回柱绞车改造的设计（说明书+CAD图纸）
摘要：
本设计方案主要是对原有的煤矿矿用绞车进行良性改造，主要方向有在条件允许下增加电动机功率及采用了YB型防爆电机，加大滚筒的直径，改善电动机与输入轴之间的联接方式以及系统的润滑方式。
本方案对部分传动进行了系统校验，如大小齿轮的啮合传动部分，进行了齿的接触疲劳强度验算和齿根弯曲疲劳强度检验。而其他部分没有进行校验，主要是考虑到本方案只是对原有绞车的优化改造，没有进行过细的计算检验。
在选取联接轴时，考虑到联轴器的转速较高，为了减小起动载荷，缓冲和冲击，应选用具有较小转动惯量的弹性联轴器。
所联接轴的转速较低，传递的转矩较大，减速器与工作机常不在同一底座上而要求有较大的轴线偏移补偿。
在传动上，采用的是蜗轮蜗杆传动，在布局上，蜗杆布置在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑较好，蜗杆轴承润滑也方便，但当蜗杆圆周速度太大时，油的搅动损失较大，一般用于蜗杆圆周速度v〈5m/s
关键词：绞车；煤矿；电动机；功率；齿轮；轴承；减速器；蜗轮；蜗杆；联轴器；制动器；偏移补偿；传动
１.概述
一直为来，煤矿发生安全事故多，新的煤矿安全标准对绞车提出了更高的要求，这些要求有：电机采用防爆电机，原标准较车电动机功率不够，原储绳长度不合标准要求，储绳卷筒的最外圈绳距滚筒轮缘边距应大于2.5倍钢丝绳直径。因此，一些煤矿采用机械化综采法，利用回柱绞车在工作面搬迁和安装液压支架。安装工作包括液压支架转向，对位和调整工序。因为机械化综采工作面较长，所以要求回柱绞车有较大的容绳量。可见回柱绞车在煤矿的使用范围日趋扩大，且已成为我国当前回柱放顶工作业的主要设备，有必要使其不断完善,为了减少不必要的人员伤亡及事故损失，要求操作人员必须按煤矿操作规程操作，如下为操作规程和安全须知及相关注意事项：
胶套轮机车 钢车轮踏面包敷特种材料以加大粘着系数提高爬坡能力的矿用机车。
提升装置 绞车、摩擦轮、天轮、导向轮、钢丝绳、罐道、提升容器和保险装置等的总称。
主要提升装置 含有提人绞车及滚筒直径2m以上的提升物料的绞车的提升装置。
提升容器 升降人员和物料的容器，包括罐笼、箕斗、带乘人间的箕斗、吊桶等。
防坠器 钢丝绳或连接装置断裂时，防止提升容器坠落的保护装置。
挡车装置 阻车器和挡车栏等的总称。
挡车栏 安装在上、下山，防止矿车跑车事故的安全事故。
阻车器（挡车器） 装在轨道侧旁或罐笼、翻车机内使矿车停车、定位的装置。
跑车防护装置 在倾斜井巷内安设的能够将运行中断绳或脱钩的车辆阻止住的装置或设施。
最大内、外偏角 钢丝绳从天轮中心垂直面到滚筒的直线同钢丝绳在滚筒上最内、最外位置到天轮中心的直线所成的角度。
常用闸 绞车正常操作控制用的工作闸。
保险闸 在提升系统发生异常现象，需要紧急停车时，能按预先给定的程序施行紧急制动装置，也叫紧急闸或安全闸。
罐道 提升容器在立井井筒中上下运行时的导向装置。罐道可分为刚性罐道（木罐道、钢轨罐道、组合钢罐道）和柔性罐道（钢丝绳罐道）。
罐座（闸腿，罐托） 罐笼在井底、井口装卸车时的托罐装置。
摇台 罐笼装卸车时与井口、马头门处轨道联结用的活动平台。
矿用防爆特殊型电机车 电动机、控制器、灯具、电缆插销等为隔爆型，蓄电池采用特殊防爆措施的蓄电池电机车。
机车制动距离 司机开始扳动闸轮或电闸手把到列车完全停止的运行距离。机车制动距离包括空行程距离和实际制动距离。
架空乘人装置 在倾斜井巷中采用无极绳系统或架空轨道系统运送人员的一种乘人装置，包括行人辅助器、蹬座（猴车）和单轨吊车等各种形式的乘人装置。
移动式电气设备 在工作中必须不断移动位置，或安设时不需构筑专门基础并且经常变动其工作地点的电气设备。
手持式电气设备 在工作中必须用人手保持和移动设备本体或协同工作的电气设备。
固定式电气设备 除移动式和手持式以外的安设在专门基础上的电气设备。
带电搬迁 设备在带电状态下进行搬动（移动）安设位置的操作。
矿用一般型电气设备 专为煤矿井下条件生产的不防爆的一般型电气设备，这种设备与通用设备比较对介质温度、耐潮性能、外壳材质及强度、进线装置、接地端子都有适应煤矿具体条件的要求，而且能防止从外部直接触及带电部分及防止水滴垂直滴入，并对接线端子爬电距离和空气间隙有专门的规定。
矿用防爆电气设备 系指按GB3836.1-2000标准生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。
本规程中采用的矿用防爆型电气设备，除了符合GB3836.1-2000的规定外，还必须符合专用标准和其他有关标准的规定，其型式包括：
（1）． 隔爆型电气设备d 具有隔爆外壳的防爆电气设备，该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。
（2）． 增安型电气设备e 在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。
（3）． 本持安全型电气设备I 全部电路均为本质安全电路的电气设备。所谓本质安全电路，是指在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。
（4）． 正压型电气设备p 具有正压外壳的电气设备。即外壳内充有保护性气体，并保持其压力（压强）高于周围爆炸性环境的压力（压强），以阻止外部爆炸性混合物进入的防爆电气设备。
（5）． 充油型电气设备o 全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物的防爆电气设备。
（6）． 充砂型电气设备q 外壳内充填砂粒材料，使之在规定的条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热温度，均不能点燃周围爆炸性混合物的防爆电气设备。
（7）． 浇封型电气设备m将电气设备或其部件浇封在浇封剂中，使它在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围的爆炸性混合物的防爆电气设备。
（8）． 无火花型电气设备n 在正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障的电气设备。
（9）． 气密型电气设备h 具有气密外壳的电气设备。
（10）． 特殊型电气设备s 异于现有防爆型式，由主要部门制订暂行规定，经国家认可的检验机构检验证明，具有防爆性能的电气设备。该型防爆电气设备须报国家技术监督局备案。
检漏装置 当电力网络中漏电电流达到危险值时，能自动切断电源的装置。
欠电压释放保护装置 即低电压保护装置，当供电电压低至规定的极限值时，能自动切断电源的继电保护装置。
阻燃电缆 遇火点燃时，燃烧速度很慢，离开火源后即自行熄灭的电缆。
接地装置 各接地极和接地导线、接地引线的总称。
总接地网 用导体将所有应连接的接地装置连成的1个接地系统。
局部接地极 在集中或单个装有电气设备（包括连接动力铠装电缆的接线盒）的地点单独埋设的接地级。
接地电阻 接地电压与通过接地极流入大地电流值之比。
粉尘 煤尘、岩尘和其他有毒有害粉尘的总称。
呼吸性粉尘 能被吸入人体肺泡区的浮尘。
露天采场 具有完整的生产系统，进行露天开采的场所。
露天开采境界 露天采场的空间轮廊。
露天开采最终境界 露天采场开采结束时的空间轮廊。
工作帮 由正在开采的台阶部分组成的边帮。
非工作帮 由已结束开采的台阶部分组成的边帮。
边帮角（边坡角） 边帮面与水平面的夹角。
剥离 在露天采场内采出剥离物的作业。
剥离物 露天采场内的表土、岩层和不可采矿体。
台阶 按剥离、采矿或排土作业的要求，以一定高度划分的阶梯。
平盘（平台） 台阶的水平部分。
台阶高度 台阶上、下平盘之间的垂直距离。
坡顶线 台阶上部平盘与坡面的交线。
坡底线 台阶下部平盘与坡面的交线。
安全平盘 非工作帮上为保持边帮稳定和阻拦落石而设的平盘。
折返坑线 运输设备运行中按"之"字形改变运行方向的坑线。
原岩 未受采掘影响的天然岩体。
边帮监测 对边帮岩体变形及相应现象进行观察和测定的工作。
排土线 排土场内供排卸剥离物的台阶线路。
采装 用挖掘设备铲挖土岩并装入运输设备的工艺环节。
上装 挖掘设备站立水平低于与其配合的运输设备站立水平进行的采装作业。
连续开采工艺 采装、移动和排卸作业均采用连续式设备形成连续物料流的开采工艺。
安全区 露天煤矿开采平盘上不受采装及运输威胁的范围。
安全标志 在安全区范围设置的醒目记号和装置。
挖掘机 用铲斗从工作面铲装剥离物或矿产品并将其运至排卸地点卸装的自行式采掘机械。
穿孔机 露天煤矿钻孔的设备。
轮斗挖掘机（轮斗铲） 靠装在臂架前端的斗轮转动，由斗轮周边的铲斗轮流挖取剥离物或矿产品的一种连续式多斗挖掘机。
滑坡 边帮岩体沿滑动面滑动的现象。
推（排）土犁 在轨道上行驶，用侧开板把剥离物外推并平整路基的排土机械。
台阶坡面角 台阶坡面与水平面的夹角。
边坡稳定分析 分析边坡岩体稳定程度的工作。
到界边坡 露天采场开采到设计限界时的边坡。
最终边坡 露昊采场开采结束的边坡。
边帮安全系数 反映边帮岩体稳定性的系数，通常表示为滑动面上的抗滑力[矩]与下滑力[矩]之比。
边帮整治 治理和加固不稳定或破坏中的边帮，使之保持稳定的工程措施。
滑坡预报 预报滑坡发生时间和范围的工作。
滑体 滑坡产生的滑动岩体。
滑面 滑体与未滑动岩体的界面。
塌落 边帮局部岩体突然片落的现象。
移动步距 露天煤矿输送机移动1次的部距。
外部排土场 建在露天采场以外的排土场。
内部排土场 建在露天采场以内的排土场。
排土场滑坡 排土场松散土岩体自身的或随基底的变形或滑动。
固定线路 长期固定不移动的运输线路。
移动线路 随工作线推进经常移设的运输线路。
接触网 沿电气化铁路架设的供电网路，由承力索、吊弦和接能导线等组成。
承力索 用多股铜、铁或高强度合金线绞制成的缆索。
加强导线 电力牵引区段内，当接能导线和承力索的总截面积不能满足输电要求时，为了加大总截面积而架设的1条平行输电导线。
轨道电路 一种以钢轨做导线的电气回路。
电力牵引 用电能作为铁路运输动力能源的牵引方式。
电气化铁路 采用电力牵引的铁路称为电气化铁路。
路堑 线路低于地面用挖土的方法修筑的路基。
关门车 因制动机故障或装载货物的需要，装截断塞门关闭，停止制动机作用的车辆为关门车。
目录
1 概述……………………………………………………….1
2 回柱绞车主要性能参数………………………………….5
2.1 回柱绞车主要性能参数的确定…………………………..5
2.1.1 钢绳拉力………………………………………………….5
2.1.2 钢绳速度………………………………………………….5
2.2 电动机的选择与运动参数计算………………………....5
2.2.1 电动机类型的选择………………………………………5
2.2.2 电动机额定功率………………………………………6
2.2.3 电动机额定功率计算…………………………………6
2.2.3.1 减速比计算……………………………………………...6
2.3 钢绳型式与直径的确定………………………………..8
2.4 滚筒直径的确定……………………………………….11
3. 联轴器的选用……………………………………….12
动力机的机械特性………………………………….13
载荷类别…………………………………………….13
联轴器的许用转速………………………………….14
根据轴径调整型号……………………………….....14
选择联接形式………………………………………..14
4. 概述蜗杆传动………………………………………..14
蜗杆的传动特点……………………………………..15
4.2 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算…………………..16
4.3 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算…………………..19
4.4 普通圆柱蜗杆传动的效率;润滑和热平衡计算…….24
4.5 蜗杆和蜗轮的结构…………………………………...27
4.6 校验……………………………………………………27
4.6.1 齿轮传动的强度计算……………………………….…..27
4.6.2 齿根弯曲强度计算……………………………………...30
5. 减速器的安装维修保养………………………………32
5.1 减速器的合理安装与调整………………………………32
5.2 减速器的调整……………………………………………34
5.3 减速器的润滑……………………………………………35
5.4 减速器的维修……………………………………………35
6. 英汉互译………………………………………………36
7. 致谢……………………………………………………47
8. 参考文献………………………………………………48
参考文献
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[2] 王步瀛．机械零件强度计算的理论和方法．北京：高等教育出版社， 1986
[3] 邱宣怀 郭可谦等人主编 机械设计（第四版） 高等教育出版社
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[5] 刘鸿文．材料力学．北京：高等教育出版社，1989
[6] 闵学熊，倪鹏南．锻压机械的新进展．锻压机械，1997(4)
[7]陈立德，牛玉丽。教育部高职专规划教材 高等教育出版社
[8]中国农业机械化科学研究院 中国农业机械出版社 下册 1985（7）
[9]上海凌鸽起重机械有限公司 CD1CM1型电动葫芦使用说明书
