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礦井提升機減速器技術解析
發布時間：
2025-02-11
來源：
礦井提升機減速器技術解析
1.減速器的作用
減速器在礦井提升機系統中扮演著至關重要的角色，其主要功能是傳遞和轉換電動機的運動與動力。具體而言，減速器將電動機的高轉速轉化為提升卷筒所需的低轉速，并將電動機輸出的高轉矩轉換為提升卷筒所需的高工作轉矩。
2.負載特點
礦井提升機通常采用三班制連續運行，運行過程中會伴隨輕微的沖擊，且啟動和制動頻繁，正反向運轉交替進行。其負載類型屬于中等沖擊負載，啟動時的尖峰負載可達正常工作負載的1.5至2倍。提升機的負載變化曲線因提升容器和裝卸方式的不同而有所差異。
3.負載波動與齒輪強度計算
提升機的工作負載具有波動性，計算齒輪強度時，可將這種波動負載簡化為名義載荷，并通過使用系數KA進行修正，將變動的負載工況轉化為穩定工況。根據國家標準GB/T 3480-1997，齒輪疲勞強度的計算基于名義載荷（低速軸名義工作轉矩），其值等于鋼絲繩最大靜張力差與卷筒半徑的乘積。
4.使用系數KA
使用系數KA用于考慮齒輪嚙合外部因素引起的附加動載荷，這些因素包括原動機和從動機的特性、軸和聯軸器系統的質量、剛度及運行狀態。KA可通過精密實測、傳動系統的力學分析或現場經驗確定。單繩纏繞式提升機的KA一般為1.60，多繩摩擦式提升機的KA一般為1.75。
5.安全系數
根據國家標準GB/T 3480-1997，齒輪強度的接觸安全系數應大于1.1，彎曲安全系數應大于1.5，以確保礦井提升機的安全性。
6. 減速器的工作條件與性能要求
環境溫度：5~35℃，超出此范圍需增加加熱或冷卻元件。
工作環境：非腐蝕性介質，含適度粉塵和水分。
負載特性：穩定或變動負載，可單向或逆向運轉，連續或周期性間斷運轉。
轉矩傳遞：正常工作制度下，減速器應能傳遞設計規定的最大工作轉矩；非正常情況下，尖峰負載可達最大工作轉矩的2.5倍。
齒輪圓周速度：最高15m/s或輸入軸轉速不大于1000r/min。
效率：滿負載運轉時效率應不低于規定數值。
設計壽命：齒輪設計壽命不少于15年，首次大修時間不少于5年。
安裝與維護：箱體長度大于1000mm時，應有找正基準表面和起吊結構，且不允許漏油。
二、提升機減速器的結構形式及優缺點
1.單入軸平行軸齒輪減速器
應用：主要用于單繩纏繞式提升機。
特點：兩級平行軸齒輪傳動，單電動機驅動。隨著齒輪設計制造技術的進步，齒面硬度和承載能力不斷提高，體積和質量逐漸減小，制造成本降低。
發展：從軟齒面漸開線齒輪減速器發展為軟齒面圓弧齒輪減速器、中硬齒面漸開線齒輪減速器和硬齒面漸開線齒輪減速器。
2.雙入軸平行軸齒輪減速器
應用：主要用于多繩摩擦式提升機。
特點：兩臺電動機驅動，單級平行軸齒輪傳動。分為漸開線齒輪減速器和圓弧齒輪減速器。與單入軸減速器相比，體積和質量較小，制造成本較低，但對電控系統要求較高。
3.同軸式功率分流齒輪減速器
應用：主要用于多繩摩擦式提升機。
特點：單電動機驅動，兩級平行軸齒輪傳動。內部采用功率分流結構，通過彈性軸或彈性齒輪實現均載嚙合，對設計、制造、安裝要求較高。通常安裝在井塔上。
4.漸開線行星齒輪減速器
應用：自20世紀80年代中期起用于國產礦井提升機傳動系統。
特點：體積小、質量輕、承載能力大、傳動效率高、工作平穩。適用于單繩纏繞式和多繩摩擦式提升機，單電動機驅動。結構形式包括單級派生行星齒輪傳動和兩級行星齒輪傳動。
標準：相關機械行業標準為JB/T9043-2016和JB/T 12808-2016，詳細規定了單級派生行星齒輪減速器及兩級行星齒輪減速器與各種提升機的配套關系。