本科毕业设计_牵引绞车设计.rar_含图纸整套资料

本设计的意义是使用软件实现复杂的硬件电气的功能。

对于绞车及其控制系统的发展如下国内有移动组合式全数字变频防爆绞车控制系统，对于变频调速技术和控制技术已经非常成熟，但还没有将变频调速技术和控制技术同时应用于井下防爆绞车控制的报道。

究其原因现有的国内外生产的变频器大多不适应我国煤矿井下生产所用电压等级二现有的变频器和控制器均不防爆，不能满足高瓦斯矿井煤与瓦斯突出矿井井下工况的要求三国内外生产的隔爆变频器普遍采用油浸或水冷散热方式，体积庞大价格高不便于安装和现场维护四没有适用于井下提升机的变频器控制的应用软件和控制应用软件。

移动组合式全数字四象限变频防爆绞车控制系统较好地解决了以上的问题。

在国外，钻机制造商德国公司公司以及美国公司拥有先进的绞车控制技术电动机四象限传动技术以及电子自动司钻控制技术。

这些绞车控制系统能根据钻压机械钻速转盘转速和扭矩等参数控制钻井钢丝绳的连续递送以保持稳定的钻井状态，进而大大提高钻井效率。

如德国公司齿轮传动绞车德国公司新代齿轮传动绞车采用四象限控制技术，配有台或台直流或交流电动机，能平稳地减速和停止下降或上升的载荷，在不超过设备使用限制的情况下，直流和交流电动机都能运用再生制动技术，制动能量大部分回馈给电网。

绞车控制系统通过控制电动机四象限传动，使能量在个起下钻作业中按个不同传动阶段分配。

绞车的控制系统是通过个的交流电动机来实现其它的辅助驱动。

在钻井过程中，自动化司钻控制电动机实现恒钻压自动送钻，保持设定的参数，使钻井工具的寿命得以大大增长。

另外，在主电动机失效时，还可做为应急装置，将井中钻具提起。

绞车控制系统还包括套智能防碰系统，用来优化游车上下运行过程中的安全和效率，它监控绞车独立的个刹车系统。

系统提供了整个提升系统动能的参数分析，并考虑了包括系统制动能力钩载游车的速度和位置等参数，在位于司钻控制室的系统终端设定系统的上下限位。

两个上独立计算大钩的位置速度和制动距离。

根据控制系统的运算法则，并考虑到系统的动能和绞车的刹车系统能力，两个能独立启用再生制动涡流刹车或盘式刹车。

大钩位置载荷和所需要的制动距离等参数持续地由两个微处理器检测和比较，任何差异都认为是系统失效。

电动机再生制动涡流刹车和盘刹紧急制动将被激活，使载荷制动停止。

二公司绞车德国公司已成功地将四象限传动用于其链传动钻机上，将电动机用于刹车，并将能量回馈。

盘式刹车只用于驻车或紧急制动。

绞车遥控操作，游车可以准确定位。

自动送钻速度从到。

三美国公司单轴绞车美国公司最新代单轴绞车，充分利用了交流变频的控制技术，可不使用摩擦离合器而使用电动机再生制动来保持负荷。

高性能可精确控制的空气冷却和水冷却伊顿组合盘式刹车可实现自动送钻，并且使该绞车唯的刹车空气冷却模块用于紧急制动和负载的静态控制，而水冷却模块用于钻井钢丝绳的均匀递送游车运行钻压以及其它钻井参数的动态控制。

而我设计的绞车及其控制系统，仅仅是以很简单的方式对绞车进行控制，由进行编程，实现对绞车各种动作的控制。

绞车的选型计算与设计设计参数泵房总重吨，斜坡的坡度度，绞车的垂直提升高度，泵房的行走速度绞车钢丝绳的布局为了安全考虑，采用双滚筒，双绳提升泵房。

为了使所选的绞车结构和尺寸尽量的小，以降低成本，采用滑轮组来改善泵房的受力情况，从而选择合适的零部件，进而达到优化系统的目的。

我设计的绞车不采用固定滚筒和游动滚筒的形式，两个滚筒使用相同的绳索布局，并且都以相同的方式提升绞车。

图钢丝绳的布局选择钢丝绳钢丝绳的选择原则是根据绳的终端最大可能的悬垂重量等条件初选，再进行安全系数的验算。

每米钢丝绳质量的计算公式其中，每根绳提升的泵房的重量钢丝绳的抗拉强度为斜坡角度，提升斜长钢丝绳安全系数，其值参考煤矿安全规程中规定的提升钢丝绳的安全系数的要求，专为升降物料用的钢丝绳不得小于。

泵房阻力系数，取钢丝绳阻力系数，取参数结果选型结果表名称直径全部钢丝的断面积参考重量钢丝绳公称抗拉强度钢丝绳钢丝股芯第层第二层二三钢丝破断拉力总和三角股钢丝绳股绳纤维芯此三角股钢丝绳的主要用途它是同向捻钢丝绳，主要用于立井提升，高炉卷扬，露天矿斜坡卷扬，缆车，电铲，以及双卷扬左同向与右同向绳可成对使用的各种起重设备，例如重型冶炼浇铸吊车等。

验算钢丝绳的安全系数公式其中，为所选钢丝绳破断力总和，即为重力加速度，即结果结论钢丝绳符合要求。

此外，双绳提升，两根钢丝绳同时断的概率要比根绳的小得多。

绞车的选择和计算主轴的结构尺寸选择滚筒直径的主要原则是使钢丝绳绕经滚筒时产生的弯曲应力不要过大，以便保持钢丝绳的定承载能力和使用寿命，钢丝绳弯曲应力的大小及其疲劳寿命，取决于滚筒和钢丝绳的直径比。

预选绞车滚筒的直径公式其中，为滚筒直径为钢丝绳直径为钢丝绳中最粗钢丝直径结果绞车的最大静张力及最大静张力差的计算绞车各承力部件的结构强度是按照绞车系列参数规定的钢丝绳最大静张力和最大静张力差来设计的。

选择绞车时，应验算实际负荷所产生的最大静张力和最大静张力差，使它小于所选绞车规定的最大静张力和最大静张力差。

考虑到泵房的受力情况，则公式其中，为提升斜长，斜坡角度泵房运动时阻力参数，滚动轴承，滑动轴承提升钢丝绳运动时的阻力系数由于斜坡距离较短，钢丝绳始终处于绷紧状态，钢丝绳的阻力系数仅考虑动滑轮处的阻力，取值会小些，取为钢丝绳单位长度重量参数结果预选绞车类型表型号双刹最大静张力值最大静张力差卷筒直径卷筒宽度卷筒个数两卷筒中心距钢丝绳直径钢丝绳绳速外行尺寸长宽高主机重量绞车结构的设计上述所选用的矿用提升绞车是根据参数计算的结果进行的初选，考虑到我所设计的绞车只是单方向的提升，并且两卷筒是同时提升泵房，相当于两卷筒都是固定滚筒，所以，绞车的最大静张力差也应该是，则预选的绞车不满足要求，需要自行设计绞车的结构。

而上述所选的双刹型绞车的技术参数可以作为参考，从而有利于设计的合理性。

原始数据滚筒直径绳缠绕圈数绳的间距摩擦圈滚筒宽度至少，取缠绕层数层滚筒个数钢丝绳最大静张力钢丝绳最大静张力差钢丝绳最大直径钢丝绳的钢丝最大直径钢丝绳单位长度重量钢丝绳所有钢丝总断面积钢丝绳所有钢丝破断力总和，抗拉强度为提升速度取环境温度环境湿度不小于传动方式机械式传动滚筒支轮轮缘的直径，取因为滚筒支轮轮缘的作用之是定位钢丝绳，使其始终处在滚筒的宽度之内，所以，支轮轮缘直径取的比计算值要高出些。

最大提升高度公式单层提升高度其中，为缠绕单层的最大提升高度为滚筒两挡绳板之间的宽度为使用钢丝绳的最大直径为由滚筒挡绳板内侧至筒壳出绳孔中心的距离滚筒筒壳钢板厚度为钢丝绳在滚筒上的缠绕节距滚筒的名义直径钢丝绳在滚筒上缠绕的摩擦圈，通常取试验用钢丝绳长度绞车实际使用的频率较低，但是，为了保证绞车的安全运行，每隔定的时间还是要进行检查，间隔的时间可以取的长些，则取参数取，结果结论斜坡提升的绳长是，所以，单层提升高度值满足要求。

变位质量计算筒壳参考液压绞车中的相关参数，并由设计图纸，取筒壳的质量为图滚筒筒壳参数零件的惯性回转直径零件的实际重量滚筒直径支轮支轮的结构如下图，由轮圈环筋四部分组成，其尺寸已经在图中标注出，以便于后续的计算。

图滚筒支轮支轮重量，将支轮分解为四部分主轴装置变位质量为筒壳强度计算已知条件，绞车滚筒的筒壳的结构尺寸如下图滚筒筒壳结构尺寸筒壳材质筒壳厚度筒壳厚度中线半径筒壳弹性模数钢丝绳弹性模数钢丝绳横向弹性模数筒壳自由段强度计算查表得是低合金结构钢，含碳量，用于制造大型容器和管道。

其抗拉强度，屈服点，伸长率，则许用应力参数钢丝绳最大静张力，筒壳厚度，绳圈间距取钢丝绳排列间隙，由于筒壳变形，使钢丝绳拉力降低的系数滚筒宽度筒壳的弹性系数钢丝绳单位长度重量，斜坡倾角，计算缠绕层绳时，筒壳自由段压缩应力结论该绞车滚筒采用，钢板时，可以满足要求。

筒壳在支轮处的强度计算当时，可认为筒壳与支轮的连接为固接结构当时，可认为筒壳与支轮的连接为铰接结构。

该绞车筒壳的尺寸，筒壳的弹性系数故认为该绞车筒壳与支轮连接为铰接结构，可按下述方法计算筒壳在支轮处的强度。

支轮区筒壳弯矩为最大弯矩可由求出，即在处，相应的弯曲应力相应的压缩应力根据最大剪应力理论，合成应力据计算最大合应力发生在处，此时合应力为筒壳在支轮处的强度计算如下，筒壳上单位面积的压力支轮处钢丝绳拉力降低系数取平均值在处，在处，筒壳符合要求。

主轴的结构尺寸主轴使用的材料为号钢，经热处理正火加回火，相应得参数主轴的尺寸设计是根据轴上承载的各个部件的尺寸，并考虑各个零部件的定位情况而确定。

在主轴上有两个滚筒对滑动轴承开式齿轮深度指示器光电旋转编码器的安装。

此外，还要考虑盘形制动器的尺寸。

主轴结构尺寸如图纸。

主轴承的选择主轴处的轴承，我采用对开式四螺柱正滑动轴承。

主轴承的结构，它是由铸铁制作的轴承体轴承盖，铸铁制的上下瓦衬和巴氏合金衬层等部件组成。

在上下瓦衬的接口处有瓦口垫，以便调整轴颈与轴瓦间的间隙用。

滑轮组的设计滑轮组的布局不同，会导致绞车的提升钢丝绳的长度不同，从而影响到对滚筒强度的要求的不同，同时，钢丝绳本身的受力情况也要发生变化，所以，应该合理进行布局。

绳索滑轮般用来导向和支承，以改变绳索及其传递拉力的方向或平衡绳索分支的拉力。

滑轮组分为省力和倍增两种，省力滑轮组用