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自动罐帘门(机械cad图纸)学士学位论文.doc
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自动罐帘门(机械cad图纸)学士学位论文.doc
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本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828
摘 要
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能
源之一。在矿井系统中,提升机是不可或缺的主要设备之一,而保障矿井提升机的安全运
作更是煤矿生产的重中之重。针对矿用罐笼门原理和结构上的弊端,目前,一种基于无极
绳的自动罐笼门应运而生。该设备是由 PLC 通过对外部动力机制和无极绳牵引的控制,达
到在提升过程中的安全闭锁。该系统具有简单的结构,灵活、可靠的操作和高度的自动化。
此外,该设备安全,结构紧凑,适合广泛的应用。
作为一个多用途笼吊提升装置,罐笼不仅能提升人员、各类用于地下的机械和电气设
备,也可以转移在矿井提升系统的材料和矿物质。在特殊时间提升人员时,必须确保人身
安全,所以提升罐笼的出入口必须安装安全的罐笼,要求是安全、可靠和易于使用。虽然
罐笼的结构经历了数次改善,罐笼的设计理念依旧保持强调安全性,其舒适性和用户满意
度都被忽略。为了保障其安全性和舒适性,同时提高自动化程度,减少体力劳动强度,一
种基于无极绳的新型自动罐笼门应运而生。
基于无极绳的自动罐笼门结构的设备是在 PLC 对外部动力交换机的核心和无极绳运
动的整体程序控制基础上进行的闭环传递,从而达到罐笼门在提升过程中安全封锁的目的。
关键词:无极绳; 罐笼门; 可编程逻辑控制器。
本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828
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.
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目 录
1 绪 论 .........................................................1
2 自动罐帘门门型部分的分析及初步设计 ............................2
3 对帘门机械传动部分的设计与计算及强度校核 ......................4
3.1 杆的强度校核:............................................4
3.1.1 主动杆的强度校核.....................................4
3.1.2 从动杆及两端的角钢 ..................................6
3.1.3 门帘杆的总重量的计算 ................................7
3.2 无极绳及联结件的选择 .....................................8
3.2.1 钢丝绳夹: ..........................................8
3.2.2 无极绳钢丝绳得最大伸长量得计算:.....................9
3.2.3 悬挂钢丝绳的选择:...................................9
3.2.4 滑轮的选型: ........................................9
3.2.5 钢丝绳与滑轮的摩擦力的计算: .......................10
3.3 滑道的强度校核...........................................11
3.4 受轴向载荷紧螺栓连接(静载荷)强度校核与设计 ............13
3.5 电动机的选择 ............................................14
4 蜗轮蜗杆减速器进行选型计算 ...................................17
4.1 减速器总体设计...........................................17
4.1.1 减速器概述..........................................17
4.1.2 减速器设计..........................................17
4.2 阿基米德蜗杆蜗轮蜗杆的设计计算(参考《机械设计》)........17
4.2.1 蜗杆传动概述........................................17
4.2.2 蜗杆传动的失效形式..................................18
4.2.3 蜗杆传动的材料选定..................................18
4.2.4 确定传动比..........................................19
4.2.5 传动装置运动参数的计算..............................19
4.2.6 蜗杆传动的结构......................................20
4.2.7 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算....................21
4.3 蜗杆传动的润滑...........................................24
4.4 蜗杆轴的设计计算 ........................................24
4.5 蜗轮轴系设计.............................................31
4.6 键的选择及强度校核.......................................36
4.7 轴承的选择及强度校核.....................................36
4.8 蜗杆轴上轴承的选择及强度校核.............................37
4.9 蜗轮轴上轴承的选择及强度校核.............................41
4.10 减速器其他部件的设计....................................44
4.10.1 通气器.............................................44
本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828
4.10.2 油标...............................................44
4.10.3 减速器箱体的设计...................................44
5 自动罐笼门附属装置的设计 .....................................48
5.1 计算轴承工作在中等冲击时的寿命...........................48
5.2 圆柱螺旋弹簧的设计计算...................................49
5.2.1 确定弹簧丝直径 d ....................................49
5.2.2 确定弹簧有效圈数 n ..................................49
5.2.3 弹簧的几何尺寸计算 .................................50
5.2.4 滑轮在滑道上的安装位置计算..........................51
结 论 .......................................................52
参考文献 .......................................................53
翻译部分
英文原文 .......................................................54
中文译文 .......................................................61
致 谢 .......................................................66
本科机械毕业设计论文 CAD 图纸 QQ 401339828
1 绪 论
煤炭是我国的基础能源和重要原料,是当前我国能源的主要组成部分之一,在国民经
济中占有重要的战略地位,这就是中国的国情。过去以至未来可预见的几十年内,煤炭仍
是我国的重要能源,以煤炭为主的能源结构将难以改变,煤炭工业的地位空前提高。但是
目前我国的煤炭工业的发展远不能满足整个国民经济的发展需要。因此必须以更快的速度
发展煤炭工业。然而,高速发展煤炭工业的出路在于煤炭工业的机械化。
矿山机械主要面向能源、交通和原材料基础工业部门服务,主要任务是为煤炭、钢铁、
有色金属、化工、建材和核工业等部门的矿山开采和原材料的深加工,以及为铁路、公路、
水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。矿山机械是机械工业中一个品种繁多、
设备结构复杂、需求量大、使用面广的机械行业。矿山机械按其用途大致可分为采掘设备、
提升设备、窄轨运输设备、破碎粉磨设备、矿用筛分设备、洗选设备和焙烧设备等 7 大类,
30 小类,700 多个品种和数千种规格。
矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用,属于国民
经济的支柱行业。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础,也是衡量一个国家工
业实力的重要标志。根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策,
矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持,以得到进一步发展和提高,
为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效设备,满足
国民经济发展对能源和原材料的需要。我国绞车的发展大致分为三个阶段。20 世纪 50 年
代主要是仿制设计阶段;60 年代,自行设计阶段;70 年代以后,我国进入标准化、系列
化设计阶段。
在这个科技发展迅速的时代,机械设备日新月异,这一特性在煤炭领域也不例外,其
中在整个煤炭系统中起着最重要也是最或不可缺作用的设备之一——提升机也在不断更
新。
罐笼是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备,以带动钢丝绳从而带动容器在
井筒中升降,完成输送任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的
矿井提升机提升量大,速度高,安全性高,已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山
机械。
针对目前矿井提升罐笼门原理与结构的不足,设计了一种矿井提升自动罐笼门,该装
置以 PLC 为控制核心,采用外动力开关门机构,无极绳传递牵引力,能够实现矿井提升过
程中罐笼门的安全闭锁,其结构简单、运行灵活可靠、自动化程度高,能够达到电梯的安
全。美观和舒适,具有广泛的实用性。
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