矿井提升机的分类
矿井提升机
第1章绪论1.1 国内外提升及研究状况近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互促进，相互提高。
起初的提升机是电动机通过减速器传动卷筒的系统，后来出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。
上世纪七十年代西门子发明矢量控制的交一直一交变频原理后，标志着用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到来。
1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国Monopol矿问世，1988年由MAVGHH 和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国Romberg矿诞生了，这是世界上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。
在提升机机械和电气传动技术飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日新月异。
早在上世纪七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。
上世纪八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。
计算机和PLC的应用，使提升机自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。
特别要强调的是，此时期在国外一著名的提升机制造公司，如西门子、ABB、ALSTHOM都利用新的技术和装备，开发或完善了提升机的安全保护和监控装置，使安全保护性能又有了新的提高。
就在国外科学技术突飞猛进发展的时候，我国提升机电控系统很长时间都处于落后的状况。
直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数还是转子回路串金属电阻的交流调速系统，设备陈旧、技术落后。
国产提升机安全性、可靠性差，在关键部位—上下两井口减速区段没有配套的有效的速度监视装置，就提升机控制技术而言，依然是陈旧的，和国外相比，我们存在很大的差距。
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。
矿井提升系统
二、箕斗装载装置
第五节 提升容器的附属装置
一、防坠装置
第五节 矿井提升系统升级改造
一、提升能力升级 二、电力拖动系统升级
一、提升能力升级
1. 立井提升能力升级 2. 斜井提升能力升级
1. 立井提升能力升级
1.1 提升容器改造
(1) 采用轻型金属提升容器 —— 铝合金提升容器
特点： ※ 铝合金密度为碳素钢的35％左右；罐笼质量能
罐笼是多用途的提升容器，既可以提升煤炭和矸石， 也可以升降人员、运送材料和设备。它主要用于副井运输， 也可以用于小型矿的主井提升。
主要分为立井单绳普通罐笼和立井多绳罐笼。
二、罐笼承接装置
第四节 箕斗及其装载装置
一、箕斗
箕斗是提升矿石的单一容器，仅用于提升煤炭、矿石 或是矸石。根据卸载方式可以分为翻转式、侧卸式和底卸 式。按提升的钢线绳数目分有单绳和多绳箕斗。
二、电力拖动系统的要求 6.要求设置可靠的可调闸控制系统
※ 机电液一体化液压制动系统，必须安全可靠 ※ 等减速制动系统（西门子）
二、电力拖动方案
1. 绕线异步电机串电阻提升电控系统
※ 这种方案采用异步电机转子回路串联附加电阻，利用控制器对附 加电阻进行不同组合，改变其大小，达到调速的目的。
※ 根据提升性能要求，电阻组合可分五级，八级，十级等，级数越 多，调速越平滑
※ 属于有级调速 ※ 在加速和低速运行阶段，大部分能力以热能形式消耗，效率低 ※ 受接触器的影响，单机功率<1000kW，双机功率<2000kW ※ 结构简单，维护容易，属于中小型矿井提升控制系统
二、电力拖动方案
2. 双机拖动提升电控系统
※ 将两台同容量或不同容量的电机共同拖动一台提升机 ※ 减少电力拖动系统的转动惯量 ※ 可以根据负荷确定单机投入还是双机投入，提高效率 ※ 合理调节两机的工作状态，可以更加平滑加速（减速） ※ 控制设备多，复杂，维护量大
(完整版)矿井提升设备选型设计
第三章矿井提升设备选型设计第一节提升方式的确定及提升设备选型依据一、矿并提升设备的作用矿井提升设备是矿井重要的大型机电设备之一，它是联系矿井井下与地面时主要生产设备.矿井提升设备的任务是提升有益矿物（煤炭、矿石等）和矸石，升降人员和设备，下放材料等。
矿井提升设备的工作特点是在一定的距离内，以变速和匀速作往复直线运动,而且起动和停止频繁，因此它须具有良好的控制系统和完善的保护装置，以保证安全可靠地运转。
矿井提升设备的合理选型和正确的维护、管理和使用,对确保矿井提升设备的经济与安全运转具有重大的意义.二、矿井提升设备的组成部分矿井提升设备一般包活捉升机、电动机、提升钢丝绳、提升容器、天轮、井架、装卸载设备，以及电控设备与安全保护装置等.矿井提升机主要由缠绕机构(或主导轮)、减速器、联铀器、离合器、制动系统、深度指示器、液压站及操纵台等部分组成。
三、矿井提升系统根据提升方式的不同,矿井提升系统可分为以下几种:(1)竖并普通罐笼提升系统（2）竖井箕斗提升系统（3)斜井箕斗提升系统(4)斜井串车提升系统四、矿井提升设备的分类(一）按用途分类(1）主井提升设备，专供提升煤炭用的提升设备。
在特大、大和中型矿井，提升容器多采用箕斗，小型矿井多采用罐笼或矿车；（2）副井提升设备,专供提升歼石、升降人员、运送材料和设备的提升设备。
提升容器多为普通罐笼或翻转罐笼。
(二)按缠绳机构的型式分类（1）单绳缠绕式提升机，即等直径圆柱形卷筒提升机，多用于井深在350m以下的大、中、小型矿井提升，此外还有变直径圆柱圆锥形卷筒提升机；（2)多绳摩擦式提升机，适用于井筒较深、产量较大的矿井提升.（三）按井筒倾角分类（1）竖并提升设备；（2)斜井提升设备.(四）按提升容器分类（1)罐笼提升设备;（2）箕斗提升设备；（3）串车提升设备；斜井串车提升（5）吊桶提升设备。
（五)按拖动装置分类（1）交流感应电动机施动的提升设备；（2)直流电动机施动的提升设备;（3）液压传动的提升设备。
矿井提升机工作原理
在许多的矿井机械设备厂家中，提升机的使用十分广泛，给行业的生产和制造带来了极大的便利，那么对于这种设备的运行方式许多人还是一知半解的，今天我们来一起学习一下。
一般的矿井提升机可以分为缠绕式以及摩擦式不同设备型号，我们对于他们的工作原理给您分别介绍一下：
单绳单筒缠绕式工作原理：电动机通过减速器（或直接）驱动卷扬筒旋转，钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端经卷筒缠绕后，通过井架天轮悬挂提升容器。
随着卷筒的旋转，实现容器的上升和下放。
这种原理的提升机类型有：JTP、JTPB，同源原理的提升机还有：JK、JKB。
多绳摩擦式提升机工作原理：摩擦提升顾名思义，是靠摩擦力提升重物，就其工作原理来说，与缠绕提升是有显著区别的;钢丝绳不是缠绕在卷筒上，而是搭在摩擦轮上，两端各悬挂一一个提升容器，借助于安装在摩擦轮上的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传动钢丝绳，使提升容器上下移动，从而完成提升或下放重物的任务。
摩擦提升与缠绕提升的发展一样，最初使用的是单绳摩擦式提升机(戈培式提升机)，后来随着矿井深度和产量的增加，提升钢丝绳的直径越来越大，
不但制造困难和悬挂不便，而且使提升机的有关尺寸亦随之增大，为了解决这个矛盾，在单绳摩擦式提升机的基础上制造出了以几根钢丝绳来代替根钢丝绳的新型多绳摩擦提升机。
矿用提升绞车部件有主轴装置、电动机、制动器、操纵台、减速机、深度指示器装置、液压站、锁紧装置、弹性联轴器、齿轮联轴器、松绳保护装置、PLC 接口装置等。
综上而述，矿用提升机的工作原理是根据设备的机型不同有所差异，建议最好先选择需要使用的设备类型然后再去了解相应的运行原理。
基于PLC的矿井提升机控制系统
摘要矿井被称作地下矿井系统的咽喉,是井下与地面最重要的通道.矿井提升机承担着矿井与井下人员、矿料、设备等物资运输的重任,是整个矿井系统中的核心部分，矿井提升机的安全可靠运行至关重要。
所以设计一套安全可靠的矿井提升机控制系统具有极大的意义.PLC出现后以其显著优点迅速成为工业生产控制系统的主流发展方向，其可靠性高,抗干扰能力强；编程简单，使用方便；控制程序可变,具有很好的柔性功能完善;扩充方便，组合灵活,极大减少控制系统设计及施工工作量；体积小，重量轻；非常适用“机电一体化"设备。
基于PLC设计矿井提升机控制系统，极大满足对大型机械控制安全与可靠性的要求,且节能环保，便于操作与维护。
关键词：矿井提升机;PLC；控制系统.AbstractThe mine is called the throat of the underground mine, which is the most important channel of the underground mine。
The mine hoist bears the heavy responsibility of the mine and the underground personnel，the ore material，equipment and so on。
It is the core part of the entire mine system，and the safe and reliable operation of the mine hoist is very important。
Therefore, it is of great significance to design a safe and reliable control system of mine hoist。
PLC appears with its remarkable advantages quickly become industrial production control system of the mainstream of the development direction of, the high reliability, strong anti—interference ability; programming is simple, easy to use；variable control procedures，with perfect good flexible function；to facilitate the expansion，flexiblecombination，greatly reducing the control system design and construction work；has the advantages of small volume, light weight；very applicable electromechanical integration equipment。
矿井提升机简介
副立井 副立井 主立井 副斜井
岳城矿
二、矿井提升机机械部分结构概述
提升机机械部分主要包括主轴装置、减 速器、盘形制动器、液压站、深度指示器 等部件。 晋煤集团在用的提升机包括JK、JKM 和JKMD三种系列，其机械部分基本一致， 下面就以JK系列为例对各机械部分进行介 绍。
二、矿井提升机机械部分结构概述
落地摩擦 提升机
一、矿井提升机概述
塔式提升机
一、矿井提升机概述
矿井提升机的工作原理： 单绳缠绕式单滚筒提升机的提升钢丝绳的一端固定在 滚筒的一侧，并缠绕在滚筒上，钢丝绳的另一端由滚筒上 方引出，绕过天轮与提升容器相连接，当提升机的滚筒向 不同方向转动时，提升容器相应地作上升或下降运动。以 完成提升任务。 单绳缠绕式双滚筒提升机有两个滚筒，其中一个活 （游动）滚筒，另一个为固定滚筒。在每个滚筒的一侧固 定一根钢丝绳，经缠绕后一根由滚筒的上方出绳（固定滚 筒），另一根由滚筒的下方（活滚筒）出绳，绕过天轮与 提升容器相连接，当提升机的滚筒向不同方向转动时，两 个提升容器将分别作上升和下降运动，当滚筒旋转改变后， 提升容器的运动方向也将随之改变。
三、矿井提升机电控部分介绍
交流变频调速系统： 直接转矩控制(简称DTC)是交流传动的一种先进 而独特的电动机控制方式。逆变器的切换(通断)直接 控制电动机的关键变量：磁通和转矩。电动机的电流 和电压测量值作为自适应电动机模型的输入，该模型 每隔25微秒产生一组精确的转矩和磁通的实际值。在 电动机的转矩和磁通比较器中，分别将转矩和磁通的 实际值与由转矩和磁通基准控制器产生的转矩和磁通 的给定值进行比较，依靠来自这两个比较器(电平控 制器)的输出，由优化脉冲选择器直接确定逆变器的 最佳切换(通断)状态。在直接转矩控制方式中，(逆变 器的)每一次切换(通断)都是单独地由磁通和转矩的值 决定的，而不是像在传统的PWM 磁通矢量驱动方式 中，由预先确定的模式来进行切换(通断)的。
简述矿井提升机的现状与发展趋势
简述矿井提升机的现状与发展趋势摘要：矿井提升机有时也叫矿井电梯，它是一种特殊形式的电梯，也可以看作是一种简易升降机。
在矿井输送人和物的工程中，矿井提升机是非常重要的输送工具。
矿井，特别是井下条件和工作环境与地面上相比，比较恶劣，因此必须保证矿井提升机的安全，必须认真了解和掌握它的结构、工作特性及设计方法等一系列问题。
关键词：井巷提升、提升机、发展研究1.矿井提升类型矿井提升类型简单可以分两种提升模式，一是立井提升、二是斜井提升。
1.1立井提升：立井双箕斗提升系统（图1），采用箕斗作为提升容器，一个箕斗在井底煤仓自动装载后，被提升到地面卸载；另一箕斗由地面下降到井下煤仓处装煤。
提升机用缠绕卷筒式或多绳摩擦轮式，后者发展很快，其布置方式有井塔式和落地式。
这种提升系统主要用作大、中型矿井的主井提升。
立井双罐笼提升系统采用罐笼作为提升容器，主要用作大、中型矿井的副井提升，提升废石、矸石、人员、材料和设备。
1.2斜井提升：斜井箕斗提升系统工作过程与立井箕斗提升相同，用于产量较大或井筒倾角大于25°的斜井提升。
斜井罐笼提升系统，现很少使用。
斜井串车提升系统矿车作为提升容器，有单钩和双钩提升之分。
但须有防跑车装置，防止跑车事故。
这种系统投资小，基建快，多用于产量较小的斜井。
斜井人车提升系统根据安全规定，人员上下的主要倾斜井巷,垂深超过50m，应装设机械运送人员的设备。
斜井人车，就是这种设备之一。
这种系统须有可靠的断绳防坠器和安全信号。
2.国外发达国家提升机发展现状2.1晶闸管一电动机(SCR—D)直流低速直联拖动系统部分发达国家原有的交流提升机已基本上被晶闸管一电动机（以下简称SCR—D)系统所取代。
如德国、瑞典等国家已有90％以上采用直流提升机，传动系统大都采用低速直联式(省去减速机)，使系统大为简化。
如AEG公司采用低速直联的SCI—D系统，电机功率3000kW，额定转速55.8r/min，滚筒直径6.5m，提人速度17m/s，提物速度20m/s，提升高度1200m，具有完善的保护系统；采用磁场反并联，有平波电抗器及卧式深度发送装置：采用积分给定与行程给定相结合的双重给定信号；主回路采用两组三相桥组成12脉动顺抗整流，大大提高了功率因数。
矿井提升设备
f2
c os )
安全规程规定值
式中 Qp—钢丝破断拉力总和，N。
§6—4 矿井提升机
矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，由 电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示 器、电控系统和操纵台等组成。
我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：单 绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下） 和提升机）和多绳摩擦式提升机。
1、钢丝 为优质炭素结构钢，一般直径为0.4～4㎜。 矿井提升抗拉强度一般采用1700Mpa以下的。
2、钢丝绳表面 光面和镀锌（常用于摩擦提升）两种。 钢丝的表面状态标记代号为：光面钢丝，NAT；A级镀 锌钢丝，ZAA；AB级镀锌钢丝，ZAB；B级镀锌钢丝， ZBB。
3、绳芯 分金属芯纤维芯。
纤维绳芯作用：（1）减少股间钢丝的接触应力；
钢丝绳在工作过程中，产生许多复杂的应力，如静 应力、动应力、弯曲应力，扭转应力、挤压应力及接触 应力等，这些应力的反复作用，必将引起钢丝的疲劳、 损坏；另外还受到磨损及腐蚀这也导致钢丝绳的损坏。 如此复杂的各种影响因素，计算时不能一一考虑。因此 ，《煤矿安全规程》规定，计算钢丝绳时按最大静载荷 计算并考虑一定的安全系数。且规定：单绳缠绕式提升 装置的安全系数为专为升降人员的不得小于9；升降人 员和物料用的—升降人员时不得小于9，提升物料时不 得小于7.5；专为升降物料用的不得小于6.5。
平板闸门底卸式箕斗较扇形闸门卸载时井架受 力小，卸载曲轨短，装载时撒煤少，且动作可靠。
三、罐笼
罐笼按其构造不同可分为普通罐笼和翻转罐笼，后 者应用较少。
普通罐笼有单层、多层和单车、双车以及单绳、多 绳之分。标准普通罐笼按固定车厢式矿车名义装载 质量确定为1t、1.5t、3t三种形式。
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矿井提升机
矿井提升机是提升系统中最主要的组成部分。
矿井提升机有多种红结构形式，大致可按下列方式对其进行分类：
1.按钢丝绳在卷筒上连接形式可分为：缠绕式（单绳缠绕式、多绳缠绕式）摩擦式（单轮、多轮）
2.按提升的绳数多少可分为：单绳、多绳
3.按主传动方式：电传动、液压传动
4.按卷筒的结构形式：①圆柱型（一般圆柱卷筒型、可分离圆柱卷筒型）②圆锥型③圆柱圆锥型④绞轮
5.按电气的拖动形式：交流、直流
6.按卷筒数：单筒、双筒
7.按井上或井下使用：地面式、井下式
目前我国生产的主要结构形式有：单绳缠绕式的有单筒和双筒矿井提升机；摩擦式的有多绳落地式和井塔式多绳摩擦式提升机。
拖动方式则需要设计，另外用于井下的有液压传动矿井提升机等。
我国常用的矿井提升机形式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，煤矿用的较多，其他矿（如金属矿、非金属矿）则较少，另外斜井提升占的比重不少。
因此在20世纪60年代开始单绳缠绕式矿井提升机采用较多多，因为单绳缠绕式较适用于这种矿井。