多繩摩擦式礦井提升機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明

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1、 實(shí)習(xí)成績： XX工程大學(xué)成教學(xué)院 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 學(xué)生： 指導(dǎo) 年月日 摘要 礦井提升系統(tǒng)是礦井運(yùn)輸設(shè)備的重要組成部分,是礦山運(yùn)輸?shù)难屎怼６嗬K摩擦式提升系統(tǒng)在現(xiàn)代礦山行業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛,礦井提升系統(tǒng)的類型很多,按被提升對象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:豎井和斜井;按提升容器分:箕斗提升、籠提升、礦車提升;按提升類型分:單繩纏繞式和多繩摩擦式等。我國常用的礦用提升機(jī)主要是單繩纏繞式和多繩摩擦式。我國的礦井與世界上礦業(yè)較發(fā)達(dá)的國家相比,開采的井型較小、礦井提升高度較

2、淺,煤礦用提升機(jī)較多,其他礦<如金屬礦、非金屬礦>則較少。 多繩摩擦式礦井提升機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、摩擦輪、制動(dòng)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)組成,采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用低速電動(dòng)機(jī)時(shí)可不用減速器,電動(dòng)機(jī)直接與卷筒主軸相連,或?qū)㈦妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子裝在卷筒主軸的末端。 關(guān)鍵詞：提升系統(tǒng) 維護(hù) 變頻調(diào)速 速度輸出 Abstract Mines along the wellbore lifting equipment for coal and gangue, lifting ascension

3、devolved materials, personnel and equipment of large mechanical equipment. It is of mines production system and ground industrial square connected hub, mining transport throat. Therefore, the mine production equipment in the ascension of the utmost importance.In addition, mine shaft hoisting equipme

4、nt is a large comprehensive machinery electrical equipment, its cost and power consumption is higher, so, in the new design of mine and the old mines to key design, the determination of reasonable lifting equipment, must go through various technical and economic comparison, combined with the specifi

5、c conditions of mine, ensure lifting equipment selection and operation in two aspects are reasonable, which requires mine with economy lifting equipment. Mine elevator equipment main component is: promote capacity, lifting rope, hoist , derrick , chang

6、eless unloading equipment and install. Key word：lifting equipment；maintenance；variable frequency speed rejuvenation；output speed 目錄 摘要I AbstractII 第1章 提升系統(tǒng)概述1 1.1多繩摩擦式礦井提升機(jī)在國外的發(fā)展現(xiàn)狀1 1.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)在我國的應(yīng)用情況1 第2章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)3 2.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的種類及其結(jié)構(gòu)分析3 2.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及其局限性3 2.3 多繩摩擦式

7、礦井提升機(jī)提升工作原理5 第3章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)6 3.1 礦井參數(shù)6 3.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的主要組成部分7 3.2.1 多繩摩擦式提升機(jī)的類型選擇8 3. 2. 2微拖動(dòng)裝置 3. 2. 3深度指示器選擇 3車槽裝置.................................................11 3.3 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的附屬設(shè)備12 罐道選型................................................12 拉緊方式...............................

8、.................13 固定裝置選擇..........................................13 井架裝置選擇..........................................14 第4章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)設(shè)備選型16 4.1 提升方式確定16 4.2 提升容器型號選擇16 4.3 提升鋼絲繩選擇計(jì)算18 4.4 計(jì)算滾筒直徑20 4.5 聯(lián)軸器型號選擇20 4.6 提升系統(tǒng)確定21 4.7 提升速度圖22 4.8提升能力計(jì)算24 4 .9預(yù)選電動(dòng)機(jī) .......................

9、............................ 24 4.10提升速度圖 4.11提升能力計(jì)算 第5章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置28 5.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的機(jī)械制動(dòng)裝置28 5.2 盤式制動(dòng)器的選擇29 5.3多繩摩擦式礦井提升機(jī)安全保護(hù)29 總 結(jié)...........................................31 致 32 參考文獻(xiàn)33 第1章 提升系統(tǒng)概述

10、1.1多繩摩擦式礦井提升機(jī)在國外的發(fā)展現(xiàn)狀 多繩摩擦式礦井提升機(jī)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,其增長速度很快,使用圍也日益增多,不僅立井使用,國外在斜井或露天斜坡也在使用,例如,聯(lián)邦德國米爾斯露天礦,1954年在斜坡上使用了單箕斗四繩提升機(jī),采用封閉式鋼絲繩,直徑為32mm。又如,奧地利Wodzyki礦井是斜井,1960年以前就使用了雙繩摩擦式礦井提升機(jī),井筒傾角是24度,斜長1138m,串車提升,繩速8m/s,提升6輛煤車和2輛矸石車,有效負(fù)荷13.56t,為了防止鋼絲繩在主導(dǎo)輪上產(chǎn)生滑動(dòng),在井底尾繩環(huán)處安裝種錘拉緊的導(dǎo)向輪。國是使用的多繩摩擦式提升機(jī)也日益增多,1960年第一臺多繩摩擦式提升機(jī)投入

11、運(yùn)行以來,大量的這種提升機(jī)在我裝運(yùn)行。 目前,國外多繩摩擦式礦井提升機(jī)的發(fā)展方向是：發(fā)展落地式和斜井多繩摩擦式提升機(jī),研究其用于特淺井、盲井的可能性,以擴(kuò)大起使用圍；采用新結(jié)構(gòu),以減小機(jī)器的外形尺寸和重量；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遙控,以提高工作的可靠性和生產(chǎn)效率,以適應(yīng)深礦井和大生產(chǎn)量的需求多年來；大量采用先進(jìn)的拖動(dòng)、控制系統(tǒng),甚至是全液壓型等。 隨著礦井開采深度不斷加深和采用集中提升方式,多繩摩擦式礦井提升機(jī)有較大的發(fā)展前途。并為此探索具有耐磨性好、摩擦系數(shù)高的摩擦襯墊材料。新結(jié)構(gòu)的多繩纏繞式礦井提升機(jī)開始在一些國家使用,它對提升高度大的深井開采有重要意義；采用液壓馬達(dá)代替電動(dòng)機(jī)的防爆提升機(jī)受到

12、重視；氣力提升也正在研究和發(fā)展中。 現(xiàn)在,各國為爭奪用戶市場,開發(fā)了各種形式、規(guī)格的礦井提升機(jī),以適應(yīng)各國礦井的開采深度,達(dá)到高效、低能耗、低成倍的目的。礦井提升機(jī)的發(fā)展總趨勢可歸結(jié)為：在總體上向大負(fù)荷、高速、大型化方向發(fā)展。實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的提升機(jī)產(chǎn)品是使用者和制造者共同的追求。 1.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)在我國的應(yīng)用情況 我國多繩摩擦式礦井提升機(jī)的系列參數(shù)從1960年開始制訂,目前的品種有塔式和落地式；繩數(shù)上有二繩、四繩、六繩；直徑結(jié)構(gòu)已達(dá)5.5m；主傳動(dòng)形式有電動(dòng)機(jī)通過減速器拖動(dòng)和低速電動(dòng)機(jī)直聯(lián)兩種。我國1958年設(shè)計(jì)生產(chǎn)了第一臺2m四繩塔式摩擦式礦井提升機(jī),應(yīng)用在五龍礦。

13、1960年又設(shè)計(jì)生產(chǎn)了3m四繩摩擦式礦井提升機(jī),在二礦使用。從此我國也開始應(yīng)用塔式多繩摩擦式礦井提升機(jī)。 由于防震的需要,各礦山用戶紛紛要求有落地式多繩摩擦式礦井提升機(jī)供貨,所以在1977年利用大峪溝因地面面積限制,原設(shè)計(jì)的雙筒單繩提升機(jī)無法安裝的情況下,在無任何落地式多繩摩擦提升機(jī)參考資料的情況下,完全依靠自己力量,經(jīng)5個(gè)月的努力和攻關(guān),于1977年10月,使我國第一臺2m雙繩落地式礦井提升機(jī)在我國大峪溝誕生。隨后在1982年礦山機(jī)械研究所設(shè)計(jì)試制的一臺四繩落地式摩擦礦井提升機(jī)在紅工礦運(yùn)行,1983年由冶金礦山機(jī)械廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)了3m四繩直流低速的落地式摩擦提升機(jī)在我國長廣煤礦應(yīng)用和鑒定。從此

14、,我國的塔式和落地式多繩摩擦礦井提升機(jī)被礦山廣泛采用。 井架 第2章 多繩摩擦式礦井提升機(jī) 2.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的種類及其結(jié)構(gòu)分析 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的控制方式有手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)等幾種。一般將布置在井 筒頂部塔架上的這種提升機(jī)稱為塔式多繩摩擦式礦井提升機(jī),塔架高出地面幾十米,在地震區(qū)和地表土層特厚的礦區(qū)建造井塔耗資較大,但塔式的優(yōu)點(diǎn)有： 1〕緊湊省地； 2〕不需天輪； 3〕全部載荷垂直向下,井架穩(wěn)定性良好； 4〕可獲得較大圍包角； 5〕鋼絲繩不致因無保護(hù)地裸露在雨雪之中而影響摩擦系數(shù)及使用壽命。 其缺點(diǎn)是：

15、設(shè)備費(fèi)用比落地式高,因?yàn)樘嵘绕胀ň芨鼮辇嫶髲?fù)雜,需要更多的鋼 材。塔式多繩摩擦式礦井提升機(jī)又可分為無導(dǎo)向輪系統(tǒng)和有導(dǎo)向輪系統(tǒng)兩種,前者簡單,后者的優(yōu)點(diǎn)是可使提升容器在井筒中的中心距不受摩擦輪直徑的限制,可以減少井筒的斷面,同時(shí)可以加大鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角,其缺點(diǎn)是使鋼絲繩產(chǎn)生了反向彎曲,直接影響鋼絲繩的使用壽命。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量不采用導(dǎo)向輪系統(tǒng)。提升機(jī)布置在地面的稱為落地摩擦式礦井提升機(jī),這種提升機(jī)的提升繩通過井架天輪引入井筒,與容器相連。因落地式可以同時(shí)安裝提升井架和提升機(jī),井架高度也低,故這種型式的多繩摩擦式提升機(jī)在我國受到重視。 多繩摩擦式礦井提升機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)

16、、減速器、摩擦輪、制動(dòng)系統(tǒng)、深度指示系統(tǒng)、測速限速系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)組成,采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用低速電動(dòng)機(jī)時(shí)可不用減速器,電動(dòng)機(jī)直接與卷筒主軸相連,或?qū)㈦妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子裝在卷筒主軸的末端。傳動(dòng)功率大時(shí),可采用2臺或4臺電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)。一臺提升機(jī)的總功率已達(dá)到11600千瓦。制動(dòng)系統(tǒng)是保證提升機(jī)安全運(yùn)行的重要裝置。遇緊急情況時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)通過可調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的液壓系統(tǒng)產(chǎn)生兩級安全制動(dòng),以保證提升機(jī)及時(shí)停車又不產(chǎn)生制動(dòng)過猛現(xiàn)象。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的提升機(jī),其制動(dòng)系統(tǒng)還要具有靈敏的制動(dòng)力矩可調(diào)性能,以準(zhǔn)確控制提升機(jī)在臨近停車點(diǎn)時(shí)的運(yùn)行速度。 2.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及其局限性 在國外,多繩摩擦式

17、提升機(jī)得到飛躍發(fā)展,同單繩纏繞式提升機(jī)相比,它具備以下優(yōu)點(diǎn)： 1〕由于鋼絲繩不是纏繞在卷筒上,所以提升高度不受卷筒容繩量的限制,更適用于深井提升,這是多繩提升機(jī)較突出的優(yōu)點(diǎn)。例如瑞典某礦井使用50t箕斗的8繩提升機(jī),提升高度為1300m主導(dǎo)輪的直徑僅為4m,若用單繩纏繞式提升機(jī),則滾筒直徑將達(dá)7.2到8m,纏繞寬度將達(dá)5到4.5m,鋼絲繩直徑將為80mm,不僅設(shè)備重量大,而且設(shè)備和鋼絲繩直徑過大,制造和安裝使用維修都較困難。 2〕由于提升容器是由數(shù)根鋼絲繩所承擔(dān),提升鋼絲繩直徑就比相同載荷下單繩提升的小,并導(dǎo)致主導(dǎo)輪直徑小,因而在同樣提升載荷下,多繩提升機(jī)具有體積小,重量輕,節(jié)省材料,制造

18、容易,安裝和運(yùn)輸方便等特點(diǎn)。 3〕由于多繩摩擦式提升機(jī)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量小,拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的容量與耗電量都相應(yīng)減少。 4〕由于多根鋼絲繩提升,幾根鋼絲繩被同時(shí)拉斷的可能性極小,因此提高了提升設(shè)備的安全性,可不設(shè)斷繩保險(xiǎn)器〔防墜器〕,這就給使用鋼絲繩罐道礦井提供了有利條件。 5〕在卡罐和過卷的情況下,有打滑的可能性,可避免斷繩事故發(fā)生。 6〕由于多繩提升機(jī)的提升鋼絲繩一般都是偶數(shù),因而可以用相同數(shù)量的左捻和右捻鋼絲繩,這樣,提升鋼絲繩在運(yùn)行中產(chǎn)生的阻力就可以相互抵消,從而減輕了提升容器因鋼絲繩扭力而產(chǎn)生對罐道的側(cè)向壓力,既降低了運(yùn)行中的摩擦阻力,又可以減輕罐耳和罐道的單向摩擦,從而延長了罐耳和罐道的使

19、用壽命。 7〕由于主導(dǎo)輪寬度較小,軸的跨度也小,改善了主軸的負(fù)載性能。 8〕主導(dǎo)輪上不纏繩,提升鋼絲繩沒有在纏繩時(shí)沿軸中心方向上的擠壓力〔單繩纏繞式礦井提升機(jī)上會受這種力的影響,通常稱之為"咬繩"〕,而且,由于鋼絲繩承受的動(dòng)應(yīng)力和靜應(yīng)力都低,因而有利于鋼絲繩使用壽命的提高。 但多繩摩擦式礦井提升機(jī)也有它的局限性： 1〕數(shù)根鋼絲繩的懸掛、更換時(shí)工作量大,維護(hù)檢修、調(diào)整工作較復(fù)雜。 2〕當(dāng)有一根鋼絲繩損壞而需要更換時(shí),為了保持各鋼絲繩具有相同的工作條件,則需要更換所有的鋼絲繩。 3〕因不能調(diào)解繩長,故雙鉤提升不能用于幾個(gè)中段提升,也不適用于鑿井提升。 4〕當(dāng)?shù)V井很深時(shí)〔例

20、如超過1200到1500m〕,鋼絲繩故障較多,故不適用于特別深的礦井提升。 5〕由于使用數(shù)根直徑較細(xì)的鋼絲繩提升,鋼絲繩的外露總面積增加了,在井筒中受礦井腐蝕氣體侵蝕的面積就相應(yīng)增加,加之由于鋼絲繩直徑較細(xì),鋼絲繩的繩股中鋼絲直徑也較細(xì),耐磨性也明顯降低,諸因素對鋼絲繩的使用壽命產(chǎn)生了不利的影響。尤其是對于某些礦井的淋水呈酸性,腐蝕性則是影響鋼絲繩使用壽命的重要原因之一。 綜上所述,多繩摩擦式礦井提升機(jī)的優(yōu)越性是顯著的,特別是對提升量大的深井,單繩纏繞式提升機(jī)是無法比擬的。通過對多繩摩擦式礦井提升機(jī)的缺點(diǎn)進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn),這些缺點(diǎn)是可以克服和減輕的。例如,對于井筒中涌

21、水較大的礦井,除了采取堵水的措施,以減輕對鋼絲繩的銹蝕外,還可以采用鍍鋅鋼絲繩,以提高抗腐蝕性能。另外在運(yùn)行中還可以定期對鋼絲繩涂以防腐防滑的戈培油,以改善鋼絲繩的工作條件,總之,多繩摩擦式礦井提升機(jī)已成為現(xiàn)代提升的發(fā)展方向之一。 2.3 多繩摩擦式礦井提升機(jī)提升工作原理 摩擦式提升機(jī)其特點(diǎn)是靠摩擦輪與鋼絲繩之間的摩擦力傳動(dòng)。它又可以分為單繩和多繩兩種。近年來多采用多繩摩擦式提升機(jī)。摩擦式礦井提升機(jī)適用于鑿井以外的各種豎井提升。提升繩搭掛在摩擦輪上,利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個(gè)容器,或一端連接容器,另一端連接平衡重。為提高經(jīng)濟(jì)效益和安全性,摩擦式礦井提升機(jī)

22、采用尾繩平衡提升方式,即配有與提升繩重量相等的尾繩。尾繩兩端分別與兩個(gè)容器〔或容器和平衡重〕的底部連接,形成提升繩-容器-尾繩-容器<或平衡重>-提升繩的封閉環(huán)路。容器處于井筒中的任何位置時(shí),摩擦輪兩側(cè)的提升繩和尾繩的重量之和總是相等的。 摩擦提升工作的可靠性取決于鋼絲繩與摩擦襯墊之間是否有足夠的摩擦力,利用熟知的歐拉公式可得,摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力的極限比值為： 式中e——自然對數(shù)的底； ——鋼絲繩對于摩擦輪的圍包角； ——鋼絲繩對襯墊的摩擦系數(shù)； 、——摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力; 當(dāng)鋼絲繩拉力比F1/F2大于上式右端所給出的數(shù)值時(shí),鋼絲繩即對摩擦輪產(chǎn)生相對滑動(dòng)。為避免這

23、種滑動(dòng),兩側(cè)拉力不能達(dá)到其極限比值,而應(yīng)有一安全系數(shù),所以上式改為： 若考慮防滑而加入防滑安全系數(shù),則有式中——防滑安全系數(shù),如果式中F1和F2僅計(jì)及靜力,則得靜防滑安全系數(shù)；如果計(jì)算和時(shí)考慮慣性力的影響,則得動(dòng)防滑安全系數(shù)。 第3章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的方案設(shè)計(jì) 本章將在前一章研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對多繩摩擦式礦井提升機(jī)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì),對提升機(jī)各設(shè)備進(jìn)行分類,研究各組成部分的功用及原理,并對其進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。圖3-1為多繩摩擦式礦井提升機(jī)系統(tǒng)圖。 圖3-1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)系統(tǒng) 3.1 礦井參數(shù) 主井提升 1〕礦井年產(chǎn)量,90萬t/年； 2〕工作制度

24、：即年工作日,日工作小時(shí)數(shù)t?！对O(shè)計(jì)規(guī)》規(guī)定: =300天, t=14h ； 3〕礦井開采水平數(shù)1,各水平井深為480； 4〕卸載水平與井口的高差為25； 5〕裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高差為13； 6〕煤的散集密度,1t/立方米； 7〕提升方式:雙箕斗提升,采用定重裝載。 3.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的主要組成部分 礦井提升機(jī)作為一個(gè)完整的機(jī)械-電氣機(jī)組,它的主要組成部分及其功能如下： 1〕工作機(jī)構(gòu) 主軸裝置和主軸承,作為搭放提升鋼絲繩,以承受各種正常載荷〔靜載荷、動(dòng)載荷〕以及非常載荷。 2〕制動(dòng)系統(tǒng) 制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)系統(tǒng),用于機(jī)器停止時(shí),能可靠地閘住機(jī)器。并能

25、在正常制動(dòng)和緊急制動(dòng)時(shí),參與控制機(jī)器的速度,能使機(jī)器迅速停車。 3〕機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 減速器和聯(lián)軸器,用以減速和傳遞動(dòng)力。 4〕觀測和操縱系統(tǒng) 包括操縱臺、深度指示器及測速發(fā)電機(jī)。操縱臺控制主電動(dòng)機(jī)的速度變化和換向及對制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制；深度指示器指示提升容器的運(yùn)行位置,在提升容器接近井口〔或井底〕時(shí)發(fā)出減速信號,當(dāng)機(jī)器過卷或超速時(shí),進(jìn)行限速和過卷保護(hù)。對于多繩摩擦式提升機(jī),能自動(dòng)調(diào)零；測速發(fā)電機(jī)用于測定機(jī)器的實(shí)行運(yùn)行速度。 5〕自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng) 自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)具有：過速、過卷、閘瓦磨損超限、潤滑油超壓或欠壓、制動(dòng)油超壓或欠壓、軸承溫升超限、制動(dòng)油溫升超限、電動(dòng)機(jī)過流或欠壓等自動(dòng)保護(hù)的作用。

26、 6〕輔助部分 輔助部分包括司機(jī)座椅、機(jī)座、機(jī)架、護(hù)柵、擋板、護(hù)罩等輔助用具及材料。對于多繩摩擦式提升還包括導(dǎo)向輪裝置及摩擦襯墊的車槽裝置。 3.2.1 多繩摩擦式提升機(jī)的類型選擇 圖3-2 塔式摩擦提升礦井提升機(jī) 在這里我們選用塔式多繩摩擦式礦井提升機(jī)〔如圖3-2〕有導(dǎo)向輪系統(tǒng),因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：緊湊省地；不需天輪；全部載荷垂直向下；井架穩(wěn)定性好；可獲得較大圍包角；鋼絲繩不致因無保護(hù)地裸露在雨雪之中而影響摩擦系數(shù)及使用壽命；可使提升容器在井筒中的中心距不受主導(dǎo)輪直徑的限制；可減小井筒的斷面；可加大鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角。其缺點(diǎn)是：設(shè)備費(fèi)用高；井架更龐大、復(fù)雜,需更多的鋼材；使

27、鋼絲繩產(chǎn)生了反向彎曲,直接影響鋼絲繩的使用壽命。 3.2.2 微拖動(dòng)裝置 微拖動(dòng)裝置主要由于用于提升機(jī)在爬行階段獲得穩(wěn)定的低速度,在保證提升容器在卸載點(diǎn)停車位置的準(zhǔn)確停車,另外還可用來檢查井筒、鋼絲繩、更換鋼絲繩,加工制動(dòng)盤以及其他需要低速拖動(dòng)的工作,微拖速度一般為0.3到0.6m/s。其工作原理是當(dāng)提升減速至爬行速度時(shí),切斷主電動(dòng)機(jī)電源并迅速起動(dòng)微拖動(dòng)用電動(dòng)機(jī),隨即充氣到氣囊離合器,使離合器合上,拖動(dòng)提升機(jī)低速運(yùn)行。由于微拖動(dòng)電機(jī)工作在它的自然特性上,故爬行速度非常穩(wěn)定,對于使用半自動(dòng)或全自動(dòng)的提升機(jī)是一種較經(jīng)濟(jì)有效的方式。微拖動(dòng)裝置主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、空氣系統(tǒng)、換向閥、氣囊離合器、測

28、速發(fā)電機(jī)裝置等組成,如圖2-4所示。其操縱方式可以手動(dòng)控制,也可以自動(dòng)控制。氣囊離合器的開合是由壓縮空氣通過換向閥進(jìn)行控制的,當(dāng)換向閥處于斷電狀態(tài)時(shí),氣囊離合器與排氣管相通,當(dāng)換向閥通電后,壓縮空氣與氣囊離合器相通,帶動(dòng)提升機(jī)一起運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝庀到y(tǒng)的工作壓力為0.6到0.8Mpa。為了保證正常的空氣壓力,在儲氣筒上裝有電接點(diǎn)壓力表,進(jìn)行超欠壓聯(lián)鎖保護(hù),當(dāng)氣壓低于0.6 Mpa空壓機(jī)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng),進(jìn)行充氣,當(dāng)氣壓高于0.85 Mpa時(shí)空壓機(jī)的電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn),充氣完畢。為了防止氣壓超壓過大,儲氣筒頂部另裝有安全閥,一般可調(diào)到氣壓0.9 Mpa,超過該氣壓時(shí)空氣由安全閥放出,以保證空氣系統(tǒng)的安全。 圖

29、2-3微拖動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖 1——電動(dòng)機(jī)；2——減速器；3——進(jìn)氣裝置；4——換向閥裝置； 5——?dú)饽译x合器；6——測速發(fā)電機(jī)裝置 3.2.3深度指示器選擇 多繩摩擦式提升機(jī)由于鋼絲繩與摩擦輪片非固定連接,而且鋼絲繩在提升過程中不可避免地要產(chǎn)生蠕動(dòng),尤其在當(dāng)前使用的摩擦襯墊情況下,還會產(chǎn)生相對滑動(dòng),這就使深度指示器的指針與提升容器在井筒中的位置不對應(yīng),因此多繩摩擦式礦井提升機(jī)的深度指示器必須加上補(bǔ)償?shù)恼{(diào)零裝置,這是與纏繞式提升機(jī)不同的地方。 我們選用牌坊式深度指示器,圖2-5為多繩摩擦式提升方式深度指示器原理圖,與普通的深度指示器相比,它具有兩個(gè)特點(diǎn),一是有一個(gè)精確的指示針,二是具有

30、自動(dòng)調(diào)零的性能。在正常工作狀態(tài)下調(diào)零電機(jī)31并不轉(zhuǎn)動(dòng),故與之相連的蝸桿30、蝸輪29與圓錐齒輪10都不轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)由主軸傳來的動(dòng)力,經(jīng)軸1和4使差動(dòng)輪系的圓錐齒輪7、8、9轉(zhuǎn)動(dòng),再使軸11、14和絲杠17轉(zhuǎn)動(dòng),粗針18便指示提升容器的位置。精針27是在電磁離合器25接通后才開始轉(zhuǎn)動(dòng),精針刻度盤28,每格表示1m的提升高度。通常是在井筒中距提升容器卸載位置以前10m處,安裝一個(gè)電磁感應(yīng)繼電器,以控制電磁離合器,這樣就能保證在提升機(jī)停車以前獲得較準(zhǔn)的指示,如果鋼絲繩由于蠕動(dòng)或滑動(dòng)而使容器已達(dá)到卸載位置而指針尚未到零位或已經(jīng)超過零位,自整角機(jī)22的轉(zhuǎn)角與預(yù)定零位為止,輸出電壓達(dá)到一定值時(shí),通過電控系統(tǒng)

31、使調(diào)零電機(jī)31轉(zhuǎn)動(dòng),直到指針返回預(yù)定零位為止。這時(shí)指針的位置與容器位置一致,直整角機(jī)的電壓也為零,調(diào)零電機(jī)停轉(zhuǎn),調(diào)零結(jié)束。 圖2-4牌坊式深度指示器及其調(diào)零機(jī)構(gòu) 1、4、11、14、22、26——軸；2、3、5、6、12、13、20、21、23、24——齒輪； 7、8、9、10、15、16——圓錐齒輪；17——絲杠；18——粗針；19、30——蝸桿； 25——電磁離合器；27——精針；28——刻度盤；29——蝸輪；31——調(diào)零電動(dòng)機(jī)； 32——自整角機(jī) 3.2.4 車槽裝置 多繩摩擦式提升機(jī)在開始運(yùn)轉(zhuǎn)前,為了增加提升鋼絲繩與摩擦襯墊之間的接觸面積,必須在襯墊上車出車槽。在

32、提升機(jī)的運(yùn)行期間,由于提升鋼絲繩之間的力不同,造成了襯墊磨損不均勻,使各繩槽直徑產(chǎn)生誤差,為了保證所有各提升鋼絲繩均勻負(fù)擔(dān)繩端的負(fù)荷,當(dāng)繩槽直徑誤差到某一定值時(shí),也必須對襯墊繩槽進(jìn)行車削,為此設(shè)置了專用的車槽裝置如圖3-3所示 車槽裝置安裝在主導(dǎo)輪的下方,每根鋼絲繩的繩槽部都有一個(gè)專用的車刀裝置1,它通過支承架固定在車槽架上,車削時(shí)要調(diào)整好車刀,使車刀的刀面與主軸中心線平行,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪可進(jìn)刀和退刀,進(jìn)刀量的大小,可以從刻度盤上看出,一般是每轉(zhuǎn)一格刻度,進(jìn)刀量為0.1mm。可以同時(shí)車削全部繩槽,也可以單獨(dú)車某個(gè)或幾個(gè)繩槽。 圖3-3 車槽裝置 3.3 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的附屬設(shè)備 3

33、.3.1 罐道選型 提升容器在井筒中升降運(yùn)行的導(dǎo)向裝置稱為罐道,按結(jié)構(gòu)型式不同,分為剛性罐道和柔性罐道兩種。剛性罐道按罐道的材料分：有木質(zhì)、鋼軌、組合型及特種鋼罐道四種,通常都是依靠固定在井壁上的罐道梁支撐,也有利用井壁打錨桿直接固定的；柔性罐道通常指使用鋼絲繩作罐道。 在這里我們選鋼絲繩罐道,因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、建井工期短、節(jié)約鋼材和投資。更換罐道簡單,對生產(chǎn)的影響較小；井筒作為通風(fēng)時(shí)的阻力也比較小。 鋼絲繩罐道是利用鋼絲繩作為提升容器的導(dǎo)向裝置。上端固定在井塔上,下端用重錘拉緊。井筒中不需要設(shè)置罐道梁。鋼絲繩罐道裝置包括：罐道鋼絲繩、固定裝置和拉緊裝置,以及在井口、井底等進(jìn)

34、出車處附設(shè)的剛性罐道等。 布置鋼絲繩罐道的位置,應(yīng)盡量使鋼絲繩遠(yuǎn)離提升容器的回轉(zhuǎn)中心,以增大鋼絲繩的抗扭力矩,減小提升容器在運(yùn)行中的扭擺；同時(shí)要不妨礙井底,井口裝設(shè)剛性罐道和罐梁,并保證罐耳通過時(shí)有足夠的間隙；并便于布置和安裝檢修罐道鋼絲繩的固定及拉緊裝置等。 根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)和一些礦井的實(shí)測資料表明：多繩提升宜采用四角布置。在這里我們選用四繩四角對稱布置,如圖3-4所示 圖3-4 鋼絲繩罐道布置形式示意圖 1—罐道繩；2—防撞繩 3.3.2 拉緊方式 目前國生產(chǎn)的拉緊方式有：螺桿拉緊、彈簧拉緊、重錘拉緊及液壓重錘拉緊。 在這里我們選重錘拉緊裝置。因?yàn)樗塬@得 并保持較大的拉緊力

35、,不需要經(jīng)常的調(diào)繩和檢修；它的缺點(diǎn)是井底因重錘而要加深水窩深度,且井底需要經(jīng)常清理。 圖2-7 鋼絲繩罐道重錘拉緊裝置 3.3.3 固定裝置選擇 在這里我們選用雙楔塊固緊式固定裝置,如圖3-5 所示。因?yàn)檫@種裝置能保證罐道鋼絲繩卡得較為牢靠、可靠,緊力大,又不會損傷鋼絲繩。而且,在運(yùn)行中需要串繩或安裝都較為方便。雙楔塊固緊式固定裝置的基本參數(shù)可通過其技術(shù)特征及外形尺寸表得到。 圖3-5 雙楔塊固緊式固定裝置 1—雙楔塊固緊裝置；2—底座；3—吊環(huán)；4—罐道繩； 5—繩卡；6——楔塊；7—楔套 3.3.4 井架裝置選擇 塔式井架的作用是：承受多繩摩擦式提升機(jī)的全部重量

36、；固定伸出井筒的罐道和箕斗；提升機(jī)安裝在井架上,從根本上改變了承力結(jié)構(gòu)的工作狀況,水平負(fù)荷顯著減少；簡化和減輕了井架的結(jié)構(gòu),從而可增加井架高度,改善地面工業(yè)廣場的布局,使地面運(yùn)輸更合理。 它由位于井架上面的提升機(jī)房、壁和外壁組成。沿井架高度的方向上用水平梁及板架連接起來。通常壁起架子作用,并具有矩形斷面,起斷面尺寸的大小取決于提升容器的尺寸。 3. 3.5導(dǎo)向輪裝置選擇 兩個(gè)提升容器中心距與導(dǎo)向輪直徑不相等時(shí),多繩提升機(jī)必須采用導(dǎo)向輪裝置。這樣,還可以增大鋼絲繩的圍包角,提高摩擦輪提升的防滑安全系數(shù),減小井筒斷面積,降低基建投資費(fèi)用。但,增加導(dǎo)向輪使井塔增高,并增加提升鋼絲繩的彎曲次數(shù),

37、降低鋼絲繩的使用壽命。我國生產(chǎn)的多繩摩擦式提升機(jī),直徑在2米以下的都不用導(dǎo)向輪；直徑在2米以上的都要帶導(dǎo)向輪。 導(dǎo)向輪用于塔式多繩摩擦式礦井提升機(jī),按提升機(jī)所配鋼絲繩數(shù)和繩距相應(yīng)在軸上裝配數(shù)個(gè)導(dǎo)向輪。其中一個(gè)為固定輪,其他為游動(dòng)輪,一消除因各條提升鋼絲繩的速度差對繩槽的滑動(dòng)摩擦。導(dǎo)向輪安裝在主機(jī)摩擦輪裝置的下面,用于需要改變兩鋼絲繩的中心距或利用導(dǎo)向輪來增大加提升鋼絲繩對摩擦輪的圍包角。其結(jié)構(gòu)有兩種：一種是輻條式結(jié)構(gòu),另一種是焊接式結(jié)構(gòu)。由于焊接式導(dǎo)向輪比輻條式在結(jié)構(gòu)上做了改進(jìn),提高了導(dǎo)向輪整體強(qiáng)度,繩槽襯墊選用了耐磨工程塑料,延長了使用壽命,軸瓦選用了優(yōu)質(zhì)黃銅材料。所以,在這里我們選用焊接

38、式導(dǎo)向輪。如圖2-10。 圖2-9導(dǎo)向輪 1——固定輪；2——襯墊；3——游動(dòng)輪；4——輪軸；5——滾動(dòng)軸承 3. 3.6 提升容器的連接裝置 1、箕斗的附加重錘。附加重錘的重量查附加重錘基本參數(shù)及尺寸表得8074t,其尺寸根據(jù)此表亦可得出。 2、選用XS-90型自動(dòng)壓緊楔形繩環(huán),其技術(shù)參數(shù)按照XS型自動(dòng)壓緊楔形繩環(huán)基本參數(shù)及尺寸表。 3、選用LYT-90型螺旋液壓調(diào)繩器,其技術(shù)參數(shù)參照LYT型螺旋液壓調(diào)繩器基本參數(shù)及尺寸表。 4、選用XJ-100×4型箕斗連接裝置,其技術(shù)參數(shù)參照XJ型箕斗連接裝置基本參數(shù)及尺寸表。 5、選用WY-100型圓尾繩連接裝置,其技術(shù)參數(shù)參照WY

39、型圓尾繩連接裝置基本參數(shù)及尺寸表。 6、選用膠輪罐耳裝置,其技術(shù)參數(shù)參照滾輪罐耳裝置基本參數(shù)及尺寸表。 第4章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)設(shè)備選型 4.1 提升方式確定 由于本礦是一個(gè)年產(chǎn)量900的礦井,故視提升任務(wù)情況采用一套箕斗提升設(shè)備進(jìn)行單一提升。由于主井為一個(gè)水平提升,故采用雙箕斗提升。 4.2 提升容器選擇 1〕小時(shí)提升量： 〔4-1〕 ——不均衡系數(shù)?！睹禾堪踩?guī)程》規(guī)定：有井底煤倉時(shí)為1.10至1.15；無井底煤倉時(shí)為1.20； ——提升能力富裕系數(shù)?！睹禾堪踩?guī)程》規(guī)定：主井提升設(shè)備一般對于第一水平留有20%的富裕系數(shù)。

40、 2〕經(jīng)濟(jì)提升速度 提升高度： 〔4-2〕 提升速度： 〔4-3〕 3〕根據(jù)經(jīng)濟(jì)提升速度,估算一次提升循環(huán)時(shí)間 〔4-4〕 ——提升正常加速度,通?！?。罐籠提升一般取0.5至0.7；箕斗提升一般取0.7至0.8?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：對于人員升降的加、減速度,立井不得超過0.75；斜井提升不得超過0.5； ——容器起動(dòng)初速度及爬行段延續(xù)的時(shí)間；箕斗提升可取10s；罐籠提升可取5至7s； ——提升容器每次提升終了的休止時(shí)間；根據(jù)箕斗休止時(shí)間表可選定其時(shí)間值。 4〕根據(jù)礦

41、井年產(chǎn)量及估算出的一次提升循環(huán)時(shí)間,求出一次合理經(jīng)濟(jì)提升量為： 〔4-5〕 5〕根據(jù)條件選礦車為：MG1.1—6A 1t固定車廂式礦車 容積：1.1 名義載貨量：1000 軌距：600 自重：610 6〕選擇提升容器型號 為了在不加大提升機(jī)及井筒直徑的前提下,取得較好的經(jīng)濟(jì)速度,節(jié)省電耗,取得較好的經(jīng)濟(jì)性故選用較大容積的提升容器。由于箕斗具有自重小,占井筒面積斷面小,不需增加井筒斷面即可在井下使用大容量礦車,裝卸載自動(dòng)化,裝卸載快,因此可以提高提升能力的特點(diǎn),所以選用箕斗提升。 由于該礦使用主井提升,井筒直徑φ5.5,采用鋼絲繩罐道,無梯子

42、間。所選箕斗應(yīng)選用7到8箕斗,因多繩提煤箕斗沒有8系列,故選用： JDS-9/110×4標(biāo)準(zhǔn)底卸式四繩箕斗 J——提煤箕斗 D——立井多繩 S——鋼絲繩罐道 9——名義裝載量Q為9 110——每根提升鋼絲繩懸掛裝置的破壞載荷為1100 4——提升鋼絲繩數(shù)為4根 具體參數(shù)為： 有效容積：10立方米 繩間距： 300 裝載礦車型號：MG1.1—6A 名義載重：1 車數(shù)：2 自身質(zhì)量：10.8 最大終端載荷：440 箕斗全高：13350 尾繩數(shù)n‘：2 符合條件。 7〕按選定的Q為9,所需的提升速度 ①一次所需的提升時(shí)間 〔4-

43、6〕 ②所需的提升速度 〔4-7〕 4.3 提升鋼絲繩選擇計(jì)算 提升鋼絲繩是礦車提升設(shè)備的一個(gè)重要部件,也是一個(gè)表薄弱的環(huán)節(jié),它不僅直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的生命安全,而且其規(guī)格尺寸還將決定提升機(jī)的規(guī)格。在礦井這個(gè)服務(wù)年限里,鋼絲繩是需要經(jīng)常更換的易耗品,所以它又關(guān)系到提升設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題。因此對于提升機(jī)鋼絲繩必須予以足夠的重視。 由于井筒淋水大,因腐蝕嚴(yán)重,所以選用鍍鋅鋼絲繩。 1〕繩端荷重： 2〕鋼絲繩懸垂長度： ——卸載點(diǎn)距主導(dǎo)輪中心的高度,m； ——容器的全高,m； ——過卷高度,m,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,

44、提升速度小于10m/s時(shí),過卷高度不小于速度值,且最低不小于6m/s,提升速度大于10m/s時(shí),過卷高度不小于10m/s； ——導(dǎo)向輪軸中心距導(dǎo)向輪層地板的高度,m。在制造廠供給的設(shè)備圖中可以查到； ——導(dǎo)向輪與主導(dǎo)輪軸中心的高差,m,根據(jù)的近似數(shù)值表可以查出； ——尾繩環(huán)的高度,m。 其中 取15 S——兩提升容器之間的中心距,m；對于單容器帶平衡錘的提升系統(tǒng),則為提升容器與平衡錘的中心距,m； 3〕首繩單位長度重量： 〔4-8〕 ——鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度,kg/mm2；一般以選用=155

45、至157 kg/mm2為宜；對于僅提升物料的主井或只提升物料的輔助提升,可以選用=140 kg/mm2。 m——鋼絲繩的安全系數(shù),《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,摩擦式提升機(jī)的安全系數(shù)：升降人員和物料用：.m≥8.2—0.0005Hc；專為升降物料用：m≥7.2—0.0005Hc。 按表推薦,選用,6Δ〔34〕＋1-28-155-1型三角股鋼絲繩,左右捻各二根。查鋼絲繩規(guī)格表,其規(guī)格為：＝3.214,d＝28,＝51300kg,＝155 4〕尾繩單位長度重量計(jì)算 〔4-9〕 選用〔GB1102-74〕6〔31〕＋1-42-140-1型普通圓股

46、鋼絲繩兩根。查鋼絲繩規(guī)格表 ＝6.455；d＝42；＝97650kg；＝140 4.4 計(jì)算滾筒直徑 主導(dǎo)輪直徑D： 〔4-10〕 D——主導(dǎo)輪直徑,mm； d——鋼絲繩直徑,mm； δ——鋼絲繩中最粗鋼絲的直徑,mm。 最大靜拉力和拉力差計(jì)算 ——最大靜力,kg； ——輕載側(cè)的靜拉力,kg； ——最大靜拉力差,kg 主導(dǎo)輪直徑：＝2.8；主導(dǎo)輪變位質(zhì)量：＝15.01； 最大靜拉力：＝30kN；最大靜拉力差：＝9.5kN； 導(dǎo)向輪直徑：＝2.5；導(dǎo)向輪變位質(zhì)量：＝2.38； 4.5 聯(lián)軸器型號選

47、擇 根據(jù)減速器的輸出軸和主軸的直徑,選擇ZL20型彈性聯(lián)軸器。其參數(shù)為 公稱轉(zhuǎn)矩 允用轉(zhuǎn)速n 根據(jù)所選電動(dòng)機(jī)選擇ZL21聯(lián)軸器其參數(shù)： 公稱轉(zhuǎn)矩 允用轉(zhuǎn)速n 4.6 提升系統(tǒng)確定 4-1提升系統(tǒng)圖 1〕井塔高度: 〔如圖4-1〕 取43m ——主導(dǎo)輪直徑 圖4-2 摩擦輪與導(dǎo)向輪相對位置圖 2〕圍包角的確定 3〕變位重量 4〕變位質(zhì)量 4.7鋼絲繩與提升機(jī)的校驗(yàn) 提升鋼絲繩在正常工作中,除受到靜力的作用外,其部還受有彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、接觸應(yīng)力等力的作用,多種復(fù)合應(yīng)力的作用將大大降低鋼絲繩的壽命。

48、另外,磨損、腐蝕也是降低鋼絲繩壽命,影響安全運(yùn)行的因素。 由于諸多因素的影響,鋼絲繩的壽命不能精確計(jì)算。為了保證安全可靠,對鋼絲繩的選擇驗(yàn)算,均采用安全系數(shù)法。即按鋼絲繩的最大靜力并考慮一定的安全系數(shù)選擇或驗(yàn)算鋼絲繩的選擇驗(yàn)算均采用安全系數(shù)法。即按鋼絲繩的最大靜力并且考慮一定的安全系數(shù)選擇選擇或驗(yàn)算鋼絲繩。 1、首繩安全系數(shù) <3-22〕 故將上列選用的鋼絲繩抗拉強(qiáng)度改選為170kg/m2,則＝56300kg, 2、最大靜拉力和拉力差 1〕

49、 <3-23> 經(jīng)上列計(jì)算最大靜拉力超過提升機(jī)的允許值,首繩安全系數(shù)也小于《安全規(guī)程》規(guī)定的要求,為了不使提升機(jī)升級,應(yīng)減小值,故將改為0.6m/s2,重新計(jì)算值： 查表法：當(dāng)取0.6,＝188°22′時(shí),查表得＝2.203,＝0.1852 按動(dòng)防滑條件： ?。?3100kg 則： 2〕 3〕首繩安全系數(shù) <3-24> 鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點(diǎn)饋、麻坑等損傷時(shí),不得用作升降人員。

50、鋼絲繩銹饋嚴(yán)重,點(diǎn)饋、麻坑形成溝文,外層鋼絲松動(dòng)必須立即更換。鋼絲繩的使用、保管、維護(hù)檢查試驗(yàn)等遵照《規(guī)定》執(zhí)行。 4.8墊材料單位壓力 多繩摩擦提升機(jī)靠摩擦傳動(dòng),保證摩擦襯墊的性能,對延長其壽命有重要意義,一般規(guī)定了襯墊的允許比壓,應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算實(shí)際比壓在允許比壓圍,其實(shí)際比壓： <3-25> ——允許比壓值,；襯墊不同,其值不同。 我們選用的聚氯乙烯材料的襯墊,它的允許比壓為20 襯墊比壓通過驗(yàn)算,所選提升機(jī)可用。 4.9 預(yù)選電動(dòng)機(jī) 1、依據(jù)所需的提升機(jī)速度,計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)：

51、 <3-26> 2、依據(jù),取=492r/min,計(jì)算提升機(jī)的最大速度; <3-27> =6.87m/s 3、預(yù)選電動(dòng)機(jī)功率： <3-28> k——礦井阻力系數(shù),取1.1—1.2；箕斗提升可取1.15；罐籠提升可取1.20； ——?jiǎng)迂?fù)荷影響系數(shù),稱為動(dòng)力系數(shù)；箕斗提升可取1.2—1.3；多繩摩擦提升可取1.1—1.2； ——減速器的傳動(dòng)效率,減速器采用滾動(dòng)軸承時(shí),取0.93；減

52、速器采用滑動(dòng)軸承時(shí),取0.85。 選擇YR500—12/1180型電動(dòng)機(jī)兩臺,查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本,得到技術(shù)參數(shù)如下：=500kw； =492r/min； GD2=780kg λ=2.0。 4.10 提升速度圖 礦井提升機(jī)應(yīng)按照設(shè)計(jì)合理的速度圖來運(yùn)行,但是由于生產(chǎn)的發(fā)展,礦井提升系統(tǒng)中的設(shè)備不可避免地有所變換或更新,提升容器的加大、電動(dòng)機(jī)更換、滾筒直徑改變等等>,為了研究提升容器的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律,掌握其性能,合理地使用,及早地發(fā)現(xiàn)隱患等多方面來考慮,應(yīng)該經(jīng)常性地實(shí)際測定提升速度圖<尤其是在提升系統(tǒng)有較大設(shè)備變化時(shí)>,并對速度圖分析驗(yàn)算,以了解提升機(jī)實(shí)際提升能力及電動(dòng)機(jī)功率,及時(shí)檢

53、驗(yàn)起動(dòng)電阻和控制繼電器的合理性。這樣既可延長設(shè)備壽命,提高生產(chǎn)效率,增加經(jīng)濟(jì)效益,又可提高安全性。 1〕采用六階段速度圖 ①初加速度階段：由圖可以看出,加速度較小,因?yàn)榇藭r(shí)井口箕斗已完全卸載完畢,而且井底箕斗已裝滿,剛剛開始一個(gè)新的提升循環(huán),井口箕斗尚未在卸載曲軌運(yùn)行,為了減小井架的沖擊載荷,故限制不得太大,此階段提升速度達(dá)到為止。 ②主加速度階段t：此時(shí)箕斗已離開卸載曲軌,容器以較大的加速度a運(yùn)行,直至最大速度。 ③等速階段：此階段中容器以不變的速度在井筒中運(yùn)行。 ④減速階段：此時(shí)重載箕斗已接近井口,空箕斗接近裝載點(diǎn),應(yīng)減速,減速度為,直至速度降為。 ⑤爬行階段：此時(shí)種箕斗進(jìn)入卸

54、載曲軌,為了減少沖擊,容器以低速爬行。 ⑥停車休止階段θ：此時(shí)提升機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),井口箕斗卸載,井底箕斗裝載,可以把停車看成一個(gè)階段,實(shí)際上因?yàn)閱渭兺＼嚂r(shí)間很短,也可以一并計(jì)入休止時(shí)間?；沸葜箷r(shí)間與箕斗的裝載量有關(guān)。 圖4-3箕斗提升速度圖 2〕加速度確定 不論纏繞式或摩擦式提升系統(tǒng),主加速度和減速度大小受《煤礦安全規(guī)程》之規(guī)定和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩、減速器允許的傳動(dòng)扭矩及減速方式的限制。摩擦提升機(jī)還受防滑條件的限制。 在實(shí)際測試中我們發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)場采用的加速度、減速度多數(shù)都比限制值要小,電動(dòng)機(jī)是"大馬拉小車"。只有少部分是處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)下運(yùn)行。個(gè)別的是處在過負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。為了充分發(fā)揮

55、現(xiàn)有設(shè)備能力,節(jié)約電能,盡可能地提高主加速度,不要在超限制的過負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行,消除發(fā)生事故的隱患。而對實(shí)測主加速度和減速度進(jìn)行驗(yàn)算,是十分必要的。 ①初加速度: 〔4-11〕 △——提升鋼絲繩與平衡尾繩的總單重之差,即。因?yàn)椤?,所以△=0,即該項(xiàng)不計(jì)。 ②主加速階段： ③主減速時(shí)間： ④爬行時(shí)間： 4.11提升能力計(jì)算 年實(shí)際提升能力: 上述選型合理可靠。 第5章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置 5.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的機(jī)械制動(dòng)裝置 礦井提

56、升機(jī)的制動(dòng)裝置,通稱制動(dòng)器,是提升機(jī)一個(gè)非常重要的組成部分。制動(dòng)器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成,執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接作用于制動(dòng)輪或制動(dòng)盤上產(chǎn)生制動(dòng)力矩的部分,按其結(jié)構(gòu)可分為盤式制動(dòng)器和塊式制動(dòng)器等。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制并調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的部分,新型號提升機(jī)采用油壓盤式制動(dòng)系統(tǒng),舊型號提升機(jī)采用油壓或氣壓塊式制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)的作用有：〔1〕、保證提升容器按給定的狀態(tài)運(yùn)動(dòng),并在需要的位置制動(dòng)——工作制動(dòng)；〔2〕、在可能造成事故的不正常工作狀態(tài)下,緊急制動(dòng)以保障人員和設(shè)備的安全——緊急制動(dòng)；〔3〕、更換水平調(diào)節(jié)繩時(shí),制動(dòng)活卷筒。工作制動(dòng),緊急制動(dòng)時(shí)都可用手動(dòng)或 圖5-1盤式制動(dòng)器調(diào)節(jié)制動(dòng)力原理圖 1—活塞

57、；2—碟形彈簧；3—閘瓦 盤式制動(dòng)器的工作原理是用油壓松閘,以彈簧力制動(dòng),如圖4-1所示當(dāng)向Y腔給入壓力油后,使活塞帶動(dòng)筒體,襯板和閘瓦一起往左運(yùn)動(dòng),壓縮碟行彈簧,形成松閘。當(dāng)油壓下降時(shí),在彈簧力的作用下,使活塞通過聯(lián)結(jié)軸推動(dòng)筒體閘瓦向右運(yùn)動(dòng),達(dá)到制動(dòng)的目的。 調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的原理如圖5-1所示,當(dāng)閘瓦與制動(dòng)盤接觸時(shí),活塞就同時(shí)受彈簧的作用力F2和制動(dòng)油產(chǎn)生的壓力F1的作用,則一個(gè)制動(dòng)器的閘瓦壓向制動(dòng)盤的正壓力為：N=F2-F1 當(dāng)油壓P=0時(shí),即F1=0,N=Nmax=F2,此時(shí)為全制動(dòng)狀態(tài)。 當(dāng)油壓P=Pmax時(shí),F1＞F2,閘瓦間隙大于零,為全松閘狀態(tài), 正壓力N的變化只受油壓力

58、P的影響,即：N=μP, 而閘瓦與制動(dòng)盤的摩擦系數(shù)μ一般不變,故正壓力的變化就反映了制動(dòng)力的變化。 5.2 盤式制動(dòng)器的選擇 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的計(jì)算 1〕制動(dòng)力矩的計(jì)算 根據(jù)卷筒上鋼絲繩的實(shí)際最大靜拉力差和安全規(guī)程的規(guī)定,制動(dòng)力矩 2〕確定制動(dòng)器的副數(shù) n=副 〔5-1〕 因?yàn)楸P式制動(dòng)器均為對稱布置,故采用6個(gè)單頭制動(dòng)裝置,所以去n=6副 3〕實(shí)際正壓力的計(jì)算 壓實(shí)現(xiàn)的。確定最大的工作油壓P,并依靠調(diào)整溢流閥的定壓彈簧壓緊程度,可以保證油壓在不超過P的圍變化。 安全制動(dòng)時(shí),安全電磁鐵11斷電,電液調(diào)壓裝置中的滑閥處于最上面的位置,切

59、斷了壓力油的通路,并使所有盤式制動(dòng)器油缸中的壓力油分別金國"A"管和"B"管,與"A"管相連的制動(dòng)器通過安全閥直接回油,很快的抱閘。同時(shí),與"B "管相連的制動(dòng)器通過安全閥的節(jié)流閥,以較緩慢的速度回油,產(chǎn)生二級制動(dòng)力矩。并可用調(diào)節(jié)安全伐的節(jié)流桿位置,來改變二級制動(dòng)特性。節(jié)流桿在上面時(shí),只是一級制動(dòng)。 5.3多繩摩擦式礦井提升機(jī)安全保護(hù) 礦井提升機(jī)通常安裝在地面上,它通過鋼絲繩提升井筒的容器,溝通地面與井下,用于降送設(shè)備,材料,升降人員,提升礦物或矸石,任務(wù)十分繁重。一旦發(fā)生事故,將會造成人員的傷亡和設(shè)備的損壞,影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。嚴(yán)重的事故,將會破壞井筒裝備,導(dǎo)致礦井短期停產(chǎn)。因此,國外的

60、生產(chǎn)管理人員都千方百計(jì)到完善提升設(shè)備的安全保護(hù)設(shè)施,以保證提升系統(tǒng)的設(shè)備能夠安全可靠地運(yùn)行。 目前用于過卷事故制動(dòng)保護(hù)的裝置為楔形罐道和防撞梁。其作用是將提升容器和運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣薜雷冃魏妥枇λ髦?。選用楔形罐道應(yīng)注意以下問題：〔1〕,合理確定楔形罐道尺寸；〔2〕,為增加過卷楔形罐道的制動(dòng)力,以保證設(shè)計(jì)要求的制動(dòng)減速度,在井口和井底安裝楔形罐道。如圖5-1所示。 圖5-1 楔形罐道示意圖 總結(jié) 本設(shè)計(jì)是多繩摩擦式提升機(jī)總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),主要對礦井提升機(jī)主體進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型計(jì)算并且提升機(jī)附屬設(shè)備選擇兩部分組成。對多繩摩擦式提升機(jī)工作原理進(jìn)行詳細(xì)分析,對多

61、繩摩擦式提升機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行布置和選型分析。 在對提升機(jī)主體進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的過程中,主要對提升機(jī)的主軸裝置,減速器和制動(dòng)器進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,根據(jù)礦井參數(shù)對提升機(jī)的提升容器、鋼絲繩、提升系統(tǒng)、變位質(zhì)量、提升速度圖、等進(jìn)行了計(jì)算分析和選型。并且給出圖示。 對于提升機(jī)的附屬設(shè)備,主要對罐道、導(dǎo)向輪、等進(jìn)行了選擇。 本設(shè)計(jì)的多繩摩擦式礦井提升機(jī)主要適用于大、中型礦井,略加改動(dòng)的情況下同樣適用于小型礦井,由于經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)關(guān)系,本設(shè)計(jì)仍然存在著許多不足,希望老師能給與指導(dǎo)及改正。 雖然經(jīng)過以上的設(shè)計(jì)和研究本調(diào)速控制系統(tǒng)能用于礦山的實(shí)際生產(chǎn),但在功能上及控制的精度上和同類先進(jìn)產(chǎn)品還有一定的差距,還需要在

62、后續(xù)工作中進(jìn)一步完善。 致 畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月,是離校前的最后學(xué)習(xí)的機(jī)會,在這段時(shí)間所學(xué)到的知識,對畢業(yè)之后工作打好了實(shí)踐的基礎(chǔ),而這些都要感指導(dǎo)老師。能夠達(dá)到現(xiàn)在的設(shè)計(jì)結(jié)果,都是指導(dǎo)老師和其他老師傾心指導(dǎo)的結(jié)果。從設(shè)計(jì)之初,資料的收集,到設(shè)計(jì)過程中設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)、圖紙的質(zhì)量等等,都是在指導(dǎo)老師的嚴(yán)格要求和指導(dǎo)下完成的。我的設(shè)計(jì)得到了各位指導(dǎo)老師的大力幫助,疑難問題都能得到及時(shí)的解答,我對給予我指導(dǎo)的老師們表示由衷的感,在您們的耐心幫助下我少走了不少彎路,使我的設(shè)計(jì)能按期完成.同時(shí),把設(shè)計(jì)系統(tǒng)地作了出來,完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,自始至終得到了吳老師、老師的大

63、力鼓舞和幫助,畢業(yè)設(shè)計(jì)都是在吳老師和老師的指導(dǎo)下完成的,在學(xué)習(xí)即將結(jié)束的時(shí)刻,向吳老師和老師致以深深的敬意和誠摯的感！ 本次設(shè)計(jì)是學(xué)生初次設(shè)計(jì),由于本人水平有限,加之時(shí)間倉促,又缺乏經(jīng)驗(yàn),在此設(shè)計(jì)中一定會出現(xiàn)許多錯(cuò)誤和不當(dāng)之處,誠懇的希望各位領(lǐng)導(dǎo)和老師批評指正,以便在今后的工作中少出現(xiàn)錯(cuò)誤。 在此,向各位領(lǐng)導(dǎo)及吳老師、老師表示衷心地感！ 參考文獻(xiàn) [1]夏榮海、郝玉琛,礦井提升機(jī)械設(shè)備[M].中國礦業(yè)學(xué)院,1987年 [2]嚴(yán)萬生,礦山固定機(jī)械手冊[M].煤炭工業(yè),1986年 [3]臧文周,礦井提升機(jī)械[M].冶金工業(yè),第

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65、祖立、黃秋波,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),:東北大學(xué),2000 年 [14]唐大放,曉寧,現(xiàn)卿,機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué),: 中國礦業(yè)大學(xué),20XX [15]王洪欣、木、秉忠,機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué),: 中國礦業(yè)大學(xué),20XX [16]《礦井提升機(jī)故障處理和技術(shù)改造》編委會.礦井提升機(jī)故障處理和技術(shù)改造.機(jī)械工業(yè),20XX [17]白銘聲 《流體機(jī)械》 煤炭工業(yè)版 1994 [18]玉蓉 《礦井提升設(shè)備》 煤炭工業(yè)版 1995 [19]丁學(xué)謙 《礦山運(yùn)輸機(jī)械》 礦大出版 1989 [20]白銘聲 《礦山排水裝置運(yùn)行與選擇計(jì)算》 煤炭工業(yè)版 1990 [21]尚勇 《流體力學(xué)與流體機(jī)械》 煤炭工業(yè)版 1991 [22] 《礦山固定機(jī)械手冊》 煤炭工業(yè)版 1987 [23]堅(jiān) 《礦井提升運(yùn)輸選型設(shè)計(jì)》 煤炭工業(yè)版 [24]《礦上供電》、《工業(yè)供電》、《底盤設(shè)計(jì)》、《液壓傳動(dòng)》 煤炭工業(yè)版 38 / 38