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非煤矿山特殊工种培训（绞车司机、信号工、运输工）第一章 绞车的结构与工作原理第一节 概述绞车的主要用途，一是作为提升设备，用于矿井提升、凿井提升及悬吊（升降）凿井设备设施，即沿井筒提升矿石、废（矸）石、升降人员、下放材料、工具和设备等；二是作为运搬设备用于井下调度运输矿石（矿车），采场耙矿（渣）或充填、撤除立柱等，其工作特点是在一定范围内，以一定速度上下、前后往复运动，而且起动和停止频繁。但绞车在矿山生产建设过程中，特别是作为中、小型矿山主要提升设备或辅助提升设备，一旦发生事故，就会影响全矿生产，甚至会导致全矿停产和人员伤亡。因此，各类绞车要求配有性能良好的控制系统和完善的保护装置，以保证安全可靠运行。绞车作为矿井主要提升或辅助提升设备，与大、中型矿山所使用的JK系列双卷筒提升机相比其主要结构相似，不同之处主要表现在：1绞车卷简直径1.6m，提升深度，提升能力较小；2绞车左右卷筒的支轮用螺栓连结，调绳时要松开螺栓；3绞车有工作制动和紧急制动两套制动闸。工作制动闸用角移式闸瓦，利用手把通过拉杆操纵，可刹住提升绞车轴上的制动轮；当提升绞车工作时，可以降低卷筒转速；停车时，用以制动卷筒；紧急制动闸用平移式闸瓦，利用液压控制，可刹住卷筒的制动轮，用以在断电时或发生紧急情况时快速制动。4绞车提升没有微拖动装置；5绞车提升深度指示器，多用机械传动指针来指出提升容器所在位置。目前，由于绞车受自身结构限制，用于提升运输时，生产能力不高，因此在大中型矿山应用已越来越少，仅局限于凿井（吊桶）提升，凿井设施升降、悬吊，并下斜井辅助提升，采场电耙出矿等。但对中小型矿山（如县办、乡镇、个体）而言，应用仍相当广泛，普遍应用于矿井提升、凿井提升、采场运搬、井下调度运输、回收立柱等方面。随着技术的不断发展，各类绞车已不断更新换代，朝着体积小、重量轻、提升运输能力增大、性能稳定、安全可靠、自动化程度高的方向发展，其产品已实现了系列化、通用化、标准化应用范围也越来越广泛。作为一个合格的绞车操作工，应熟悉了解所使用的各类绞车性能、结构和工作原理，掌握正确的操作方法，加强设备维修和管理，这对确保各类绞车的生产安全及经济运转，防止事故的发生，具有很重要的意义。绞车作为矿山生产的重要设备，种类繁多。一般滚筒直径1.6m及其以下的绞车称为小型绞车。小型绞车是金属非金属矿山生产的重要设备，分类方法较多：1按钢丝绳缠绕方式：可分为缠绕式绞车和摩擦式绞车；2按滚筒个数：可分为单滚筒式绞车和多滚筒式绞车；3按传动方式：可分为齿轮传动绞车和液压传动绞车；4按防爆性能：可分为防爆绞车和非防爆绞车；5按滚筒直径：可分为1.6m、1.2m、0.8m及其以下绞车；6按驱动动力：可分为电动绞车和风动绞车；7按用途的不同：可分为矿用提升绞车、凿井绞车、耙矿绞车、调度绞车、回柱绞车等。金属非金属矿山常用的绞车类型有：JTK、JTP系列矿用提升绞车、JZ系列凿井绞车、DPJ系列耙矿绞车；少数矿山还使用JD系列调度绞车、JH系列回柱绞车及JFH系列风动绞车等。本章将对各类常用绞车的结构及工作原理作简要介绍。第二节 矿用提升绞车矿用提升绞车是指滚筒直径在1.6m（包括1.6m）以下的提升 设备，有单滚筒绞车和双滚筒绞车之分。常用类型有：1矿用老系列提升绞车，主要型号有：TSJ2600/1224；2TSJl600/824；TSJl200/1050；2TSJl200/830；JT800/630。2矿用非标准系列提升绞车（改进型），主要型号有：JTl6001200-2012JT160080-20；JTl600/1224G；JTl200/1028。3矿用新标准系列提升绞车，其主要型号有：JTP-1.6；2JTP-1.6；JTP-1.2；2JTP-1.2；JTP-0.8；JTK-1.6； 2JTK-1.6；JTK-1.2；2JTK-12。本节着重介绍JTl600（1200）型矿用提升绞车新、老系列结构特征，此类绞车主要适用于中、小型矿山凿井吊桶提升，井下斜井提升矿（矸）石与运送物料，亦可作为小型矿井的主要提升设备。一、老系列JTl600（1200）mm型矿用提升绞车1主要技术特征老系列JTl600（1200）型矿用提升绞车是仿苏BJT型提升绞车 的产品国内称TSJ系列绞车。2结构及工作原理（1）单滚筒提升绞车单滚筒提升绞车（如J17800600-30型）按不同的结构有A、B、C三种型式。A型和B型主要区别在于主轴轴承：A型为铜瓦；B型为3516双列向心球面滚子轴承；C型是在A、B型的基础上加了液压推杆制动器，从而使工作制动器与安全制动器分开，工作制动器是靠液压堆杆制动器来实现。液压推杆制动器由电力液压推动器和制动器两部分组成。通电时，自动松闸，绞车便可正常工作。断电时，自动抱闸，达到制动的目的。在液压推杆制动器失控或机构失灵的情况下采用安全制动器，达到安全紧急制动。其结构主要由主轴装置、减速器、联轴器、齿轮罩、机座、电动机等部分组成。 主轴装置主轴装置由滚筒、主轴及两个轴承组成。在主轴的左端有用键与轴相连接的大齿圈。右端有用键与轴相连接的铸铁制动支轮，大齿轮与支轮间有以钢板卷成筒状的滚筒，用螺栓固定其上，在滚筒壳上面又铺上一层榆木木衬，以螺栓固定其上，主轴两端轴承位于机座上，其中心高为2500.25mm。 减速器减速器系一级斜齿轮传动，减速器的箱体系剖分式的，上为机盖，下为机体，均为铸铁件，用螺栓连接。机盖上设有视孔，从这里往减速器内加入润滑油，也可以用来观察两齿轮的啮合情况。在机体上还设有通过油尺来观察的油面检查孔和以螺塞旋紧的放油孔。在中间轴上装有以键与轴固定的一个M=5、Z=81的大斜齿轮，一端轴颈装有2315轴承，另一端轴颈装有3615轴承，中间轴的伸出装有以键与轴固定的一个M=8、Z=20的小齿轮；传动轴系M=5、Z=18的轴齿轮，一端轴颈装有2311轴承，另一端轴颈装有3611轴承，伸出端与联轴器相联。两轴的四个轴承的内侧装有挡油杯，轴端均以压板螺栓固定，四个轴承均装入轴承套，并以端盖和透盖固定在机体和机盖上。 联轴器联轴器系弹性柱销联轴器，其组成是由一对铸造的半联器，用6或8个柱销贯穿，为了防止柱销脱落一边用钢丝（或板螺栓）固定的半联轴器上，且螺栓头均以铁丝锁紧，两半联轴器之间应保持2ram的间隙，并分别与电动机和减速器的出轴用键相连接。 制动器制动器系杠杆带式制动器，在钢带上以螺栓固定12块刹车木（柳木、榆木），钢带的一端有以铆钉固定的联接环，套在机座右侧槽钢穿过的销子上，另一端以铆钉固定上钢带接头，并通过调节螺母与固定在机座右侧槽钢上的一套操纵杠杆的一端叉形连杆相联，操纵杠杆的另一端通过固定在机座右后角的扇形架与制动柄体相联，制动柄体可以固定于扇形架上的两个带有铸齿的扇形板上面停留在某_位置上，根据闸瓦磨损的程度可通过调节螺母来调整，使其符合安装技术要求 机座机座系一金属结构件，是由槽钢、角钢及钢板等焊接而成，其外形尺寸为21001300368mm。机座的底面四个角均制成向上翘曲，便于推移。顶面焊有四个圆筒，以便用柱子顶住井下顶板来固定绞车之用。 齿轮罩齿轮罩系由钢板，角钢焊接而成，固定于机座上，用于保护一对开式齿轮及联轴器，其上设视孔，以观察齿轮啮合情况和加入润滑油之用。（2）双滚筒绞车双滚筒绞车（如2JTl600/824型）的结构主要是由基座、主轴装置、减速器，弹性联轴器、提升电动机、牌坊式深度指示器、手动工作制动器及重锤电磁铁丝杠螺母操纵的瓦块式安全制动器等组成。 主轴装置 主轴采用三支点轴，游动滚筒与固定滚筒之间，是经连接螺栓实现离合的，利用油环对轴承进行润滑。滚筒由制动轮支轮及筒壳等组成。滚筒的左支轮是用铸铁铸成的，用钩头键固定在主轴上，右支轮同制动轮铸成一体，也用钩头键固定在主轴上。筒壳是用8mm厚的钢板焊接而成，两端用螺栓固定在左、右支轮上，表面固定有木衬。主轴上用键固定一个大直齿轮，用以与旗速器中间辅的小齿轮相啮合。伞齿轮固定在主轴上，用于传动深度指示器。在左、右支轮上各有一个出绳孔，单钩提升时，钢丝绳从滚筒上边导出，双钩提升时，右侧钢丝绳从上边导出，左侧钢丝绳从下边导出，出绳的仰角以不小于30为宜。 减速器JT1600（1200）型矿用提升绞车的减速器除输出轴和主轴是一根通轴外，减速器还包括中间轴及输入轴。中间轴上固定着小直齿轮和大人字齿轮，小直齿轮和输出轴上的大直齿轮向啮合，大人字齿轮和输入轴上的小人字齿轮想啮合，输入轴一端装有工作制动轮，另一端通过弹性联轴器与提升机电机连接。减速器的箱体由上箱体和下箱体组合而成，所有支承传动轴的滑动轴承都安装在减速器箱体外的基座上。 弹性圈柱销联轴器JT1600（1200）型矿用提升绞车均采用弹性圈柱销联轴器。它是由两个半联轴器1和2组合而成一个半联轴器用键固定在电动机轴上，另一个半联轴器用键固定在减速器输入轴上，通过柱销6与螺母3将二者连接起来。弹性圈7起到一定的缓冲作用，并可调节电动机轴与减速器输入轴的同心度的偏差。二、改进系列和新系列JT1600（1200）型矿用提升绞车1改进系列JTl600（1200）型矿用提升绞车由于仿苏产品JTl600（1200）型提升绞车存在不少的缺点，很多制造厂对它作了一些改进，尤其是主轴都采用二支点轴的方式。2新系列JT-1.6（1.2）型矿用提升绞车根据国家有关矿山机械标准和要求，现已逐步形成了JTK型、JTP型矿用提升绞车标准系列产品新标准系列JTK-1.6（1.2）型矿用提升绞车的结构特点与改进系列JTl600（1200）矿用提升绞车基本相同，但新系列JTP-1.6（1.2，0.8）型矿用提升绞车与改进系列结构有所不同，其显著特点是：主轴为二支点轴，主轴承均为滚动轴承；采用了液压盘式制动器、液压侧齿式调绳离合器（双滚筒）和液压站，采用了中心驱动减速器和圆盘式深度指示器，统一了型号与规格，体现了整机体积小，重量轻，布置严紧等优点。新系列JTP-1.2型单滚筒提升绞车，它由主轴装置、齿轮联轴器、中心驱动减速器、弹性联轴器、提升电动机、盘式制动器、液压站、斜面操纵台及圆盘式深度指示器等组成。新系列JTP型双滚筒提升绞车的结构和单滚筒提升绞车基本相同，有两个滚筒，右边为固定滚筒。游动滚筒装有液压侧齿式离合器。当需要调绳时，由液压站输来的油从主轴中心的A腔进入油缸的B腔，活塞受压力油的作用向左顶动外齿轮，直至外齿轮与内齿轮脱离啮合，则离合器打开，同时使弹簧压缩。此时主轴旋转而游动滚筒不动，从而达到调绳的目的。调绳完毕，使压力油流回液压站有池，利用弹簧的张力使外齿轮复位，外齿轮同内齿轮重新啮合好，则离合器合上。新系列JTP型提升绞车主轴装置，减速器和提升电动加布置在同一轴线上，使用ZG-45型中心驱动减速器。它是由下箱体与上箱体组成，输入轴和输出轴布置在同一直线上，左、右中间轴均匀布置在两边，任一端可与深度指示器或测速发电机连接。箱体的顶部设有两个观察孔。减速器的左右中间的大齿轮采用弹性齿轮，由轮辐、左齿轮圈、右齿轮、隔板和弹簧等组成。当减速器输入轴的齿数将扭矩传递给中间轴的大齿轮时，大齿轮的左右齿圈通过螺栓、隔板、弹簧及轮辐，将扭矩传递给中间轴，弹簧的弹性变形使左右齿圈对中轴另一端的小齿轮相对转动一个角度，进而弥补了齿轮制造的误差，也使减速器两侧的中间轴传动装置受力均匀。三、老系列与改进型系列的主要区别新老系列矿用提升绞车在技术参数、外形尺寸上，大同小异，主要在制动和深度指示器上做了些改进，设备更加安全可靠，性能更加稳定。1制动闸老系列均采用角移式块制动闸，缺点是制动力沿制动轮的分布不均匀，制动力矩较小，改进型大多采用平移式块式制动闸或盘式制动闸。平移式块式制动闸的优点是制动力沿制动轮的分布均匀，制动力矩大；盘式制动闸的优点是，制动力矩可调性好、惯量小、动作快、灵敏度高、重量轻、结构紧凑，安全可靠性程度高。2深度指示器老系列采用机械牌坊式深庞指示器，优点是指示清楚、工作可靠；缺点是指示精度不高，不便于实现远距离控制。改进型系列采用圆盘式深度指示器，优点是结构紧凑、外形尺寸小、便于观察，有粗指示针和精指示盘，能较准确地指示出提升容器的停止位置。同时，深度指示传动采用了自整角机同步传动，能同步联系并自动调整偏差。第二章 绞车的制动与辅助装置第一节 制动装置的作用及要求制动装置是矿用提升绞车及其他各类型绞车的重要组成部分，直接关系着提升、运搬等设备的安全运行。各类绞车都必须具备制动装置，重要绞车应有手动操纵闻和能自动操纵的保险闸，滚筒直径在0.8 m及其以下的绞车应有手动闸。它由执行机构制动闸和传动系统两大部分组成。制动闸是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的机构，传统系统是控制并调节制动力矩的机构。一、制动装置的作用1在减速阶段或下放重物时，用来控制绞车的运行速度即工作制动，在绞车停止工作时，能可靠地闸住绞车，即正常停机，这种制动闸叫工作闸或常用闸。2当发生紧急事故或其他意外情况时，能够迅速而合乎要求地闸住绞车，即安全制动，这种闸叫做保险闸或安全闸。3对双滚筒式提升绞车在更换提升水平和调节提升钢丝绳长度时，用来闸住游动滚筒、松开固定滚筒。二、对制动装置的要求为了使制动装置能够完成上述工作，金属非金属地下矿山安全规程对矿甩提升绞车等各类型绞车制动装置提出了一系列要求，以保证提升等工作顺利地进行。该规程中具体规定如下：1矿用提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的全部制动力矩（工作制动或安全制动）和实际提升最大静荷载旋转力矩之比（K）都不得小于3；凿井时期、升降物料用的矿用提升绞车K值不得小于2；对斜井倾角在小于20和20、25、30时制动力矩不得小于载荷最大静力矩的值分别为1.8、2.0、2.6、3.0。2调整双滚筒绞车滚筒旋转的相对位置时应在无负荷情况下进行，制动装置在各滚筒闸轮上所产生的力矩不得小于该滚筒所选质量（钢丝绳质量与提升容器质量之和）形成的旋转力矩的1.2倍。3在竖井和斜井中使用的绞车，其保险闸发生作用时，全部机械的减速度必须满足规定。4对安全制动的要求是：制动速度快，但不要有过大的冲击。因此，制动器的空行程时间（自保护回路断电开始到制动力开始产生的时间）不得大于0.5s，最好不大于0.3s。但工作制动的力矩是可调整的。制动装置中的制动闸按结构分为带式制动闸、块式（角移式、平移式）动闸、盘式制动闸；传动系统按制动的动力源可分为油压系统和压气系统。带式制动闸有结构简单漾作方便、维修快捷等优点，但也有制动力矩受限、闸带易磨损等缺点。井下小绞车通常采用带式制动闸，如各类调度绞车、耙矿绞车、凿井绞车以及老系列JT800型矿用提升绞车等。鉴于带式制动闸结构及工作原理比较简单，在此不作详细介绍。滚筒直径在1.2m及其以上的JTK系列和老式绞车皆采用手动角移式制动闸，作为工作制动；重锤一电磁铁丝杆螺母操纵的角移式制动闸或重锤一电力液压推杆操纵的平移式制动闸作为安全制动新系列的JTP型（夺1.61.2m）矿用提升绞车则采用液压盘式制动闸。第二节 块式制动闸块式制动闸因闸块大都使用木块而得其名。块式制动闸在制动时作径向移动或摆动。常见的有角移式块式制动闸、平移式块式制动闸。角移式块式制动闸的特点是结构简单，但制动力沿制动轮的分布不均匀，制动力矩较小（与闸瓦包角相同的平移式制动闸相比）。平移式制动闸的特点则相反。TSJ型、B型、JT（老式）型及部分改进型、JTK型矿用提升绞车皆采用块式制动闸。工作制动采用手动制动闸，作用于减速器输入轴一端的制动轮上。安全制动有重锤一电磁铁丝杆螺母操纵的瓦块式制动闸和重锤一电力液压推杆操纵的瓦块制动闸等类型。一、手动角移式工作制动闸手动角移式工作制动闸由角移式制动闸、杠杆机构、操纵架和制动重锤等组成。制动闸的闸瓦装在位于制动轮两侧的立杆上，立杆的下端铰接在底座上，上端与制动横梁饺接，制动轮则与联接减速器和电动机的弹性柱销联轴器为一体。闸瓦由软质木材（如杨木、柳木等）和石棉带组合而成。可用竹楔子或铜螺栓将两者固定。调节丝杆和顶丝可以调整闸瓦间隙。角移式工作制动闸为手动操纵。将制动手把向前推时，制动重锤被抬起，闸瓦离开制动轮，解除工作制动；将制动手把往后拉时，制动重锤落下，使闸瓦抱紧制动轮，进行工作制动。制动手把通过杠杆机构的调节，可以调节闸瓦对制动轮的制动力矩的大小。二、重锤一电磁铁丝杆螺母操纵瓦块式安全制动闸重锤一电磁铁丝杆螺母操纵瓦块式安全制动闸，它由安全制动闸、制动柱（操纵座）、液压缓冲器等部分组成。1安全制动闸安全制动闸为角移式制动闸，由制动梁、基础轴承、调节拉杆、三角杠杆及制动拉杆等组成。制动梁上的闸瓦（瓦块）用沉头螺钉固定在制动梁上。当制动拉杆向下运动（制动重锤下落），通过三角杠杆、调节拉杆的动作，使两侧闸瓦压向制动轮，实行安全制动。当制动拉杆向上运动（制动重锤抬起时），使两侧闸瓦离开制动轮，解除安全制动。两侧带闸瓦的制动梁只能绕各自的基础轴承相向或相反地摆动某个角度。调整上部的调节拉杆的长度，可以调节闸瓦间隙，以保证两侧闸瓦间隙不能大于2mm，同时应调整限位顶丝，使两侧闸瓦间隙相等。2制动柱与液压缓冲器制动柱是进行安全制动和解除安全制动的控制装置，也称为操纵座。制动柱的结构。在制动柱中央装有螺杆和螺母，螺杆的上部装有手轮，转动手轮时可使螺母沿螺杆上下移动。在螺母上装有钩子、爪子及叉子。顶梁（横挡）空套在螺杆上，钩子借弹簧拉紧并勾住顶梁，使顶梁不致脱落而保持在一定位置上。制动柱座落在基座上，用底脚螺栓固定。在制动柱的顶梁上用销子悬挂拉板，拉板的下端同液压缓冲器的活塞连杆连接。制动板安装在拉板上，它的右端悬挂制动重锤，左端同制动拉杆连接，并用绞轴固定奄基础轴承上。在制动柱左面装有电磁铁，通过拉杆的下端与重砣相连。拉杆的中部同杠杆连接，通过连杆及传动板（杠杆）与钩子的上部相接触。液压缓冲器是用来减少在安全制动时引起的冲击载荷，其结构由缸体、底盖、缸盖。活塞及连杆等组成。在缸体的外侧有一油管将油缸活塞的上部和底部连通起来，油管的上部装设调节螺钉，用以调节通过油液的面积，并可检查油面的高低，将缸盖上的螺塞旋开后可注入油液。安全制动时，制动重锤下落通过制动板带动拉杆和连杆下落，使液压缓冲器的话塞下移，并将下部的油液通过外部油管压到活塞的上部，从而起到缓冲作用。缓冲效果的大小应依据提升系统的实际情况，通过调节螺钉调节外部油管的过油面积来实现。3安全制动及其解除在绞车提升过程中一旦发生意外情况，安全保护装置发生作用或操作工按压紧急停车按钮时，电磁铁断电，重砣下落，带动杠杆、连杆及传动板，从而推动钩子使钩子张开，顶梁脱落，使制动重锤下落，经制动板使安全制动器抱闸。如果在电磁铁断电后，操作工发现安全制动器未起作用，则应迅速地用力向上推动制动柱上的指示销，使安全制动闸动作，实现安全制动。但必须指出，在正常工作时，严禁推动指示销，更禁止用木楔等物将指示销的滑遭卡住，以防发生安全制动闸误动作及安全制动闸失灵。发生安全制动后解除安全制动时，应先使工作制动器工作，然后再给电磁铁通电，将重砣提起来。然后逆时针方向旋转手轮，使螺母沿螺杆下移，直到钩子将顶梁勾住，再顺时针方向回转手轮，将顶梁往上提到最高位置。此时，制动重锤也相应抬到最高位置，解除安全制动顶梁上升的位置由制动柱上的指示销指示。必须注意在顶梁或制动重锤未上升到最高位置时，安全制动器未能完全解除不能进行提升。三、重锤电力液压推杆操纵瓦块式制动闸重锤一电力液压推杆操纵瓦块式安全制动闸由平移式制动闸、电力液压推杆、电动机及制动重锤等组成。1安全制动闸安全制动闸有角移式或平移式瓦块制动闸两种型式。2电力液压推杆电力液压推杆用来操纵制动重锤由电动机、油缸、活塞及叶轮组成，制动重锤通过两边的拉杆悬挂在活塞的两个活塞杆上。电动机通电时带动叶轮二齐转动这里的叶轮实际上相当于一个立式离心泵。叶轮转动时，入口处造成负压，油液经立管下部进入叶轮，使其获得能量，其压力将活塞向上推移，使制动重锤随之上升。油缸上部的油液在叶轮负压及活塞向上推力的作用下，经立管上部的孔进入立管。在提升绞车工作时，电力液压推杆的电动机总是有电，因而油缸活塞下部的油液压力能够将活塞及制动重锤保持在规定的高度，使安全制动闸处于松闸状态。3安全制动提升中若发生意外情况。安全保护装置动作或者由操作工按动紧急停车按钮，切断提升绞车的安全回路，则电力液压推杆的电动机断电，油液压力消失，活塞在制动重锤的作用下下落，实行安全制动。在制动重锤的下落过程中，活塞一同下落，使活塞下部的油液经叶轮及立管回到活塞上部，因而对安全制动起到缓冲作用，可以减少安全制动产生的动载荷。解除安全制动时，首先应使工作制动闸处于制动状态，替代安全制动，然后给电力液压推杆的电动机通电，叶轮产生的高压油液又将活塞及制动重锤抬起，解除安全制动。第三节 盘式制动闸盘式制动闸是一种利用盘形弹簧（又称碟形弹簧）弹力紧闸和利用液压推力松闸的一种新型制动装置，其制动力距是靠闸瓦沿轴向从两侧压向滚筒上的制动盘而产生的。盘式制动闸与块式制动闸相比具有如下优点：（1）安全可靠程度高。盘式制动的一个特点是多副制动闸同时工作，少者一副，多者四副等假使其中的一副制动闸失灵，只丧失部分制动力矩。因而在一般情况下仍可闸住提升绞车。（2）制动力矩可调性好盘式制动系统制动力矩的调节是通过液压站的电液调节装置来实现的，一般情况下操纵省力，制动平稳，制动力矩的调节级数可达20级以上。（3）惯量小，动作快，灵敏度高，盘式制动闸去掉了块式制动闸的杠杆铰接系统，制动力的产生不是靠重锤，而是靠盘形弹簧，因而整个制动系统惯量小，摩擦损失小，动作快。其空行时间仅0.14s，特别适用于自动化或半自动化系统。（4）重量轻、结构紧凑、外形尺寸小。（5）安装和使用维护方便，通用性好。一、盘式制动闸1盘式制动闸的结构盘式制动闸的结构由两个结构上相同的制动缸装置组成，两制动装置成对使用，每一对叫做一副盘式制动闸。根据提升绞车制动力矩的要求不同，盘式制动闸的布置也不同。两个制动缸装置都装在支架上，支架为整体铸钢件，经过垫板同地脚螺栓固定在基础上。制动缸装置部分主要由油缸、盘形弹簧，活塞、调整螺栓、柱塞、闸瓦、衬板和简体等零件组成。简体能沿支架的内孔往复移动，闸瓦和衬板。用铜螺钉固结在一起后，装于销轴上，并由回复弹簧通过拉紧螺栓将衬板紧贴在筒体上。调整螺栓用于当闸瓦磨损时，移动筒体和闸瓦的位置，以保证规定的松闸间隙。柱塞和销轴的连接采用榫槽结构。筒体与销轴是紧配合，目的是为了在调整闸瓦间隙过程中防止柱塞转动，使螺钉容易拧进和拧出。考虑到各零件加工时可能出现的不同心累积误差以及便于装配，榫槽两侧各留有1 mm的间隙。铜螺钉尾部开有凹槽，以便在使用中检查有无松扣。螺钉为放空气用，当提升绞车长时间停车或检修后充油松闸时，或油泵起动时，先将螺钉打开使Y腔或油路系统中可能残存的空气放掉，以免微量空气形成有害的高压阻碍油路畅通。制动闸在使用过程中，油缸可能有微量渗油，需定期将塞头拧开以便排油。如油缸渗油严重，需检查或更换“O”形密封环。2盘式制动闸的动作原理盘式制动闸的动作原理，简言之，是用油压松闸，以弹簧力制动。当压力油充入Y腔时活塞压缩盘形弹簧使调整螺栓带动螺钉及柱塞一起右移，此时闸瓦、衬板和筒体在弹簧和拉紧螺钉的作用下也随着右移，使闸瓦离开制动盘，造成松闸状态。当Y腔内油压逐渐下降时，在盘形弹簧的作用下，通过活塞、调整螺栓和柱塞推动简体，闸瓦压向制动盘达到制动的目的。制动力的调节是靠Y腔内油压的变化来实现。当Y腔内油压达到最大值时，制动闸处于全松闸状态。反之，当油压降至最小值时，则处于全制动状态。3盘式制动闸的调整与维护当调整闸瓦间隙时，应先将两容器停在井筒中相遇位置，并将卷筒用地锁锁住，向制动缸充入一定压力的压力油，使闸松开，测量闸瓦间隙，然后取下有机玻璃盖，拧下螺钉，转动调整螺栓，推动柱塞使闸门向前移动，同时用塞尺测量闸瓦间隙，一般闸瓦间隙调整在11.5 mm范围内。调整时，还应注意一副闸瓦的两个闸应同时调整。调整好后，应进行闸的试运转，并重新测量其间隙，如有变化应进一步调整。盘式制动闸的制动力是由碟形弹簧产生的，因此碟形弹簧的失效或疲劳毁坏都会对制动工作产生影响，必须对碟形弹簧进行检查和维护。碟形弹簧可按下述方法检查：首先使闸瓦合上，机器处于全制动状态，再逐步向油缸充入压力油，使制动油缸内压力慢慢升高，各闸瓦就在不同压力下逐步松开，并记录下不同闸瓦的放开压力。如果各闸瓦的放开压力有明显差别，应检查在低压下放开的闸，并检查其碟形弹簧。二、液压站液压站主要用于控制盘式制动闸，其主要作用如下：（1）产生可以调节的油压控制制动闸，以获得不同的制动力矩和控制双筒提升绞车的调绳装置；（2）当提升绞车工作异常时，能使压力油迅速回油，以产生安全制动。根据结构不同，液压站有两种型式：一种用于双筒提升绞车；一种用于单筒提升绞车。下面以JTP系列双筒矿用提升绞车液压站为例说明其主要工作原理。1液压站的主要技术参数（1）最大工作油压55kg/cm。（2）最大输油量9L/min；（3）油箱储油量232L；（4）允许最高油温70；（5）油牌号HJ-20机械油或40号稠化液压油。2液压站主要的工作原理液压站主要的工作原理：电动机和叶片泵运转，液压油经网式粗滤油器过滤后由叶片泵泵出，再经烧结式精滤油器去除液压油中的细物和杂质微粒后进入系统。油路系统中并联有电液阀，主要起保护系统和“调压”作用。绞车正常运行时，经电液阀调整到工作压力的压力油经过电磁阀、综合阀、常开电磁阀、通向制动器油缸，解除制动，绞车能正常运转。绞车正常停车，各阀的工作状态与正常运行时相同，但压力油的压力经电液阀调整由工作压力逐渐降低到残压时，制动器油压卸压，产生制动力使绞车停止。安全制动时，整个油压系统操作系统断电，电动机、叶片泵停止工作，电液阀失电处于卸荷状态，压力油迅速从制动器经电磁阀、综合阀，电磁阀到电液阀或叶片泵返回油箱。当压力油经综合阀返回时组成综合阀的远程调压阀和单向节流阀起二级制动作用，根据提升载荷的情况可调节远程调压阀的压力大小和单向节流阀节流孔径的大小来达到加快或减慢二级制动的过程。使之安全制动性能符合安全规程的有关规定。在双筒提升绞车中，需要调绳时，先将调绳转换开关拨到调整位置，此时常开电磁阀通电将压力油进入制动器的进油口切断，而常闭电磁阀，也同时通电将进入离合器的进油口打开，经电液阀调整到工作压力的压力油经过电磁阀、单向阀、电磁阀到离合器油缸。当得到完成脱开讯号后，电磁阀断电，进油口打开，压力油经电磁阀、综合阀、电磁阀到固定卷简制动器油缸，解除制动，即可调绳。调绳完毕，电磁阀断电，进油口切断，离合器油缸内的油从另一油口流回油箱卸压，离合器内弹簧起作用，将外齿轮复位啮合，调绳结束。本系统中滤油器、油泵、电机、电液阀等全是两套，一套工作，一套备用。当一套有故障时，可切换电磁阀方向，使备用投入使用，以免影响正常运行。本系统单双筒绞车通用，在单筒绞车配套中没有单向阀和电磁阀。3电液阀的结构及原理电液阀由二部分组成：溢流阀，调压装置。（1）溢流阀是压件厂的标准产品，主要作用是保持油路系统压力一定，防止系统过载，保护油泵和油路系统的安全。（2）调压装置是由调节螺母、弹簧片、线圈磁钢、控制杆、喷头等组成，它与溢流阀配合控制C腔的压力导致A腔处压力相应变化，A腔处压力也就是液压站压力，因而达到调整目的。（3）调压装置中控制杆受弹簧片作用有向上运动的趋势，固定在控制杆上的线圈通入直流电，线圈在磁钢的作用下产生向下运动的趋势，通入线圈的直流电大小能决定控制杆的运动距离，而直流电的大小系由操纵台内自整角机控制输入，如果控制杆受向下力较大，它就盖住喷头的油孔，使油泄漏少，D腔内的油压就会达到所调整的最大工作压力。若控制杆离开喷头一定距离，则D腔内油压有一部分回掉，压力相应减少。因此控制杆与喷头间的距离相应变动，D腔内就获得相应的油压，而D腔与溢流阀遥控口C腔相遇，压力相等。因此引起下列的联锁反应：线圈电流变化控制杆位移D腔压力变化C腔压力变化溢流阀阀芯位移A腔压力变化液压站压力变化。4液压站的调整与维护（1）电液阀的调整电液阀是借以电气控制盘形闸的机构，它是依靠通电线圈在永久磁钢中的移动，达到开启和关闭溢流阀遥控口的目的，随着遥控口的开启和关闭，油压就从低到高发生与线圈通电电流成正比线性变化。 工作油压的调整：首先将盘形闸和离合器的电磁阀油路口切断，接着推出手把检查电液调压装置中可动线圈的移动方向是否向下否则应将地线接头倒换，然后拉回手把开始把溢流阀调整杆向外旋出，启动油泵电机，用手把操纵，控制电液阀将线圈向下压，使溢流阀遥控口完全关闭，同时把溢流阀旋塞向里旋，直到压力表上读数达到规定值为止，并锁紧该旋塞上的螺母。 调压装置中控制杆位置的调整：当操纵手把使调整装置中控制杆处松开位置时，此时毫安表上的指示电流为零，观察压力表上是否有油压指示，此值即残压值，若此值大于5kg/cm2时，就应把在十字弹簧上的螺母向下拧紧一些，使控制杆与喷头之间的间隙增大，从而降低残压值，使残压值小于5kg/cm2，并尽量接近零值，若无油压指示就应把螺母向上拧松，使油压接近零值，调整完毕后把止退螺母锁紧。 操纵手把与调压装置中控制杆动作一致性：以上调整完毕后，还必须调整手把与控制杆的动作，即手把在零位时，控制杆处松开位置，此时油压为残压值，毫安表上电流指向零位，手把渐渐向前移动时，油压逐渐上升，手把一到终端，油压也恰好是设计要求。（2）综合阀的调整综合阀由远程调压阀和单向节流阀组成，并且联在油路系统中。在本液压系统中当压力油正向流动时（去制动闸方向），单向节流阀起单向阀作用，而远程调压阀此时不起作用，油在此支路被截止不通。当压力油反向流动时，单向节流阀只起节流作用而远程调压阀允许超过本身弹簧所调整的压力油通过，当系统中压力低于弹簧调整压力时，阀就又不起作用了。系统中压力油只能从节流阀返回，根据上述原理，此综合阀在本系统中主要作用是在安全制动时实现二级制动即安全制动时，压力油从制动器返回在经过综合阀时一定压力的油从远程调整阀中一路迅速卸压，从而制动器对绞车产生一定的制动力矩，使绞车速度很快下降，但减速度并不很大，降下来的油压在远程调压阀一路中被截止，只能从节流阀一路中逐渐节流，这样整个制动器在滞后一定时间后以最大制动力矩作用在绞车上而安全停车。根据提升载荷的情况可以调节单向节流阀和远程调压阀的调节杆来加快或减慢二级制动过程。对于远程调压阀调节杆往外拧松，即弹簧力小，二级制动的速度快，当全部拧松时则不产生二级制动；对于单向节流阀调节杆往外拧松，阀芯与阀体之间缝隙小，即节流缝隙小。制动时间就长。当远程调压阀调整后在适当范围压力情况下，节流缝隙小则二级制动速度慢，相反当全部拧紧时，阀芯与阀体之间形成很大通道不起节流作用，也就不产生二级制动。（3）压力继电器调整压力继电器主要起保护作用。即在绞车停车时，制动闸处制动状态。而液压站的油泵电机在继续运转。这是考虑万一液压油中有杂质将溢流阀或将调压装置中的喷头堵塞致使压力上升引起松闸，造成跑车事故而采取的保护措施。它是在停车时接通，当压力油要上升时它就发出切断油泵电机电路的信号。一般它的压力值调整在稍大于残压值即可。（4）空气的排除在液压系统中，如有空气，将影响该系统的正常工作。液压系统中侵入空气后，产生的爬行和噪音，在盘式制动系统中将会延长松闸时间，因此，从液压站到盘式制动器连接的油管及制动油缸内部都不许留有空气。安装后第一次向制动油缸充油时，油压不宜过高，约在5l0kg/cm2即可。充油前，将所有油缸上的排气螺钉拧松，由于制动缸位置较高，管子内的空气在压力油作用下均被挤入制动油缸，并从排气螺钉排出，直到有压力油冒出，表明气体以排尽，于是将放气螺塞拧紧。在机器运转一定时间后，可能还有少量空气侵入，所以，当发现松闸时间较长时，应进行排气。液压全都停止工作后（油泵停转、安全阀电磁铁断电），再重新开始工作时，先开油泵电动机，然后使安全阀电磁铁通电，否则将有空气被挤入油缸。（5）油的质量检查油的质量对液压站的安全运转具有特别重要的意义。在运转中要确保油的清洁，并经常清洗滤油器以保持管道的畅通。在工作中经常旋转过滤器的旋杆。当油面有大量泡沫及大量沉淀物时，油必须更换。一般情况下，最迟每半年更换一次，换油后应注意新油的油温，如油温过低应当预热，以免影响液压站工作的稳定。根据一些矿井的使用经验，油温在40左右为最好。（6）液压站常见故障处理 制动油不产生压力原因和现象。a溢流阀的阻尼孔被堵；b调压装置线圈电线接反，控制杆不能向下移动或卡死；c线圈因长期工作可能因偶然电流过大而出现线圈烧断；d永久磁钢退磁；e滤油器被堵；f叶片泵接头未拧紧或叶片磨损。处理方法：a清洗；b调整接线；c重新充磁；d防止、敲打、拆卸；e拧紧接头。 制动油压达不到工作油压原因和现象：a调压装置中控制杆装配位置不准确，控制杆不平，喷头与控制杆有歪斜，喷头与控制杆接触面太大；b线圈电流太小；c喷头孔直径太大。处理方法：a消除故障处；b在允许范围内加大电流；c改小喷头孔径。 残压过大原因和现象：a控制杆离喷头距离太小；b喷头孔直径太小。处理方法：a将十字弹簧上端螺母稍拧紧；b加大孔径。第四节 深度指示器深度指示器是指示提升容器在井筒中运行位置的重要装置，滚筒直径1.2 m及其以上的矿用提升绞车都装有深度指示器。在深度指示器上都装有减速警铃、过卷保护开关、限速凸轮板、传动齿轮和离合联轴节等。深度指示器的作用：向操作工指示提升容器在井筒中的相对位置；当提升容器接近井口停车位置时发出减速信号；当提升容器过卷时，打开装在深度指示器上的终端行程开关，切断保护回路，进行安全制动；减速阶段，通过限速装置进行过速保护。深度指示器的类型较多，老系列及改进系列JTl.6（1.2）m的矿用提升绞车都采用机械牌坊式深度指示器，其优点是指示清楚，工作可靠；缺点是指示精度不高，不便于实现提升绞车远距离控制。因而新标准系列JTPl600（1200）m型矿用提升绞车则采用同步联系式圆盘深度指示器。其特点是：结构紧凑，外形尺寸小，便于观察，具有粗指示针和精指示针盘，故能较准确地指示出提升容器的停止位置；深度指示器的传动部分，采用了自整角机同步传动系统，能够同步联系并自动调整俯差。一、圆盘式深度指示器圆盘式深度指示器由传动装置（发送部分）和指示盘（接收部分）两部分组成。传动轴用法兰盘与减速器输出轴（低速轴）的轴头连接。通过可更换齿轮对、蜗杆和增速齿轮对，将主轴的旋转运动传递给发送自整角机，该自整角机再将其接收的信号传递给圆盘式深度指示器上的接收。自整角机，两者组成电轴，实现同步联系，从而达到指示提升容器相对位置的目的。可更换齿轮对应根据不同规格的提升绞车和实际提升高度进行选配，以确保每提升一次。深度指示盘上的指针的转角为250350。蜗轮和蜗杆的传动比i=50，可保证限速圆盘和得到所需要的转角。在限速圆盘上还装有撞块，当提升到达减速点时，撞块将触动减速开关，并使连击铃发出声响信号。同时限速圆盘上的限速凸板开始挤压滚轮，通过杠杆拨动限速用自整角机回转。进行电气限速保护。限速凸板的形状可按给定的减速度的要求绘制，要求限速凸板从压住滚轮开始到限速结束能保证限速用自整角机正反两方向均能圆转45左右。当使用限速变阻器时，限速凸板则挤压限速变阻器的滚轮。过卷开关的作用是当提升容器过卷时，使安全保护圆路动作，对系统进行保护。减速开关和过卷开关的装配位置，应根据具体使用条件确定。在前限速圆盘上还装有手动摩擦离合器，供多水平提升或因钢丝绳伸长需要调绳时用。深度指示盘安装在工作操纵台上，当深度指示盘上的接收自整角机接收来自深度指示器传动装置上的发送自整角机齿轮发出的讯号后，作出相应的转动，并经三对减速器齿轮带动粗指示针转动，进行粗针指示。粗指示针在一次提升过程中仅转动250350。所指示的提升容器的位置只是粗略的。为精确地指示提升容器的位置，由接收自整角机经过一对减速齿轮带动精针指示盘（精针指示盘是一块圆形有机玻璃盘，其上刻有指针标记），进行精针指示。由于精针的转速为粗针的几十倍，故精针能较精确地指示出提升容器的位置，其指示误差在200mm以内。二、牌坊式深度指示器牌坊式深度指示的结构是由四根支柱、两根丝杠、两个限速圆盘、数对齿轮及蜗轮对等组成。当提升绞车主轴的转动通过传动系统传递给两根垂直的丝杠，使两根丝杠以相反方向旋转，带动套在丝杠上装有指针的梯形螺母上下移动，螺母运动的方向、位置完全与提升容器运动的方向、位置相对应。标尺上标有相当于提升高度的刻度，由指针指示出提升容器在井筒中的位置。当提升容器接近井口停机位置时，梯形螺母上的凸块通过信号拉条上的销子，将拉条抬起，并将撞针推向外边。螺母继续向上移动时，拉条上的销子就从凸块上滑脱出来，撞针就敲击信号铃，发出提升减速开始的信号。导向轴上安装有一个减速极限开关，以便信号拉条上的角板碰上减速极限开关的滚子进行减速直至停机。当提升容器过卷时，螺母上的碰铁就将过卷极限开关顶开，进行保险制动。信号拉条上钻有许多销子孔，移动销子即可调整减速极限开关和过卷开关的位置。由蜗轮对带动限速圆盘，在一次提升过程中，每个圆盘的转角小于360。两圆盘上各装一块限速凸板，减速时碰压限速自整角的滚子，使提升绞车在减速阶段不致超速。第五节 工作操作台操纵台是各类小型绞车的控制中心，操作工用以操纵绞车设备的运行。小型绞车操作台上常有下列指示仪表和操作开关。（1）电流表和电压表：电流表和电压表用以指示绞车主电动机供电电压和运行中负荷电流情况。电压过低或过高不得强行开车。运行中发现电流表指针突然指向大值，说明提升容器运行阻力增大或脱轨掉道有阻挡，应施行紧急保险制动。（2）压力表：压力表包括气压表和液压表，用以监视供油、供气、供水压力是否正常。压力过低，使绞车不能正常运转；压力过高也是一种不正常状态，可能是绞车运行受阻，也可能是气、液系统不畅，需停车检查处理。（3）温度表：温度表包括水温度表、油温度表和重要轴承温度表等。温度过高可使绝缘老化，热交换性能变坏，润滑性能下降，甚至引起油液燃烧或爆炸事故。温度过高必须引起重视，及时维护降温。（4）信号灯：各类红绿信号指示灯可指示绞车各个设备和装置是否运行和停止，以便及时掌握设备运行情况。（5）按钮：按钮供操作各种设备开动和停止使用。（6）过卷恢复开关：深度指示器或井架上过卷保护开关动作后，为了处理事故，使绞车临时恢复开车，就必须使用过卷恢复开关，使原来过卷保护开关在安全回路中的保护接点临时接通。当事故处理完毕后，过卷恢复开关应解除，使原过卷开关仍起过卷保护作用。（7）脚踏紧急制动开关s绞车运行中发现有紧急情况或收到紧急停车信号后，可脚踏这个开关，使安全回路断电，实现紧急制动。（8）脚踏动力制动开关；具有动力制动的绞车，脚踏这个开关后，可实现绞车的动力制动。动力制动系统专供提升重物或升降人员时，为控制运行减速度而使用。有的绞车脚踏紧急制动开关与脚踏动力制动开关合体制造，但作用分别承担，应当特别记清。第三章 绞车的电气控制与信号第一节 概述绞车的电力拖动有交流电动机拖动和直流电动机拖动两类。目前我国矿山最广泛使用的是交流绕线式异步电动机，其设备简单、使用可靠基本投资少。但交流异步电动机的使用受换向器的限制，一般单机容量不超过1000kW。当电动机容量超过1000kW范围时，应考虑采用直流电动机。交流电动机的电压与其容量有关。通常电动机容量在200kW以下时采用380V电压，250kW以上时采用6000V高电压；200kW至250kW之间也有采用低电压的，也有采用高压的，但采用高压最理想。对于矿井地面绞车，中容量交流电动机可选用JRQ系列，JR系列三相绕线型异步电动机。大容量交流电动机可选用YR系列或LRZ系列三相绕线型异步电动机。对于阴暗潮湿的环境应选用防潮性能好、绝缘等级高的封闭型结构的电动机，一般可选用JRQ系列或JRQ2系列的三相绕线型异步电动机。绞车提升运输中，一般载荷较小，安装、调试、移动较方便，特别是在井下天（溜）井掘进提升和掌子面运搬，回柱等作业中，使用受到一定的限制，加上不是永久性安装在某一工作地点，所以，一般绞车采用380V电源供电。绞车是在繁重的条件下工作，因此，对其拖动装置有如下要求：（1）能适应频繁起动、停止、调速及换向，调速性能好，工作方式易于转换，且能实现设计的程序图。（2）能适应在较大范围内变动的提升运搬等载荷能重载起动。（3）能保证绞车设备安全、可靠、高效地工作，并且便于操纵和易于实现操纵的自动化。 由于操纵方式的不同，绞车的控制系统可分为手动、半自动和自动控制三种，手动控制最简单，广泛应用于滚筒直径2 m以下的提升机及各类小绞车，半自动控制在矿用提升绞车中得到了广泛的应用，自动控制将是发展的方向（毫要用于提升机）。1手动控制装置手动控制系统电气原理，线路简单，主要通过操作者根据进、退（或上、下）方向，直接用按纽控制接触器，执行一定的控制步骤，以完成和保证绞车的工作程序。如JZ型凿井绞车，DPJ型耙矿绞车等。2半自动和自动控制的自动化装置主要有以下三种：（1）用继电器，接触器的自动控制装置由于继电器能够较灵活地反映拖动装置主要电路参数的变化，并作用于接触器，使其执行一定的控勰步骤，以完成和保证绞车的工作程序。（2）用磁放大器的自动控制装置磁放大器是一个具有交、直流的多个控制绕组带铁芯的线圈，无传动部分，维护方便，不易出故障。（3）用可控硅元件的自动控制装置可控硅具有线路简单，工作可靠，操作方便，运行稳定，无旋转部分和维护简单等优点，目前，在矿井提升机控制系统中已得到广泛的使用，但在中小型绞车中应用较少。第二节 耙矿绞车的电气控制线路DPJ型耙矿绞车工作原理（手操纵）：耙矿绞车的电动机和控制设备有非防爆和防爆式两种。下面简要介绍非防爆式耙矿绞车的工作原理，其供电电压交流380V，满压直接起动。合下闸刀DK，按下起动按钮QA，接触器线圈C吸合自保，电动机通电后起动，如果绞车各内齿轮