矿井提升设备的结构

用的鼓形装载设备撤煤量较大，当前我国广 泛采用定量斗箱式和定量输送机两种装载设备。
第二节 提升钢丝绳
提升钢丝绳是矿井提升设备的重要组成部分， 它沿全线布置。 对提升设备的安全经济运转起着极为重要的作用。
一般股捻钢丝绳，圆股绳按国家标准GBll07—74 选用；异形股(三角股和椭圆股)绳按冶金工业部标准 YB829—79选用；优质股捻钢丝绳按国家标准 GB8918—88选用；密封钢线绳按国家标准GB352— 88选用。
二、分类及特点
1.按股在绳中的捻向 2.按丝在股中和股在绳中的捻向关系 3.按钢丝在股中相互接触的情况 4.按照绳股断面形状 5.按绳中股数和股中丝数
6.按韧性 7.特种钢丝绳
同向捻和交互捻钢丝绳
丝在股中和股在绳中捻向 相同时称为同向捻(顺捻)。 丝在股中和股在绳中捻向相 反时称为交互捻(逆捻)，如 图9—10所示。同向捻钢丝 绳表面光滑，与滚筒天轮接 触面积大，磨损均匀，弯曲 应力小，使用寿命长，断丝 后断丝头翘起易发现。故矿 山提升中一般多采用同向捻 钢丝绳。但同向捻钢丝绳易 打结和松散。 把上述1、2合起来，钢丝绳可分为左同向捻，左交互捻，右同向捻和 右交互捻。
第9章 矿井提升设备的结构、 工作原理
可以预言，未来的“文盲” 将不再是目不识丁的人，而是一 些没有学会学习方法，不会自己 钻研问题，没有预见能力、分析 能力的人。
武汉理工大学 机电工程学院
第一节 提升容器
提升容器是直接装运煤炭、矿石、矸石、人员、材料及设备的工具。
主要有箕斗、罐笼、矿车、斜井人车和吊桶五种。 矿车与斜井人车主要用于斜井。 吊桶是立井凿井时使用的提升容器。
二、罐笼承接装置
在井底、中间水平及井口车场为了便于矿车出 入罐笼，设置有承接装置。罐笼承接装置主要有承 接梁、罐座和摇台。
承接梁是由一些木梁组成，是一种最简单的承接装置， 用于井底水平，操作不当易发生蹲罐事故。 罐座是利用托爪将罐笼托住，换车完毕罐笼提起后， 在重锤的作用下罐座自动恢复原位。利用罐座，停车准确， 换车产生的冲击力由罐座承受，但是提升机操作稍复杂一 些。同时,由于罐笼落在罐座上，钢丝绳易松驰，提起罐 笼时钢丝绳会受到冲击负荷，操作不当会引起蹲罐事故。
固定在轴5上的摆杆6用销 子与活套在轴5上的摆杆套 9相连，摆杆套9前部装有 滚子10。
摇台是由两个能绕转轴转动的钢臂组成，它 安装在通向罐笼进出口处。
三、箕斗
箕斗是提升煤炭、矿石或矸石的提升容器。 根据其卸载方式可分为翻转式、侧卸式及底卸式。 根据提升钢丝绳数目有单绳和多绳箕斗。 箕斗一般由三部分组成，即斗箱、悬挂装置和卸载闸门。
当箕斗提至地面煤仓时， 井架上的卸载曲轨使连杆 8转动轴上的滚轮12，沿 箕斗框架上的曲轨10运动， 滚轮12通过连杆的销角等 于零的位置后，闸门7就 借煤的压力打开，开始卸 载。关闭闸门时与上述顺 序相反。
平板闸门底卸式箕斗较扇形底 卸式箕斗卸载时井架受力小， 卸载曲轨短，煤不易撤落在井 筒中且动作可靠。
标准单绳普通罐笼参数规格
标准单绳普通罐笼主要尺寸表
立井多绳罐笼参数规格
单绳1t标准普通 罐笼结构
主要组成部分
㈠罐体
由骨架、侧板、罐顶、罐底及轨道等 组成。罐笼顶部设有半圆弧形的淋水 棚6和可以打开的罐盖14，以供运送 长材料之用。罐笼两端设有帘式罐门 10，以保证提升人员时的安全。
㈡连接装置
绳股中钢丝的接触情况
绳股中钢丝有点、线、面三种接触情况，据此钢丝绳 可分为点接触、线接触和面接触钢丝绳。
点接触钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距捻制，一般以相同直 径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态。如图中a所示。 线接触钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角来捻制，一般内外层 钢丝直径不同，丝间呈线接触状态，如图中b所示，西鲁型(标记为X)，瓦 林吞型(标记为W)，填丝型(标记为T)，均为线接触钢丝绳。线接触钢丝绳 与点接触钢丝绳相比，柔软性好，不易产生应力集中，使用寿命较长。 面接触钢丝绳是线接触钢丝绳绳股经特殊碾压加工而成，使钢丝产生塑 性变形，钢丝间呈面接触状态，再捻制成绳。结构紧密，表面光滑，耐磨 损抗腐蚀，寿命长。
⒊防坠器的结构和类型
防坠器一般由四部分组成：开动机构、传动机构、抓捕机构和 缓冲机构。当发生坠罐时，开动机构动作，并通过传动机构传递到 抓捕机构，抓捕机构将罐笼支承在井筒中的支承物上，罐笼下坠的 动能由缓冲器来吸收。
一般开动机构和传动机构连在一起，由断绳时自动开启的弹簧 和杠杆系统组成，抓捕机构和缓冲机构有的是联合工作，而有的设 有独立的缓冲机构。
斗箱的框架由两根直立的槽钢和横向槽钢组成。四侧 由钢板焊接制成，其外面用钢筋加固。框架上面有钢板 制成的平台、防止淋帮水落入斗箱和便于检查井筒。 悬挂装置是提升钢丝绳与箕斗连接的装置，它与罐耳 均固定于框架上。
卸载闸门以扇形、下开折页平板闸门及插板闸门最为多见。
JL型底卸式箕斗
采用曲轨连杆下开折页平 板闸门的JL型底卸式箕斗。
一、结构
矿用提升钢丝绳是由丝捻制成绳股， 再由绳股捻制成钢丝绳，如图所示。 钢丝是由优质炭素结构钢冷拔而成。 直径一般在0.4～4mm。为增加钢 丝抗腐蚀能力，钢丝表面可以镀锌， 称为镀锌钢丝。钢丝的抗拉强度为 1400～2000N/mm2 ，我国立井多 采 用 1550N/mm2 和 1700N/mm2 两种，斜井多采用1400N/mm2 和 1550N/mm2两种。 由钢丝捻制成股时，有股芯。由股捻制成绳时，有绳芯。股芯一般为 钢丝，绳芯有金属绳芯和纤维绳芯。绳芯的作用是支持绳股，使钢丝绳 富于弹性，并可贮存润滑油，防止钢丝锈蚀。
4.BF一152型 制动绳防坠器
制动绳7的上端通过连接器6 与缓冲绳4相连，缓冲绳通过装 于天轮平台上的缓冲器5以后， 绕过圆木3自由地悬垂于井架的 一边，绳端用合金浇铸成锥形 杯l，以防止缓冲绳从缓冲器中 全部拔出。制动绳的下端穿过 罐笼9上的抓捕器8之后垂到井 底，用拉紧装置10固定在井底 水窝的梁上。
钢丝绳绳股断面形状
有圆股绳、三角股绳和椭圆股绳 圆股绳易于制造， 价格低，矿井提升 中应用最多。三角 股绳的特点是承压 面积大，耐磨损， 强度大，寿命长。 椭圆股绳虽然具有 承压面积大，耐磨 损等待点，但绳的 稳定性较差，不易 承受较大挤压力。
特种钢丝绳
多层股不旋转钢丝绳，具有两层 及以上的绳股，内外层绳股以相反 的方向捻绕，如图9—13所示。多 用于尾绳及凿井提升。
插板闸门
立井多绳箕斗
JL型立井单绳箕斗规格
立井多绳箕斗规格
斜井箕斗规格
箕斗导向装置
箕斗导向装置可以用钢丝绳罐道，也可以用钢轨罐道。 当采用钢丝绳罐道时，箕斗本身应考虑平衡。即除在箕 斗底部放置配重外，还要求在装煤后仍维持平衡，所以 在上部的装载口处设置了溜煤板，以便调节煤堆的顶部 中心位置。若采用钢轨罐道时，可将箕斗上的套管罐耳 去掉，箕斗底部也不需放配重。
根据防坠器的使用条件和工作原理，防坠器可分为木罐道切割式 防坠器，钢轨罐道摩擦式防坠器和制动绳摩擦式防坠器。木罐道防坠 器只能用于采用木罐道的提升系统，钢轨罐道防坠器只能用于采用钢 轨罐道的提升系统中，罐道既是罐笼运行的导向装置，又是防坠器抓 捕罐笼的支承物。制动绳防坠器需专设制动绳作支承物，因此它可用 于任何罐道的提升系统。罐道绳不能作防坠器支承用。
箕斗和罐笼在矿井中应用最多。
一、普通罐笼
普通罐笼(简称罐笼)，是多种用途的提升容器。它可以 提升煤炭，也可以提升矿石，运送人员、材料及设备 等。所以罐笼既可以用于主井提升，也可以用于副井 提升。 罐笼按提升钢丝绳的数目可分为单绳罐笼和多绳罐笼； 按层数可分为单层罐笼、双层罐笼和多层罐笼。
标准罐笼按固定车箱式矿车载货量可分为1t、1.5t、3t 三种。每种均有单层和双层罐笼。标准单绳普通罐笼 参数规格见表9—1与表9—2。立井多绳罐笼参数规格 见表9—3。
摇台
摇台应用范围广，井底、井口及中间水平都可以使用。 特别是多绳摩擦式提升机必须使用摇台。
当罐笼停于装卸载位置时， 动力缸3中的压缩空气排出， 装有轨道的钢臂1靠自重绕 轴5转动，下落并搭在罐笼 底座上，将罐笼内轨道与车 场轨道连接起来。
矿车进入罐笼后，压缩 空气进入动力缸3，推动滑 车8、滑车8推动摆杆套9 前的滚子10，致使轴5转 动而使钢臂抬起。 当动力缸发生故障或其它 原因不能动作时，也可以临 时用手把2进行人工操作。 此时要将销子7去掉，并使 配重部分4的重力大于钢臂 部分的重力。这时钢臂的下 落靠手把2转动轴5，抬起 靠配重4实现。
抓捕器
弹簧1为防坠器的开 动机构，正常提升时 提升钢绳拉起主拉杆 3，通过传动横梁4和 连板5，使拔杆6的外 伸端处于最低位置， 滑楔2则在最下端位 置。发生断绳时，主 拉杆3不再受拉力， 在弹簧1的作用下， 拨杆6的外伸端抬起， 使滑楔2与制动绳7接 触，并挤压制动绳实 现定点抓捕。
缓冲器
缓冲绳通过三个小圆轴5 和两个带圆头的滑块6而 被弯曲，绳弯曲程度可以 通过螺杆1和螺母2来调节。 发生断绳时，下坠的罐笼 抓住制动绳，从而拉动缓 冲绳，使之从缓冲器中拔 出，靠缓冲绳的弯曲变形 和摩擦阻力吸收罐笼的动 能使之停止。
一
单绳缠绕式提升机
单绳缠绕式提升机的工作原理是：将提升钢丝绳的一端固定到提 升机卷筒上，另一端绕过井架上的天轮与提升容器相连，利用两个 卷筒上钢丝绳缠绕方向的不同，当提升机转动时两个提升容器一个 上提一个下降，来完成提升任务。 单绳缠绕式提升机有单滚筒和双滚筒之分，单滚筒提升机只有一个 滚筒，缠绳时容器上升，松绳时容器下降。双滚筒提升机在一个主轴 上有两个滚筒，一个为固定滚筒(死滚筒)，一个为游动滚筒(活滚筒)。 固定滚筒与主轴固接、游动滚筒通过离合器与主轴相连，其优点是两 个滚筒可以相对转动，便于调节绳长或更换水平。
单绳缠绕式提升机适用于浅井或中等深度的矿井，这是因为在深 井及大终端载荷的提升系统中，钢丝绳的直径和提升机卷筒容绳宽 度都要求很大，这将导致提升机体积庞大、质量激增，因而在一定 程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井中的使用。