毕业论文多绳摩擦式矿井提升系统[2] (修复的)
浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统

浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统【摘要】矿井提升系统对矿井运输十分重要,现代矿山行业中应用比较广泛的是多绳摩擦式提升系统,它包括塔式和落地式两个类型,相较于单绳缠绕式提升机,其具有体积小、重量轻,能耗小,安全性高,节省材料、易于制造,安装和运输方便等特点,本文就副立井多绳摩擦式提升机的设计做简单阐述。
【关键词】煤矿;副立井;多绳摩擦式提升机1.多绳摩擦式提升机概述多绳摩擦式提升机是一种应用于煤炭、金属、化工等矿山开采的提升设备,主要用在竖井、斜井中提升矿物、设备,升降人员。
多绳摩擦式提升机主要由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统组成,采用交流或直流电机驱动。
采用低速电动机时可不用减速器,电动机直接与卷筒主轴相连,或将电动机转子装在卷筒主轴的末端。
多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理,将钢丝绳围绕在摩擦轮上,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,实现提升机容器在井筒中的升降。
下面以副立井提升系统为例,进行简要分析。
2.副立井提升系统设计矿井副立井存在多水平同时提升情况,副立井采用单罐笼带平衡锤提升系统,担负矿井辅助提升任务。
2.1设计依据副立井井口标高:+990m,一水平井底标高:+500m,井筒垂深490m。
二水平井底标高:+250m,井筒垂深740m。
开采三水平时,采用副暗斜井延深。
提升容器:选用1个1t单层双车多绳宽罐笼带平衡锤。
宽罐笼质量14500kg,可乘人46人。
平衡锤质量22525kg。
罐笼配用矿车采用1tU型固定矿车,其质量为592kg,可载矸1800 kg。
罐笼内净尺寸4860×1900×3000mm。
最大件设备为质量15t的液压支架(外形尺寸4650×1410×1400mm)。
运送大件设备的平板车质量1050kg。
最大班下井人数143人;每班其它辅助提升量:提矸石27.3t;下材料20车;下设备15车;其它5次。
矿井运输提升之多绳摩擦提升

矿井运输提升之多绳摩擦提升多绳摩擦提升多绳摩擦提升概述?随着矿井开采深度的增加和一次提升量的增大,如仍采用单绳缠绕式提升,就必须制造和选用更大的提升机滚筒和直径更粗的钢丝绳,不但会使设备的尺寸加大,投资增加,并带来制造、使用和维护上的一系列问题。
正是在这种条件下,制成了多绳摩擦式提升机。
工作原理摩擦式提升与单绳缠绕式提升的不同之处在于钢丝绳不是缠绕在滚筒上,而是搭放在主导轮(摩擦轮)上。
两个提升容器分别悬挂在钢丝绳的两端,当提升电动机通过减速器带动主导轮转动时,主导轮上的摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力便带动钢丝绳随着主导轮转动,完成提升和下放重物的任务。
多绳摩擦式提升设备根据布置方式不同,可分为井塔式和落地式两种类型。
1-摩擦轮;2-导向轮;3-钢丝绳;4-提升容器;5-尾绳井塔式多绳摩擦提升可分为无导向轮和有导向轮两种。
有导向轮的优点为:(1)两提升容器的中心距不受摩擦轮直径的限制,可减小井筒断面;(2)可加大钢丝绳在主导轮上的围包角。
缺点是:使钢丝绳产生反向弯曲,影响使用寿命。
因此,在设计时应尽可能优先考虑无导向轮系统。
多绳摩擦式提升机的优点(1)提升高度不受滚筒容绳量的限制,适用于深井提升;(2)多绳摩擦式提升利用多根钢丝绳同时承受载荷,数根钢丝绳同时被拉断的可能性很小,其安全性较高,因此可以不再使用防坠器,并且在钢丝绳的安全系数、材料强度及总截面积相同的情况下,其钢丝绳直径较细。
(3)由于钢丝绳直径较细,其主导轮直径较小。
(4)由于主导轮直径较小,使提升机尺寸减小,质量减轻,易于搬运和布置;并且在相同的提升速度下,可使用转速较高的电动机和质量较轻的减速器。
(5)钢丝绳捻向按左右各半配置,消除了提升容器在提升过程中的转动,减少了容器的罐耳对罐道的摩擦阻力,延长了罐耳和罐道的使用寿命。
多绳摩擦式提升机的缺点(1)对钢丝绳的悬挂、调整和维护比较困难。
如调整不好,会产生张力不平衡现象。
(2)一根钢丝绳损坏需要更换时,其他钢丝绳也得更换。
多绳摩擦式提升机制动系统常见事故原因分析与处理方法

多绳摩擦式提升机制动系统常见事故原因分析与处理方法摘要:我们通过对多绳摩擦式提升机实际使用过程中制动及安全保护措施的理论研究,对提升机的实际使用及维护有一定的指导作用。
关键词:多绳摩擦式;提升机;制动;安全保护措施;研究矿井提升系统是煤炭生产中至关重要的一个环节,是联系井下与地面的纽带。
矿井提升设备特别是矿井提升机发生故障,不仅直接影响井下生产,而且对职工的生命安全造成重大威胁。
一、多绳摩擦式提升机工作原理按工作原理的不同,矿井提升机大体可以归纳为两大类,一是单绳缠绕式矿井提升机,二是多绳摩擦式矿井提升机。
单绳缠绕式提升机适用于浅、斜井。
在埋深大的矿井以及提升强度比较高的矿井优先选用多绳摩擦式提升机。
多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式矿井提升机的不同在于其钢丝绳与主导轮的缠绕固定方式,多绳摩擦式提升机的钢丝绳被设置在滚筒摩擦衬垫上。
提升钢丝绳首绳的两端通过首绳悬挂装置分别吊挂在罐笼、箕斗、平衡锤顶部,平衡尾绳通过尾绳悬挂装置悬挂于罐笼、箕斗、平衡锤的下部。
当罐笼、箕斗需要运行时,电机驱动滚筒旋转,钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力,带动钢丝绳运行,最终完成提升机的运行工作。
二、液压制动系统的可靠性分析液压系统主要由电机泵装置、控制阀组、油箱滤油器和蓄能器等元件组成。
从液压系统的性能和使用功能方面分析,其可靠性主要包括液压元件的工作可靠性、各种制动工况的可靠性、电控系统的可靠性以及日常维护的可靠性。
液压元件的可靠性是指油泵、电磁换向阀、溢流阀、电机等工作元件能在规定的时间内可靠地动作完成液压系统的功能。
其可靠性往往受油路是否畅通,是否存在泄漏,本身的质量,外界环境以及维护、检修质量等因素影响。
因此,应对电磁阀进行故障检测。
各种制动工况(包括工作制动)应根据司机操作手柄的位置稳定地、灵活地反映液压系统的油压值,产生相对应的制动力矩。
而安全制动是指在提升过程中发生紧急情况能够及时可靠地闸住提升机,从而避免过卷、过放、墩罐和断绳等恶性事故的发生。
多绳摩擦式提升机恒减速制动系统安全调试(二篇)

多绳摩擦式提升机恒减速制动系统安全调试随着中国经济发展的需要,矿山企业大型化发展及矿井不断延伸,多绳摩擦式提升机的使用规模快速增长,与其配套的恒速减速制动系统的应用也逐步广泛。
多绳摩擦式提升机恒减速制动系统具备恒减速制动,备用恒减速制动和二级制动三种安全模式,其中二级制动是传统的恒力矩制动方式,是一种后备安全制动方式,即在恒减速制动和备用恒减速制动制动不达标情况下的,以确保提升机设备的安全运行的备用安全制动方式。
恒减速制动系统的调试工作在实际井口进行,所以调试的安全技和组织措施对于调试的术措施安全性和可靠性尤其重要。
一、调试的安全技术措施1.进入调试现场后,首先要熟悉井口提升机系统的设备状况。
要向甲方收集设计院提供的提升机系统资料。
要了解以下内容:提升容器的实际状况;提升钢丝绳的实际状况,包括提升首绳和平衡尾绳状况;复核提升机的承载能力与现场是否符合;复核电机名牌参数是否符合设备要求;另外还要核对在不同情况下,例如提升矿石,升降人员,衬垫比压,静防滑情况下的安全系数。
2.需要在现场了解设计手册中的以下内容,为做有载试验做准备。
(1)了解提升系统部分的运动速度图和力图;(2)了解井口提升系统的特性,是双罐笼系统还是单罐笼与配重提升系统,是静张力差不平衡系统还是静张力差平衡系统;(3)熟悉井口,井中和井底的状况及设备运行后的实际状况;3.需要现场了解提升机安装状况(1)了解主轴装置闸盘偏摆状况,支轮铰丝空螺栓紧固状况,制动盘螺栓紧固状况,摩擦衬垫螺栓紧固状况;(2)检查直联电机转子与定子气隙状况,罐笼或箕斗顶部钢丝绳张紧油缸是否异常,确保多重摩擦钢丝绳的张紧力均匀平衡。
4.调试工作前,要先进行调闸等基础工作。
(1)要依据主机及井口设备相关参数,计算提升系统的工作压力,PI级压力,二级制动压力等参数;(2)在液压站上初步设定。
通过液压系统给出的制动工作压力进行调闸,一般按常规方式,关闭左侧闸盘油路调整右侧闸间隙;反之,关闭右侧闸盘油路,对左侧闸盘间隙进行调整,闸间隙按1mm整定;5.调闸结束后,对设备进行三倍静力矩测试。
论文某矿立井井塔式多绳摩擦提升设备选型设计计算书[整理]
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第1章概述该矿是一座年产原煤320万吨的大型现代化矿井,新井采用主、副井混合多绳摩擦轮提升。
矿山南有京唐港,西有塘沽港,公路、铁路、海运极为便利。
矿业分公司煤种以肥煤为主,并有少量气肥煤和焦肥煤,拥有国内较为先进的大型综采设备,采煤机械化程度为100%;建有一座原西德引进设备、年入洗能力达400万吨的大型现代化洗煤厂。
洗煤采用分计入洗、块煤重介、末煤跳汰、煤泥浮选的联合工艺流程,主要产品有精煤、洗混块、洗末、煤泥等。
现年产9级和10级精煤90万吨,广泛应用于冶金、铸造、化工等行业。
随着煤炭开采的机械化程度的提高,矿井提升工作是重要环节,从井下采出的煤炭及矸石的提升,材料的下放,人员和设备的升降,都是由提升设备来完成的。
随着矿井开发深度的增加和一次提升量的增大,多绳摩擦式提升机在矿井生产中应用逐渐增加。
多绳摩擦式提升机最大的优点是适用于深井,完成单绳缠绕式提升机不能承担的提升任务。
当多绳摩擦轮提升机安装在井塔上时,减少了工业广场的占地面积,并为地面生产系统的布置创造了有利条件。
多绳摩擦式提升机是今后提升设备发展的方向之一。
本设计依据某矿新井现场条件,设计年产量为220万吨,做主井井塔式多绳摩擦提升设备选型,设计内容主要包括:矿井概况;提升容器、提升钢丝绳、提升机等提升设备选择;提升设备运动学与动力学计算;防滑计算与校验;绘制提升机房大厅设备布置图一张,绘制新井井筒设备平面图一张。
第二章 主井提升设备选型与设计2.1 设计依据1、井筒直径:7.8m ;2、设计年产量:218410 t/a ;3、年工作日:300d ;4、日工作小时:14h ;5、井口标高:30.5m ;6、二水平标高:—490m ;7、装载高度:44.73m ;8、卸载高度:14.049m ;9、散煤密度:1.053/t m ; 10、电压等级:6000V. 根据以上资料,现设计如下: 2.2 提升容器选择一、提升高度H 计算S x z = ++H H H H (m)=520.5+14.049+44.73=579.279(m)式中S H ——井筒深度520.5m ;x H ——卸载高度14.049m ;Z H ——装载高度44.73m.二、合理的经济速度j Vj V = ==9.63 (m/s )式中H ——提升高度579.279 m.三、估算一次提升循环时间j Tj j jV HT a V =+++m q 1(s) =9.63579.27910160.759.63+++=98.99 (s )式中1a ——初定主加速度值,箕斗可取210.75/a m s £;μ——箕斗在卸载曲轨内减速或爬行所需附加时间,箕斗提升取10s ;θ——装卸载休止时间取 16s ;四、估算一次合理的经济提升量m ¢n f jr 3600A a C T m b t¢创?¢=´4220101 1.1598.99=16.56360030014创创=创 (t/次)式中nA ¢—矿井设计年产量410⨯t/a ; f a ——提升能力富裕系数;仅考虑:水平提升 取f 1a =;C ——不均匀系数;考虑井底设置煤仓 取 C =1.15;r b ——年工作日300d ;t ——日工作小时数14h 。
关于矿用多绳摩擦式提升机常见故障研究

故障维修·关于矿用多绳摩擦式提升机常见故障研究doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.078关于矿用多绳摩擦式提升机常见故障研究赵韶亭 张新春 张哲(山东唐口煤业有限公司,山东济宁 272055)摘要:文章在对矿用多绳摩擦式提升机的原理进行简单介绍之后,分析其中减速器的作用以及故障表现和预防、处理方式,同时也对其中液压盘式制动器的作用和故障进行研究,希望可以为同行提供一定的借鉴。
关键词:矿用多绳摩擦式;提升机;故障引言在目前我国社会快速发展以及煤炭需求量在持续增长的发展趋势下,也增加了煤矿企业的煤炭开采生产压力。
在目前的煤矿井下开采作业中,矿井提升是其中比较重要的环节之一,通过矿井提升不仅满足井下煤炭提升的需求,而且也对人员进出矿井提供便利,对于实现矿井生产效率的提升具有重要作用。
同时,矿井提升系统中的设备运行的安全性和稳定性也影响着矿井正常开采生产以及作业人员的生命安全。
目前矿井生产中比较常用的提升机主要就是多绳摩擦式提升机,比较适合在2100m以内的竖井中应用,其在实际应用中表现出具有较大的提升量、较高的速度以及较高的安全性等优点,在实际生产中按照机房布置方式进行布置和生产作业的过程中,也容易出现减速器齿轮磨损、减速箱密封不严以及制动器制动不良等故障类型,这就需要针对此类提升机应用中容易出现的故障进行分析和解决方案的研究。
1. 多绳摩擦式提升机原理矿井提升机由于不同的工作原理可以分为两种不同的类型,主要就是单绳缠绕式以及多绳摩擦式两种,其中前者比较适合在浅井或者斜井中应用,而后者则比较适合在具有较大埋深以及具有较高提升作业强度的矿井中应用,二者的不同主要就是钢丝绳与主导轮的缠绕固定原理不同。
针对多绳摩擦式提升机来说,其钢丝绳是在主导轮摩擦衬垫上设置,而且两端分别进行罐笼以及箕斗的悬挂,在二者的下放还分别挂着平衡尾绳。
在此类提升机正常作业中,在提升机提升上述罐笼以及箕斗时,钢丝绳首先受力并且在摩擦衬垫上施加加大的压力,在电动机带动减速器的同时,也对主导轮起到带动作用,此时就会在钢丝绳和摩擦衬垫之间形成非常大的摩擦力,在此摩擦力的作用下就会带动主导轮转动,实现矿井生产中的正常提升作业。
毕业设计精品多绳摩擦式矿井提升系统

毕业设计精品多绳摩擦式矿井提升系统摩擦式矿井提升系统是矿山生产中常用的一种提升设备,具有结构简单、操作方便、适应范围广、运输能力大的特点。
然而,传统的摩擦式矿井提升系统不能满足井下作业的需求,因此需要设计一种精品多绳摩擦式矿井提升系统。
本设计的精品多绳摩擦式矿井提升系统主要包括提升机、多绳驱动装置、摩擦轮、卷筒、导绳装置等组成。
其中,提升机是系统的核心部分,用于提供提升力,多绳驱动装置通过控制绳索的传动速度实现井下物资的提升和运输,摩擦轮用于增加绳索与卷筒之间的摩擦力,卷筒用于储存和卷放绳索,导绳装置用于引导绳索的布置和分配。
该系统的特色在于采用了多绳驱动装置,可以同时使用多根绳索进行提升,提高了提升效率和运输能力。
同时,摩擦轮的采用可以增加绳索与卷筒之间的摩擦力,提高了系统的稳定性和安全性。
此外,导绳装置可以有效引导绳索的布置和分配,使得各根绳索之间的受力均匀,避免单一绳索长期承受大量的拉力,提高了绳索的使用寿命。
在设计过程中,需要考虑系统的结构设计、传动装置设计、力学计算、系统控制等多个方面。
首先,通过充分了解传统摩擦式矿井提升系统的工作原理和存在问题,确定系统的设计目标和需求;然后,进行结构设计,选取合适的材料和制造工艺,提高系统的稳定性和可靠性;接下来,确定传动装置的型式和参数,考虑系统的功率需求和传动效率;最后,进行力学计算,计算系统的受力情况和工作状态,验证设计的合理性和安全性。
在系统控制方面,可以采用现代智能控制技术,实现对系统的自动调整和监控。
总而言之,该精品多绳摩擦式矿井提升系统具有结构简单、运输能力大、安全可靠等特点,可以满足矿山生产的需求,提高生产效率和运输能力。
在今后的工程实践中,可以进一步完善设计,并进行系统试验,验证设计的可行性和可靠性,为矿山生产提供更好的技术支持。
多绳摩擦轮提升系统的动力学研究与设计(修改)2

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L A(t ) 2 m (1 )
提升钢丝绳弹性振动方程的求解 与钢丝绳动张力解析解计算
4 m为提升系统的振动频率 Em m 2 m) 2 (2m sin m 1 m j m m 为提升钢丝绳质量与绳 端质量之比 L t
概述
摩擦式提升机是矿山重要的固定设备之一,它担负着矿井 的煤炭、矸石、人员、各种材料和设备的提升和运送任务,是 矿井生产中极为重要的一个环节。摩擦式提升机是依靠钢丝绳 与摩擦轮衬垫间的摩擦力来传递动力的,它存在着摩擦传动失 效(打滑)的问题。国内在进行摩擦式提升机设计时一般都把 提升钢丝绳看作刚体,而实际上提升钢丝绳是一个弹性体,在 提升机加、减速或紧急制动时,钢丝绳会储存或释放能量,产 生很大的动应力波动,造成提升容器剧烈震荡,这会导致摩擦 传动的失效,国内已发生了许多次严重的打滑和跑车事故,造 成了极其重大的经济损失。
为了有效的限制或消除提升机在加速或减速时钢丝绳 的弹性振动,满足《规程》的防滑要求,建议取起动 加速或制动减速的时间t1 =T1(基波振动周期)。这 样不仅可以限制提升钢丝绳的动张力、使下井人员乘 座舒适、提升容器停车准确,而且可以在提升机加速 阶段减小有功冲击和无功冲击,改善电网的供电质量, 限制电动机的电枢电流上升率,降低电动机的温升。
究发现采用梯形、正弦形、抛物线形和三角形加速度控制曲线,
均可取得很好的冲击限制特性。由于采用梯形加速度控制曲线 时钢丝绳的动张力最小,因此,我们重点研究在梯形加速度激 励下钢丝绳动张力特性。
可控启动设计
t am t1 a(t ) am t3 t a m t3 t 2
0.75 1
可控启动设计
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目录1 提升系统概述 (2)1.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状 (2)1.2 多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况 (2)2 多绳摩擦式矿井提升机........ 错误!未定义书签。
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2.1 多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析错误!未定义书签。
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2.2 多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性 (4)2.3 多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理错误!未定义书签。
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3 多绳摩擦式矿井提升机的方案设计错误!未定义书签。
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3.1 矿井参数 (6)3.2 多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分 (6)3.2.1 多绳摩擦式提升机的类型选择 (7)3.2.2 车槽装置.............. 错误!未定义书签。
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3.3 多绳摩擦式矿井提升机的附属设备错误!未定义书签。
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3.3.1 罐道选型.............. 错误!未定义书签。
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3.3.2 固定装置选择.......... 错误!未定义书签。
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3.3.3 井架装置选择 (10)4 多绳摩擦式矿井提升机设备选型错误!未定义书签。
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4.1 提升方式确定 .......... 错误!未定义书签。
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4.2提升钢丝绳选择计算 (11)4.3提升能力计算 (13)5 多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置 (14)5.1 多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置 (14)5.2多绳摩擦式矿井提升机安全保护 (15)结束语 (16)参考文献 (17)浅析多绳摩擦式矿井提升系统路飞翔摘要矿井提升系统是煤炭生产过程中必不可少的重要组成部分。
从井下采煤工作面采出的煤炭,只有通过矿井提升系统的运输与提升才能加以利用。
多绳摩擦式提升系统在现代矿山行业中的应用十分广泛,矿井提升系统的类型很多,按被提升对象分:主井提升、副井提升;按井筒的提升道角度分:竖井和斜井;按提升容器分:箕斗提升、笼提升、矿车提升;按提升类型分:单绳缠绕式和多绳摩擦式等。
我国常用的矿用提升机主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。
我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比,开采的井型较小、矿井提升高度较浅,煤矿用提升机较多,其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少。
多绳摩擦式矿井提升机主要由主轴装置、制动装置、减速器、、深度指示器、车槽装置及其他辅助设备组成。
关键词:提升系统维护变频调速速度输出1 提升系统概述概述1.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状多绳摩擦式矿井提升机随着科学技术的发展,其增长速度很快,使用范围也日益增多,不仅立井使用,国外在斜井或露天斜坡也在使用,例如,联邦德国米尔斯露天矿,1954年在斜坡上使用了单箕斗四绳提升机,采用封闭式钢丝绳,直径为32mm。
又如,奥地利Wodzyki矿井是斜井,1960年以前就使用了双绳摩擦式矿井提升机,井筒倾角是24度,斜长1138m,串车提升,绳速8m/s,提升6辆煤车和2辆矸石车,有效负荷13.56t,为了防止钢丝绳在主导轮上产生滑动,在井底尾绳环处安装种锤拉紧的导向轮。
国内是使用的多绳摩擦式提升机也日益增多,1960年第一台多绳摩擦式提升机投入运行以来,大量的这种提升机在我国安装运行。
目前,国外多绳摩擦式矿井提升机的发展方向是:发展落地式和斜井多绳摩擦式提升机,研究其用于特浅井、盲井的可能性,以扩大起使用范围;采用新结构,以减小机器的外形尺寸和重量;实现自动化和遥控,以提高工作的可靠性和生产效率,以适应深矿井和大生产量的需求多年来;大量采用先进的拖动、控制系统,甚至是全液压型等。
随着矿井开采深度不断加深和采用集中提升方式,多绳摩擦式矿井提升机有较大的发展前途。
并为此探索具有耐磨性好、摩擦系数高的摩擦衬垫材料。
新结构的多绳缠绕式矿井提升机开始在一些国家使用,它对提升高度大的深井开采有重要意义;采用液压马达代替电动机的防爆提升机受到重视;气力提升也正在研究和发展中。
现在,各国为争夺用户市场,开发了各种形式、规格的矿井提升机,以适应各国矿井的开采深度,达到高效、低能耗、低成倍的目的。
矿井提升机的发展总趋势可归结为:在总体上向大负荷、高速、大型化方向发展。
实用、经济、高效、可靠的提升机产品是使用者和制造者共同的追求。
1.2 多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况我国多绳摩擦式矿井提升机的系列参数从1960年开始制订,目前的品种有塔式和落地式;绳数上有二绳、四绳、六绳;直径结构已达5.5m;主传动形式有电动机通过减速器拖动和低速电动机直联两种。
我国1958年设计生产了第一台2m四绳塔式摩擦式矿井提升机,应用在阜新五龙矿。
1960年又设计生产了3m四绳摩擦式矿井提升机,在宁夏石嘴山二矿使用。
从此我国也开始应用塔式多绳摩擦式矿井提升机。
由于防震的需要,各矿山用户纷纷要求有落地式多绳摩擦式矿井提升机供货,所以在1977年利用河南大峪沟因地面面积限制,原设计的双筒单绳提升机无法安装的情况下,在无任何落地式多绳摩擦提升机参考资料的情况下,完全依靠自己力量,经5个月的努力和攻关,于1977年10月,使我国第一台2m双绳落地式矿井提升机在我国大峪沟诞生。
随后在1982年洛阳矿山机械研究所设计试制的一台四绳落地式摩擦矿井提升机在广东红工矿运行,1983年由上海冶金矿山机械厂设计生产了3m四绳直流低速的落地式摩擦提升机在我国浙江长广煤矿应用和鉴定。
从此,我国的塔式和落地式多绳摩擦矿井提升机被矿山广泛采用。
2 多绳摩擦式矿井提升机2.1 多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析多绳摩擦式矿井提升机的控制方式有手动、半自动和全自动等几种。
一般将布置在井筒顶部塔架上的这种提升机称为塔式多绳摩擦式矿井提升机,塔架高出地面几十米,在地震区和地表土层特厚的矿区建造井塔耗资较大,但塔式的优点有:1)紧凑省地;2)不需天轮;3)全部载荷垂直向下,井架稳定性良好;4)可获得较大围包角;5)钢丝绳不致因无保护地裸露在雨雪之中而影响摩擦系数及使用寿命。
其缺点是:设备费用比落地式高,因为提升塔比普通井架更为庞大复杂,需要更多的钢材。
塔式多绳摩擦式矿井提升机又可分为无导向轮系统和有导向轮系统两种,前者简单,后者的优点是可使提升容器在井筒中的中心距不受摩擦轮直径的限制,可以减少井筒的断面,同时可以加大钢丝绳在摩擦轮上的围包角,其缺点是使钢丝绳产生了反向弯曲,直接影响钢丝绳的使用寿命。
因此设计时应尽量不采用导向轮系统。
提升机布置在地面的称为落地摩擦式矿井提升机,这种提升机的提升绳通过井架天轮引入井筒,与容器相连。
因落地式可以同时安装提升井架和提升机,井架高度也低,故这种型式的多绳摩擦式提升机在我国受到重视。
多绳摩擦式矿井提升机主要由主轴装置、制动装置、减速器、深度指示器、车槽装置及其他辅助设备组成。
制动系统是保证提升机安全运行的重要装置。
遇紧急情况时,制动系统应通过可调节制动力矩的液压系统产生两级安全制动,以保证提升机及时停车又不产生制动过猛现象。
交流电动机驱动的提升机,其制动系统还要具有灵敏的制动力矩可调性能,以准确控制提升机在临近停车点时的运行速度。
2.2 多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性在国内外,多绳摩擦式提升机得到飞跃发展,同单绳缠绕式提升机相比,它具备以下优点:1)由于钢丝绳不是缠绕在卷筒上,所以提升高度不受卷筒容绳量的限制,更适用于深井提升,这是多绳提升机较突出的优点。
2)由于提升容器是由数根钢丝绳所承担,提升钢丝绳直径就比相同载荷下单绳提升的小,并导致主导轮直径小,因而在同样提升载荷下,多绳提升机具有体积小,重量轻,节省材料,制造容易,安装和运输方便等特点。
3)由于多绳摩擦式提升机运动质量小,拖动电动机的容量与耗电量都相应减少。
4)由于多根钢丝绳提升,几根钢丝绳被同时拉断的可能性极小,因此提高了提升设备的安全性,可不设断绳保险器(防坠器),这就给使用钢丝绳罐道矿井提供了有利条件。
5)在卡罐和过卷的情况下,有打滑的可能性,可避免断绳事故发生。
6)由于多绳提升机的提升钢丝绳一般都是偶数,因而可以用相同数量的左捻和右捻钢丝绳,这样,提升钢丝绳在运行中产生的阻力就可以相互抵消,从而减轻了提升容器因钢丝绳扭力而产生对罐道的侧向压力,既降低了运行中的摩擦阻力,又可以减轻罐耳和罐道的单向摩擦,从而延长了罐耳和罐道的使用寿命。
7)由于主导轮宽度较小,轴的跨度也小,改善了主轴的负载性能。
8)主导轮上不缠绳,提升钢丝绳没有在缠绳时沿轴中心方向上的挤压力(单绳缠绕式矿井提升机上会受这种力的影响,通常称之为“咬绳”),而且,由于钢丝绳承受的动应力和静应力都低,因而有利于钢丝绳使用寿命的提高。
但多绳摩擦式矿井提升机也有它的局限性:1)数根钢丝绳的悬挂、更换时工作量大,维护检修、调整工作较复杂。
2)当有一根钢丝绳损坏而需要更换时,为了保持各钢丝绳具有相同的工作条件,则需要更换所有的钢丝绳。
3)因不能调解绳长,故双钩提升不能用于几个中段提升,也不适用于凿井提升。
4)当矿井很深时,钢丝绳故障较多,故不适用于特别深的矿井提升。
5)由于使用数根直径较细的钢丝绳提升,钢丝绳的外露总面积增加了,在井筒中受矿井腐蚀气体侵蚀的面积就相应增加,加之由于钢丝绳直径较细,钢丝绳的绳股中钢丝直径也较细,耐磨性也明显降低,诸因素对钢丝绳的使用寿命产生了不利的影响。
尤其是对于某些矿井的淋水呈酸性,腐蚀性则是影响钢丝绳使用寿命的重要原因之一。
综上所述,多绳摩擦式矿井提升机的优越性是显著的,特别是对提升量大的深井,单绳缠绕式提升机是无法比拟的。
通过对多绳摩擦式矿井提升机的缺点进行分析,可以发现,这些缺点是可以克服和减轻的。
另外在运行中还可以定期对钢丝绳涂以防腐防滑的戈培油,以改善钢丝绳的工作条件,总之,多绳摩擦式矿井提升机已成为现代提升的发展方向之一。
2.3 多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理摩擦式提升机其特点是靠摩擦轮与钢丝绳之间的摩擦力传动。
它又可以分为单绳和多绳两种。
近年来多采用多绳摩擦式提升机。
摩擦式矿井提升机适用于凿井以外的各种竖井提升。
提升绳搭挂在摩擦轮上,利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。
提升绳的两端各连接一个容器,或一端连接容器,另一端连接平衡重。
为提高经济效益和安全性,摩擦式矿井提升机采用尾绳平衡提升方式,即配有与提升绳重量相等的尾绳。
尾绳两端分别与两个容器(或容器和平衡重)的底部连接,形成提升绳-容器-尾绳-容器(或平衡重)-提升绳的封闭环路。
容器处于井筒中的任何位置时,摩擦轮两侧的提升绳和尾绳的重量之和总是相等的。
3 多绳摩擦式矿井提升机的方案设计本章将在前一章研究的基础上,进一步对多绳摩擦式矿井提升机进行总体方案设计,对提升机各设备进行分类,研究各组成部分的功用及原理,并对其进行选型设计。