模块6多绳摩擦提升

1、第一节 概述随着矿井开采深度的增加和一次提升量的增大，如仍采用单绳缠绕式提升，就必须制造和选用更大的提升机滚简和直径更粗的钢丝绳，不但会使设备的尺寸加大，投资增加，并带来制造、使用和维护上的一系列问题。正是在这种条件下，制成了单绳与多绳摩擦式提升机。摩擦式提升与单绳缠绕式提升的不同之处在于钢丝绳不是缠绕在滚筒上，而是搭放在主导轮上。两个提升容器分别悬挂在钢丝绳的两端（或一端悬挂提升容器，另一端悬挂平衡锤），当提升电动机通过减速器带动主导轮转动时，主导轮上的摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力便带动钢丝绳随着主导轮一起转动，完成提升和下放重物的任务。多绳摩擦式提升设备根据布置方式不同可分为井塔式和落地式

2、两种类型，如图11-1.图11-2所示。井塔式多绳摩擦提升是把整套提升机安置在井塔的顶层，它的优点是不受矿井地形的限制布置紧凑，节省工业广场用地，天轮、钢丝绳不暴露在雨雪中，改善了钢丝绳的工作条件，但是建造井塔费用较高，初期投资较大。落地式多绳摩擦提升是把提升机安装在地面上，其优点是井架建造费用较小，减少了矿井的初期投资，并且可提高抵抗地震灾害的能力。我国过去多采用井塔式，20世纪70年代以来开始采用落地式。井塔式多绳摩擦提升可分为无导向轮和有导向轮两种，有导向轮的优点为：两提升容器的中心距不受摩擦轮直径的限制，可减小井筒断面；可加大钢丝绳在主导轮上的围包角。缺点是钢丝绳产生反向弯曲，影响使用

3、寿命。因此，在设计时应尽可能优先考虑无导向轮系统。1、多绳摩擦式提升机的优点与单绳提升机比较，多绳提升机的优点是：(1)因为钢绳不是缠绕在卷筒上，而是搭在主导轮(卷筒)上，所以提升高度不受卷筒容绳量的限制，特别适合于深井提升；(2)由于载荷是由数根钢绳承担，所以提升钢绳直径比相同载荷下的单绳提升的小;主导轮直径也较小，因此，在相同提升载荷下，多绳提升机具有体积小、重量轻，节省材料，容易制造、安装和运输方便等特点；(3)由于多绳提升机的运动质量小，故提升电动机的容量和电耗就相应减小(4)在卡罐和过卷时有打滑的可能性，可以避免断绳事故的发生；(5)提升设备的安全性高(因为绳数多，同时断绳的可能性很

4、小)，可以不设断绳保险器；(6)当采用数目相同的左捻和右捻钢绳时可以消除由于钢绳松捻而形成的容器罐耳对罐道的作用压力，从而减小容器的运行阻力和罐道的磨损。多绳提升的缺点是：(1)数根钢绳的悬挂、更换、调整、维护和检修工作复杂；(2)当一根钢绳损坏而需要更换时，为了保持每根钢绳都具有相同的工作条件，往往需要更换所有的钢绳；(3)因为不能调节绳长，所以双容器提升时不能同时用于多中段提升，也不适用竖井开凿时的提升工作；(4)由于提升钢绳和主导轮上的衬垫间有蠕动现象，故对钢绳及衬垫的磨损有一定的影响，对深度指示器的准确性也有影响。综上所述，多绳提升的优点是显著的。三、多绳摩擦式提升机的技术规格国产多绳

5、摩擦式提升机有JKM、JKMD系列和JKD系列，在我国大中型及特大型矿井中，已得到越来越广泛的应用。JKD型、KM型及JKMD型多绳摩擦式提升机的技术规格见表，其外形布置如图所示。一、摩擦提升的传动原理多绳摩擦式提升机的工作原理不同于缠绕式提升机，它是依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力来传递运动的，其摩擦力对多绳摩擦提升机的正常可靠运行有着极为重要的影响。如图所示。其传动形式属于挠性体摩擦传动。根据挠性体摩擦传动的欧拉公式，则有式中 重载侧上升侧）钢丝绳的张力，N； 空载侧（下放侧）钢丝绳的张力，N； 自然对数的底； 钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦系数，通常取 ； 钢丝绳对主导轮的围包角，rad。当

6、主导轮经减速器被电动机带动转动时，所传递的最大摩擦力等于两侧钢丝绳的张力差即eFFkzzFkFe) 1(maxeFFFFkkz多绳摩擦提升设备的工作原理与单绳缠绕式提升设备不同。因为是“多绳”，就产生了数根钢丝绳的张力如何平衡的问题，又因为其传动原理为“摩擦传动”，亦就产生了如何防滑的问题以上两个方面构成了多绳摩擦提升的特殊问题，因而其机械结构也有其特殊性。多绳摩擦提升机由主轴装置、制动装置、减速器、深度指示器、车槽装置及其他辅助设备组成。其制动装置、操纵台等与7K型单绳缠绕式提升机基本相同，在此，仅介绍其他部件的主要结构特点。一、主轴装置及导向轮如图所示为多绳摩擦式提升机的主轴装置结构之一。

7、主轴法兰盘(或轮毅）与摩擦轮辐采用高强度螺栓连接，借助螺栓压紧轮辐与夹板间的摩擦力传递扭矩。这种结构便于拆装及运渝，但制造要求较高。(一)主导轮的摩擦衬垫摩擦衬垫是摩擦提升机重要部件，它承担着提升钢丝绳重量、容器自重、货载重量、平衡尾绳重量以及运行时的各种动载荷与冲击载荷所以它必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。因此摩擦村垫材质的优劣对摩擦提升机的工作性能、应用范围、工作安全等都有直接的影响摩擦衬垫材料应具有下列性质：(1）与钢丝绳对偶摩擦时有较高的摩擦系数，摩擦系数受水和油的影响较小；(2)具有较高的比压和

8、抗疲劳性能；(3)磨损较小，磨损时的粉尘对人和机器无害；(4)在正常温度变化范围内，能保持其原有性能；(5)应具有一定的弹性，能起到调整一定张力差的作用。(二）车槽装置摩擦衬垫在使用中会不断磨损，而且各绳槽的磨损程度不同磨损的原因有以下几种：（1）紧急制动。在紧急制动时，提升钢丝绳可能产生滑动，引起摩擦衬垫急剧磨损致使绳槽不圆。（2）钢丝绳在主导轮摩擦衬垫上蠕动。（3）几根钢丝绳中的一根由于某种缘故使两侧钢丝绳张力差超过了防滑的极限，这是出现单根钢丝绳滑动的现象，该钢丝绳所处的绳槽便很快磨损，结果该绳槽直经愈小，滑动愈严重，形成恶性循环。所以及时调整各绳槽直径的偏差值，使其不超过005mm二，

9、是十分必要的在多绳提升设备中设有专用的车槽装置车削绳槽，以调节各钢丝绳的张力。图11-7所示为车槽装置，每个摩擦衬垫都有一个单独进刀的车刀装置1，它固定在支撑腰架2上，车刀装置1的结构和车床尾架的结构基本相同。若用手转动车刀装置的手轮时车刀杆和车刀便垂直上下移动，切削绳槽或退刀。手轮上有刻度盘。一般是每转一格刻度进刀量为0.1mm。多绳摩擦提升机在工作过程中，不可避免的会出现钢丝绳的蠕动现象。因此，钢丝绳与主导轮间便产生一相对位移。随着提升次数增多，相对位移量亦不断增大。同时除了蠕动外还可能存在着钢丝绳的滑动与伸长等问题。这些都影响深度指示器的准确性，为此，必须在多绳摩擦提升机的深度指示器上增

10、加一个自动调零机构。目前我国设计的调零机构有两种，一种是用于JKM型提升机上立式深度指示器的调零机构：另一种是用于JKD型提升机上带水平选择器的调零机构。现分述如下：（一）立式深度指示器及其调零机构（二）水平选择器的调零机构（l）通过发送自整角机B的发送，使在司机操作台上的接收自整角机显示提升机的转动角度，从而指示提升容器在井筒中位置。（2）如果钢丝绳因滑动、蠕动或伸长等原因使容器位置与深度指示器不一致时，则在每次提升停车后，可以自动调零（3）通过轴3传动进行限速保护。四、多绳摩擦提升防过卷装置多绳摩擦提升的防过卷装置共分三个部分，一是安装在深度指示器上的终点开关；二是安装在井塔上的过卷开关；

11、三是设置在井塔和井底的两套楔形罐道装置。当提升容器过卷时，安装在深度指示器上的终点开关首先动作，提升机立即进行工作制动，防止发生过卷事故。但是由于控制失灵或误操作，提升速度没有及时减慢下来，再加上钠丝绳的蠕动、滑动与伸长等原因，探度指示器不能正确地反映容器的位置，往往是容器过卷2m4m时深度指示器的终点开头才动作。因此要想保证容器过卷05m即进行安全制动，必须依靠安装在井塔上的过卷开关。但是，实践经验说明，只有在过卷速度（通过井塔过卷开关时的速度）低于2ms时，过卷开关才能保证在过卷2m距离内停住提升容器。如果速度过高，其制动距离势必较长或者尽管提升机已闸住，但安全制动减速度常易于超过防滑条件

12、要求的数值而出现滑动这时，容器因滑动而靠系统的惯性继续过卷。因此多绳摩擦提升设备一般都在井塔和井底设置两套懊形罐道，以保证在较高速度过卷时也能防止严重过卷事故。五、多绳摩擦提升机的减速器我国多绳摩擦提升机配套使用的减速器多为弹簧基础减速器。这种减速器的主要优点是可以减少在启动、停车和安全制动过程中动负荷对提升系统的影响，同时也具有简化安装和缩小尺寸等优点。六、多绳摩擦提升钢丝绳张力平衡多绳摩擦提升的几根钢丝绳，在悬挂和提升过程中，必然会长度偏差。导致钢丝绳张力不平衡的因素：1、钢丝绳才质、加工精度的不同，会导致钢丝弹性摸数和断面积的不同；2、主导轮绳槽直径的偏差；3、在提升过程中，各绳槽直径的

13、磨损程度不同。为了解决张力不平衡问题，必须在提升容器与钢丝绳连接处安装张力平衡装置。张力平衡装置1）平衡杆式平衡装置2）角杆式平衡装置3）弹簧式平衡装置4）液压式平衡装置（效果好）七、活动框架式罐笼及其承接装置在立井提升中一般都采用罐笼作为辅助提升。因罐笼提升的载荷是经常变化的，这将使提升钢丝绳产生不同的弹性伸长，再加上钢丝绳的永久伸长以及司机操作误差等，这三者将使罐笼的停罐位置产生相应的不同误差。提升载重越大、提升高度越深，则误差越大。对于双罐笼提升来说，一个罐笼停在井口卸载位置。而另一个罐笼则会因上述原因停在井底低于装载水平的位置。两罐笼不能同时进行装卸载，需要等到井口的罐笼装卸载完毕之后，二次开动提升机，把井底罐笼提到井下装载水平，才能使井下罐笼进行装卸载。八、