外文翻译-提升机概论

提升机概论 近三十年来，国外提升机机械部分都得到了飞速的发展。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。 1981 年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国 问世， 1988 年由 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 (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 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、 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 (如图 示为竖井井架设备 )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。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。 矿井提升机按不同的分类标准有不同的分类 (1)按钢丝绳在卷筒上的连接形式分为缠绕式提升机、摩擦式提升机 多轮的、单轮的(落地式 ,塔式 ) (2)按井上或井下使用分为地面式提升机、井下式提升机 电气防爆式、液压传动式、其他传动 (3)按卷筒结构形式分为绞轮、圆锥形、圆柱圆锥形、圆柱形 圆柱卷筒型、可分离圆柱卷筒型 (4)按电气传动形式分为交流式、直流式 (5)按传动形式分为电传动、液压传动 (6)按提升绳的多少分为单绳式、多绳式 (7)按卷筒数分为单筒式、多筒式按卷筒的数目，分为双卷筒和单卷筒。 双卷筒提升机：它的两个卷筒在与轴的连接方式上有所不同：其中一个卷筒通过楔键或热装与主轴固接在一起，称为固定卷筒，又称为死卷筒；另一个卷筒滑装在主轴上，通过离合器与主轴连接，故称之为游动卷筒，又称为活卷筒。采用这种结构的目的是考虑到在矿井生产过程中提升钢丝绳在终端载荷作用下产生弹性伸长，或在多水平提升中提 升水平的转换，需要两个卷筒之间能够相对转动，以调节绳长，使得两个容器分别对准井口和井底水平。 单卷筒提升机： 只有一个卷筒，一般仅用作单钩提升。国产单绳缠绕式提升机有00 1600要用于井下运输提升工作；列提升机卷筒直径为 2 5m，主要用于地面井口提升工作。 提升机都由若干部分组成：主轴、缠绕机构、轴承和主制动器。这些便是基本部分。缠绕机构有好几种，最常用的结构是单圆柱形滚筒及双圆柱形滚筒。对于单圆柱形滚筒，两根钢丝绳功用一个滚筒缠绕面；第 一根钢丝绳自滚筒松开而相应地漏出的滚筒面由另一根钢丝绳缠上。对于双圆柱形滚筒，没根钢丝绳都缠绕在特有的滚筒上，即在任何时刻钢丝绳都只是缠在两支滚筒总缠绕面的一半上。在这种情形下，一个滚筒结实地固定在主轴上，另一个则活套在主轴上，借助于离合器与主轴相连，以便在必须时可使二滚筒作相对转动。滚筒相对转动的可能行使得提升设备的操作变得容易，因为可以容易地调节由于钢丝绳弹性变形而逐渐伸长的长度。此外，还可以补偿由于对钢丝绳做周期性的试验而截下的长度。依次，在每个滚筒的表面除了等于提升高度的钢丝绳长度外尚需附加 30 米长 的钢丝绳，这样才有可能当滚筒作相对转动以使一根钢丝绳的铅垂长度增加时并不使另一根钢丝绳缩短。当有双滚筒提升机时还可能更换操作水平。当上容器停在井口车场时而下容器移至新的位置。这在一个提升水平但有个承受台时也是需要的，例如翻转式罐笼当提升重物及提人时容器的终端位置是不同的。当用单滚筒或滚筒的离合器不作用时，除原定水平外，如要服务于另一水平或承受台则仅能用一个提升容器；第二个容器不过起着平衡锤的作用，此时，提升生产率骤然减少一半。 提升机的第二个重要部分为把电动机的转动传到安置有缠绕机构的主轴上的减速器。减速器 结构因其类型、用途不同而异。但无论何种类型的减速器，其基本结构都是由轴系部件、箱体及附件三大部分组成。轴系部件包括传动件、轴和轴承组合，轴承组合包括轴承、轴承盖、密封装置以及调整垫片等。减速器箱体上用以支持和固定轴系零件，保证传动件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件。箱体质量约占减速器总质量的 50/%。因此，在箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、质量及成本等有很大影响，设计时必须全面考虑。为了使减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检查油面高度、检查传动件啮合情况、保证加工精度和装 拆方便等，在减速器箱体上常需设置某些装置或零件，将这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为减速器附属装置或简称为附件。它们包括：视孔与视孔盖、通气器、游标、放游螺塞、定位销、启盖螺钉、吊运装置、油杯等。 制动器为提升机设备第三个重要部分。制动器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和块式闸等；第四部分是传动机构，是控制并调节制动力矩的部分。按传动能源分为油压、压气或弹簧等；第五部分为深度指示器及与其相连的控制保护装置，其用途为给司机指出提升容器在井筒中的位置；第六部分为操作台，电动机及 制动器的操纵手把均匀集中在这里，有时也有离合器操纵手把；提升机最后一部分为油压及压气设备前者为每一机器所必备的；并且在油压制动传动时，它需作为机器润滑，同时也作为制动装置。当用压气制动时，油压设备所起的作用仅限于机器的润滑，而此时需要附加压气设备，而在油压制动时却不需要附加压气设备。 矿井提升机是联系矿井井下和地面的工作机械。用钢丝绳带动容器在井筒中升降，完成运输任务。按工作方式分类如下： （一） 缠绕式提升机 ： 缠绕式提升机的主要部件有主轴、卷筒、主轴承、调绳离合器、减速器、深度指示器和制动器等（图 2）。双卷筒提升机的卷筒与主轴固接者称固定卷筒，经调绳离合器与主轴相连者称活动卷筒。中国制造的卷筒直径为 2 5m。随着矿井深度和产量的加大，钢丝绳的长度和直径相应增加。因而卷筒的直径和宽度也要增大，故不适用于深井提升。 它是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但仅适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。对于深井且终端载荷较大时，提升钢丝绳和提升机卷筒的直径很大，从而造成体积庞大，重力猛增，使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用上都有诸多不便。因此在一定程度上限制了单 绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。根据卷筒数目可分为单卷筒和双卷筒两种： 单卷筒提升机，一般作单钩提升。钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端绕过天轮与提升容器相连；卷筒转动时，钢丝绳向卷筒上缠绕或放出，带动提升容器升降。 双卷筒提升机，作双钩提升（图 1）。两根钢丝绳各固定在一个卷筒上 ,分别从卷筒上、下方引出 ,卷筒转动时，一个提升容器上升，另一个容器下降。缠绕式提升机按卷筒的外形又分为等直径提升机和变直径提升机两种。等直径卷筒的结构简单，制造容易，价格低，得到普遍应用。深井提升时，由于两侧钢丝绳长度变化大，力矩很 不平衡。早期采用变直径提升机（圆柱圆锥形卷筒），现多采用尾绳平衡。 布雷尔式提升机 ) 提升机在超深井运行中，尾绳悬垂长度变化大，提升钢丝绳承受很大交变应力，影响钢丝绳寿命；尾绳在井筒中还易扭转，妨碍工作。 20 世纪 50 年代末，英国人布雷尔（ 计了一台直径 绳多层缠绕式提升机 (又称布雷尔式提升机 )，提升高度 1580 2349m，一次提升量 10 20t。 多绳缠绕式提升机 工作原理与单绳缠绕式相同，不同的是几根提升钢丝绳同时缠绕在一个分段的卷筒上，它属于多绳多层缠绕 式，主要用于深井和超深井中，其工作原理如图所示。 （二）摩擦式提升机 1938 年，瑞典的 司在拉维尔（ 安装了一台直径 绳摩擦式提升机。 1947 年德国 安装了一台四绳摩擦式提升机。多绳摩擦式提升机具有安全性高、钢丝绳直径细、主导轮直径小、设备重量轻、耗电少、价格便宜等优点，发展很快。除用于深立井提升外，还可用于浅立井和斜井提升。钢丝绳搭放在提升机的主导轮（摩擦轮）上，两端悬挂提升容器或一端挂平衡重 (锤 )。运转时，借主导轮的摩擦衬垫与 钢丝绳间的摩擦力 ,带动钢丝绳完成容器的升降。钢丝绳一般为 2 10 根。 多绳摩擦式提升机的主要部件有主轴、主导轮、主轴承、车槽装置、减速器、 深度指示器、制动装置及导向轮等（图 5）。主导轮表面装有带绳槽的摩擦衬垫。衬垫应具有较高的摩擦系数和耐磨、耐压性能 ,其材质的优劣直接影响提升机的生产能力、工作安全性及应用范围。目前使用较多的衬垫材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡胶等。由于钢丝绳与主导轮衬垫间不可避免的蠕动和滑动，停车时深度指示器偏离零位，故应设自动调零装置，在每次停车期间使指针自动指向零位。车槽装置用于车 削绳槽，保持直径一致，有利于每根钢丝绳张力均匀。为了减少震动，可采用弹簧机座减速器。 机房设在井塔顶层，与井塔合成一体，节省场地；钢丝绳不暴露在露天，不受雨雪的侵蚀，但井塔的重量大，基建时间长，造价高，并不宜用于地震区（图3）。 机房直接设在地面上，井架低，投资小，抗震性能好；缺点是钢丝绳暴露在露天，弯曲次数多 ,影响钢丝绳的工作条件及使用寿命。 总之，不同的提升机用于不同的场合，根据环境，产量，设备的配套，进行选择。这样，合理的选择才能更好的为矿业服务。 提升 机和提升绞车被广泛应用于矿山企业中升降人员和物料，而双滚筒提升机和 提升 绞车要求有一调绳装置，在需要调节提升钢丝绳的长度时，能使活动滚筒与主轴分离，主轴转动时，与固定滚筒产生相对运动。在正常提升时，能够使活动卷筒与主轴连成一体，可靠的传递动力。提升机和 提升 绞车对调绳离合器的基本要求是：接合平稳、分离彻底、动作准确、结构简单、操纵省力、重量轻、强度大、寿命长、调绳精度高。 1、常见离合器的形式及特点 提升机和提升绞车 离合器的类型很多，按结构不同分类，常见的型式有：支轮连接式、蜗轮蜗杆式、齿轮式等。应用较多的是齿 轮式，齿轮式又分轴向和径向齿轮离合器。按操纵方式分，有手动、电动、液动等形式。 支轮连接式 支轮连接式 :绞车的活动卷筒 3 与固定卷筒 1 用螺栓 2 将其内侧相邻的支轮连接起来，一同旋转。调绳时，固定活动卷筒，卸下两滚筒间的连接螺栓，开动绞车，即可调节绳长。此结构没有增加任何机构，最大优点就是结构简单，但调绳时操作复杂，劳动强度大。该调绳方式在 提升绞车上使用较多。 蜗轮蜗杆离合器在 、 等老式提升机上使用较多，如图 2。转动传动螺杆 1，使连接在活卷筒轮辐上的蜗杆 2 与固定在主轴上的蜗轮 3 啮合，活卷筒便与主轴连 接。反之，蜗杆与蜗轮分离时，活卷筒与主轴脱开。这种离合器主要缺点是调整费时费力，由于离合器结构不对称，造成主轴装置旋转时产生不平衡力矩。 蜗轮蜗杆式 :上世纪 80年代生产的 如图 3，油缸 3固定在支轮 2上，内齿轮 5与活动卷筒连成一体，齿轮 4在油缸的作用下可沿主轴的轴线移动。该离合器的优点是结构紧凑、轴向尺寸小。存在的主要问题是油缸渗漏油液后 ,污染制动盘 ,降低摩擦系数，使制动力减小 ,对安全生产有很大的影响。 径向齿轮式 :径向齿块式调绳离合器对齿方便，调绳时间短，离合效率高 ，是目前矿井提升机上较为先进的离合器结构。 2如图 4。内齿圈 1 与活动卷筒的腹板连成一体，固定在轴承座上的油缸拉动移动轮毂 3 沿主轴滑动，带动连杆 5 使齿块体 2 沿固定毂 4的滑槽上下滑动，与内齿圈分离或啮合，如图 4 中 a、 b 位置，达到切断或传递动力的作用。由于将油缸移到卷筒外面， 即使油缸漏油也不会甩到制动盘上 ,提高了提升工作的安全性。 多齿块径向手动离合器 :径向齿轮离合器目前广泛使用， 但由于结构复杂 ,加大了轴向长度，增加了设备的重量 ,设备本身的成本较高。结合径向齿轮离合器的特点，我们设计了一种把原内齿圈做成内齿块，原 齿块和固定毂合为一个外齿轮毂，为主要结构的新型多齿块径向手动离合器。该离合器主要由：外齿轮毂 1、内齿块 2、拉杆机构 3 等组成。内齿块两端的滑槽 6 与活动滚筒的腹板 4 连成一体，外齿轮毂与主轴采用 H7/动滚筒支轮 5 与主轴采用 H8/间隙配合。其工作过程为： 正常提升时，内齿块与外齿轮毂啮合。如图中 a 位置。动力从主轴传递到外齿轮毂，再到内齿块上，通过两侧滑槽传递到活动滚筒上。主轴带动滚筒一起转动，完成提升或下放任务。调节绳长时，固定活动滚筒后，转动内齿块上方的螺杆，拉动内齿块沿滑槽移动，与 外齿轮毂脱开，如图中 b 位置。依次把几个内齿块都脱离外齿轮毂后，主轴就与活动滚筒脱离开来，即可进行调绳操作。 因此，最后一个方案最好，简单方便，节省材料，被广泛使用。 of is C C 981 988 to it s of In to is in is to In to of a a In to in or of d e v i c e , s o t h a t t h e s a f e t y p r o t e c t i o n . a of in a in is of of in or C in on we in of of to to as to is s of is as is In to 1) to on a (2) as as or (3) to is (4) to C, DC 5) to 6) to be 7) to is to of in is of or as on is a it is a as By in of in of in of or in of to of to to at as