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礦井提升自動罐籠門設計
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  • 礦井提升自動罐籠門設計
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    摘 要

    煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一。在礦井系統中,提升機是不可或缺的主要設備之一,而保障礦井提升機的安全運作更是煤礦生產的重中之重。針對礦用罐籠門原理和結構上的弊端,目前,一種基于無極繩的自動罐籠門應運而生。該設備是由PLC通過對外部動力機制和無極繩牽引的控制,達到在提升過程中的安全閉鎖。該系統具有簡單的結構,靈活、可靠的操作和高度的自動化。此外,該設備安全,結構緊湊,適合廣泛的應用。
    作為一個多用途籠吊提升裝置,罐籠不僅能提升人員、各類用于地下的機械和電氣設備,也可以轉移在礦井提升系統的材料和礦物質。在特殊時間提升人員時,必須確保人身安全,所以提升罐籠的出入口必須安裝安全的罐籠,要求是安全、可靠和易于使用。雖然罐籠的結構經歷了數次改善,罐籠的設計理念依舊保持強調安全性,其舒適性和用戶滿意度都被忽略。為了保障其安全性和舒適性,同時提高自動化程度,減少體力勞動強度,一種基于無極繩的新型自動罐籠門應運而生。
    基于無極繩的自動罐籠門結構的設備是在PLC對外部動力交換機的核心和無極繩運動的整體程序控制基礎上進行的閉環傳遞,從而達到罐籠門在提升過程中安全封鎖的目的。
    關鍵詞:無極繩; 罐籠門; 可編程邏輯控制器。

    ABSTRACT

    The coal was hailed as the black gold, food industry, it is one of the main energy of the human world in the 18th century. Mine system, the elevator is one of the indispensable equipment, to protect the mine to enhance the safe operation of the machine is a top priority of mine production.Aiming at the disadvantages of cage door’s principle and structure used in mine, at present, a type of automatic cage door based on endless rope is designed. The equipment is controlled by PLC with mechanism of external motive force switch and traction by endless rope, which achieves safe blocking in the hoisting process of cage door. The system has simple structure, flexible and reliable operation and high degree of automation. In addition, the equipment is also safe, shapely and comfortable with a wide range of practical.
    As a multi-purpose cage hoisting container, the cage not only can hoist personnel, various types of mechanical and electrical equipment for use underground, but also can transfer materials and minerals in mine shaft hoisting system. When lifting personnel in particular must ensure the personal safety, so the safety cage must be installed for lifting cage’s entrances and exits, the request is safe, reliable and easy to use. Although the cage of the structure has experienced several improvements, the cage’s design concept is keeping emphasizing the safety, and its comfort and user-friendly are ignored. A type of new automatic cage door based on endless rope is designed in order to protect the safety and comfort, increase the degree of automation and reduce manual labor intensity.
    The device of the structure of automatic cage door based on endless rope is based on PLC for the overall program’s control of the core with external motive force switch and endless rope exercise closed loop passing, which achieves to safe blocking in the lifting process of cage door.
    Keywords: endless rope ; cage door ; PLC.
    目 錄

    1 緒 論 1
    2 自動罐簾門門型部分的分析及初步設計 2
    3 對簾門機械傳動部分的設計與計算及強度校核 4
    3.1桿的強度校核: 4
    3.1.1主動桿的強度校核 4
    3.1.2 從動桿及兩端的角鋼 6
    3.1.3 門簾桿的總重量的計算 7
    3.2 無極繩及聯結件的選擇 8
    3.2.1 鋼絲繩夾: 8
    3.2.2無極繩鋼絲繩得最大伸長量得計算: 9
    3.2.3懸掛鋼絲繩的選擇: 9
    3.2.4 滑輪的選型: 9
    3.2.5 鋼絲繩與滑輪的摩擦力的計算: 10
    3.3滑道的強度校核 11
    3.4 受軸向載荷緊螺栓連接(靜載荷)強度校核與設計 13
    3.5 電動機的選擇 14
    4 蝸輪蝸桿減速器進行選型計算 17
    4.1減速器總體設計 17
    4.1.1減速器概述 17
    4.1.2減速器設計 17
    4.2阿基米德蝸桿蝸輪蝸桿的設計計算(參考《機械設計》) 17
    4.2.1蝸桿傳動概述 17
    4.2.2蝸桿傳動的失效形式 18
    4.2.3蝸桿傳動的材料選定 18
    4.2.4確定傳動比 19
    4.2.5傳動裝置運動參數的計算 19
    4.2.6蝸桿傳動的結構 20
    4.2.7蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸計算 21
    4.3蝸桿傳動的潤滑 24
    4.4 蝸桿軸的設計計算 24
    4.5蝸輪軸系設計 31
    4.6鍵的選擇及強度校核 36
    4.7軸承的選擇及強度校核 36
    4.8蝸桿軸上軸承的選擇及強度校核 37
    4.9蝸輪軸上軸承的選擇及強度校核 41
    4.10減速器其他部件的設計 44
    4.10.1通氣器 44
    4.10.2油標 44
    4.10.3減速器箱體的設計 44
    5 自動罐籠門附屬裝置的設計 48
    5.1計算軸承工作在中等沖擊時的壽命 48
    5.2圓柱螺旋彈簧的設計計算 49
    5.2.1確定彈簧絲直徑d 49
    5.2.2確定彈簧有效圈數n 49
    5.2.3 彈簧的幾何尺寸計算 50
    5.2.4滑輪在滑道上的安裝位置計算 51
    結 論 52
    參考文獻 53
    翻譯部分
    英文原文 54
    中文譯文 61
    致 謝 66 ...
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