机械毕业设计（论文）-提升机维修及铁谱分析技术【全套图纸】.doc

中国矿业大学2008届本科生毕业设计 第99页1 矿井提升设备全套图纸，加1538937061.1概述矿井提升设备是通过钢丝绳带动容器（罐笼或箕斗）沿井筒升降，与装卸装置、封闭井塔或敞开井架、导向轮或天轮等组成的以完成输送人员设备、煤炭、矸石等物料为任务的大型机械设备。如图1.1图1.1矿井提升设备矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大、速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。矿井提升设备是矿山生产中具有举足轻重作用的重要的大型设备。作为矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽，在工作中一旦发生故障，就会严重影响矿井的正常生产，甚至造成人身事故。随着矿井生产的不断发展、原煤产量的大幅度提高，提升系统能否安全正常运行，已越来越明显地成为制约矿井生产的关键因素之一。所以，为保证生产和人员安全，应掌握矿井提升设备的构造、性能、运转理论及工作原理等方面的知识，分析提升机制造和维护使用的全过程并加强故障诊断监控管理，确保其能够高效、安全的运转，在生产中做到正确的使用和及时有效的维修。1.2矿井提升设备的现状及发展趋势矿井提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交-交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机，经历了170多年的发展历史。我国是采煤大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。解放后我国工业技术得到了迅速发展，建立了自己的提升机制造业。提升机作为矿山提升的咽喉设备，从50年代第一代仿制的苏式提升机开始，我国提升机制造先后经历了：1953年抚顺重型机器厂制造了第一台单绳缠绕式提升机；1958年洛阳矿山机器厂制造了第一台多绳摩擦提升机；1986年中信重型机械公司从瑞典ABB公司引进了具有八十年代世界先进水平的矿井提升机全套技术，并于1987年经ABB公司专家来厂检验认证合格。诞生了JK-E、2JK-E新一代单绳缠绕式提升机，JKM-C型和JKMD-C型多绳摩擦式提升机。九十年代经整顿后的新型多绳摩擦式提升机JKM-E和JKMD-E已生产至今。中信重型机械公司设计制造的矿井提升机占我国矿山提升机拥有量的87%（包括单绳、多绳提升机），总产量已达4600余台。目前我国可以成批生产各种现代化大型矿井提升机以及各种配套设备，无论从设计、制造、自动控制等各方面，我国生产的矿井提升设备都正在跨入世界先进的行列。随着国内矿井生产量日新月异的提高，对提升机的安全性、可靠性的要求也随之提高。在我国提升设备总的发展趋势主要是：主轴装置由铸造支轮、螺栓联接的简壳发展为全焊接组装式卷简；主轴支承由滑动轴承发展为滚动轴承；调绳离合器由手动蜗轮蜗杆发展为液动径向齿块式；制动系统由气动角移块式重锤制动发展为液动盘式弹簧力制动；操纵方式由机械杠杆式变为操纵，手动变为半自动甚至全自动、微机控制；减速器由软齿面平行轴发展为硬齿面磨齿行星齿轮传动；运行监控显示由单一指针式发展为计算机多媒体数字、图形、指针综合显示；电控系统由继电器、接触器式发展为计算机为核心的全自动系统；大型提升设备(容量l000 KW以上)发展趋势是低速直流电机拖动，采用电机转子和滚筒主轴直联的结构。国外矿井提升机的发展已有一百多年历史，世界上经济发达的一些国家，提升机的运行速度已达2025m/s，一次提升量达到50T，电动机容量已超过10000KW。目前，国内外经常使用的提升机有单绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式。提升设备的各项具体技术都有飞速发展，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；现在矿井提升设备日新月异，正向大型化，高功率和自动控制方向发展。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。1.3矿井提升设备的分类单卷筒 单绳缠绕 可分离单卷筒 缠绕提升机 双卷筒 多绳缠绕布雷尔式矿井提升机 塔式 单绳摩擦 落地式摩擦提升机 塔式 多绳摩擦 落地式按提升钢丝绳的工作原理，可分为缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机两类。缠绕式矿井提升机（如图1.2）有单绳缠绕式和多绳缠绕式两种，提升钢丝绳缠绕在卷筒上的方式与一般绞车类似，无论立井或斜井均可以使用，但提升高度和最大载荷等，受现有钢丝绳的制造能力和滚筒容绳量的限制。一般而言，当钢丝绳直径大于60mm时，制造困难，同时会导致提升机及提升设备庞大。所以，一般一次提升载荷重量不得超过20t，一层缠绕时的提升高度不超过600m。 图1.2缠绕式矿井提升机缠绕式矿井提升机是较早出现的一种类型，工作原理比较简单，单卷筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。双卷筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，将钢丝绳的一端固定到提升机的卷筒上，另一端绕过井架上的天轮与提升容器相连接，利用两个卷筒上钢丝绳的缠绕方向的不同，当提升机转动时，使两个容器一个上升一个下降，以完成提升任务，这种提升机在我国矿山中广泛使用。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。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。一般将布置在井筒顶部塔架上的这种提升机称为塔式摩擦式矿井提升机。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。提升机布置在地面的称为落地摩擦式矿井提升机（如图1.3），这种提升机的提升绳通过井架天轮引入井筒，与容器相连。落地式多绳摩擦提升机是在塔式多绳提升机的基础上将主机装置由空中搬到地面，其优点如下： （1）井塔（或称井架）、提升机房和井上口设备可以同时进行施工和安装，缩短了施工时间； （2）原井塔可用普通井塔式或井架代替，减少了附属设备（其中设备和电梯等）； （3）提高了抗震性能； （4）经济效益好； （5）检修更换部件方便。图1.3落地摩擦式矿井提升机图1.4多绳摩擦式矿井提升机按提升绳的数量又可分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机（如图1.4）。单绳摩擦式只用一根提升绳。多绳摩擦式同时使用数根（通常是4根）提升钢丝绳靠与主导轮衬垫间的摩擦力来提升容器和负载，只用于立井中，其提升高度和最大载荷不受容绳量的限制（因为对于摩擦提升机来讲不存在容绳量问题）而且通常为4根绳。所以，它的提升高度和最大载荷都比单绳缠绕式提升机大。多绳摩擦式的优点是：可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮，从而机组尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年产量120万吨以上的竖井大多采用这种提升机，技术参数已达:有效载荷60吨，提升速度20米秒，提升高度2100米，提升绳10根。但这种提升机的各根提升绳的受力不易均匀，更换钢丝绳也较复杂。当摩擦轮两侧提升绳的张力差超过规定值，或提升绳与衬垫的摩擦系数降低（如接触面上有油或受温度影响）时，可能发生提升绳打滑现象。1.4矿井提升设备的组成及其特点矿井提升设备的主要组成部分是：提升容器、提升钢丝绳、提升机（包括机械及拖动控制系统），井架（井塔）天轮以及装卸载设备等。这些构成了矿井提升系统。矿井提升系统主要有两大类，即用以提升煤炭、矿石的主井箕斗提升系统和完成其它辅助任务的副井罐笼提升系统。矿井提升机主要由电动机、主轴装置、减速器、卷筒（或摩擦轮)、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。传动功率大时，可采用2台或 4台电动机同时驱动。一台提升机的总功率已达到11600千瓦。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。矿井提升设备的特点：1. 矿井提升设备是矿山较复杂且庞大的机电设备，它不仅承担物料的提升与下放任务，同时还上下人员，在工作中一旦发生故障，不仅影响到矿井的生产，而且涉及到人员的生命安全。因此，矿井提升设备的安全性是极为重要的。我国在煤矿安全规程中对提升设备作了极严格的要求。2. 矿井提升设备是周期动作式输送设备，需要频繁地起动和停车，工作条件苛刻，其机械电气设备设计必须可靠。3. 矿井提升设备是矿山大型设备，合理的选择，正确的使用和维护具有重要的经济意义。1.5矿井提升机的主要结构及其作用矿井提升机作为一个完整的机械一电气机组，它的组成部分如下表所示。 工作机构主轴装置和主轴承 制动器 制动系统 减压传动装置 减速器（包括微拖动减速器） 机械传动系统 联轴器 润滑系统润滑油站矿井提升机 斜面操纵台 观测和操纵系统 深度指示器和传动装置 测速发电机装置 主电动机和微拖动电动机 拖动、控制和自动 电气控制系统保护系统 自动保护系统 司机椅子、机座、机架 辅助部分护栏、护板、护罩 导向轮装置、车槽装置（多绳摩擦绳提升机）下面扼要介绍一下各个部分的功能。（一）工作机构工作机构主要是指主轴装置和主轴承等，它的作用是:1.缠绕和搭放提升钢丝绳；2.承受各种正常负荷(包括固定静载荷和工作载荷)。并将此载荷经过轴承传给基础；3.承受在各种紧急事故情况下所造成的非常负荷，在非常负荷作用下，主轴承装置的各部分不应有残余变形；4.当更换提升水平时，能调节钢丝绳的长度(仅限于单绳缠绕式双卷筒提升机)。（二）制动系统制动系统包括制动器和液压传动装置两部分。制动器的作用是:1.在提升机停止工作时，能可靠的闸住机器。2.在减速阶段及下放重物时，参与提升机的控制。3.紧急事故情况时，能使提升机安全制动，迅速停车，避免事故的扩大。4.双筒提升机在调节钢丝绳长度时，应能闸住提升机的游动卷筒。（三）机械传动系统机械传动系统包括减速器和联轴器。1.减速器的作用矿井提升机主轴的转数由于受到提升速度的限制，一般在1060r/min分之间，而拖动提升机的交流电机转速通常在480960r/min的范围内，这样，除采用低速直流电动机拖动之外，一般情况下不能将主轴与电动机直接连接，中间必须经过减速器。因而减速器的作用是减速和传递的动力。 JK型提升机采用圆弧齿轮减速器，其速比为11.5，20，30。型号为ZHLR-130，ZHLR-150，ZHfLR-170等。还有采用共轴减速器的，这种减速器如加工制造精度达到要求，装配得当，则齿轮受力较小，布置较为合理。现在已用了行星齿轮减速器，这种减速器体积小，重量轻，传动效率高。2.联轴器是用来连接提升机的旋转部分，并传递动力。（四）润滑系统润滑系统的作用是:在提升机工作的时候，不间断的向主轴、减速器轴承和啮合齿面送润滑油，以保证轴承和齿轮能良好的工作。润滑系统必须与自动保护系统和主电动机联锁：即润滑系统失灵时(如润滑油压力过高或过低、轴承温升过高等)，主电动机断电。提升机进行安全制动。启动主电动机之前，必须先开动润滑油泵，以确保机器在充分润滑的条件下工作。（五）观测和操纵系统观测和操纵系统包括斜面操纵台、深度指示器和测速发电机装置。1.操纵台是司机用以操纵提升机的装置，是提升设备的控制中枢。2.深度指示器是矿井提升机中的一个主要部件，其主要用途是：1）指示井筒中提升容器的实际位置； 2）容器接近井口时发出减速开始讯号； 3）在全提升过程的各阶段监督提升速度图的完成，起限速保护作用； 4）在制动或半自动化提升中给定加速，减速阶段的速度； 5）在钢丝绳因滑动或蠕动及衬垫磨损等原因而使容器位置与深度指示器位置不一致时，在停车时自动调零。3.测速发电机测速发电机装置主要用于机器的测速和超速保护。它由减速器高速轴上的大皮带轮（其直径由提升机所配的减速器高速轴轴径而更换），通过三角皮带带动测速发电机轴头上的小皮带轮组成（其直径按提升主电机的转速而更换），为便于张紧三角皮带有螺钉可使发电机在导轨上移动，为保证安全免出人身事故还设有护罩。另外测速发电机在提升运转过程中发出的电压还在斜面操纵台的电流电压表上反映钢丝绳实际速度（电压表上刻度单位是米/秒），供司机了解提升容器在井筒上、下的运行速度。（六）拖动、控制和自动保护系统拖动和自动保护系统包括主拖动电动机和微拖动电动机、电气控制系统和自动保护系统。从以上所述可知主拖动电动机、机械传动系统、工作机构是矿井提升机的核心工作部件，其余系统为辅助系统。因此，对机械传动系统中的减速器进行监测对保证矿井提升机正常运行具有重要意义。1.6多绳摩擦矿井提升机结构特点及其工作原理多绳摩擦提升机的特点主要在主导轮上。主导轮窄面小，轮上包有带绳槽的摩擦衬垫。摩擦衬垫承担着提升钢丝绳重力、容器自重、货载重力、平衡尾绳重力以及运行时的各种动载荷与冲击载荷，所以它也须有足够的抗压强度。此外，它与钢丝绳之间还必须具有足够的摩擦系数，从而使提升机达到设计生产能力，并防止提升过程中的滑动。因此摩擦衬垫材质的优劣对提升机的工作性能，应用范围及工作安全等都有直接的影响。目前经常使用的有胶带、牛皮、热塑性塑料和聚乙烯塑料、聚氨酯橡胶等。多绳摩擦提升机设有车槽装置，它的用途是在机器安装和使用过程中，在主导轮衬垫上车制绳槽及根据磨损情况，不定期地对绳槽进行车削，以保证各绳槽直径相等，磨损均匀，同时也能使每根钢丝绳拉紧程度相近、受力均匀。多绳摩擦提升机主导轮宽度与绳数有关。绳数取决于终端载荷及提升高度，常见的有2、4及6根绳几种。采用偶数根绳的目的是：可以采用一半左捻钢丝绳，一半右捻钢丝绳，以便消除容器与罐道间由于钢丝绳扭转而引起的附加阻力。为平衡提升钢丝绳的重力，在容器下面一般都设有平衡尾绳，平衡尾绳的树木取决于平衡尾绳重力，常见的扁尾绳有一根或两根，圆股绳有两根或的三根，经过适当搭配，使主绳与平衡尾绳的总单重相等，或者尾绳比主绳总单绳重稍重些。为使多绳摩擦提升设备的几根提升钢丝绳张力保持平衡，在容器与钢丝绳连接处设有张力平衡装置。多绳摩擦提升机在工作或程中，会出现钢丝绳的蠕动现象。因此，钢丝绳与主导轮间会产生相对位移，随着提升系数增多，相对位移量亦不断增大。除了蠕动外，同时还可能存在着钢丝绳滑动与伸长等问题。这些都影响深度指示器的准确性，为止，必须在多绳摩擦提升机的深度指示器上，增加一个调零机构。所谓“调零”，就是深度指示器结构本身能够在容器每次运行后，消除由于钢丝绳的滑动、蠕动和伸长等原因引起容器实际停车位置与深度指示器指针预定零位之间的误差。在某些情况下，当受到井筒断面积及其它条件的限制，两提升容器中心之间的距离小于主导轮直径，此时，为了使主导轮两侧的钢丝绳相互靠近一点，以适应两提升容器中心距离的要求，就需要装设导向轮。这时，提升钢丝绳在主导轮上的围包角增大，改善了多绳摩擦提升机的防滑性能。对于单容器带平衡锤的提升系统，当采用带导向轮的多绳摩擦提升机时，习惯上都是将导向轮设置在平衡锤的一侧。多绳摩擦式提升机的工作原理与单绳缠绕式提升机不同，钢丝绳不是固定和缠绕在主导轮上，而是搭放在主导轮的摩擦衬垫上，如图1.5所示，提升容器悬挂在钢丝绳的两端，在容器的底部还悬挂有平衡尾绳。提升机工作时，拉紧的钢丝绳必须以一定的正压力紧压在摩擦衬垫上。当主导轮由电动机通过减速器带动向某一个方向转动时，在钢丝绳和摩擦衬垫之间便发生很大的磨擦力，使钢丝绳在这种摩擦力的作用下，跟随主导轮一起运动，从而实现容器的提升和下放。不难看出，多绳摩擦式提升机的一个根本特点和优点是钢丝绳不在主导轮上缠绕，而是搭放在主导轮的的摩擦衬上，靠摩擦力进行工作。图1.5多绳摩擦式罐笼提升系统示意图1摩擦轮；2导向轮；3、7罐笼；4矿车； 5翻车机；6尾绳；8主绳；9摇台结构及工作过程：多绳摩擦轮1安装在提升井塔上，主绳8搭放在摩擦轮l上，其两端通过连接装置分别与处于井口和井底的两个罐笼3，7连接，两罐笼底部通过尾绳环与尾绳 6连接。当启动摩擦轮时，重载罐笼3被提升到井口上车场(图示位置)，重矿车4被推车机推出罐笼，经翻车机5卸载后，煤炭由胶带输送机运出。当升降人员或设备时，可在井口下车场进、出罐笼或装卸物料。多绳摩擦式提升机和单绳缠绕式提升机比较，在规格性能、应用范围、机械结构和经济效果等方面都优越的多，就深井和大产量来说，是竖井提升的发展方向。多绳摩擦式提升机最早在1938年瑞典出现。由于其优越性，在现代中深矿井和大产量的矿井中日益得到广泛应用。多绳摩擦式提升机只适用于竖井。提升钢丝绳在摩擦轮上的围抱角在180220之间（国外有个别矿井的多绳摩擦式提升机的钢丝绳围抱角为540度）。这种提升机多安装在塔式井架上，这是因为不受雨雪以及结冰的影响。目前又发展有落地式安装的形式。 多绳摩擦式提升按布置方式可分为塔式与落地式两大类。目前，我国主要采用塔式，其优点是：紧凑省地，省去天轮，全部载荷垂直向下，井架稳定性好，可获得大包角，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。但塔式较落地式的设备费用要昂贵得多。塔式多绳摩擦提升又可分为无导向轮系统和有导向轮系统。前者最简单；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；可减小井筒的断面；同时可加大钢丝绳在摩擦轮上的围包角。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。1.多绳摩擦式提升的优点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，故适用于深井提升。2）由于载荷是由数根钢丝绳承担，故提升钢丝绳直径就比相同载荷下单绳提升机小，并使主导轮直径小。因此，在同等提升载荷下，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）多绳提升机的运动质量小，故拖动电动机的容量和耗电量均相应减小。4）在卡罐和过卷的情况下，主导轮有打滑的可能性，能避免断绳事故的发生。5）绳数多，几根钢丝绳同时被拉断的可能性极小，因此提高了提升设备的安全性，可以不设断绳防坠器。2.多绳摩擦式提升的缺点1）数根钢丝绳的悬挂、更换、调整、维护检修工作复杂。2）当有一根钢丝绳损坏而需要更换时，为保持各钢丝绳有相同的工作条件，则要更换全部钢丝绳。3）因不能调节绳长，故双钩提升时，不能同时用于几个水平提升，也不适于凿井提升。4）由于提升钢丝绳和主导轮上的衬垫间有蠕动现象，影响深度指示器的准确性。2 提升机维修管理体制的建立随着科学技术的进步，机械设备日趋自动化、系统化、复杂化，已经发展成为熔数字技术、现代控制技术、通讯技术等现代科学技术的机、电、液一体化设备。同时机械设备的地位也发生了巨大的变化，越来越成为生产活动的关键。维修管理机械设备，保证其正常高效运行变得日益重要。2.1我国提升设备维修管理现状大型提升设备是矿井生产的一种重要运输设备，其运行的安全可靠性状况不仅影响整个矿井的生产能力，而且还涉及到人员的生命安全，因此必须抓好维修工作。主要组成部分是提升容器、提升钢丝绳、提升机、碱速器、制动系统、电动机、控制系统、井架或井塔以及装卸载设备等。由于提升设备在采矿生产中占有极其重要的地位，所以必须保证其安全性、可靠性、经济性3大特点。我国目前用于保障提升系统正常运行的维修策略大多为计划预防维修制，即“定期全面检修” 其主要维修方式为定时拆卸分解维修 但实践证明，不少故障不可能通过细而密的定期维修得到解决，相反会因频繁的拆装出现更多故障，从而影响设备的可靠性。计划预防维修制度已不适应当今生产发展的需要，存在大量的过剩维修，造成巨大的经济浪费。在进行课题调研时对某煤矿维修制度进行了分析，结果表明存在如下问题：1)对各种备件消耗规律掌握不准，将一些尚能正常工作的部件进行盲目拆装，这不仅增加了不必要的维修工作量，而使维修停机时间过长。2)一些尚能使用的润滑油被强行换掉，尤其对于进口设备中使用的进口润滑油浪费就更大3)一些尚能继续工作的配合件重新装配后难以保证原配合间隙，使工况变坏。4)定期维修对于机械设备运行过程中的某些突发性故障不能及时进行预防性维修，以致造成恶性事故的发生加强维修管理是提高设备利用率，延长设备服务寿命，减少设备故障停机时间，降低维修成本的必要措施之一 我们有必要来探索一种有效、可行的维修管理模式2.2矿井提升机的维修体制2.2.1事后维修在上世纪五十年代以前，事后维修占据统治地位，它是设备在发生故障或性能下降到合格水平以下时采取的非计划性维修方式。即在设备故障发生之后进行的修复性维修。因为以前的设备结构比较简单，设计余量也较大，设备故障所造成经济、安全方面的后果也远没有现在严重，维修对工人的技能要求也较低。当时的机器大多数采用皮带、齿轮传动，结构简单，可以凭眼睛、耳朵、手、鼻子等感官判断故障部位，通过师傅带徒弟的办法来传授经验，因此人们认为维修是一种技艺。事后维修能够满足当时生产的需要。事后维修能充分利用零部件的寿命，并且修理次数较少。由于故障是随机的，事后维修修理停机时间长，打乱了正常的生产作业计划，丧失了较多的设备工作时间；同时，常因生产急需而抢修，修理准备工作仓促使修理质量差，费用高；妨碍正常计划维修作业，产生了维修不足。根据上述情况知，事后维修适用于提升机中容易更换且对安全性和可靠性要求不高的零部件。如提升机的电器部分，由于电气元件通常都已经标准化、模块化，在出现问题后，只要将模块元件进行更换，且更换方便。因此，多数电气部分都可以采用事后维修。2.2.2定期维修 上个世纪20年代美国首先实行预防性的定期维修，定期维修是一种以时间为基准的预防维修方式。这种方式强调以预防为主，在设备使用时，做好维护保养，加强检查，在设备尚未发生故障前就进行修理。即事先在某一固定时刻对设备进行分解检查、更换翻修，以预防故障的发生，防患于未然。这种定期维修在减少故障和事故、减小停机损失、提高生产效益方面，明显优于“不坏不修、坏了才修”的事后维修。定期维修避免了事后维修的缺点，但由于预计故障发生的时间难以算准，往往过早就进行修理，造成过剩维修。因而它适用于已经掌握大量设备磨损规律和平时难以停机进行修理的流水生产、动能生产、自动线、大量生产中可统计开动时数等的主要设备定期维修的理论依据定期维修的理论依据是浴盆曲线。使用经验及试验结果表明，设备在刚投入使用时，由于设备未经磨合，故障率很高；随着使用时间的增加，故障率渐渐地趋于稳定；在使用寿命期终了的时候，故障率又逐渐增加，其故障率随时间变化的关系如图2.1所示，它的故障率是两头高，中间低，图形有些象浴盆，故称为浴盆曲线。图2.1 浴盆曲线从浴盆曲线可以看出，设备的故障率随时间的变化可以分为三个阶段：早期故障期、偶然故障期和耗损故障期，也有人称其为磨合期、有效寿命期、耗损期。当时人们认为如果在耗损故障期到来之前对设备进行拆检，更换磨损的零部件，就能防止其功能故障出现。总结其优点如下：1、可以防止和减少突发故障。2、可以预防隐蔽故障（不拆开就难以发现和预防的故障）。3、适用于已知设备寿命分布规律而且有明显耗损期的设备，这种设备故障的发生、发展同使用时间有明确的关系。4、使生产和修理均能有计划地进行。定期维修便于预计所需要的备件和材料，便于安排维修人员，便于制订设备使用计划和维修计划，充分体现了计划性强、可操作性强的优点。定期维修适用于劣化型故障，即设备的可靠性可以预测，当设备的可靠性不满足要求时，根据使用经验和统计资料，规定相应的维修程序，经过一定时间就进行一次维修，对设备中某些零部件进行更换或修复，以防止其发生故障。例如提升机主要依据齿轮及轴瓦磨损程度来确定其是否需要大修。对提升机中一些重要的关键件，且容易发生耗损故障或能构成功能上隐患的领部件，常采用定期维修。提升机的定期维修包括小修、中修和大修。1小修 1）检查紧固各部螺栓 2）调整闸瓦间隙，更换碟形弹簧 3）清洗、检查各部轴承 4）检查各部齿轮磨损情况，更换联轴器蛇形弹簧 5）检查、清洗制动缸，更换密封垫或胶圈 6）检查和调整四通阀、电液转换阀或更换十字弹簧 7）检查或更换气囊离合器摩擦片 8）检查、调整减速器隔振弹簧 9）检查或车削衬块，并紧固压块螺栓 10）检查或更换蓄压器密封垫及胶圈 11）检查或修理油泵，处理润滑、液压系统漏油 12）检查、清洗导向轮两端轴承，更换绳槽衬垫 13）检查深度指示器传动机构 14）检查或更换连接销轴 15）检查或调整液压调绳装置，紧固夹绳螺栓 16）检查、清洗尾绳悬转装置，更换润滑脂 17）检查各种安全保护装置和井口装卸设备小修周期一般为36个月2中修 1）小修全部内容 2）更换摩擦衬块及压块螺栓 3）更换减速器的低速大小齿轮及轴承 4）更换减速器的弹性轴内齿套及定位销 5）更换减速器隔振弹簧及阻尼缸装置 6）更换蛇形联轴节、齿轮和刚性联轴节螺栓 7）修理或更换深度指示器的传动机构零件 8）修理或更换制动缸及电液转换阀磁铁 9）车削制动摩擦轮或摩擦盘 10）修理或更换蓄压器活塞及缸套 11）修理或更换导向轮及轴承 12）修理或更换液压调绳装置及绳夹 13）修理或更换尾绳悬挂装置总成 14）更换首绳及尾绳 15）检查或更换其他维持不到下一次中修间隔期，而小修又不能处理的零部件 中修的周期一般为23年3大修 1）中修的全部内容 2）更换主导轮轴承及轴承座 3）修理或更换主导轮及轴 4）更换刚性联轴器 5）修理或更换主导轮机座和制动梁 6）修理或更换微拖动装置 7）更换减速器的低速大小齿轮及轴承 8）更换减速器外壳及机座 9）修理或更换液压和润滑系统管道 10）重新浇注基础或机座找正 11）修理或更换提升机附属配套设备 12）彻底清洗和检查液压、气压制动系统，并进行更换零部件和调试工作 13）修理或更换其他不能维持到下次大修期间，而中修又不能处理检修施工项目 大修的检修周期一般为610年 小、中、大修的具体内容，主要时根据日常检修所掌握的情况与规程的试验、检修周期来编制计划。2.2.3状态监测维修随着设备诊断技术的大力发展，就产生了以状态为基准的维修方式，即状态监测维修。这种维修方式不规定修理间隔期，而是经过一定的时间间隔后，将观察到的设备运行状态和适用的标准进行比较，根据设备监测技术和诊断技术监测设备有无劣化和故障，在必要时刻进行必要的维修。使设备能继续使用到下一检查期或维修或报废处理。由于它对设备修理时机掌握及时，所以既有事后维修与定期维修的优点，又避免了两者的缺点，因此是一种较理想的维修方式。但它在进行状态监测中要花费一定的费用，故适用于利用率高且状态费用不太大的重要设备。这种维修方式在使用上尚有它的局限性，即只能用于故障有可观测的状态发展过程的零部件上。状态监测维修的理论依据：其理论依据是P-F曲线。P-F曲线描绘了设备状态劣化的过程，如图2.2所示。图2.2 P-F曲线图2.2中，A点为故障开始发生点；P点为能够检测到的潜在故障点，F点为功能故障点；T为由潜在故障发展到功能故障的时间历程，称为P-F间隔。为了预防功能故障的发生，维修的时机应该在F点以前，而为了能够尽可能地利用设备或机件的有效寿命，维修时机应该在P点之后。这就是说应该在P点和F点之间寻找一个合适的点进行维修，这就是视情维修的基本思想。设备的机件、零部件、元器件的磨损、疲劳、老化、烧蚀、腐蚀、失调等故障模式大都存在由潜在故障发展到功能故障的过程。设备的大部分故障是其技术状态劣化的结果，而状态的劣化有一个由量变到质变的过程。在这个过程中，总有些征兆可查，即表现为“潜在故障”。例如：齿轮临近故障时齿轮箱中润滑油含有大量的金属颗粒，金属结构件上显示金属疲劳的裂纹，轴承临近故障时的振动等。如果在设备状态的劣化未发生质变之前采取相应的预防措施，就能避免故障后果的出现。状态监测维修虽然维修费用高，但这种维修体系可以避免突发故障，计划性好维修质量高。状态监测维修体制主要用于提升机的主要部件上，如：滚筒主轴、减速箱、主电机、主轴承、钢丝绳连接轴等。2.2.4提升机维修体制针对目前我国工程机械维修还比较落后，还不能实现全方位的综合监测；大多数后备保护装置虽能实现停机等保护动作，但无法对运行中的状态做出动态显示分析和故障分析与预测；一些监测设备不能充分利用，过剩维修仍大量存在，严重故障仍时有发生。所以，摸索一套适合我国国情的提升设备维修策略便显得非常必要。随着计算机技术的成熟及其在工程领域的广泛应用，对设备的可用性与可靠性提出了更高的要求。设备的管理维修理论开始成为工业生产中的关键性技术和理论，利用它不但可以实现提升系统的经济、科学管理，而且可以动态地分析提升系统的运行状态，使维修决策变得更加科学，设备运行更加可靠。我国在引进了现代设备管理的理论与方法后，进行了维修体制方面的研讨与改进，把我国的设备维修与管理工作推向新的局面。通过维修方式的比较，可知，在适用范围内，定期维修适用于劣化型故障，不适用于随机的故障；状态监测维修适用于状态可观察的故障。因此，对于随机型可观测故障，可以采用状态监测维修或者事后维修；对于随机型不可观测故障，只能采用事后维修；对于劣化型可观测故障，可采用事后维修、定期维修或状态监测维修；对于劣化型不可观测故障，只能采用定期维修或者事后维修。考虑到维修的经济性，若零件更换困难，维修费用高，宜选择状态监测维修；如果零件更换简单维护费用较底，则可以选择定期维修或者事后维修。根据以上原则，通过提升机的故障类型可以确定提升机维修体制，即以定定期维修与状态监测维修相结合，事后维修为辅的方式。2.3矿井提升机的维护和检修为保证矿井提升设备能够持续、安全运转，必须搞好设备的预防性计划维护和检修，及时发现和消除事故隐患。预防性计划维修是针对提升设备的特点而制定的以预防为主的检查、维护和修理制度。具体包括各类检修的周期、内容、质量标准等。提升机的检查工作分为巡检、日检、周检、月检。（一）巡检 所谓巡检是指在提升机运转过程中，由非值班司机在开机前后及交接班时进行的一种巡视检查。根据提升机的型式不同，巡检的内容略有不同。但每台提升机均有本机的巡检路线、内容及要求。巡检时按绘制的巡检路线进行，其主要方法是手摸、目视、耳听等。巡检的重点是： 1.制动系统 1）施闸时，闸瓦与闸轮接触是否平稳，有无剧烈跳动和颤动； 2）松闸时，闸瓦与闸轮间隙是否符合规定要求值； 3）闸瓦有无断裂，磨损剩余厚度是否超限； 4）油压或气压系统是否漏气或漏油。 2.各发热部位的温度是否超过规定值 3.各种仪表指示是否准确 4.卷筒转动时有无异常响声和震动 5.减速器传动过程中有无异响，油流指示器给油量是否正常，强制性润滑的内部喷油情况是否正常，通过油管查看油面的高低。 6.深度指示器的指示位置是否正确 7.电气设备 1）电动机滑环、发电机整流子接触状况，有无火花，转动时有无异响和震动； 2）各控制盘接触器的触点接触是否良好； 3）各继电器动作是否正常。 8.各连接件、紧固件的螺栓或螺钉、铆钉有无松动等。 在巡检中，发现的问题要及时加以处理：1） 司机自己能处理的，应立即处理；2） 司机不能处理的要及时上报，通知维修工处理；3） 发现萌芽性问题，不能及时处理，又可稍缓处理的，要继续认真进行观察，监视其发展情况，并及时向主管部门汇报；4） 所有发现的问题极其处理的经过，都要及时记入铰接班记录薄内。（二）日检 日检主要是检查经常磨损和易松动的外部零件，及控制盘上的各接触器触点接触的磨损情况，必要时进行修理、调整和更换，如果发现重大损坏时，应立即报告主管负责人设法处理。日检的具体内容如下： 1.用检查手锤检查各部分的连接零件，如螺栓、螺钉、铆钉、销轴等是否松动； 2.由检查孔观察减速器齿轮的啮合情况； 3.检查制动系统的工作情况，如闸轮闸瓦、传动机构、液压站、制动闸等是否正常，输油管路有无阻塞和漏油等； 4.检查润滑系统的供油情况，如油泵运转是否正常，输油管路有无阻塞和漏油等； 5.检查深度指示器的丝杆螺母运动情况，保护装置和仪表等动作是否正常； 6.检查各转动部分的稳定性，如轴承是否振动，各部机座和基础螺栓（螺钉）是否松动； 7.试验过卷保护装置 8.手试一次松绳信号装置 9.试验各种信号 10.检查各种接触器触点磨损情况，烧损者要及时进行修理或更换，以保持良好的接触； 11检查调绳离合器 12.检查天轮的转动和轴承的润滑情况等 13.检查提升容器及其附属机构的结构情况是否正常 14.检查防坠器系统的弹簧、抓捕器、联动杆件等的连接和润滑等情况 15.检查井口装载设备，如推车机、爬车机、翻车机、阻车器、摇台或罐座、安全门等工作情况 16.按照冶金矿山安全规定的规定，检查提升机的钢丝绳工作情况和在卷筒上的排列情况。（三）周检 由机电检修工配合进行，周检的内容除包括日检的内容外，还要进行下列各项工作： 1.检查制动系统，尤其是液压站和制动器的动作情况，调整闸瓦间隙，紧固连接装置； 2.检查各种安全保护装置，如过卷、过速、限速等装置的动作情况 3.检查卷筒的铆钉是否松动，焊缝是否开裂；检查钢丝绳在卷筒上的排列情况及绳头固定得是否可靠； 4.摩擦提升机要检查主导轮的压块紧固情况及导向轮的螺栓和衬垫等 5.检查并清洗防坠器的抓捕器，必要时给以调整金额注油；检查制动钢丝绳及缓冲装置的联接情况 6.修理并调整井口设备的易损零件，必要时进行局部更换； 7.按冶金矿山安全规定的要求，检查平衡钢丝绳的工作状况。（四）月检 由主管机电工程师和机电检修工负责，司机配合进行检查。月检的内容除包括周检的全部项目外，还须进行下列各项工作： 1.打开减速器观察孔盖和检查门，详细检查齿轮的啮合情况，两半齿轮用检查锤检查对口螺栓的紧固情况；还用检查轮幅是否发生裂纹等； 2.详细检查和调整保险制动系统及安全保护装置，必要时清洗液压零件及管路 3.拆开联轴器，检查工作状况，如间隙、端面倾斜、径向位移、连接螺栓、弹簧及内外齿等是否有断裂、松动及磨损等现象 4.检查部分轴瓦间隙 5.检查和更换各部分的润滑油，清洗部分润滑系统中的部件 6.清洗防坠器系统和注油，调整各间隙 7.检查井筒装备，如罐道、罐道梁和防坠器用制动钢丝绳、缓冲钢丝绳等； 8.试验安全保护装置和制动系统的动作情况 9.检查天轮衬垫的磨损情况，发现衬垫磨损量达到一个绳径时，应及时更换2.4矿井提升机常见故障及处理方法2.4.1主轴承故障现象故障原因处理方法强金属音1.异常荷载2.润滑剂不足，或润滑剂不合适3.组装不良配合修正分析轴承游隙、预压调整轴承紧力润滑油补充，选择合适的润滑剂对安装方法的改进规则音1.由于异物引起滚道上形成压痕、生锈现象；2.滚道上的剥离 更换轴承不规则音1.游隙过大；2.异物侵入损坏；3.滚动体有伤痕注意轴承游隙的配合、对预压量进行修正更换轴承并清洗相关零件，改善密封装置，使用清洁的润滑油更换轴承异常温升1.润滑油过多或过少；2.润滑剂不足、不合适；3.跑套（配合面蠕动）4.密封装置不合适，有摩擦现象。检查润滑情况对轴套的修正、改善配合密封件的修正振动大1.剥离2.组装不良3.异物侵入更换轴承应对轴、轴承室、油盖凸缘的垂直度的修正更换轴承、清洗相关部件，改善密封等磨损故障1.异物侵入2.生锈电腐蚀的发展3.润滑不良改善密封装置定期清洗轴承室改善润滑剂及润滑方式2.4.2制动系统故障现象故障原因处理方法闸瓦局部过热制动力矩分布不均匀，调整不当，造成局部接触，单位压力大调整拉杆长度与闸瓦间隙，或车削制动轮（制动盘）使闸瓦间隙一致，接触均匀松闸不灵活转动活结不灵活，制动油缸卡缸，油压压力小检查各部传动活结与制动油缸活塞的动作是否灵活，检查油压是否正常制动力矩不足制动重锤重量不够，或盘形弹簧弹力不够验算制动力矩是否合适，检查盘形弹簧弹力是否合适油压不稳1.密封皮碗或涨圈过紧，或活塞表面不光滑2.油孔或油管堵塞3.密封圈漏气4.油质不良5.油泵工作性能不良检查修理或者更换检查清扫或更换调整或更换换油检查修理闸瓦偏磨1.闸瓦与制动中心线不重合，偏差过大。2.闸瓦间隙不均匀进行调整进行调整制动器操纵把手已推到极限位置，但松闸慢而且不能完全松开，或制动力矩不足1.调整机构或水平小杠杆臂的长短调整不适合2.制动器操纵手把移动的角度不适合3.弹簧的弹力小适当调整杠杆臂的长短移动、调整操纵台上的挡铁更换弹簧2.4.3减速系统故障现象故障原因处理方法齿轮有异响和震动1.装配啮合间隙过大或过小2.齿轮加工精度不够或齿形不对3.两齿轮轴线不平行、扭斜或不垂直，接触长度不够4.轴承间隙过大5.齿轮磨损过大6.润滑不良进行调整进行修理或更换进行调整或修理修理或更换超过限度时更换加强润滑齿轮磨损过快1.装配不当，啮合不好2.润滑不良3.加工精度不符合要求4.载荷过大或材质不符合规格，齿面硬度过软或过硬5.疲劳进行调整检查油质牌号是否合格修理或更换调整载荷，材质或硬度不合格、应研究改进修理或更换齿轮断齿1.齿间调入金属物体2.突然或多次超载运行3.材质不良或淬火有问题检查修理制定正常载荷数量和规定改进材质，更换新齿轮传动轴弯或断裂1.齿间掉入金属物体，轴受弯矩过大2.断齿掉入齿轮啮合中3.材质不良4.加工质量不符合要求，产生应力集中，造成断裂取出异物，轴弯超出规定更换新轴停机检查，修理或更换轴料加工前，应进行化验改进加工质量，制定加工工艺规程2.4.4钢丝绳 天轮 提升容器故障现象故障原因处理方法钢丝绳磨损和断裂过快1.缺油2.缠绕不正常3.无衬木或衬木损坏4.钢丝绳倒头使用不及时5.冲击载荷大，并且次数多6.选用的规格不对或材质不佳7.多层缠绕时，临界段位置未及时串换或无过渡块8.钢丝绳托滚设置不当，或转动不灵活加强专责、定期涂油调整钢丝绳偏角，采取加导轮的补充措施增设或更换衬木要及时倒头要采取措施，防止冲击合理选择或更换及时调整串换位置，增设过渡块按标准增设，定期轮换检修钢丝绳折断或伸长过大1.断丝或磨损超限未及时更换2.突然卡罐、急剧停机3.外力突然冲击钢丝绳或提升容器要按规定，定期检查更换注意防止，研究防止措施加强检查，避免冲击天轮磨损过快1.安装偏斜，偏摆度过大，天轮与卷筒中心线不在一条直线上2.材质不对3.钢丝绳偏角过大进行检查调整进行改进或更换进行调整，偏角不大于130运转中出现钢丝绳振动或由天轮槽中脱罐1.绳弦过长2.偏角过大增设导轮进行调整，使偏角不大于130天轮轴断1.突然卡罐，急剧停机2.设计有错误3.材质不对4.加工质量不符合要求5.发生过卷事故防止发生这类现象改进设计并更换新轴轴料加工前