礦井提升機可靠性技術

內容提要

本書是作者在近年研究提升機設備可靠性取得的成果基礎上，綜合國內外較新經驗編寫

而成。全書介紹了可靠性的基本概念和必須的數學知識，評定提升機可靠性資料數據的收集

方法，提升機零件的可靠性設計，提升機制動裝置的可靠性，摩擦提升機可靠性，提升鋼絲繩

的可靠性和提升機維修性等內容。

本書可供從事機械工程的科研、教學、設計、生產和應用的工程技術人員，大專院校師生

閱讀、參考使用。

葛世榮男，1963年4月生。

中國礦業大學礦山機械工程

系教授，1989年6月於中國

礦業大學 獲得 工學 博士學 位。

目前從事機械可靠性理論和

摩擦學設計理論研究，發表學

術論文近六十篇，出版著作一

部，獲得國家、煤炭部、國家教

委和江蘇省科技進步獎四項，

國家專利四項。先後被國務

院學 位委員會、國家教委表彰

為“做出突出貢獻的中國博士

目錄

前 言

第一章 可靠性基本概念和數學基礎

第一節 可靠性概述

一 研究對象

二 規定的條件

三 規定的時間

四 規定的功能

第二節 可靠性衡量尺度

一 可靠度R（t）與不可靠度F（t）

二 失效與失效概率密度函數f（t）

三 失效率λ（t）

四 可靠性壽命的數量特徵

五 維修度

六 有效度

第三節 提升機可靠性常用的分佈函數

一 二項分佈B（N，P）

二 泊松分佈p（μ）

三 指數分佈e（λ）

四 正態分佈N（μ，δ2）

五 對數正態分佈Ln（μ，δ2）

六 威布爾分佈W（m，r0）

第二章 提升機可靠性數據的收集與分析

第一節 提升機可靠性數據的收集

一 對可靠性數據的基本要求

二 可靠性數據的來源

三 可靠性數據的適用性

四 失效的識別

五 數據表格設計

第二節 可靠性數據的處理和分析

一 主次圖法

二 因果圖法

三 直方圖法

四 數據樣本的均方差與平均失效率曲線

第三節 可靠性指標的評估（非參數法）

一 按定義計算可靠性指標

二 小樣本數據的可靠性指標計算

三 不規則截尾壽命試驗情況

第四節 分佈參數的估計

一 分佈參數的點估計

二 分佈參數的區間估計

第五節 可靠度函數的假設檢驗

一 x2檢驗法

二 d檢驗法

第六節 提升機壽命評估

一 壽命評估指標的選用

二 首次翻修期的確定

三 壽命評估程序框圖

第三章 提升機零部件的強度可靠性設計

第一節機械零件強度可靠性設計基礎

一 零件靜強度的可靠性

二 零件疲勞強度的可靠性

三 零件抗斷裂強度的可靠性

第二節 提升機主軸的強度可靠性

一 主軸載荷計算

二 主軸的強度計算

三 主軸疲勞強度可靠性設計

第三節 提升機捲筒殼的強度可靠性

一 捲筒殼的載荷與應力

二 鋼絲繩拉力降低係數和多層纏繞係數

三 捲筒殼載荷和應力的計算機模擬

四 筒殼強度的可靠性設計

第四節 聯接螺栓的強度可靠性

一 軸向承受靜載荷的螺栓聯接

二 承受靜載的受剪螺栓聯接

第五節 滾動軸承的可靠性

一 滾動軸承壽命與可靠度的關係

二 滾動軸承的額定動載荷可靠性係數

第六節 提升機零件的抗斷裂可靠性

一 提升容器連接裝置的缺陷評定

二 提升機主軸缺陷的剩餘壽命計算

第七節提升機捲筒開裂及止裂措施

一 裂紋擴展的止裂原理

二 止裂措施

三 止裂處理的操作工藝

第四章 提升機的系統可靠性分析

第一節 系統可靠性的基本概念

一 系統與單元

二 系統可靠性的數量指標

三 可靠性邏輯框圖

第二節 系統可靠性計算

一 串聯繫統

二 並聯繫統

三 表決系統

四 旁聯繫統（後備冗餘系統）

五 混聯繫統

六 複雜系統

第三節 系統可靠性分配

一 進行可靠性分配的目的

二 可靠性分配的方法

第四節 故障樹（FTA）分析技術

一 故障樹的構造及代數表達式

二 故障樹的定性分析

第五章 提升機制動裝置的可靠性

第一節 提升機制動裝置的功能及可靠性要求

一 制動裝置的功能

二 制動裝置的可靠性要求

第二節 提升機制動器的分類及基本原理

一 塊式制動器的基本工作原理

二 制動重鎚重量與松閘壓力計算

三 盤式制動器的基本工作原理

四 盤式制動器的液壓站

第三節 盤式制動器的參數計算

一 盤式制動器額定正壓力計算

二 液壓站油壓整定計算

三 碟形彈簧的計算

第四節 盤式制動器的工作可靠性評定

一 制動器的故障模式及可靠性框圖

二 制動器工作可靠性評定

三 制動器維護可靠性評定

第五節 閘瓦的摩擦係數特性

第六節 提升機盤式制動器的狀態監測

一 制動器的狀態參數及其識別

二 制動器狀態監測的基本方法

三 基於PBM原理的制動器監測裝置

四 閘瓦使用摩擦係數的在線檢測

第六章 多繩摩擦提升機的可靠性

第一節 摩擦提升防滑可靠性基礎

一 摩擦提升防滑可靠性的計算

二 摩擦係數的概率分佈規律

第二節 防滑準則的可靠性及防滑安全係數

一 防滑準則的可靠性

二 防滑可靠性設計的安全係數取值

第三節 襯墊摩擦係數特性

一 摩擦係數測試方法

二 摩擦係數特性測試結果

第四節 襯墊摩擦係數的質量模糊評判

一 摩擦係數性能的評判指標

二 摩擦係數質量的模糊綜合評判

三 實例

第五節 襯墊耐磨可靠性計算與壽命試驗

一 襯墊耐磨可靠性分析

二 襯墊磨損壽命的加速試驗

三 多樣本的襯墊耐磨壽命預測

第六節 摩擦提升的防滑配重摩擦學設計

一 許用摩擦係數的可靠性設計

二 防滑配重規劃設計

三 實例

第七節 摩擦提升的防滑可靠性管理

一 摩擦襯墊產品質量管理

二 鋼絲繩表面狀態管理

三 合理制動力矩的確定

四 鋼絲繩與襯墊摩擦係數的監測

第七章 提升鋼絲繩的可靠性

第一節 提升鋼絲繩的失效模式與失效機理

一 疲勞斷絲

二 腐蝕

三 磨損

第二節 提升鋼絲繩的載荷與應力

第三節 鋼絲繩的選擇與可靠性計算

一 常用鋼絲繩的類型與特點

二 鋼絲繩選擇的基本考慮

三 提升鋼絲繩的選型可靠性計算

第四節 提升鋼絲繩損傷狀態的檢測

一 鋼絲繩斷絲檢測的漏磁方法

二 鋼絲繩截面損耗的回磁通檢測方法

第五節 多繩提升鋼絲繩張力監測與張力平衡

一 鋼絲繩張力均衡的力學分析

二 鋼絲繩張力監測方法

三 鋼絲繩張力平衡

第八章 提升機維修工作的可靠性管理

第一節 提升機設備的主要維修內容和質量要求

第二節 維修分類及特點

一 事後維修

二 預防維修

三 狀態監測維修與以可靠性為中心的維修

第三節 以可靠性為中心的維修技術――RCM方法

一 RCM方法的基本原理

二 RCM方法的實施步驟

附錄 標準正態分佈函數表

參考文獻