矿井提升机制动系统组成部分
提升机组成
二、深度指示器的作用
1.深度指示器的作用： 向司机指示容器在井筒中的位置 容器接近井口停车位置时发出减速信号及减速控制 指令当提升容器过卷时使装在指示器上的终点开关 动作，切断安全回路，实现安全制动减速阶段提供 给定速度并通过限速装置实现过速保护
2.深度指示器的种类
深度指示器有牌坊式 和圆盘式两种类型。牌 坊式 深度指示器是通过机械 传动将滚筒转动的角度 传到 指针上，达到指示容器 位置的目的。
课题二 提升机的组成
知识点 提升机的组成 调绳离合器的作用 深度指示器的作用 盘型闸的作用
一、提升机的组成
矿井提升机是矿井提升设备的动力部分，由电 动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示 器、电控系统和操作台组成。
摩擦式提升机 其作用是：利用钢丝绳和滚筒的摩擦力使钢丝 绳随滚筒运动，从而牵引容器运动实现运输
圆盘式深度指示器 是通过电气传动 （自整角机）三、盘形闸的作用及其原理
盘形闸的作用 正常工作制动，即在减速阶段参与提升机的速 度控制正常停车制动，即在提升终了或停车时闸住 提升机安全制动，即当提升机工作不正常或发生紧 急事故时，迅速而及时的闸住提升机调绳制动，即 双卷筒提升机在调绳或更换水平时闸住活卷筒，松 开死卷筒。
2. 盘形闸的工作原理
盘式制动器是依靠盘形弹簧产生制动力，靠油压 松闸的。 当压力油充入油缸，推动活塞压缩盘形弹簧，并 带动筒体和闸瓦离开制动盘，呈松闸状态； 当油缸内油压降低，盘形弹簧就恢复其压缩变形， 靠弹簧力推动筒体、闸瓦，带动活塞移动，使闸瓦 压向制动盘进行制动。
矿井运输提升之提升机的制动系统
提升机制动系统概述制动装置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。
按结构分为：盘式闸和块式闸。
传动机构是控制和调节制动力矩的部分。
按动力来源分为：油压、气压、弹簧等。
一、制动系统的作用：⑴在提升终了或停机时，能可靠地闸住提升机的滚筒或摩擦轮，即正常停车；⑵在减速阶段及下放重物时，控制提升容器的运行速度，即工作制动；⑶当提升机发生紧急事故时，能迅速且合乎要求地自动闸住提升机，保护提升系统；即安全制动⑷双滚筒提升机在更换提升水平、更换钢丝绳或调绳时，能闸住游动滚筒。
二、对制动系统的要求(1)提升机工作制动或安全制动产生的最大制动力矩不得小于提升或下放最大静负荷力矩的3倍；(2)对于双滚筒提升机在调整滚筒旋转的相对位置时，制动装置在各滚筒上的制动力矩，不得小于该滚筒悬挂提升容器和钢丝绳重力所产生的静力矩的1．2倍；(3)对于摩擦式提升机工作制动或安全制动的减速度，不得超过钢丝绳的滑动极限，即不引起钢丝绳打滑；(4)在立井和倾角大于30°以上的斜井，提升机安全制动时，全部机械的减速度在下放重载时不得小于1.5m/s 2;在上提重载时不得大于5m/s 2。
井筒倾角小于30°时，下放重载时安全制动减速度不得小于0.75m/s 2，上提重载时安全制动减速度不得大于自然减速度（由井筒倾角计算得出）。
为什么同一个安全制动力矩，在《煤矿安全规程》中对上提重载和下放重载规定了不同的安全制动减速度限值呢?静阻力矩和制动力矩的方向是否一致(5)安全制动必须能自动、迅速和可靠地实现，制动器的空动时间(由安全制动开始动作起至闸瓦刚刚接触到制动轮上的一段无效时间)气压块闸不得超过0.5s ，液压块闸不得超过0.6s ，盘式闸制动器不得超过0.3s 。
为什么规定制动力矩的大小呢？若制动力矩过小，产生的减速度太小，使本来立即停车能防止的事故，由于停车时间太长而造成事故；若制动力矩太大，产生的制动减速度过大，就会出现过大的动负荷，这对提升系统很不利，会影响机械的使用寿命。
矿井提升机的主要组成及工作原理
矿井提升机的主要组成及工作原理
矿井提升机作为一个大型的机械一电气机组，它的主要组成有：工作机构（包括主轴装置及主轴承）；制动系统（包括制动器和制动器控制装置）；机械传动装置（包括减速器、离合器和联轴器）；润滑系统（包括润滑油泵站和管路）；检测及操纵系统（包括操纵台、深度指示器及传动装置和测速发电装置）；矿山机械设备拖动、控制和自动保护系统（包括主电动机、电气控制系统、自动保护系统和信号系统）以及辅助部分（包括机座、机架、护罩、导向轮装置和车槽装置）等。
目前我国广泛使用的提升机可分为两大类：单绳缠绕式和多绳摩擦式。
调速性能好，且与负荷大小无关；从一种工作方式向另一种工作方式转换方便；低速特性硬；调速时电能消耗小以及容易实现自动化等。
但是直流拖动需要增加1套整流装置，特别是采用变流机组时，需要增加2个与主电机同等大小的大型电机。
矿山机械设备交流拖动虽然没有直流拖动的优点，但在采用了双电机拖动、动力制动、低频制动和微机拖动等措施之后，交流拖动在技术性能基本满足了提升机的要求，因而获得了广泛的应用。
单绳缠绕式提升机的工作原理是：把钢丝绳的一端缠绕在提升机滚筒上，另一端绕过天轮悬挂提升容器，这样，利用滚筒转动方向的不同，矿山机械设备将钢丝绳缠紧或放松，就可以完成提升或下放提升容器的任务。
目前这种提升机在我国矿山应用比较广泛。
多绳摩擦式提升机的工作原理是：把钢丝绳搭放在主导轮（摩擦轮）上，两端各悬挂1个提升容器（也可一端悬挂平衡锤），当电动机带动主导轮转动时，借助于安装在主导轮上的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力传动钢丝绳，完成提升和下放重物的任务。
矿山机械设备这种提升机体积小、质虽轻、提升能力大，适用于中等深度和比较深的矿井（不超过1700m)，是提升机发展的方向。
矿井提升机液压制动系统讲义全
振幅
油压上升和下降对应同一控制电流I(电压U)时的油压值之差不得大于下表的规定
设计压力Pmax 油压差值
6.3 ≤0.3
14 ≤0.4
21 ≤0.6
未接入盘形制动器时，在(0.2~0.8) Pmax区间，油压跟随电流(电压)的时间常数应符合 下表规定。
设计压力Pmax 时间常数(s) 6.3 ≤0.1 14 ≤0.15 21
确定的，故应在保证承载能力的条件下，选择合适的介质粘度，工作介质的粘度太大，系统 的压力损失大，效率降低，而且泵的吸油状况恶化，容易产生空穴和气蚀作用，使泵产生噪 声并运转困难， 粘度太小，则系统泄露太多，容积损失增加，系统效率降低，此外，季节改 变，以及机器在启动前后和正常运转的过程中，工作介质的温度会发生变化，因此，为了使 液压系统能够正常和稳定的工作，要求工作介质的粘度随温度变化要小。 b.润滑性良好，工作介质对液压系统中的各运动起润滑作用，以降低摩擦和减少磨损，保证 系统能够长时间正常工作。 c.抗氧化性好，工作介质与空气接触会产生氧化变质，高温、高压和某些物质会加速氧化过 程，因此，要求工作介质具有良好的抗氧化性。 d.清洁度，工作介质中的机械杂质会堵塞液压元件通路，引起系统故障，机械杂质又会使液 压元件加速磨损，影响设备正常工作，加大生产成本。 2.管流及其压力损失 压力损失，它关系到确定系统的供油压力，允许流速，管边的布置和尺寸等，同时压力损 失转变为热能，使流体温度升高，粘度变小，泄露增大，所以我们在安装管边时尽量减小管 边中的压力损失。
第二讲 提升机液压站分类及优缺点比较 一、提升机液压站分类
中低压液压站(TH118；TH119；TH102；TH104；TH112；TH113) 按工作压力划分 中高压液压站(TH114；TH115) 恒力矩（二级制动）液压站 按工作功能划分 恒减速液压站(TH123；TH129；TH129A) 电气延时液压站 按延时方式划分 液压延时液压站 单机双泵单站(TH118；TH119；TH102；TH104) 按结构形式划分 单机单泵双站(TH114；TH115 ；TH123；TH129； TH129A)
矿井提升机液压制动系统
本研究仅针对矿井提升机液压制动系统进行了理论分析和模拟仿真，尚未进行实际现场试验验证。
对制动系统中的摩擦磨损和液压控制元件的可靠性研究不够充分。
需要进一步研究矿井提升机液压制动系统的能效问题，提高制动系统的能源利用效率。
矿井提升机液压制动系统的发展趋势和前景
未来矿井提升机液压制动系统将朝着更加高效、安全、稳定的方向发展。
解决方法
实验和现场应用中遇到的问题及解决方法
07
结数匹配，可实现高效、安全、稳定的制动。
采用先进的液压控制技术，制动系统对负载的适应性较强，可满足不同工况下的制动需求。
矿井提升机液压制动系统具有较为理想的制动性能和稳定性。
研究不足之处和需要进一步研究的问题
组成和工作原理
在提升机正常运行时，液压泵处于工作状态，将液体压力传递到油缸中，使制动器处于松开状态；当需要减速或停止时，控制阀进行调整，液体压力传递到制动器中，使制动器处于制动状态；当需要安全制动时，传感器检测到异常情况并触发紧急制动器，液体压力迅速升高，使制动器迅速制动，避免事故的发生。
工作过程
液压泵站的设计
液压泵站的组成
根据系统需求选择定量泵或变量泵，并考虑其效率和噪声水平。
液压泵的选择
根据液压泵的功率需求，选择合适的电动机类型和功率。
电动机的选择
制动器的组成
制动器的类型
制动力的计算与调整
液压制动器的设计
油管的选择
根据液压油的特性和工作压力，选择合适的油管类型和规格。
油管路的组成
油管、接头、阀门等组成，要求连接可靠、流通顺畅。
效果分析方法
采用对比分析法，设定不同应用条件和应用场景，对比分析应用前后的效果，评估系统的性能提升和应用价值。
矿井提升机制动技术的发展
矿井提升机制动技术的发展1 制动器的分类鼓式制动器是我国当前在矿井开采中应用较多的一种提升制动器，鼓式制动器在使用中的表现出的强大的安全性能被广大用户所认可，特别是在与液压系统和PLC相结合之后使鼓式制动器具有了较强的控制性能。
液压鼓式制动器作为传统制动器之一，它的特点是造价比较便宜，符合传统设计的特点，生产安全性能较高。
2 矿井提升机制动技术的要求和发展矿井提升机的制动系统是所有提升设备中最重要、最复杂的系统，新型的制动系统是由制动器和传动机构组成的。
制动器是指直接作用于制动轮或者制动盘上，用来直接产生制动力的部分。
制动器按照结构可以分为盘式制动器和块式制动器[1] 。
传动机构是指控制和调节制动力的机构，新型的矿井提升机一般都采用的是油压盘式闸制动系统，这种系统控制性能较强，安全性能较高。
2.1提升机制动系统的要求1）矿井提升机的制动系统除了装有制动装置之外，还装有定车装置，这两种装置的安装，可以在使用提升机进行制动的时候还可以一边对提升机进行定车；2）矿井提升机的制动力矩不得小于提升机最大设计载荷所需转矩的三倍，保证矿井提升机制动系统的正常运动；3）在对提升机进行紧急制动的时候，提升机在提升重物的时候，它的减速度必须小于5m/s2;在提升机下放重物的时候，它的减速度必须大于 1.5m/s2 ；4）对于摩擦轮式的提升机来说，在提升机进行紧急制动的时候，它的减速度不能使钢丝绳在摩擦轮上产生滑动，否则会出现设备的不正常运行;5）矿井提升机的紧急制动闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，因为这两种制动装置是经过多年的验证是当前矿井提升机的运用中相对比较安全的紧急制动设备;6）当矿井的井筒倾角在三十度以下的时候，矿井提升机的制动力矩的倍数必须符合规定的要求。
2.2矿井提升机制动系统的发展1）矿井提升机制动系统今后的发展方向是要保证提升机的制动按照给定的状态进行运动，并且要保证在矿井中需要的位置进行制动。
运输题库(完成)
运输题库考试试题1、提升钢丝绳或制动钢丝绳的直径减小量达到（10）%时，必须更换。
2、立井中新安装升降人员或升降人员和物料的提升装置，卷筒上缠绕的钢丝绳层数不准超过（1 ）层。
3、采用矿用防爆型柴油动力装置时，其表面温度不得超过（150）℃。
4、采用矿用防爆型柴油动力装置，燃油的闪点应高于（70 ）℃。
5、新建或改扩建的矿井中，对运行7t及其以上机车或3t及其以上矿车的轨道，应采用不低于（30 ）kg/m的钢轨。
6、人员上下的主要倾斜井巷，垂深超过（50 ）m时，应采用机械运送人员。
7、用架空乘人装置运送人员时，蹬座中心至巷道一侧的距离不得小于（0.7 ）m。
8、电机车架空线悬吊绝缘子距电机车架空线的距离，每侧不得超过（0.25 ）m。
9、卡轨车、齿轨车和胶套轮车运行的轨道，应采用不小于（22 ）kg/m的钢轨。
10、提升容器的罐耳在安装时与罐道之间所留的间隙，使用木罐道时每侧不得超过（10 ）mm。
11、提升绞车的（保险闸）是指在提升系统发生异常现象，需要紧急停车时，能按预先给定的程序施行紧急制动的装置。
12、升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比，达到（5）%时，必须更换。
13、提升绞车的盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于（2）mm。
14、提升绞车的盘式制动闸的空动时间不得超过（0.3）s。
15、提升装置装设的过卷保护装置是当提升容器超过正常终端停车位置（0.5）m时，必须能自动断电，并能使保险闸发生制动作用。
16、提升装置装设的过速保护装置是当提升速度超过最大速度（15）%时，必须能自动断电，并能使保险闸发生作用。
17、提升装置装设的限速保护装置是用来保证提升容器到达终端位置时的速度不超过（2）m/s。
18、上下车场挂车时，余绳不得超过（1）m。
19、提升速度超过（3）m/s的提升绞车必须装设限速装置。
20、架线电机车运输时，在行人的巷道内，自轨面算起，架线的高度不得低于（2.0）m。
提升机管理制度
提升机管理制度（暂行）第一章总则第一节矿用提升系统的设备和设施第一条提升系统是井下矿山的咽喉，也是安全生产的要害部位。
为此，公司、部门都必须建立严密的管理制度，必须设专职或兼职的工程技术人员管理，实行严格的责任制，做到人人有责任，事事有人管。
第二条矿井提升系统的设备和设施包括：1.主机：由主轴装置、减速器、深度指示器、操作台等组成；2.动力及控制部分：由主电机及控制系统组成；3.制动系统：由液压站、管路、阀、制动缸、制动闸等组成；4.井架及井筒设施：由井架、天轮、罐道绳、管道等组成；5.箕斗提升的装置与卸载装置。
第三条各个提升系统必须具有《金属非金属矿山安全规程》（中华人民共和国国家标准，GB16423-2006）第6.3.5.10条所列的保护与电气闭锁装置，第6.3.5.11条所列的保护与联锁装置。
第四条提升系统的设备、设施和安全保护装置必须完整无缺，技术状况良好，动作灵敏，工作可靠。
第五条提升系统的设备和设施的设计、安装及有关数据（如最大提升速度、加减速度、制动力矩、钢丝绳和连接装置的安全系数等）的选择与调试必须符合《金属非金属矿山安全规程》（中华人民共和国国家标准，16423-2006）的有关规定。
第六条每一个提升系统必须具备速度图、加减速度图、制动（液压）系统原理图、电控系统原理图、提升系统图、润滑系统图、交接班制度、岗位责任制、操作规程、检修规程等，并将这些图悬挂在提升机房内。
第二节矿井提升管理的原则和要求第七条矿井提升机的选型设计，应由设计部门承担。
第八条矿井提升机的安装与调试，一般应由专业队伍承担。
第九条提升系统的技术改造，经审批、设计、审查后方可实施。
一般项目的改造，必须经设备主管副总经理和设备管理部门批准。
重大技术改造和对安全保护装置的改造，必须将方案报请总公司批准后方能实施。
技术改造完工后须经原批准机关组织验收，并将全部技术资料整理归档。
第十条提升设备的安装和检修工程竣工后应组织验收（根据相关规程要求和实际情况确定验收项目）。
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盘式制动装置的缺点为： （1）对制动盘和盘式闸的制造精度要求高； （2）对闸瓦的性能要求较高。 盘式闸制动系统包括两部分，即盘式闸制动器和 液压站。前者是制动系统的执行机构成，后者是系 统的控制装置。
பைடு நூலகம்
一、盘式制动器的结构及工作原理
盘式制动器结构图 1-制动器体；2-盘形弹簧；3-弹簧垫；4-卡圈；5-挡圈；6-锁紧螺栓；7-泄油管； 8-密封圈；9-油缸盖；10-活塞；11-后盖；12、13-密封圈；14-连接螺栓； 15-活塞内套；16、19-密封圈；17-进油接头；18-放气螺栓；20-调节螺母； 21-油缸；22-螺孔；23、24-密封圈；25-挡板；26-压板螺栓；27-垫圈； 28-带筒体的衬板；29-闸瓦；30-制动盘
矿井提升机制动系统
第一节 概 述
一、制动系统的组成和类型 提升机制动系统是矿井提升机的重要组成部分，它 直接关系到提升设备的安全运行，它由制动器（执行机构， 通常也称为闸）和传动机构两部分组成，它直接影响提升 机的正常工作和安全，因此对提升机的制动系统必须给予 充分的重视。
二、制动系统的作用
（1）正常工作制动，即在减速阶段参与提升机的速度控制。 如减速阶段在滚筒上产生制动力矩使提升机减速，在下放 重物时加闸限制下放速度； （2）正常停车制动，即在提升终了或停车时能可靠地闸住 提升机； （3）安全制动，即当提升机工作不正常或发生紧急事故时， 如提升速度过高、过卷、过流、欠压等故障出现时，进行 紧急制动，迅速可靠地闸住提升机； （4）调绳制动，即双滚筒提升机在更换提升水平、调绳或 更换钢丝绳时，能可靠地闸住活滚筒（有些制动器，如公 共驱动的角移式制动，不具备此项功能），松开死滚筒， 以实现更换水平、调绳的操作。
三、对制动系统的要求 （1）对于立井或倾角大于30°的斜井最大制动力矩不得 小于提升或下放最大静负荷力矩的3倍； （2）对于双滚筒提升机在用定车装置调整滚筒旋转的相 对位置时，制动装置在各滚筒上的制动力矩，不得小于该 滚筒悬挂提升容器和钢丝绳重力所产生的静力矩的1.2倍； （3）在同一制动力矩作用下，安全制动时，上提及下放 货载，其减速度是不同的。在立井和倾斜巷道中使用的提 升机，安全制动时，全部机械的减速度必须符合表6—1的 规定。 (4) 对于摩擦式提升机工作制动或安全制动的减速度， 不得超过钢丝绳的滑动极限，即不引起钢丝绳打滑； (5)安全制动必须能自动、迅速和可靠地实现，制动器 的空动时间（由安全制动开始动作起至闸瓦刚刚接触到制 动轮上的一段无效时间）气压块闸不得超过0.5s，液压块 闸不得超过0.6s，盘式闸制动器不得超过0.3s。
第三节
盘式闸制动系统
盘式闸制动系统与块闸制动系统比较，它具有以下 一些优点： （1）多副制动器同时工作，即使有一副失灵，也只 能影响部分制动力矩，因而安全可靠性高； （2）制动力矩的调节是用液压站的电液调压装置实 现的。操纵方便，制动力矩的可调性好； （3）惯性小、动作快、灵敏度高； （4）重量轻、结构紧凑、体积小； （5）安装和维护使用较为方便 ； （6）通用性强，且便于实现矿井提升自动化。
平移式制动器
1-安全制动重锤；2-安全制动气缸；3-工作制动气缸；4-制动拉杆；5-辅助立柱； 6-三角杠杆；7-立柱；8-制动杠杆；9-顶丝；10-制动梁；11-横拉杆； 12-可调节拉杆；13-闸瓦；14-制动轮
二、制动工作原理 角移式制动系统的制动工作原理如图所示。
角移式制动系统
1-立杆；2-电磁铁；3-制动杠杆；4-差动杠杆；5-四通阀； 6-三通阀；7-液压缸；8-重锤
二、 盘式制动器的布置方式
盘式制动器又称盘形闸，它与块闸不同，其制动力矩是靠盘 瓦沿轴向两侧压向滚筒上的制动盘而产生的。为了使制动盘 不产生附加变形，主轴不承受 附加轴向力，因此盘式制动 器都成对的装设使用，每一对制动器叫一副，如图所示。根 据制动力矩的大小，一台提升机可以同时布置两幅四副或更 多副盘形制动器。
盘型制动器的布置形式
三、盘式制动器的制动过程模型
盘式制动器的简单模拟如图a所示
图中只画出了制动系统中的一副制动器，制动器左边装有蝶 形弹簧，右边为油腔。采用这样的结构，是为了在出现紧急情 况时通过蝶形弹簧对提升机 进行制动。
制动时，活塞杆右边的闸块与卷筒侧壁相接处，通过摩擦力对 卷筒进行制动。贴闸后活塞杆上的水平受力情况如图所示，有 图可知： FN-FP-FD-fu=0 式中：FN——蝶形弹簧施加的正压力 FP——压力油对活塞的正压力 FD——卷筒对活塞的反作用力 fu——缸体对活塞杆的阻力 将蝶形弹簧片叠起来就组成了跟普通弹簧类似的弹性结构， 该结构我们常称为 蝶形弹簧，它具有劲度系数大，只能压， 不能拉的特点。盘型制动器的有效制动力由蝶形弹簧提供。
如图所示的提升系统：
提升系统安全制动时的力矩 (a)—上提货载 (b)—下放货载
一、制动装置的执行机构
（一）角移式块闸制动器
角移式制动器
1-顶丝；2-前制动梁；3-轴承；4-拉杆；5-三角杠杆； 6-闸瓦；7-后制动梁； 8-调节螺母；9-制动轮
（二）平移式制动器 平移式制动器结构如图所示。
根据胡克定理，在其弹性极限范围内，弹力与变形量成正比 即： FN=k·∆x