参考《机械设计课程设计指导书》王昆主编 高等教育出版社及《机械零件设计手册》吴宗泽主编 机械工业出版社及其它零件手册等设计出主轴。 小结 本次实习使我又一次亲身感受了所学知识与实际的应用，理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也算是对以前所学知识的一个初审吧！这次生产实习对于我们以后学习、找工作也真是受益菲浅。在短短的一个星期中，让我们初步让理性回到感性的重新认识，也让我们初步的认识了这个社会，使我们巩固并加深了对课堂所学理论知识的理解，进一步提高了我们实际动手、操作的能力，也为我们将来参加社会工作积累了初步经验，对我们以后的学习及工作都有一定的现实意义。 并且还使我们对一些设备也有了一些更深的认识。使我们将理论应用于实践，又从实践中得到知识，完成了一个升华，增强了我们对本专业的认识。可以说这次毕业实习让我们得到了许多书本上不能获得的知识，对操作技能也有了更深层次的了解。我觉得在我们即将进入社会前开展这次毕业实习是非常有用的。 可见这次毕业设计真的是一次较好的社会实践活动，为我们步入社会做了一个很好的铺垫，因为我们学习本专业的目的就是理论结合实际，学习知识就是为了应用，把所学的知识全部应用到实际生产当中去，这就是学习的目的，这次实习可以说是对我们的考核和检验，也使我们懂得了知识应用的重要性。