提升机制动系统计算
变位质量、静张力验算
宏安矿提升系统验算宏安矿机电科2014年宏安矿提升系统验算1.提升系统总变位质量的计算Σm人= 1/g｛Q+Qz+ n1 P Lp+ n2 q Lp+Gt+Gj+Gd ｝=24816.6kgΣm物= 1/g｛Q+Qz+ n1 P Lp+ n2 q Lp+Gt+Gj+Gd ｝=26414.6kg式中∑m——变位质量，kg；Q——一次提升重量（提升人6000N；提升物10000N）Qz——提升容器自重(提升人12000N;提升物18000N)n1——主绳根数1根；P——主绳每米重力，N／m;Lp——主绳实际悬挂长度330m；n2——尾绳根数0；q ——尾绳每米重力，N／m；Gt——天轮变位质量3070NGj——提升机变位质量86900NGd——电动机转子变位质量110817N2.提升强度验算1.最大静张力验算Fjm人= Q+Qz+ P Lp=22849NFjm物= Q+Qz+ P Lp=32849N查表知提升机许用最大静张力为60000N验算合格2.最大静张力差验算Fjc人= Q+ P Lp=10849NFjc物= Q+ P Lp=14849N查表知提升机许用最大静张力差为40000N验算合格3．制动力矩的验算Mzh=ΣFz*R=（39050+44020）×1.35=112144.5N.m式中ΣFz——实测各组闸的制动力之和n——分组实验数2R——实验时，Fz的作用半径，R=1.25m 所需3倍最大静荷重力矩3M=3×14849.6×1=44548.8N.mMzh＞3M制动力矩满足合格左半边制动力矩39050×1.35=52717.5 N.m右半边制动力矩44020×1.35=59427 N.m所需1.2倍力矩1.2M=20219.52 N.m 合格。
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算
第六章主立井单绳缠绕式提升设备的选型计算一、提升容器的选择1．确定合理的经济速度立井提升的合理经济速度为V j =√H式中V j —经济提升速度，m ／s ；H ——提升高度，m ；H=H s +H x +H zH x --卸载水平与井口高差，简称卸载高度，m ，箕斗：H x =18m 一25m ，罐笼H x =0；Hz ——装载水平与井下运输水平高差，简称装载高度，m ，箕斗：H z =18m~25m ，罐笼H z =0; H s —井筒深度，m 。
2．估算一次提升循环时刻(按五时期速度图估算)式中T j --依据经济提升速度估算的一次提升循环时刻，s ；a —提升加速度，m ／s 2，在以下范围内选取：罐笼提升时，≤／s 2，箕斗提升时，≤／s 2；u —容器爬行时期附加时刻，箕斗提升可取10s ，罐笼提升可取5s ；θ—休止时刻。
3、计算一次合理的经济提升量式中rn j --一次合理的经济提升量，t ；A n —矿井年产量，t ／a ；C —提升不均衡系数，关于主井提升设备：有井底煤仓时，1．1～1．15，无井底煤仓时，1．2； a f ——提升能力富裕系数，主井提升设备对第一水平应留有1．2的富裕系数；b r ——提升设备年工作日数，一般取b r =300d ；t ——提升设备日工作小时数，一般取t=14h 。
依据计算出的一次合理的提升量m j 取之相近的标准容器，并列表记录其技术规格。
4．确定实际一次提升循环时刻T ′x 及完成年产量An 的最大提升速度V ′m 。
（1） 依据所选出的型号，计算一次提升循环所需要的时刻为（2） 计算提升机所需的提升速度二、提升钢丝绳的选择计算中选定标准容器之后，那么可按下边的公式计算钢丝绳每米质量m-----一次提升货载质量，kgM z ——提升容器自身质量，kg ；m p —提升钢丝绳每米质量，kg ／m ；g —重力加速度，m ／s 2；H c —钢丝绳最大悬垂长度，m ，H s --井筒深度，m ；H z —装载高度，m ，罐笼提升，Hz=0，箕斗提升，Hz=18m 一25m ；H j ——井架高度，井架高度在尚未精确确定时，可按下面数值选取：罐笼提升，15m 一25m ；箕斗提升，30m ～35m 。
8-3提升机深度指示器和制动器解析
在两支柱上固定着的标尺上，用缩小的
比例根据矿井的具体情况，刻着与井筒深度
或坑道长度相适应的刻度，当装有指针的梯
形螺母移动时，则指明了提升容器在井筒的
位置。
特点：优点是指示清楚、直观、工作可
靠；缺点是不够精确。
二、制动系统
作用： 1）正常停车 2）工作制动 3）安全制动 4）双滚筒提升机在更换水平、调节绳长或
更换钢丝绳时，能闸住游动滚筒。
制动系统由制动器和传动机构组成。制动器
是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的 部分，分为盘式和块式；传动机构是控制及调节 制动力矩的部分，分为油压、压气、弹簧式。JK 型提升机采用的是液压站与盘式制动器配合构成 的盘式制动系统。
1、盘式制动器
1）结构 2、液压站 1）作用 a 、在工作制动时，产生不同的工作油压， 以控制盘式制动器获得不同的制动力矩； b、在安全制动松闸；b、抱闸
项目三 提升及深度指示器与控制器
任务：能说出指示器和制动器是怎么用的。
一、深度指示器
深度指示器是矿井提升机的一个重要附属装置。
作用是：
1）指示提升容器在井筒的位置；
2）容器接近井口停车位置发出减速信号；
3）过卷保护；
4）减速阶段通过限速装置进行限速保护等。
目前我国提升机应用较多的是圆盘式深度指示 器和牌坊式深度指示器。
1、圆盘式深度指示器 圆盘式深度指示器由发送部分和接收部分组成 ，其原理是传动轴经齿轮传动，将提升机旋转运动
传给发送自整角机，该自整角机再将信号传给圆盘
式深度指示器上的接收自整角机，二者组成电轴，
实现同步联系，从而达到指示器位置的目的。深度
指示盘装于司机台上，有粗针和精针两个指针，精 针只在容器接近井口时才转动，以便指示精确的停 车位置。
关于提升机盘形制动器安全制动“空动时间”的问题
关于提升机盘形制动器安全制动“空动时间”的问题1、制动器“空动时间”的定义及其标准来源根据国家标准《矿井提升机和矿用提升绞车安全要求》GB 20181－2006中的4.4.12条款所规定“制动器安全制动空行程时间应符合：盘形制动器不应超过0.3s”根据2010年版本《煤矿安全规程》第四百三十一条“保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间：盘式制动闸不得超过0.3s”。
2、空动时间应该含有的成份以上空动时间的“标准”和“规程”定义具有不同的明确度，从“规程”上来看，其可执行度高，可操作性强。
空行程时间即空动时间应该包含如下内容并且具有时间的累计效果：（1）安全回路断电时起，工作闸继电器得到断电信号并引起触点动作到新的触点状态所经历时间；（2）工作闸继电器新的触点状态动作引起液压站主电磁阀控制继电器断电并引起其触点动作断电所经历时间过程；（3）电磁阀控制继电器触点断电后引起电磁阀失电并经历其电磁惯性的滞后时间；（4）电磁阀阀芯在失去吸合力后动作回到失电初始状态时所经历时间；（5）主阀失电后因阀芯机能状态改变引起制动器内和管道内油液向油箱回泄，直到制动器空行程走完并使闸瓦贴上闸盘所经历时间。
3、空动时间的检测问题由于以上提及的“标准和规程”没有对检测方法进行详细规定，传统的空动时间检测方法有不同的形式，给检测的操作方法的使用留下了人为因素空间，而方法不同也会直接影响检测结果，甚至影响是否检验合格。
影响检测结果的几点因素如下：●闸瓦间隙调节量（直观闸瓦间隙量）●暗藏虚假闸瓦间隙量（不可见量）（参见本网站的相关试验分析文章）●参与紧急回油的制动器数量（成对数）●制动器闸瓦与闸盘之间的平整度●回油通道的最小通径●油液的粘滞度4、空动时间真实内容的复杂性及其检测实施的灵活空间（1）制动器闸瓦间隙有关标准规定在设备应用中不应超过2mm。
显然，闸瓦间隙调整得越小也即越贴近闸盘，所检测的空动时间越小也就越有利于过关，这是检测过程中可灵活掌握的空间。
提升机技术参数及设备选型过程
提升机技术参数及设备选型过程矿井提升机技术参数介绍及设备选型过程目录一、提升机相关参数二、选型过程三、MA标志查询办法四、提升系统设计内容与步骤。
五、电机功率选择与校核一、技术参数1、卷筒宽度和直径2、两卷筒中心距3、最大静张力、最大静张力差4、钢丝绳直径、绳速5、提升高度、容绳量6、减速器速比7、电机功率、极数、电机型号简介8、变位质量JK-2/2JK-2提升机技术参数表1、卷筒宽度和直径卷筒直径：提升机卷筒上第一层钢丝绳中心到卷筒中心距离的2倍。
绞车卷筒的直径为：卷筒缠绳表面到卷筒中心距离的2倍。
二者概念有差别，相差1根钢丝绳的直径。
卷筒宽度：卷筒两个挡绳板内侧直间的距离。
卷筒直径和宽度决定了卷筒使用钢丝绳的最大直径和容绳量2、最大静张力和最大静张力差JK-2型提升机的最大静张力161KN，2JK-2型绞车的最大静张力和最大静张力差分别为61KN、40KN。
钢丝绳的张力，也就是钢丝绳的拉力。
在单钩提升时，滚筒上只有一根钢丝绳，其拉力主要由提升容器、钢丝绳、提升载荷的重力构成。
拉力最大值在天轮的切点处，载荷越大、井筒越深、容器重量越大钢丝绳的拉力就越大。
最大静张力是针对提升机而言的，是强度允许的，滚筒上最大的拉力值双钩提升时，滚筒上有两条钢丝绳，重载钢丝绳的拉力大，轻载钢丝绳的拉力小，两根钢丝绳拉力的差值就是静张力差。
最大静张力差就是静张力差的最大值，是绞车强度所允许的，滚筒上两根钢丝绳拉力差的最大值。
通过以上分析，我们可以这样来理解二者。
对于单滚筒绞车，只有最大静张力，没有最大静张力差。
最大静张力就是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。
单位为重力单位：KN，最大静张力的值除9.8就为上述三者的质量。
即为提升量的质量，单位为：kg。
对于双滚筒绞车。
最大静张力也是绞车强度所允许的容器、钢丝绳、提升载荷自重的总和。
而最大静张力差是绞车强度所允许的钢丝绳、提升载荷自重的总和。
单位为重力单位：KN，KN除9.8就为提升量的质量，单位为：kg 最大静张力为什么分为载人和载物？二者的数值不同？是因为提升人员和物料时，其安全系数要求不同，提人要求9倍的安全系数，提物要求7.5倍的系数。
提升机-课件(PPT演示)
型号意义：
□ J K —□/□ 速比 滚筒名义直径，m； 矿用； 卷扬机（即提升机）； 滚筒数目（2—表示双滚筒；1—表示单滚筒，一般省略
）
1、主轴装置
（1）作用 1）缠绕提升钢丝绳； 2）承受各种正常载荷，并将载荷经轴承传给基础； 3）承受在各种紧急事故下所造成的非常载荷；（一般要求在非常载荷作用下 ，主轴装置的各部分不应有残余变形。） 4）当更换提升水平时，调节钢丝绳的长度（仅限双滚筒提升机）。
液压站
1）在工作制动时，产生不同的工作油压，以控制盘式 制动器获得不同的制动力矩； 2）在安全制动时，实现二级安全制动； 3）控制调绳装置
谢 筒、主轴、主轴承及调绳离合器 （双滚筒特有）等。 滚筒的筒壳通过轮辐、轮毂用键和轴固定（固定 滚筒），筒壳外边一般均设有木衬，木衬上车有螺旋 导槽，以便使钢丝绳在滚筒上作规则排列，并减少钢 丝绳的磨损。2m以下单滚筒只有一个制动盘，而单滚 筒2.5m则有两个制动盘。当单滚筒作双钩提升，左侧 钢丝绳为下边出绳，右侧钢丝绳为上边出绳。单钩提 升时为上边出绳，单滚筒由于调绳不方便，为此做成 双滚筒。双滚筒的左滚筒通过调绳离合器与主轴连接 。
（3）调绳离合器
1）作用 使活滚筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长 或更换提升水平时，使活滚筒与死滚筒有相对运动。
2）种类 调绳离合器可分三种即齿轮离合器、摩擦离合 器、蜗轮蜗杆离合器。JK型提升机采用齿轮离合器。 3）齿轮离合器
二、深度指示器
深度指示器是矿井提升机的一个重要附属装 置。它的作用是： 1、指示提升容器在井筒的位置； 2、容器接近井口停车位置发出减速信号； 3、过卷保护； 4、减速阶段通过限速装置进行限速保护等。 目前我国提升机应用较多的是圆盘式深度指示 器和牌坊式深度指示器。
6.10.16.10提升机制动系统液压站工作原理示例
A 版
配色方案
层级样式
Case Study
使用字体
锐字真言体
思源黑体 CN Medium 思源黑体 CN Normal Times New Roman
1 三级标题
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、提升机液压站组成
氮气罐（蓄能器） 过滤器
压力表
压力继电器
电加热器及温控开关
油箱油位指示
油路上的电磁阀
二、提升机液压站组成
比例控制阀
油温指示
三、提升机液压站原理
三、提升机液压站原理
四、液压站特点及维护
本制动系统的可靠性、安全性、准确性良好。在紧急制动时，也能匀减速制动不对乘罐人员 造成强烈的不适感；如果罐笼到达井口附近，恒减速控制将变成恒压力控制，液压阀也能可靠的 投入避免过卷和蹲罐事故的发生。
主要安全检测及保护功能 制动减速度监测 油泵电机过载保护 油位监测
液压油的自动加热和冷却 闸盘变形
闸气隙监测、显示及保护 制动器状态监测及保护 重要控制阀的定时试验功能
主要液压阀工作状态自动监测 蓄压器压力监测 油压监测 油温监测
液压油过滤器堵塞监测 闸衬磨损
弹簧疲劳监测 保证每个制动器开、闭状态正确
目录
CONTENTS
01
02
03
04
提升机液压 站功能
提升机液压 站组成
提升机液压 站原理
液压站特点 及维护
目标学习
01 了解提升机液压站功能及组成 02 掌握液压站的工作原理 03 了解液压站的维护方法
一、提升机液压站功能
液压站——提供液压力——控制制动力大小
旧式液压站
新式液压站
一、提升机液压站功能
二、提升机液压站组成
多绳摩擦式提升机系统
多绳摩擦式提升机系统多绳摩擦式提升机广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统用作提升矿物、升降人员和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉，也可做其他牵引运输设备。
1 工作原理多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理。
钢丝绳围绕在摩擦轮上，利用钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦力来提升或下方重物或人员。
设钢丝绳在摩擦轮的围包角围α，钢丝绳两端的张力分别围T1、T2，钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦系数为μ，钢丝绳与衬垫间的摩擦力为F。
在T1>T2的条件下，钢丝绳刚要沿着摩擦轮滑动时的平衡条件为F=T1-T2。
欧拉公式阐明了T1、T2、μ、α各参数之间的关系。
T1/T2=eμα式中：e——自然对数的底，e≈2.718 本公式即为多绳摩擦式提升机的基本工作原理。
多绳摩擦式提升机以电动机为动力源，通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统，利用摩擦力F，实现提升机容器在井筒中的升降。
采用盘式制动器、液压油组成的制动系统来控制提升机的减速和停车；用测速发电装置、离心限速器等来控制提升机的运行速度；用配置编码器、模拟柱状显示器、数显表示来反映提升机在井筒中的位置。
通过一系列电气、机械、液压的控制、保护系统来保证机器安全运行。
2主要结构2.1总体组成减速器：（Ⅰ）型为双力线中心传动减速器，（Ⅱ）型为行星减速器，（Ⅲ）型为低速电机直联。
主导轮装置：整体式或剖分式的焊接卷筒，采用滚动轴承支撑。
盘式制动器：用碟形弹簧产生制动力，液压开闸。
液压站：配置双泵、双电液调压装置。
深度指示器：牌坊式深度指示器或模拟柱状显示器、数显等。
测速发电式限速和测速反馈装置。
集中控制的操纵台。
发动机。
2.2主要特点主导轮装置采用全焊接式摩擦轮，GM-3摩擦衬垫，用双列向心球面滚子轴承。
天轮装置采用焊接式结构或铸钢轮体，轮槽装有聚氨脂衬垫，用双列向心球面滚子轴承。
采用盘式制动器和带有恒力矩或恒减速功能的液压制动系统。
（Ⅰ）型为双力线中心传动减速器，（Ⅱ）型为行星减速器，（Ⅲ）型为低速电机直联，多种型式可供用户选择。
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提升机制动系统计算
Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
提升机制动系统的验算
一、副井最大静张力、静张力差的验算：
副井技术参数：
绞车型号：2JK —20 罐笼自重：3450kg
一次提物载重量：6332kg 提人重量：1275kg
提升高度：540m 每米绳重m
最大静张力：17000kg 最大静张力差：11500kg 变位质量：64228（kg s2/m ） 楔形连接器：227 kg
盘形制动器型号：TS-215（闸瓦面积749cm 2,摩擦半径1.7m ，油缸作用面积138cm 2,液压缸直径15.4cm,活塞杆直径7.0cm ，一个油缸产生的最大正压力6300kg ）。
液压站型号：GE131B 型（制动油最大压力,最大输油量：9L/min,油箱储油量：500L ，允许最高油温：65℃）。
1、最大静张力的验算：
PH Q Q Q F Z j +++=21m ax = 718+2448+3450+227+3569
=10413kg<18000kg
式中：
Q 1—矿车重量
Q 2—碴重量
Q Z —罐笼自重(包括楔形连接器)
P — 钢丝绳自重
H — 提升高度
通过计算，提升机最大静张力10413kg 小于提升机允许的最大静张力18000kg ，符合《煤矿安全规程规程》第382条规定要求。
2、最大静张力差的验算：
PH Q Q F c ++=21m ax =3166+3443
=6609kg 〈12500kg
式中：Q 1—矿车重量， kg
Q 2—碴重量， kg
通过计算，提升机最大静张力差6609kg ，小于提升机允许的12500kg ，符合《煤矿安全规程》第382条规定要求。
二、安全制动力矩的验算：
1、安全制动力矩：
式中：
M Z —安全制动力矩
μ — 闸瓦与制动盘摩擦系数，
R m — 摩擦半径，1.7m
n — 制动闸副数，8副
N — 制动盘正压力
N=)/(C K F n l +∆-
K — 碟形弹簧刚度，4100kg/mm
∆— 闸瓦最大间隙，2mm
n l — 一组碟形弹簧片数，8片
C — 制动器各运动部分的阻力，
F — 活塞推力
F=4/)(22d D P x -π
P x —工作制动油压，最大值=63kg/cm2
D — 油缸直径，14.0cm
d — 活塞杆直径，5.0cm
得：
n N R M m Z μ2==2[C K n d D P l x -∆--/4/)(22π]n R m μ
=2[⨯（142-52）/4-5570⨯2/]⨯⨯⨯ ==
2、 3倍最大静张力矩的验算：
=×6609⨯4/2
=
M Z =>3M j =⨯=
3、 调绳时制动力矩的验算：
M j '
=（PH Q Z +）D/2
=（3450+×）⨯4/2
=
M z '=1/2M Z =1/⨯=>M j '
=⨯计算得知：安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩倍罐笼和钢丝绳产生的静力矩。
符合《煤矿安全规程》第432条规定要求。
三、安全减速度的验算
1、上提重载：
取M Z =3M j =
a ZS =2（M Z +M j ）/s m D m 2/5≤⨯∑
则a ZS =2⨯（+）/64228⨯4
=4.07m/s 2>5m/s 2
四、保险闸实行二级制动时，一级制动力矩的选择与验算
=⨯⨯2+
=353485Nm
式中：a ZX 为下放重物减速度取1.7m/s 2
=2（353485+）/64228⨯4
=3.8m/s 2<5 m/s 2
下放重物
5.1/)(2≥⨯∑+=D m M M a j Z ZX m/s 2
a ZX =2⨯（+）/64228⨯4=4.07m/s 2>1.5m/s 2
罐笼上提重物时，安全制动减速度为3.8m/s 2<5m/s 2,下放重物时，安全制动减速度为4.07m/s 2>1.5m/s 2, 符合《煤矿安全规程》第433条规定要求。
五、盘形闸制动器的验算
1、正压力N 值的计算
=⨯⨯⨯ =
2、制动器贴闸皮时的油压即工作油压P 1值的计算
P 1=5.0)11(/04.02
2+-d D N π
=⨯π（142-52）+
=
式中：D 1为油缸直径；
d 1为活塞杆直径；
3、敞闸油压（即最大工作油压） =++
=
式中：P ‘—全松闸时，为了保证闸瓦的必要间隙而压缩碟形弹簧之
力；
P ''— 松闸时各运动部位的阻力；
六、一级制动油压P 1'
值的计算 1、P 1'=（M M ZL Z -）/200A R m 'μ =（）/（⨯⨯⨯）
=
2、延时时间t 的计算 t a V t ZL 0m ax 1/+==+=
式中：t 0为制动装置空行程时间，取。
七、验算与现实对照。