第一章提升机概论

矿井提升机基础 编制 袁钟煜 第一章提升机概论 一 提升机的分类提升机是矿井的主要设备 用于升降人员 提升矿物 运送材料以及升降设备 对滚筒直径2米以上 包括2米 的称为提升机 滚筒直径2米以下的成为提升绞车 提升机按工作原理分为 单绳缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机 单绳缠绕式提升机分为 单滚筒提升机 单钩提升 可分离式单滚筒提升机及双滚筒提升机 双钩提升 摩擦式矿井提升机分为 单绳摩擦式提升机和多绳摩擦式提升机摩擦式矿井提升机按安装位置不同分为 塔式和落地式 二 提升机的工作原理单绳缠绕式单滚筒提升机的提升钢丝绳的一端固定在滚筒的一侧 并缠绕在滚筒上 钢丝绳的另一端由滚筒上方引出 绕过天轮与提升容器相连接 当提升机的滚筒向不同方向转动时 提升容器相应地作上升或下降运动 以完成提升任务 单绳缠绕式双滚筒提升机有两个滚筒 其中一个活 游动 滚筒 另一个为固定滚筒 在每个滚筒的一侧固定一根钢丝绳 经缠绕后一根由滚筒的上方出绳 固定滚筒 另一根由滚筒的下方 活滚筒 出绳 绕过天轮与提升容器相连接 当提升机的滚筒向不同方向转动时 两个提升容器将分别作上升和下降运动 当滚筒旋转改变后 提升容器的运动方向也将随之改变 单绳缠绕式双滚筒提升机一般用于双钩提升 建井期间经常用作单钩提升 单钩提升时使用固定滚筒 选用时应按照允许的最大静张力差选用提升机 摩擦式矿井提升机的工作原理与缠绕式提升机不同 它的提升钢丝绳不是缠绕在滚筒上 而是依靠钢丝绳与主导轮上的衬垫之间的摩擦力 使提升钢丝绳与主导轮一起运动 并带动钢丝绳端部悬挂的提升容器做上升或下降运动 三 国产提升机的发展概 为了适应我国矿山建设的需要 我国提升机大致分为仿前苏联 改进及自行设计三个阶段 1953 1958年期间生产仿前苏联BM系列提升机1958 1966年生产仿前苏联改进产品KJ系列1966 1971年生产JKA系列 KJ基础上改进 1971年7月开始生产自行设计XKT系列 后改为XKT B系列1978年开始生产JK系列 代替XKT B系列 JK系列提升机经过多次改进已发展到JK E 重庆矿上机器厂生产GKT1 2 2 5米系列提升机及提升绞车 特点是双力线中心驱动减速箱 国外提升机发展较快 提升速度达到20米 秒 一次有效提升量超过60吨 电机容量达到15000KW 滚筒直径达到9米 多绳摩擦式最多绳数为10 罐笼一次乘人数达到300人 提升机机电一体程度已发展到只有一个滚筒 滚筒 减速器 电动机一体化 四 提升机主要组成部分 1 工作机构主轴装置和主轴承 包括滚筒或摩擦轮 作为缠绕或搭放提升钢丝绳 以承受正常载荷及非常载荷 图 2 制动系统制动器和液压传动系统 用于机器停止时 能可靠地闸住机器 并能在正常 工作 制动和紧急制动时 参与控制机器速度 能使机器迅速停车 现在主要使用盘形制动系统 图 2JTP 1 6绞车 盘形闸 3 机械传动系统减速箱和联轴器 用于减速和传递力矩 矿井提升机的负荷类型是属于中等冲击 中等应力 正 反向运转 起动 制动非常频繁 一般情况下 一个小时起动30 60次 起动时的负荷一般是正常工作的1 5 2倍 矿井提升机的特点决定了所配用的减速器具有载荷大 起动频繁 制动力矩大 要求双向工作等特点 所以齿轮要有足够的接触强度和弯曲强度 对于井塔式提升机所配用的减速器不仅要求足够的承载能力 而且还要求体积小 重量轻 振动小等 属于特种专用减速器 联轴器有很多种 主轴装置与减速器主要使用齿轮联轴器 减速器与电动机主要使用蛇形弹簧联轴器和弹性棒销联轴器 图 齿轮 蛇形弹簧联轴器 弹性圆柱销联轴器 4 润滑系统润滑油站及管路 当机器工作时不断的向轴承 减速箱轴承及啮合齿面压送润滑油5 观测和操纵系统包括操纵台 深度指示器及测速发电机 PLC系统的编码器 等 6 拖动 控制和自动保护系统拖动有直流 交流两大系统 交流拖动包括 交流电动机 金属电阻及控制接触器 动力制动装置 或低频制动 或微拖动装置 现在最新的是变频控制 直流拖动包括 直流电动机 直流电源 电动发电机组 可控硅整流 拖动系统是为了实现机器的稳定起动 等速 减速 停车和换自动保护系统具有 过速 过卷 闸瓦磨损超限 润滑油超压或欠压 制动油超压或欠压 轴承温度超限 电动机过流或欠压等自动保护作用 7 辅助部分包括司机座椅 机座 机架 护栏 挡板 护罩等 五 提升机的常用语 1 工作制动实现正常的减速 停车的制动2 安全制动发生异常或事故时的迅速停车的制动 3 钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力立井 Fj Qd PkHC斜井 Fj Qd sin f1cos PkLC sin f2cos 4 钢丝绳作用在滚筒上的最大静张力差立井 Fc Q PkHt 双滚筒提升机做单筒提升时最大静张力差等于最大静张力 斜井 Fc Q sin f1cos PkLC sin f2cos 符号说明 Qd Q QCQ 容器的载重量 kg QC 容器的重量 包括连接装置 井筒的倾角f1 提升容器在倾斜运输道上的运动阻力 矿车为滚动轴承去0 01 滑动轴承取0 015 f2 钢丝绳的摩擦阻力 钢丝绳全部在托滚上取0 15 0 2 局部在托滚上取0 25 0 4 全部在底板或轨枕上去0 4 0 6 Pk 钢丝绳的单重 kg m HC 钢丝绳的最大悬垂长度 m LC 提升距离 m 5 过卷提升容器提到超过正常停车位置0 5米6 过速提升速度超过提升机最大速度的15 7 滚筒直径第一层钢丝绳的中心8 容绳量钢丝绳缠绕在滚筒上的有效长度 9 安全制动空行程时间保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间 盘形闸0 3秒 压缩空气驱动的0 5秒 储能液压驱动的0 6秒 10 二级制动安全制动时 将制动力矩以两个阶段施加在滚筒上的制动过程 11 二级制动延时时间安全制动时第一阶段开始施加制动力矩与第二阶段开始施加的制动力矩的时间间隔 图 12 钢丝绳出绳角滚筒与天轮之间的钢丝绳与水平线的夹角 JK系列提升机为0 50度 二级制动特征图 六 提升机型号含义 1 2JK 3 5 20为例2 代表有两个卷筒J 代表卷扬机K 代表矿井3 5 代表滚筒直径3 5米20 代表减速箱速比为202 XKT2 3 1 5 20X 代表新系列K 代表矿井T 代表提升机2 代表两个滚筒3 代表滚筒直径3米1 5 代表滚筒宽度1 5米20 代表减速箱速比203 JKZ 2 8 15 5Z 代表凿