機械畢業(yè)設計（論文）-煤礦專用提升容器設計--箕斗尾繩懸掛裝置設計【全套圖紙】.doc

學校代碼：_ 學 號：0410301063BACHELOR DISSERTATION論文題目：箕斗尾繩懸掛裝置設計 學科專業(yè)： 作者姓名： 導師姓名： 完成時間：2008年6月1日 煤礦專用提升容器設計箕斗尾繩懸掛裝置設計中文摘要立井多繩箕斗是在煤礦立井中用來配合摩擦輪提升機提升礦物的一種提升容器。目前我國煤礦使用的是JD系列的立井多繩提升煤礦箕斗。該系列箕斗已列入煤炭部部頒標準。在多繩提升系統(tǒng)中，為了減少提升側與下放側的張力差，采用平衡尾繩是十分必要的。平衡尾繩一種為扁鋼絲繩，另一種為圓鋼絲繩，二者都滿足使用要求。但扁鋼絲繩目前仍是由人工編織的，成本高，產量少，價格貴且質量不能保證。圓鋼絲繩則恰好相反，因此在JD系列多繩箕斗標準設計中選圓尾繩。本次通過對箕斗尾繩裝置的設計，了解他們的設計方法即箕斗尾繩懸掛裝置的零件的安裝、設計計算、零件的工藝分析、箕斗尾繩懸掛裝置的工作原理，根據所設計的箕斗尾繩懸掛裝置的工作需要，合理選擇各個零件，連接件的材料及對所選的材料進行相應的熱處理。關鍵詞：立井多繩；提升機；尾繩懸掛裝置；提升系統(tǒng) Vessel design for the up grading coal mine skip tail rope suspension designAbstractShaft more than skip rope is used in the coal mine shaft in the elevator with friction wheel of a mineral upgrade upgrade containers. At present, Chinas coal mines are using the JD series of coal mine shaft more than Shengti or skip. The series has been included in the Coal Ministry skip Buban standards. Shengti or more in the system, in order to reduce lateral raise tension with the decentralization side of the poor, by the end of rope balance is essential. The end of a rope for balance Chen Shui-bian rope, a wire rope for a round, both meet the use requirement. However, Chen Shui-bian is still a rope woven from the artificial, high cost and low production levels, prices and quality you can not guarantee that. Round wire rope is just the opposite, in the JD series of multi-standard design selected skip rope round tail rope. The skip through the end of the rope device design, to understand their design methods that skip the end of the rope suspension parts installation, design, parts of the process, skip the end of the rope suspension principle, the basis of the design Skip tail rope suspension of the work necessary, a reasonable choice of material connecting the various parts of the selected material and woke up the response to heat treatment.Key words: shaft more rope； elevator；the tail rope suspension；upgrade system第一章 箕斗概述51.1提升容器的概況51.2提升容器的輕型化發(fā)展51.2.1容質材料的選擇51.2.2輕質材料的選擇51.2.3高強鋼的應用61.3提升容器的改造61.4JD系列箕斗的自我完善和改造71.4.1JD系列立井多繩提煤箕斗的概述71.4.2JD系列立井多繩提煤箕斗的品種及基本參數81.4.3JD系列立井多繩提煤箕斗主要部件結構簡述10第二章 多繩箕斗設計計算122.1已知數據122.2箕斗圓尾繩懸掛裝置設計計算122.2.1連桿及連接銷軸強度驗算（圖2-2）132.2.2吊桿強度驗算（圖2-3）152.2.3連接螺栓強度驗算17第三章.主要零部件的工藝分析183.1連桿的工藝分析183.2吊桿的工藝分析193.3錐形支架的工藝分析203.4錐形套的工藝分析203.5軸承套的加工工藝分析22第四章.箕斗尾繩懸掛裝置的裝配工藝分析234.1螺紋連接要求：234.2.1滾動軸承的安裝：234.2.2滾動軸承的預緊234.2.3滾動軸承的潤滑244.3錐形套的澆注工藝244.3.1澆注前的準備工作244.3.2鋼絲繩頭的處理244.3.3澆注25第五章.箕斗尾繩的快速更換方法265.1準備工作265.2換繩步驟26第六章.多繩摩擦提升系統(tǒng)尾繩斷裂原因及其防護286.1斷繩原因分析286.2防護措施29第七章總結30參考文獻30致謝31第一章 箕斗概述1.1提升容器的概況 在我國煤礦生產中，提升容器是礦井中的主要設備，包括箕斗和罐籠兩類容器?；犯鶕褂玫V井類型分為斜井提煤箕斗和立井提煤箕斗。因斜井提煤箕斗結構簡單、應用范圍小。立井提煤箕斗按提升鋼繩的數量分為立井單繩提煤箕斗和立井多繩提煤箕斗。立井單繩提煤箕斗是在煤礦立井中配合單繩纏繞式提升機提升煤炭的一種容器。在我國曾普遍使用JLG系列單繩箕斗。近年因深井與大型礦井的出現，立井多繩箕斗配合摩擦輪提升機提升礦物得到廣泛應用，并且箕斗有向大型化發(fā)展的趨勢。目前我國煤礦大多使用JD系列多繩提煤箕斗，部分礦井使用適合本礦井生產條件的非標準多繩提煤箕斗。1993年部頒了JG系列和JL系列大型多繩提煤箕斗標準，大型箕斗已開始在國內礦井中應用。罐籠一般用于礦井的副井提升。罐籠的類型按提升鋼繩的數量分為單繩罐籠和多繩罐籠。單繩罐籠的型式多是單層單車和雙層單車的1t、1.5 t和3t系列罐籠，其結構必須備有防墜器，主要用于中、小型礦井提升。多繩罐籠的形式有每層裝1輛或2輛礦車的單層、雙層、3層和4層罐籠，在我國內雙層罐籠應用較多，4層罐籠極少應用。1.2提升容器的輕型化發(fā)展 提升容器的輕型化方向主要是指容器材質的選用和容器結構優(yōu)化設計的發(fā)展。1.2.1容質材料的選擇根據提升容器的結構特點、使用工況和現行容器的材質構成，對容器材質的選用重新進行討論。選用的材質，主要是輕質材料和高強鋼，這兩類材料的應用，在國內輕型容器的方面都有一定的發(fā)展。1.2.2輕質材料的選擇輕質材料，主要是指鋁質輕合金和復合材料，從國內使用輕質材料情況統(tǒng)計看，多使用鋁合金的型材和板材。因材料綜合性能受限制，特別是沖擊韌性差，焊后熱影響區(qū)變脆。以鋁合金為主材的容器在我國發(fā)展使用，尚未達到成熟階段。同鋼制容器相比，輕合金容器造價昂貴，目前在國內僅在小型提升容器上使用。 輕合金容器還存在摩擦火花安全性的問題。目前國內采用調整合金組成元素含量和防護涂層兩種方案進行技術處理，但是前者在連續(xù)摩擦的工況條件下，仍很難解決摩擦火花，而防護涂層受到摩擦沖擊也很容易破壞。如何解決輕合金摩擦火花問題，國內外還處在研究階段。輕合金防腐性能較差，在礦井淋水嚴重、通風不暢的情況下，化學腐蝕較為嚴重、通風不暢的情況下，化學腐蝕較為嚴重。目前國內對輕合金板材用陽極氧化表面處理，形成一層保護性氧化膜，但對提升容器的使用工況條件來說，還不能完全達到防護要求。鋁合金的彈性模量約是鋼鐵的1/3，同鋼制容器相比，在受力相同的條件下，鋁制容器相比，在受力相同的條件下，鋁制容器的變化量大，動載荷及動力系數減??；鋁合金的沖擊韌性差，只相當于45鋼的1/2.因此，即便要使用鋁合金容器，設計時應注意以下兩點：（1）當受力桿件截面相同時，鋁合金的臨界應力比鋼小，其允許應力折算系數也小，設計計算時應進行精確的專門計算和驗算。（2）設計時應適當加大受力件的安全系數，使屈服極限有較大的裕度。1.2.3高強鋼的應用目前容器本體制作主材是Q235-A型鋼和Q235-A、16Mn板材。若在容器本體的主要受力桿件、盤體和箕斗的斗箱采用高強鋼型材和耐磨鋼板，可在相同受力情況減小板材的斷面尺寸、相同磨損情況減小板材的斷面尺寸，從而降低容器的整體重量。高強鋼在國內已開始使用，因其綜合機械性能和價格因素，會在容器的輕型化發(fā)展中有一席之地。當前，主要問題是國內極少有多規(guī)格的高強鋼型材供應。自制焊接高強型鋼，成本高，質量不穩(wěn)定，難以適應大批量生產使用的需求。對提升容器的結構進行優(yōu)化設計，首先建立合理的數字模型，在保證必需的強度和剛度的同時，適當確定各構件的最優(yōu)結構形狀和位置尺寸。如對箕斗設計來講，合理地選擇閘門的結構和安裝位置尺寸，可從總體結構降低箕斗的不平衡度，適當減少配重；物料松散力學在箕斗設計計算的應用，可正確地分析計算箕斗結構受力狀況，精確計算閘門的受力及開閉力等。1.3提升容器的改造由于我國礦井的井型多，新舊程度不同、使用條件各異、地質條件復雜，為滿足礦井的提升需要，許多礦井對原設計使用容器進行局部結構改造。有的新建礦井直接使用技術先進、結構合理的非標準提升容器，也取得了很大成效。JD系列箕斗為固定曲軌底卸式箕斗，其閘門是采用曲軌連桿下開折頁式平板閘門，閘門開閉是借助安裝在井口卸載位置的國定卸載裝置來完成。閘門的開閉過程在理論上完全可行，但在實際工況條件下還存在下列問題：（1）重箕斗進入卸載曲軌，在很短曲線段行程內完成卸載，產生沖擊載荷很大，不但對井造成強烈沖擊，而且在沖擊載荷作用下，螺栓孔和軸套嚴重磨損，導致閘門運動軌道發(fā)生變化或閉鎖不到位，閘門會自動打開。（2）在運行過程中，因卸載滾輪與卸載曲軌之間存在設計間隙，箕斗曲軌板與卸載曲軌之間存在設計間隙，箕斗曲板軌、卸載曲軌的制造、安裝誤差、卸載曲軌襯板磨損過量等原因，使連桿自鎖機構動作不到位，而閘門自重和斗箱內的壓力方向與閘門開啟方向相同，當閘門受到振動和煤流沖擊時，均有被迫開啟的危險。（3）閘門開啟的時伸出箕斗斷面范圍，國內也曾發(fā)生過箕斗閘門與溜煤板或其它井筒裝備相撞而造成惡性事故，影響礦井的安全生產。1.4JD系列箕斗的自我完善和改造通過近年來實踐經驗總結，從以下幾個發(fā)面進行了完善設計，來保證JD系列箕斗自動卸載的可靠性和安全性。（1）完善閉鎖機構：在曲軌板導向槽上增加反斜角堆焊材料；彈簧夾改成斜坡；增加部分構件強度，防止變形影響閉鎖結構工作。（2）改進閘門固定支座結構，設計上止口。（3）增大卸載段的圓弧半徑，改善卸載軌跡，減少連桿軌跡點變化范圍，使軌跡平滑，閘門開啟時所受載荷均勻。1.4.1JD系列立井多繩提煤箕斗的概述立式立井一般都采用箕斗提煤，箕斗有立井單繩提煤箕斗和立井多繩提煤箕斗。立井單繩提煤箕斗是煤礦立井中配合單繩纏繞式提升機提升煤炭的一種容器。我國煤礦曾普遍使用這種形式的箕斗，因為它投資少，便于維護的設備。但是，近幾年由于深井與大型礦井的出現，多繩提升設備得到了優(yōu)先選用。20世紀70年代我國設計的大型礦井，為滿足立井200萬以上提升能力的要求，一般需要在一個井筒里布置兩對12噸或17噸箕斗。這樣不僅加大了井筒的斷面，而且基建投資也高，這次我設計了17噸箕斗、箕斗尾繩懸掛裝置及其各個零部件。 箕斗尾繩懸掛裝置在多繩提升系統(tǒng)中為了減小提升側與下放側鋼絲繩的張力差，箕斗尾繩懸掛裝置由連桿、吊桿、錐形支架、錐形套等件組成.1.4.2JD系列立井多繩提煤箕斗的品種及基本參數JD系列多繩提煤箕斗按罐道分，有鋼絲繩罐道和剛性罐道兩種。鋼絲繩罐道箕斗其罐道布置在箕斗兩側面的四角，導向用半分滑套。剛性罐道箕斗、采用矩形斷面箕斗、膠輪滾動罐耳，罐道布置在箕斗兩端。JD系列多繩提煤箕斗按裝載方向又可分為同側裝卸式和異側裝卸式兩種。結合罐道和裝卸載方向的不同。JD系列多繩提煤箕斗共有四種型式，即：鋼絲繩罐道、同側裝卸式多繩提煤箕斗，型號JDS，鋼絲繩罐道、異側裝卸式多繩提煤箕斗，型號JDSY，剛性罐道、同側裝卸式多繩提煤箕斗，型號JDG，剛性罐道、異側裝卸式多繩提煤箕斗，型號JDGY。JD系列多繩提煤箕斗按名義載重量分有4、6、9、12、17五種噸位：按斗箱斷面分，有2200X1100毫米、2300X1300毫米和2400X1550毫米三種尺寸；按提升鋼絲繩數分，有4繩和6繩兩種。結合以上不同種類共組成二十八個品種。立井多繩提煤箕斗的基本參數見表1-1.表1-1 JD系列多繩提煤箕斗多 繩 提 煤 箕 斗 型 號名義載煤量有效容積斗箱斷面2最大終端載荷 鋼 絲 繩 罐 道剛 性 罐 道同側裝卸式異側裝卸式同側裝卸式異側裝卸式JDS-4/55X4JDSY-4/55X4JDG-4/55X4JDGY-4/55X444.42200x110022JDS-6/55X4JDSY-6/55X4JDG-6/55X4JDGY-6/55X466.62200x110022JDS-6/75X4JDSY-6/75X4JDG-6/75X4JDGY-6/75X466.62200x110030JDS-9/110X4JDSY-9/110X4JDG-9/110X4JDGY-9/110X49102300x130044JDS-12/110X4JDSY-12/110X4JDG-12/90X4JDGY-12/90X41213.22300x130044JDS-12/90X6JDSY-12/90X6JDG-12/90X6JDGY-12/90X41213.22300x130054JDS-16/150X4JDSY-16/150X4JDG-16/150X4JDGY-16/150X41617.62400x155060JDS-17/160X4JDSY-17/160X4JDG-17/160X4JDGY-17/60X41718.22400x155064多 繩 提 煤 箕 斗 型 號主鋼絲繩罐道剛性CDEF同側裝卸式異側裝卸式同側裝卸式異側裝卸式JDS-4/55X4JDS-4/55X4JDS-4/55X4JDS-4/55X4140080020001250JDS-6/55X4JDS-6/55X4JDS-6/55X4JDS-6/55X4JDS-6/75X4JDS-6/75X4JDS-6/75X4JDS-6/75X4JDS-9/110X4JDS-9/110X4JDS-9/110X4JDS-9/110X4160083021001450JDS-12/110X4JDS-12/110X4JDS-12/110X4JDS-12/110X4JDS-12/90X6JDS-12/90X6JDS-12/90X6JDS-12/90X6JDS-16/150X4JDS-16/150X4JDS-16/150X4JDS-16/150X4185085022001700JDS-17/160X4JDS-17/160X4JDS-17/160X4JDS-17/160X4195088023001750表中型號標記示例說明如下：J D S Y-12/110X4提升鋼絲繩數為4繩每根提升鋼絲繩懸掛裝置的破壞載荷為110噸力箕斗名義載重為12噸異側裝卸式（同側裝卸不標注）鋼絲繩罐道（剛性罐道標記G）立井多繩提煤箕斗1.4.3JD系列立井多繩提煤箕斗主要部件結構簡述 JD系列多繩提煤箕斗有提升鋼絲繩懸掛裝置、框架、斗箱、閘門裝置、尾繩懸掛裝置、導向裝置、活動蓋板和安全蓬蓋等部件組成。井底煤倉的煤炭通過裝載設備計量斗裝入箕斗斗箱?；诽嵘降孛婧?，借助安裝在卸載位置的固定曲軌打開斗箱底部閘門，將煤卸入井口煤倉。卸載后，當箕斗逐漸下放離開卸載位置時，卸載曲軌又將閘門自動關閉，于是空箕斗即可下放至井底重新進行裝載工作?；穲A尾繩懸掛裝置如圖（2-1）在JD系列立井多繩提煤箕斗標準設計中選用圓尾繩。圓尾繩懸掛裝置為轉環(huán)式結構見圖（2-1），它由一個單列推力球軸承、兩個單列向心球軸承，以及連桿、吊桿、錐形支架、錐形套等件組成，它的上部連桿用銷軸與框架的尾繩梁連接，下部通過錐形套筒采用合金澆注方法將尾繩繩頭連接起來，尾繩的重量通過連接螺栓直接作用在推力球軸承上，因此圓尾繩在提升過程中由于長度和重量變化引起的扭轉力，通過向心推力球軸承的旋轉自動消除。多繩提升容器的尾繩數量不得少于二根。因此四繩箕斗一般采用兩根尾繩，六繩箕斗一般采用三根尾繩。全部尾繩鋼絲繩每米重量要盡可能接近相同。尾繩懸掛裝置的最大工作載荷應根據提升鋼絲繩懸掛裝置最大工作載荷與提升容器 自重和載重之差除以尾繩數來制定?？紤]到箕斗和罐籠能互相通用，WY型圓尾繩懸掛裝置共設計了四種規(guī)格，其基本參數及主要尺寸如表1-2所示。表1-2 WY型圓尾繩懸掛裝置基本參數及尺寸型號參數及尺寸WY-60WY-80WY-110WY-150WY-160設計破壞載荷 kgf允許工作載荷 kgf 用于重物提升（箕斗）時 用于人員及重物提升（罐籠）時適用平衡鋼絲繩直徑dW mm適用提升鋼絲繩直徑 mm主吊桿螺紋直徑 d單向推力球軸承型號 重量 kg600006000460028352123M42X38049658000080006200324322.528M48X3841093110000110008500405127.532.5M56X48412128150000150001150045623140M64X48413179160000160001250065755260M80X48420195第二章 多繩箕斗設計計算以剛性罐道、同側裝卸式、四繩十七噸提煤箕斗為例進行設計計算。2.1已知數據箕斗型號：；名義載重：；有效容積：18.2 mm3；斗箱斷面：2400x1550mm2；箕斗自重：27007kg；最大終端載荷：64tf；2.2箕斗圓尾繩懸掛裝置設計計算 系列多繩箕斗采用轉壞式尾繩懸掛裝置，其結構如圖2-1所示。尾繩懸掛裝置的最大工作載荷應根據容器配用的提升鋼絲繩懸掛裝置的工作載荷、容器的自重和載重等因素來決定?？紤]到箕斗和罐籠均能采用的要求，共設計了五種規(guī)格的圓尾繩懸掛裝置，其主要技術特征及各種箕斗的配合情況如表2-1。 表2-1圓 尾 繩 懸 掛 裝 置尾繩懸掛裝置代號設計破壞載荷tf最大工作載荷tf用于箕斗最大工作載荷tf用于罐籠圓尾繩直徑mm吊桿螺紋直徑mm單向推力球軸承型號重量kg配用箕斗型號WY-6060 6 4.62838M42X3840965JDS4/55X4JDG6/55X4WY-808086.23243M48X3841096JDS-6/75X4JDGWY-110110118.54051M56X48412128JDS9/110X4JDG12/110X4 12/90X6WY-1501501511.54562M64X48413179JDS16/150X4JDGWY-16016016156575M80X48420195JDS17/160X4JDG現以為例進行計算2.2.1連桿及連接銷軸強度驗算（圖2-2）對于圓尾繩懸掛裝置，其工作載荷，連桿及銷軸有關尺寸為：， ，,，。圖2-2連桿上部斷面的拉應力孔壁平均壓力按拉密公式計算孔內壁拉應力連桿下部II-II斷面的拉應力孔壁平均壓力按拉密公式計算孔壁拉應力上部連接銷軸彎曲強度按中間均部載荷的簡支梁計算下部連接銷軸彎曲程度連桿及連接銷軸材料均為45號鋼，許用拉應力取，許用彎曲應力去。由以上計算結果可知、及均小于，及均小于，故強度足夠。 五種圓尾繩懸掛裝置的連桿及連接銷軸強度計算結果列于表2-2。表 2-2 連 桿 及 連 接 銷 軸 強 度代號單位WY-60WY-80WY-110WY-150WY-16060008000110001500016000amm4045506068mm90100110130136mm100110120140150cmm2023252628dmm5560658090mm78.680.294111.8130mm707785100120Rmm657080100150429444489500511.5273296338313261.4474518573526391.5333348400417476.19273290338313317.46474508573526475.49879011540189753067538400528534691599526.75750010900165002625034400451505601513471.882.2.2吊桿強度驗算（圖2-3）尾繩懸掛裝置吊桿有關尺寸為：，斷面的拉應力孔壁平均壓力按拉密公式計算孔壁拉應力吊桿最小直徑在螺紋退刀槽處，此處的拉斷應力為吊桿材料45號鋼，許用拉應力。計算結果表明、及均小于，故強度足夠。圖2-3五種圓尾繩懸掛裝置的吊桿強度計算結果列于表2-3表 2-3 吊 桿 強 度 驗 算代號單位WY-60WY-80WY-110WY-150WY-160kgf60008000110001500016000amm4045506068bmm100110120140130dmm5560658090Rmm657080100150mmmm37.543.5505870333356400417588.2q273296338313261.4474518573526391.5544539561568415.962.2.3連接螺栓強度驗算每個圓尾繩懸掛裝置均用8個螺栓將繩頭錐形套筒與旋轉外殼連接如圖2-1所示。螺栓直徑為d，在工作中承受拉力載荷，拉斷應力為式中 螺紋內徑，；螺栓的有效面積，對于懸掛裝置，；連接螺栓數量，=8。螺栓材料45號鋼（WY-60、WY-80螺栓材料為35號鋼，WY-150螺栓材料為45號鋼），許用應力，故強度夠。五種懸掛裝置的連接螺栓強度驗算結果列于表2-4表 2-4 連 接 螺 栓 強 度 驗 算代號單位WY-60WY-80WY-110WY-150WY-160kgf60008000110001500016000dmmM16M20M24M24M30F1.4412.2523.2433.2435.31520444424578376.6520520520610610第三章.主要零部件的工藝分析3.1連桿的工藝分析1） 連桿是箕斗內一個重要的零件如圖（3-1），連桿的材料為45號鋼。模鍛件成型后安排了正火熱處理。通過正火熱處理可適當地提高材料的強度和硬度，減小內應力，避免切削時產生“粘刀子”現象。以下其他模鍛件也如此。圖3-12） 連桿屬小批量生產，可在通用機床上加工。3） 正火處理后銑長136mm寬150mm的端面，再以此端面為定位基準，在一次裝夾下銑兩個長方體，先銑長136mm寬150mm高150的長方體外端面，再銑長136mm寬68mm高385mm的長方體各端面，保證了長方體各個面與端面的垂直度。4） 以斷面中心軸線為定位基準夾具裝夾不變，半精鉆的孔，保證了孔軸線與端面的平行度以及端面中心軸線的垂直度。5） 連桿在基準面上開的長方體槽。因為模鍛精度很高而且與吊桿配合時余量很大，可以不用再加工。3.2吊桿的工藝分析1) 吊桿是箕斗內一個重要的零件如圖（3-2），吊桿的材料為45號鋼。模鍛件成型后安排了正火熱處理。通過正火熱處理可適當地提高材料的強度和硬度，減小內應力，避免切削時產生“粘刀子”現象。根據吊桿的技術要求，有關表面的基準線均為外圓的軸線。圖3-22) 吊桿屬小批量生產，可在通用機床上加工。3) 粗磨外圓后在銑長68mm寬130mm高370mm的長方體，能保證長方體有一個精度較高的定位基準。以軸線為定位基準銑長方體的各個面。4) 換車床加工，夾具不變，以軸線為定位基準，車的圓弧，再車的外圓，再以為始圓為終圓車錐角為的外圓錐。在車、的外圓，換刀車的螺紋，在換刀車的倒角。以上的加工可在數控機床上加工。5) 以長68mm寬130mm的長方形端面和外圓軸線半精鉆的孔，保證了孔軸線與端面的平行度以及與外圓軸線的垂直度。6) 以外圓的上端面和外圓軸線為定位基準精鉆均布的深40的孔，再在四個均布的孔上攻深32的螺紋。3.3錐形支架的工藝分析1） 錐形支架在箕斗內起支承作用，是重要的零部件如圖（3-3），錐形支架的材料是45號鋼，模鍛件成型后安排了正火熱處理。根據錐形支架的技術要求，有關表面的基準線均為的外圓的軸線。圖3-32） 錐形支架屬小批量生產，可在通用機床上加工。3） 粗磨外圓以外圓軸線為基準一次裝夾車錐度為的外圓錐，再車的外圓，換刀車的倒角。4） 以軸線為基準車的倒角。5） 以軸線為基準精鏜深43的孔。6） 以軸線為基準在的外圓端面上精鏜的孔。7） 以軸線為基準半精鉆均布的的孔。3.4錐形套的工藝分析套類零件主要是作為旋轉或固定軸類零件的支承，承受軸的徑向力。例如，車床光杠、絲杠的兩端支架的襯套等。而套類零件的內表面比外表面的加工困難得多，這是因為：孔加工是在零件內部進行的，切削情況不易直接用眼睛來觀察；刀桿的截面大小受孔徑的限制，特別是加工孔徑小，長度長的孔時，刀桿細而長，就導致刀桿剛性差；切屑不易排出，冷卻液較難注入切削區(qū)域；當工件壁厚較薄時，加工中零件容易產生變形；內孔的測量要比外圓困難，尤其是對小直徑孔的測量。套類零件是以尺寸精度和表面粗糙度為主，而形狀和位置精度，是根據工件用途來卻定的。圖3-41）錐形套是箕斗內一個重要的零件如圖（3-4），錐形套材料為45號鋼，模鍛件成型后安排了正火熱處理。通過正火熱處理可適當地提高材料的強度和硬度，減小內應力。根據錐形套的技術要求，有關表面的基準線均為外圓軸線。2）錐形套屬小批量生產，可在通用機床上加工。3）若錐形套的毛坯加工余量大，而外圓加工余量小時，則第一道工序應以外圓定位加工錐孔；反之，有頭道工序以錐孔加工外圓，即粗基準選在加工余量最小的表面。4）在錐形套筒內的錐孔上開了四個錐形槽，它們在鍛造時成型加工出來，沒有技術要求，只是在裝配的時候開的四個工藝錐槽。5）粗磨外圓以外圓軸線為基準車R10的倒圓角車的外圓，裝夾不變車的倒角。6）以外圓軸線為基準,車的倒角。7）以外圓軸線為基準, 半精鉆均布的的孔。3.5軸承套的加工工藝分析圖3-51）該軸承套是箕斗尾繩里的軸承套，對軸承起保護作用。并且對整個裝置起定位和支承作用，該軸承套屬薄壁套筒內工件，形狀簡單而技術要求較高如圖（3-5）2）為保證軸承套的尺寸精度、形狀和位置公差、技術要求的實現，在精加工前可進行除應力的熱處理。3）軸承套的孔徑與壁厚的比值已經達到66倍，壁厚僅為4mm，導致半徑方向的剛性差，如用三爪卡盤夾住工件外圓，卡爪夾緊處的外圓就會產生明顯的彈性變形。若半精車，磨削加工后內孔的彈性變形部分被車削，磨削掉，內孔在機床上測量是圓的，一但放松卡爪，取下工件，內孔的彈性變形部分則恢復，其內孔的幾何形狀成為三角形或多角形。4）對于其工件特點可以采用軟卡爪裝夾，以增大卡爪和工件的接觸面積。用軟卡爪裝夾工件，軟卡爪是未經淬硬的卡爪，形狀與原來的硬卡爪相同，使用時，把硬卡爪前半部分拆下，換上軟爪，用螺釘連接，如果卡爪是整體式的，可以用舊的硬卡爪在夾持面上焊一塊鋼料、焊上軟卡之后，必須用鏜孔車刀把軟卡的夾持面進行車削，車削卡爪的直徑跟被夾的零件應基本相同，并車出一個階臺，可使工件端面正確定位。在車軟爪之前，為了消除間隙，必須在卡爪內端夾持一段稍小于工件直徑的定位圓柱，待車好后拆除。用軟卡爪裝夾工件能夠保證位置精度，同時也可以減少找正時間，及防止夾傷零件。第四章.箕斗尾繩懸掛裝置的裝配工藝分析裝配工藝是決定機器質量的重要環(huán)節(jié)。機器設計的技術要求，需要通過良好的裝配工藝才能達到。4.1螺紋連接要求：1） 裝配螺栓時應該要保證適當的預緊力；2） 螺栓桿部在裝配時不應產生彎曲變形；3） 螺栓的頭部、螺母端面應與被連接件接觸良好；4） 裝配時應按一定順序擰緊螺母。4.2滾動軸承裝配4.2.1滾動軸承的安裝： 清洗軸承，加熱清洗軸承的防銹油脂。經過清洗的軸承應該保持清潔。 滾動軸承裝配時的壓力應直接加在待配合的套圈端面，不允許通過滾動體傳遞壓力。除壓入法外，對過盈量較大的配合也可以采用加熱法和冷縮法。 軸承內圈與軸徑配合較緊，因此先將軸承裝在軸徑上，然后連同軸一起裝入座孔內。 壓入軸承時，應該采用套筒，以使壓力均勻的作用于軸承端面。不應使用沖子和銅棒之類的工具。特別是銅棒，它不單使軸承受力不均，而且會使銅屑落入軸承內。 推力球軸承裝配時，應區(qū)分緊圈和松圈，松圈的內孔比緊圈內孔大，緊圈所靠的端面與內孔所配合的是同一個零件，或者是具有相同的轉速，否則會產生咬死的現象。 滾動軸承上標有代號的端面應裝在可見部位。 在裝配滾動軸承過程中，應嚴格防止雜物進入軸承內。 裝配后，軸承轉動應靈活，無異常聲音，工作時軸承溫度不超過。4.2.2滾動軸承的預緊滾動軸承的預緊或稱預加載荷，就是在安裝軸承的時候，在軸承的軸向或徑向給一定的力，消除軸承的間隙，甚至產生一定的負間隙。從而可以提高軸承的壽命、旋轉精度和剛度，減少軸承在工作時的變形與負荷之間的關系是非線性的緣故。但是軸承的預加載荷不能太大，因為軸承的實際載荷是等于工作載荷再加上預加載荷。因此過大的預加載荷會造成軸承的發(fā)熱、磨損、壽命下降。向心推力球軸承預加載荷，是由軸承內、外圈相對軸向位移實現。4.2.3滾動軸承的潤滑潤滑的目的是減小摩擦和降低溫升。潤滑劑和潤滑方式取決于軸承的類型、速度和工作負荷。合適的潤滑，可以降低軸承的溫度和延長使用期限。滾動軸承在速度較低時，用如潤滑脂比用潤滑油溫升低。在速度較高時，則用潤滑油較好。速度的高低用速度系數判斷。對于向心軸承，速度系數為；對于推力軸承，速度系數為。式中軸承的轉速；軸承孔徑與外徑的平均值；推力軸承外徑；推力軸承的高度。當速度系數等于或小于表4-1所列的值時，宜用潤滑脂潤滑；否則宜用油潤滑。表 4-1 滾 動 軸 承 潤 滑 劑 的 選 擇軸承型式軸承型式0000360004600020007000318210022681008000速度系數500000750000400000400000200000500000速度系數25000080004.3錐形套的澆注工藝4.3.1澆注前的準備工作1）在距繩端1m左右用鐵絲把鋼絲繩困扎緊，并用切割機在距困扎處一定位置切斷鋼絲繩。2）把要澆注的鉛或鋅的金屬塊在爐子中融化待用。4.3.2鋼絲繩頭的處理1）把鋼絲繩頭套裝在如附圖所示的裝置中，抖開鋼絲繩頭至每一根鋼絲，最好把每一根鋼絲頭折成一小鉤。2）將抖開的鋼絲繩浸泡于汽油中，用鋼絲刷清洗干凈，待涼干后，用丙酮溶液進一步脫脂。4.3.3澆注1）把裝置用專門制作的簡易支架固定好，喇叭口應垂直向上，下口與捆扎鋼絲繩的鐵絲平齊，打入錐形楔鐵。2）把溶化好了的鉛或鋅的溶液注入附圖所示的裝置中，注入時要快要均勻，不可斷流，直到注滿為止，澆注端面最好比口略低35mm為宜。3）在澆注過程中，要防止化學藥品腐蝕和高溫燙傷。第五章.箕斗尾繩的快速更換方法煤礦主井采用多繩摩擦提升，井深，下井筒淋水較大，加上回風中有害氣體的侵蝕，加快了井筒實施的腐蝕損壞速度，增加了更換尾繩的次數，根據煤礦的實際情況，提出了在1070m車場通道，舊尾繩帶兩根新尾繩一次性懸掛，1070m主井臨時車場和裝載站各做兩個新繩頭，然后新尾繩帶回舊尾繩，舊尾繩分兩段在1070臨時車場和裝載硐室進行回收的施工方案。并在不停產的前提下順利地完成了更換尾繩的工作。5.1準備工作 制做3種特殊繩卡78副，雙聯卡導繩裝置兩套，并安裝在1070m主井臨時車場與井筒交叉口處；為滿足尾繩往施工現場運輸，按副井罐籠的幾何尺寸特制兩套尾繩；在車場通路敷設臨時軌道35m；運輸尾繩至車場通道；按規(guī)定將井下所有煤倉的煤拉空，以備施工時儲存煤。5.2換繩步驟如圖5-1所示為井筒示意圖。 圖5-11-副箕斗；2-新尾繩；3-新繩盤；4-導繩輪；5-分繩輪；6-主箕斗；7-繩卡；8-舊尾繩（1）將副箕斗停到尾繩連接裝置高出1070m水平12處；（2）將新尾繩穿過卡繩裝置，解開舊尾繩連接后，做副箕斗側新繩頭，再將舊尾繩卡在新尾繩上做臨時繩頭；（3）上提副箕斗到卸載位置停車；（4）如圖5-1，在1070m水平將新舊尾繩卡在一起，將新尾繩打折，在打折處加分繩輪，在折扣上方再將打折后的新尾繩以及舊尾繩用三副特制的繩卡卡在一起；（5）為克服副箕斗下放時新掛尾繩的影響，在主箕斗內裝5t煤做為配重；（6）下放副箕斗，每隔10m將打折的新尾繩和沒打折的新尾繩及 舊尾繩用特制的繩卡卡在一起；（7）當新尾繩尾部繩頭運行到高出裝載硐室地平面時停車，解除卡三根繩的卡子，繩卡卸完后，繼續(xù)下放主箕斗并將盤在裝載硐室內的新繩放出，每隔10m將新、舊尾繩用繩卡卡在一起，當主箕斗尾繩懸掛裝置高出裝載硐室地平面12m時停車；（8）解除舊尾繩與主箕斗的連接，按實際尺寸斷開新尾繩多余部分，做新繩頭。利用繩卡將新、舊尾繩用3副繩卡卡在一起；（9）如圖（5-2），在圖5-21-繩卡；2-新尾繩1070m水平處用3副繩卡將新、舊尾繩卡緊。在繩卡上部斷開舊尾繩，下放副箕斗，將副箕斗側舊尾繩回收到1070m水平臨時車場內；（10）下放主箕斗，當主箕斗側舊尾繩的斷頭運行到裝載硐室水平時，停車并解除三副繩卡后繼續(xù)下放主箕斗，將主箕斗側舊尾繩回收到裝載硐室內；（11）舊尾繩回收完后，檢查新尾繩連接懸掛情況、松緊程度等，再投入正常運行。第六章.多繩摩擦提升系統(tǒng)尾繩斷裂原因及其防護6.1斷繩原因分析斷繩情況分為兩類：一類是斷絲過多，從中間斷繩；另一類是繩頭澆注松散從尾繩連接裝置處斷繩。第一類斷繩較為常見，斷繩原因可歸納為下述幾方面：（1）有的鋼絲繩存在編捻應力，自身容易扭結，繩子運動軌跡不固定，與周圍的井筒裝備鋼梁發(fā)生摩擦，造成磨損斷絲斷股，最后斷繩。（2）隔離裝置設計不合理，保護裝置不起用，致使尾繩最底部極易扭結的地方成為事故源。一方面“8”形扭結勾住鋼梁螺栓頭，而提升機繼續(xù)運轉，強行帶動尾繩上升而使尾繩破壞。另一方面最底部鋼絲繩（如圖6-1）內應力最小，編捻應力一旦克服繩子的重量就形成扭結，甚至成團，扭結團向上拖動，與隔離梁接觸或被其掛住，導致繩子拉斷。（3）尾繩與罐籠平衡錘連接裝置處也是發(fā)生斷繩的常見地點。尾繩與連接裝置是用鋅金屬澆注而相連的。繩頭全部松散，若澆注