多绳摩擦式提升机快速换绳系统研究

1、多绳摩擦式提升机快速多绳摩擦式提升机快速换绳系统研究换绳系统研究助学院校：平顶山工业职业技术学院助学院校：平顶山工业职业技术学院专业名称：机电设备与管理专业名称：机电设备与管理学生姓名：陈俊霞学生姓名：陈俊霞指导教师：王超指导教师：王超目录目录摘 要第1章 多绳摩擦式提升机和换绳方法存在的问题第2章 多绳摩擦式提升机快速换绳系统第3章 提升系统概述第4章 多绳摩擦式矿井提升机的方案设计第5章 多绳摩擦式矿井提升机设备选型第6章 多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置致谢摘摘 要要由于多绳摩擦式提升机用绳较多；更换费时、费事；提出利用多绳摩擦式提升机快速换绳装置；即可快速地更换多绳摩擦式提升机。实践表

2、明；该装置工作安全可靠；操作方便快捷。第第1章章 多绳摩擦式提升机和换绳方法存在的问题多绳摩擦式提升机和换绳方法存在的问题1.1换绳方法与存在问题对于主、副井均为摩擦式提升的矿井来说，平均每年需要换一次首绳，两年更换一次尾绳。更换钢丝绳是一项难度大、技术性强、危险性高的：落地式多绳摩擦式提升机，换绳难度比塔式的难度高，所以本文主要介绍落地式多绳摩擦提升机首绳的更换。现简单介绍几种常用的换绳方法。(1)自牵引换绳法(2)稳车单绳更换法(3)稳车多绳更换法(4)同步进出法国内更换多绳摩擦式提升机钢丝绳采用方法主要是上述几种，其共同的缺点是新钢丝绳穿过提升机滚筒和天轮时，难度较大、安全性差，制约了钢

3、丝绳的快速更换。而国外，已经研制出利用挂绳专用摩擦绞车、“依万诺夫”型绞车等专用设备进行换绳，但其均价格很高，不满足我国煤矿生产的需要。第第2章章 多绳摩擦式提升机快速换绳系统多绳摩擦式提升机快速换绳系统多绳摩擦式提升机快速换绳系统换绳装置的分析与比较目前，针对落地式多绳摩擦式提升机的特点，国内采用了如下几种换绳方法。2.1自牵引换绳方法所谓“自牵引”即换钢丝绳时利用提升机的牵引力来牵引新、旧钢丝绳。此换绳方法无安全装置，因此不能避免跑绳现象的发生。且须使用调度绞车或人工将新绳绳头绕过天轮和主导轮，劳动强度大。2.2 稳车单绳法利用井口平台，采用上提两根旧绳的同时下放两根新绳的更换方法。其优点

4、是：安全性高，占用人员少。但其缺点较多：换绳期限长，每次需67天，对生产影响较大；4根绳的初张力容易产生不平衡；使用设备多，特别是占用稳车多，每次需要稳车5台；换绳时，主提升机与稳车之间不易保持同步，容易造成钢丝绳受力不均匀和松绳、咬绳现象；施工费用高。第第3章章 提升系统概述提升系统概述3.1多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状多绳摩擦式矿井提升机随着科学技术的发展，其增长速度很快，使用范围也日益增多，不仅立井使用，国外在斜井或露天斜坡也在使用，例如，联邦德国米尔斯露天矿，1954年在斜坡上使用了单箕斗四绳提升机，采用封闭式钢丝绳，直径为32mm。目前，国外多绳摩擦式矿井提升机的发展方向是

5、：发展落地式和斜井多绳摩擦式提升机，研究其用于特浅井、盲井的可能性，以扩大起使用范围；采用新结构，以减小机器的外形尺寸和重量；实现自动化和遥控，以提高工作的可靠性和生产效率，以适应深矿井和大生产量的需求多年来；大量采用先进的拖动、控制系统，甚至是全液压型等。现在，各国为争夺用户市场，开发了各种形式、规格的矿井提升机，以适应各国矿井的开采深度，达到高效、低能耗、低成倍的目的。矿井提升机的发展总趋势可归结为：在总体上向大负荷、高速、大型化方向发展。实用、经济、高效、可靠的提升机产品是使用者和制造者共同的追求。3.2 多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况我国多绳摩擦式矿井提升机的系列参数从1960年

6、开始制订，目前的品种有塔式和落地式；绳数上有二绳、四绳、六绳；直径结构已达5.5m；主传动形式有电动机通过减速器拖动和低速电动机直联两种。我国1958年设计生产了第一台2m四绳塔式摩擦式矿井提升机，应用在阜新五龙矿。1960年又设计生产了3m四绳摩擦式矿井提升机，在宁夏石嘴山二矿使用。从此我国也开始应用塔式多绳摩擦式矿井提升机。随后在1982年洛阳矿山机械研究所设计试制的一台四绳落地式摩擦矿井提升机在广东红工矿运行，1983年由上海冶金矿山机械厂设计生产了3m四绳直流低速的落地式摩擦提升机在我国浙江长广煤矿应用和鉴定。从此，我国的塔式和落地式多绳摩擦矿井提升机被矿山广泛采用。第第4章章 多绳摩

7、擦式矿井提升机的方案设计多绳摩擦式矿井提升机的方案设计本章将在前一章研究的基础上，进一步对多绳摩擦式矿井提升机进行总体方案设计，对提升机各设备进行分类，研究各组成部分的功用及原理，并对其进行选型设计。4.1 矿井参数1）矿井年产量90万t/年；2）工作制度：即年工作日br，日工作小时数t。设计规范规定: br=300天, t=14h ；3）矿井开采水平数1,各水平井深为480m；4）卸载水平与井口的高差为25m；5）装载水平与井下运输水平的高差为13m；6）煤的散集密度，1t/立方米；7）提升方式:双箕斗提升，采用定重装载。4.2 多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分矿井提升机作为一个完整的机械

8、-电气机组，它的主要组成部分及其功能如下：1）工作机构2）制动系统3) 机械传动系统4）观测和操纵系统5）自动保护系统6）辅助部分4.3 多绳摩擦式矿井提升机的附属设备（1）罐道选型提升容器在井筒中升降运行的导向装置称为罐道，按结构型式不同，分为刚性罐道和柔性罐道两种。（2）拉紧方式目前国内生产的拉紧方式有：螺杆拉紧、弹簧拉紧、重锤拉紧及液压重锤拉紧。（3）固定装置选择在这里我们选用双楔块固紧式固定装置，如图4-5 所示。因为这种装置能保证罐道钢丝绳卡得较为牢靠、可靠，张紧力大，又不会损伤钢丝绳。而且，在运行中需要串绳或安装都较为方便。双楔块固紧式固定装置的基本参数可通过其技术特征及外形尺寸表

9、得到。（4）井架装置选择塔式井架的作用是：承受多绳摩擦式提升机的全部重量；固定伸出井筒的罐道和箕斗；提升机安装在井架上，从根本上改变了承力结构的工作状况，水平负荷显著减少；简化和减轻了井架的结构，从而可增加井架高度，改善地面工业广场的布局，使地面运输更合理。图4-5 双楔块固紧式固定装置1双楔块固紧装置；2底座；3吊环；4罐道绳；5绳卡；6楔块；7楔套第第5章章 多绳摩擦式矿井提升机设备选型多绳摩擦式矿井提升机设备选型5.1 提升方式确定由于本矿是一个年产量900的矿井，故视提升任务情况采用一套箕斗提升设备进行单一提升。由于主井为一个水平提升，故采用双箕斗提升。5.2 提升容器选择5.3 提升

10、钢丝绳选择计算提升钢丝绳是矿车提升设备的一个重要部件，也是一个表薄弱的环节，它不仅直接关系到矿井的正常生产和人员的生命安全，而且其规格尺寸还将决定提升机的规格。在矿井这个服务年限里，钢丝绳是需要经常更换的易耗品，所以它又关系到提升设备的经济运行问题。因此对于提升机钢丝绳必须予以足够的重视。5.4 计算滚筒直径5.5 联轴器型号选型第第6章章 多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置6.1 多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置矿井提升机的制动装置，通称制动器，是提升机一个非常重要的组成部分。制动器由执行机构和传动机构两部分组成，执行机构直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩

11、的部分，按其结构可分为盘式制动器和块式制动器等。传动机构是控制并调节制动力矩的部分，新型号提升机采用油压盘式制动系统，旧型号提升机采用油压或气压块式制动系统。制动系统的作用有：（1）、保证提升容器按给定的状态运动，并在需要的位置制动工作制动；（2）、在可能造成事故的不正常工作状态下，紧急制动以保障人员和设备的安全紧急制动；（3）、更换水平调节绳时，制动活卷筒。6.2 盘式制动器的选择盘式制动器主要参数的计算1）制动力矩的计算2) 确定制动器的副数3）实际正压力的计算6.3多绳摩擦式矿井提升机安全保护目前用于过卷事故制动保护的装置为楔形罐道和防撞梁。其作用是将提升容器和运动部件的动能转变为罐道变形和阻力所作之功。选用楔形罐道应注意以下问题：（1）合理确定楔形罐道尺寸；（2）为增加过卷楔形罐道的制动力，以保证设计要求的制动减速度，在井口和井底安装楔形罐道。如图6-2所示。图6-2 楔形罐道示意图致谢致谢本论文的研究工作是在王超老师悉心指导和启发鼓励下顺利完成的，当完成了这篇论文的初稿后，王超老师还在百忙之中挤出时间，仔细地阅读了论文初稿，提出了许多珍贵的修改意见。在学习和研究工作期间，我的导师严谨的治学态度、忘我的工作精神和朴实谦和的作风时刻感染着我，成为我学习的典范，使我受益匪浅、终生难忘。在此特向