下篇(第一章提升设备).ppt

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1、第二篇矿井提升设备,绪论,矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石，升降人员和设备，下放材料的大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽，是矿山运输的咽喉。因此，矿井提升设备在矿山生产的全过程中占有极其重要的地位。安全可靠性：目前，世界上经济比较发达的一些国家，提升机的运行速度已达2025 ms，一次提升量达到50 t，电动机容量已超过10000kW。经济技术性：初建费用和运转费用矿井提升设备的主要组成部分是：提升容器、提升钢丝绳、提升机及拖动控制系统、井架(或井塔)、天轮及装卸载设备等。,提升设备分类：1.按用途分：主井提升和副井提升2.按提升容器分：箕斗提升和罐笼提升3.按提升

2、机类型：缠绕式和摩擦式提升设备4.按井筒倾斜角度分：立井提升设备和斜井提升设备由于提升容器及提升机的结构和原理不同，矿井提升设备可构成不同的提升系统。常见的矿井提升系统有：(1)竖井单绳缠绕式箕斗提升系统。(2)竖井单绳缠绕式罐笼提升系统。(3)竖井多绳摩擦式箕斗提升系统(4)竖井多绳摩擦式罐笼提升系统(5)斜井箕斗提升系统。(6)斜井串车提升系统。,斜井串车提升,第一章 提升容器,提升容器按其结构可分类如下：,提升容器,竖井,斜井,主井箕斗,底卸式箕斗,侧卸式箕斗,副井罐笼,凿井时期吊桶,普通罐笼,翻转罐笼,箕斗,后壁卸载式箕斗,翻转式箕斗,矿车,人车,翻转式箕斗,第一节 箕斗及其装载设备,

3、一、竖井箕斗 箕斗：我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗。过去一些矿井普遍采用扇形闸门底卸式箕斗，现在新建矿井多采用平板闸门底卸式箕斗，这种底卸式箕斗如图1-1所示。组成：由斗箱4、框架2、连接装置12及闸 门5等组成。导向装置：可以采用钢丝绳罐道，也可以采 用钢轨或组合罐道。,图1-l单绳立井箕斗,型号：我国使用的立井单绳箕斗为JL或JLY型；多绳箕斗为JDS、JDSY和JDG型。,立井单绳箕斗型号标记示例（以JL3为例说明型号意义）：,立井多绳箕斗型号标记示例：,斜井提升箕斗型号为JXH（其中J箕斗；X斜井；H后卸），其名义货载质量为3t、4 t、6 t和8 t。,箕斗装载设备 过去：采

4、用鼓形箕斗装载设备。缺点是洒煤量很大，一般达到提煤量的10，有的竟高达40，且在装载时不能保证箕斗的装载量。现在：采用预先定量的装载方式。优点：其洒煤量可以大大降低，一般仅为提煤量的1，最大不超过3。定量装载方式还能保证提升工作的正常化。有利于实现提升自动化。目前在新建和改建矿井的设计中已普遍采用定量装载设备。,类型：目前国内外广泛采用的定量装载设备有定量斗箱式和定量输送机式两种。图1-2所示为立井箕斗定量斗箱装载设备。图1-3定量输送机装载设备示意图。,图12 立井箕斗定量斗箱装载设备1斗箱；2控制缸；3拉杆；4闸门；5溜槽；6压磁测重装置；7一箕斗,图定量输送机装载设备示意图煤仓；输送机；

5、活动过度溜槽；箕斗；中间溜槽；负荷传感器；煤仓闸门,第二节 罐笼及其承接装置,1t单绳普通罐笼结构图,罐体：罐体的节点采用铆焊结合的形式。罐体的四角为切角形式，这样既有利于井筒布置，制作又方便。罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚6和可打开的罐盖14，以供运送长材料。罐笼两端装有帘式罐门10。为了将矿车推进罐笼，罐笼底部铺设有轨道11。,为了防止提升过程中矿车在罐笼内移动，罐笼底部还装有阻车器及自动开闭装置12。在罐笼上装有罐耳15及橡胶滚轮罐耳5，以使罐笼沿装设在井筒内的罐道运行。在罐笼上部装有动作可靠的防坠器4，以保证生产及升降人员的安全。罐笼通过主拉杆3和双面夹紧楔形环2与提升钢丝绳l相连。为保

6、证矿车能顺利地进出罐笼，在井上及井下装卸载位置设承接装置。,类型：标准单绳普通罐笼按固定车箱式矿车名义载重确定为lt、1.5t、3t三种形式，每种又有单层和双层之分。罐笼型号标记,GLS,二、防坠器 防坠器是罐笼上的一个重要组成部分，为了保证升降人员的安全。煤矿安全规程第332条规定；“升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼(包括带乘人间的箕斗)，必须装置可靠的防坠器。”防坠器的作用是：当提升钢丝绳或连接装置断裂时，可以使罐笼平稳地支承到井筒中的罐道或制动绳上，避免罐笼坠入井底，造成重大事故。,立井用防坠器组成：一般由开动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构四个部分组成。其工作过程是：当发生断绳

7、时，开动机构动作，通过传动机构传动抓捕机构，抓捕机构把罐笼支承到井筒中的支承物上(罐道或制动绳)，罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。,BF-152型制动绳防坠系统布置图,图 BF-152型制动绳防坠系统布置图弹簧；滑楔；主拉杆；横梁；连板；拨杆；制动绳；导向套；,工作原理：,图缓冲器螺杆；螺母；缓冲器；小轴；滑块；外壳,第二章 提升钢丝绳,提升钢丝绳是矿井提升设备的一个重要组成部分，提升钢丝绳选择是否合理是关系到提升设备安全可靠性和经济性的重要环节，应引起足够的重视。在矿井提升中，根据用途不同有提升钢丝绳(主绳)，平衡钢丝绳(尾绳)，罐道钢丝绳，防撞钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳和缓冲钢丝绳等。本章

8、重点介绍提升钢丝绳讲述提升钢丝绳的结构和选择计算，特别要注意煤矿安规程对提升钢丝绳安全系数的规定。,一、提升钢丝绳的结构1.矿用提升钢丝绳都是丝股绳结构，即先由钢丝捻成绳股再由绳股捻成绳，提升钢丝绳各部分名称如图所示。,第一节 钢丝绳的结构、分类及选用,2.钢丝的韧性：有特号、号、号三种。提物可用特号和号，提人必须用特号。3.抗腐能力：有镀锌钢丝(钢丝表面镀锌)和光面钢丝(钢丝表面未镀锌)。,4.绳芯的结构和作用：1）结构：钢丝捻成绳股时，有股芯，股芯由不同截面形状的钢丝组成，在由股捻制成绳时要有绳芯，绳芯由金属绳芯和纤维绳芯，金属绳芯由钢丝制成，纤维绳芯由剑麻、黄麻等制成。2）作用：a 支持

9、绳股，保持钢丝绳的截面形状，减少钢丝的挤压和变形，减少绳段间钢丝的接触应力。b 绳芯富于弹性，在钢丝绳弯曲时，允许绳段间和钢丝间有相对移动，以缓和弯曲应力，使钢丝富有韧性。c 贮存润滑油，预防钢丝内部锈蚀，减少钢丝间的摩擦。戈培油。,二、提升钢丝绳的分类 图2-2所示为各种不同类型的钢丝绳.。,分类：,1.按钢丝在绳中的捻次分：一次捻（单捻），丝绳二次捻（双捻），丝股绳，提升绳三次捻（三捻），丝股细绳粗绳，桥梁钢索2.按股在绳中的捻向分：左捻（S捻）右捻（Z捻）3.按丝在股中和股在绳中的捻向关系分：交互捻同向捻。,(1)依绳股在绳中的捻向来分，有：左捻钢丝绳,即股在绳中以左螺旋方向捻绕；右捻钢

10、丝绳，即股在绳中以右螺旋方向捻绕。(2)依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分，有：同向捻(顺捻)钢丝绳，即股和绳的捻制方向相同；交叉捻(逆捻)钢丝绳，即股和绳的捻制方向相反。习惯上又把以上两种分类方法结合起来，分为右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四种。,(3)依钢丝在股中的接触情况分，钢丝在绳股中的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。点接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距(跨越捻)来捻制，一般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态，如图2-3(a)所示。线接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角(等距离)来捻制，一般以不同直径的钢丝来制造，线间呈线接触状态，如图2-3(b

11、)所示。,面接触式钢丝绳：为了改善丝间的接触状态，将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为面接触式钢丝绳，所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳。,图23绳股中钢丝接触情况,(4)依绳股断面形状分，有：圆股绳(如图2-4(a)(g)、异形绳如图2-4(h)等。,三、提升钢丝绳选择使用 选择原则是：绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕，故应选右捻绳，目的是防止钢丝绳松捻；多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损，一般选左、右捻各一半。还应考虑如下因素：(1)在井筒淋水大，水的酸碱度较

12、高且处于出风井中的提升钢丝绳，因腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；,(2)以磨损为主要损坏原因时，如斜井提升，采区上、下山运输等，应选用外层钢丝较粗的钢丝绳。如67，6(19)或三角股等；(3)以弯曲疲劳为主要损坏原因时，应优先选用线接触式或三角股钢丝绳，如6T(25)；6W(19)等；(4)用于高温和有明火的地方，如煤矿矸石山等，应选用金属绳芯钢丝绳。,第二节 提升钢丝绳的选择计算,我国是按煤矿安全规程的规定来设计的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定的安全系数来进行计算。安全系数是指钢丝绳钢丝拉断力的总和与钢丝绳的计算静拉力之比。但是应当注意，安全系数并不代表钢丝绳真正具有的强度储备，只不

13、过表示经过实践证明在此条件下钢丝绳可以安全运行。安全系数与井深的关系,示意图中Hc钢丝绳悬垂长度，mHc=Hj+HS+HZHj井架高度，箕斗提升：Hj=30-35m；罐笼提升：Hj=15-25m；HS矿井深度，m；HZ装载高度，箕斗提升：HZ=18-25m；罐笼提升：HZ=0,一、单绳缠绕式提升钢丝绳计算(主井，无尾绳),Hc,Hj,Hs,Hz,A,由立井单绳缠绕式提升系统示意图可以看出，钢丝绳最大静载荷位于A点，当重容器位于井底装载位置时，有Qmax,式中：QZ容器自重，kg；Hc钢丝绳悬垂长度，m Q一次提升量，kg；p钢丝绳每米重力，N/m；,(2-1),钢丝绳的破断力应该是钢丝绳的抗拉

14、强度B(N/cm2)乘以钢丝绳断面积之和S0(cm2)，根据煤矿安全规程的规定：,(2-3),计算出钢丝绳每米重力p后，可以从钢丝绳规格表中选每米重力稍大于p的钢丝绳，并查出其全部钢丝的拉断力之和 Qd 验算是否满足安全系数要求(由于p变大，0不一定是0.09N/cm3)。,(2-4),将S0=p/100 0代入(2-3)式，得：,验算公式：,Qd钢丝破断拉力总和，N；查钢丝绳规格表。如安全系数不满足，则要重选稍大的钢丝绳或高一级强度的钢丝绳。,(2-5),h0容器卸载位置到天轮中心线位置,m；hx卸载高度,m；Hj井架高度,m；H提升高度,m；H0尾绳最大悬垂长度，H0=Hh+Hz+Hs+H

15、x m,Hh尾绳环高度,m,Hh=Hg+1.5S；Hg 过卷高度 S 两容器的中心距,二、多绳摩擦提升钢丝绳计算,Hs,Hc,Hx,Hz,Hh,H0,Hj,h0,H,A,S,多绳摩擦提升主绳为n1根，钢丝绳每米重力为p(N/m)，每根绳承受终端载荷(Q+Qz)/n1为了满足防滑要求，多绳摩擦提升有n2根尾绳，尾绳的每米重力为q N/m。根据主绳与尾绳每米重力的不同，分等重尾绳n1p=n2q，重尾绳n1pn2q，一般情况下采用等重尾绳，重尾绳也有应用，轻尾绳几乎没有使用的。,验算公式：,等重尾绳计算公式：,重尾绳(设主、尾绳每米总重力差为=n2q-n1p),验算公式：,三、斜井提升钢丝绳的计算：

16、,图2-7所示为斜井提升钢丝绳计算示意图,对于斜井提升钢丝绳的计算，只要考虑到井筒的倾角以及容器和钢丝绳沿斜井运行的阻力，其他与单绳立井提升钢丝绳计算相同。,最大静载荷，,计算公式,1容器运行阻力系数，可取1=0.010.015,验算公式：,2钢丝绳运行阻力系数。钢丝绳全部支承在地辊上，取2=0.150.20；钢丝绳局部支承在地辊上，取2=0.250.40；钢丝绳全部支承在底板或枕木上拖动时，取2=0.40.6；,第三节 提升钢丝绳的维护和试验,一、煤矿安全规程对提升钢丝绳运转维护的要求：(1)必须符合规定的绳轮直径和绳径比；(2)绳槽直径要符合要求；(3)缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑

17、，润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求：摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳油(戈培油)；,(4)严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记，以防该处的钢丝绳得不到良好的润滑而发生腐蚀断丝；(5)钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按要求去做；(6)对提升钢丝绳必须每天以O.3m/s的速度进行认真检查，并记录断丝情况，有关断丝和钢丝绳断面缩小的极限要求可见煤矿安全规程有关规定；,(7)钢丝绳遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时，必须立即停车检查，遭受冲击拉伸的一段如果长度增加0.5以上或有明显损伤，要更换新绳；(8)多层缠绕时，由下层转到上层的一段绳由于磨损严重，必须加强检查，并且每季度要错绳四分之

18、一圈。,二、钢丝绳的定期试验 煤矿安全规程还规定钢丝绳必须定期切下一段进行试验，以验证使用中的钢丝绳性能是否符合要求。(1)新绳在使用之前均须进行实验；(2)除摩擦式提升用钢丝绳和尾绳以及倾角30度以下的斜井专门用来升降物料的钢丝绳外，提升钢丝绳在使用过程中必须定期切下一段做试验。升降人员或升降人员和物料的钢丝绳自悬挂之日起每6个月试验一次；专为升降物料的钢丝绳自悬挂之日起一年后进行第一次试验，以后每6个月试验一次。,第三章 矿井提升机,单绳缠绕式提升机：是较早出现的一种，它工作可靠，结构简单，但仅适用于浅井及中等深度的矿井，且终端载荷不能太大。对于深井且终端载荷较大时，提升钢丝绳和提升机卷筒

19、的直径很大，从而造成体积庞大，重力猛增，使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用上都有诸多不便。因此在一定程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。摩擦提升机：在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题。但是，摩擦提升一般均采用尾绳平衡，以减小两端张力差，提高运行的可靠性。因此,在容器与提升钢丝绳连接处的钢丝绳断面上，静应力将随容器的位置变化而变化。矿井越深，静应力的波动值越大，因此，摩擦提升在深井的使用亦受到一定的限制，一般限制H1400m。,落地摩擦提升机,塔式提升机,第一节 缠绕式提升机,工作原理：将两根提升钢丝绳的一端以相反的方向分别缠绕并固定在提升机的两个卷筒上

20、；另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接。这样，通过电动机改变卷筒的转动方向，可将提升钢丝绳分别在两个卷筒上缠绕和松放，以达到提升或下放容器，完成提升任务的目的。目前，单绳缠绕式提升机在我国矿山中使用较为普遍。,类型：按卷筒的数目，分为双卷筒和单卷筒。双卷筒提升机：它的两个卷筒在与轴的连接方式上有所不同：其中一个卷筒通过楔键或热装与主轴固接在一起，称为固定卷筒，又称为死卷筒；另一个卷筒滑装在主轴上，通过离合器与主轴连接，故称之为游动卷筒，又称为活卷筒。采用这种结构的目的是考虑到在矿井生产过程中提升钢丝绳在终端载荷作用下产生弹性伸长，或在多水平提升中提升水平的转换，需要两个卷筒之间能够相对

21、转动，以调节绳长，使得两个容器分别对准井口和井底水平。,单卷筒提升机：只有一个卷筒，一般仅用作单钩提升。国产单绳缠绕式提升机有JT和JK两个系列：JT系列提升机卷筒直径为8001600mm,主要用于井下运输提升工作；JK系列提升机卷筒直径为25m，主要用于地面井口提升工作。,第二节 提升机和天轮的选型计算,一、提升机的选型计算选择提升机的主要参数有：卷简直径D；卷筒宽度B；提升机最大静张力Fjmax及最大静张力差Fjc。其中卷筒直径D为选择提升机规格型号的依据;其他三个参数为校核参数。,选择提升机卷筒直径的主要原则是：使钢丝绳在卷筒上缠绕时所产生的弯曲应力不要过大，以保证提升钢丝绳具有一定的承

22、载能力和使用寿命。理论与实践已证明，绕经卷筒和天轮的钢丝绳，其弯曲应力的大小及其疲劳寿命取决于卷筒与钢丝绳直径的比值。,图3-2所示是锁股(密封)钢丝绳进行弯曲试验的结果，由图示可知，在同一钢丝绳直径条件下，卷简直径愈大，弯曲应力愈小;在相同卷简直径条件下，绳径愈小，弯曲应力愈小，即比值Dd愈大，弯曲应力愈小。,图3-2 钢丝绳弯曲应力图,图3-3所示为在不同的Dd弯曲条件下，钢丝绳试验载荷与其耐久性的关系。由图3-3可知，在试验载荷相同时，Dd愈大，钢丝绳所能承受的反复弯曲次数愈多，疲劳寿命愈长。,图3-3不同的D/d时载荷与耐久性的关系,煤矿安全规程规定，对于安装在地面的提升机，其直径与钢

23、丝绳直径的关系如下：D 80d D1200 式中：D为提升机卷筒直径；d为提升钢丝绳直径；为提升钢丝绳中最粗钢丝绳直径。对于安装在井下的提升机则有：,(3-1),(3-2),(3-3),(3-4),根据计算值D，选择标准卷筒直径。,D 60d D900,校核：1.宽度B校核 选定了标准卷简直径后，卷筒的标准宽度B则为巳知，然后根据实际需要在卷筒上缠绕的钢丝绳长度来计算卷筒的实际宽度B。在提升机卷筒上应容纳以下几部分钢丝绳：(1)提升高度H，m;(2)提升钢丝绳试验长度，规定每半年剁绳头一次，每次剁掉5m，按提升钢丝绳的使用寿命为三年计，则试验长度为30m；,(3)为了减少钢丝绳在卷筒上固定处的

24、拉力，钢丝绳在卷筒上松绳时，不能全部松放，应在卷筒表面保留三圈摩擦圈，则卷筒的实际容绳宽度B为：式中：H为提升高度；D为提升机卷筒直径；d为提升钢丝绳直径；为提升钢丝绳绳圈间的间隙，一般为2-3mm，卷筒直径较大时，取大值。,(3-5),如果BB：若提升机用于有升降人员的竖井副井提升，根据煤矿安全规程规定，钢丝绳在卷筒上只能缠绕一层。但是如果B比B稍大一点，所选提升机仍可满足宽度要求，但是要是B-B的差值暂时固定在卷筒内。如果B-B的差值较大，则所选提升机的宽度不满足要求，则应采取措施：一是另选强度较高的提升钢丝绳型号；二是把提升机卷筒直径增大一级。重新计算B到满足BB为止。,2.Fjmax和

25、Fjmax校核 为了保证提升机在其设计强度范围内工作，使提升机的工作负荷不超过其设计值，还必须验算提升工作的最大静张力及最大静张力差Fjc使其满足所选提升机规定的数值Fjmax和Fjc，可按下式计算：,(3-8),(3-9),二、天轮的选型计算 类型：天轮安装在井架上，作支承、引导钢丝绳转向之用，根据原煤炭工业部的标准，天轮分为三种：井上固定天轮；凿井及井下固定天轮；游动天轮。其结构形式也分为三种类型：直径为3500mm时，采用模压焊接结构；直径小于3000mm时，采用整体铸钢结构；直径为4000mm时，采用模压铆接结构。,天轮直径的选择：根据煤矿安全规程的规定，对于地面设备，当钢丝绳对天轮围

26、抱角大于90时：当围抱角角小于90时：,(3-10),(3-13),(3-12),(3-11),对于井下设备：矸石山天轮：,(3-14),(3-15),(3-16),第三节 提升机的主要结构及其作用,第三节 提升机的主要结构及其作用,提升系统布置图,一、主轴装置 组成：包括卷筒、主轴、主轴承，在双筒提升机(或可分离式单筒提升机)中还包括有调绳离台器。图3-4所示为JK系列双筒提升机主轴装置结构简图。由图3-4可知，固定卷筒的右轮毂用切向键固定在主轴上，左轮毂滑装在主轴上，其上装有润滑油杯，应定期向油杯加润滑油，以免轮毂和主轴表面磨损。,游动卷筒的右轮毂经轴套滑装在主轴上，也装有润滑杯，保证润滑

27、。轴套的作用：保护主轴和轮毂，避免在调绳时轴和轮毂磨损。左轮毂用切向键固定在轴上并经调绳离合器与卷筒连接。卷筒为焊接结构，其特点是筒壳下没有其他(如支环和斜撑等)支撑结构，两侧轮辐(支轮)是由钢板制成的，开有若干人孔。筒壳外边一般均设有木衬。,二、调绳离合器作用：是使活卷筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换水平时，能调节两个容器的相对位置。类型：齿轮离合器、摩擦离合器和蜗轮蜗杆离合器。应用较多的是齿轮离合器。图3-5(a)所示为JK系列提升机调绳离合机构示意图，采用齿轮离合器，液压控制。,图3-6 径向动作式调绳离舍器1-联锁阀；2-油缸装置；3-卡箍；4-拨动环；5-连板 6-盖板；7-

28、齿块体；8-内齿圈；9-移动彀,三、制动装置 组成：制动器(也称闸)和传动系统。制动器分类：按结构形式分：盘闸及块闸。按传动能源分：油压、气压或弹簧制动装置。JK系列提升机采用油压盘闸制动系统，旧型KJ系列采用油压和气压块闸系统。传动系统控制并调节制动力矩。,(一)制动器的作用 制动器的作用有四个：(1)工作制动：在提升终了时可靠地闸住提升机。(2)安全制动：当发生紧急情况时，能迅速地按要求减速，制动提升机，以防止事故的扩大。(3)参与控制：在减速阶段控制提升机的速度。(4)调绳：对于双卷筒提升机，在调节绳长、更换水平及换钢丝绳时，应能分别闸住提升机活卷筒及死卷筒，以便主轴带动死卷筒一起旋转时

29、活卷筒闸住不动(或锁住不动)。,(二)盘闸制动器 盘闸制动器的制动力矩是闸瓦沿轴向压制动盘时产生的摩擦力矩。为了使制动盘不产生附加变形，主轴不承受附加轴向力，盘闸都成对使用，每一对叫做一副制动器。图3-8所示为制动油缸的简图，油缸3内装有活塞5、柱塞11、调整螺栓6、碟形弹簧4等零件，筒体9能在支座内孔往复移动，闸瓦14用铜螺钉或燕尾槽等形式固定在衬板13上。,图3-8 制动油缸结构图 1-垫板；2-支座；3-油缸；4-碟形弹簧；5-调整螺栓；7-螺钉；8-盖；9-筒体；10-密封圈；11-柱塞；12-销子；13-村板；14-闸瓦；15-放气螺钉；16-回复弹簧17-螺栓；18-垫；19-螺母

30、；20-塞头；21-垫,工作原理：制动力靠碟形弹簧产生，松闸靠油压。当压力油充入油缸，推动活塞压缩碟形弹簧，并带动调整螺栓6、螺钉7及柱塞11右移时，筒体和闸瓦在回复弹簧16和缸紧螺栓17的作用下一起右移，闸瓦离开制动盘，呈松闸状态。当油缸内油压降低，碟形弹簧回复其压缩变形，推动活塞5向左移动，同时带动调整螺栓6，螺钉7，柱塞11推动筒体左移，使闸瓦压向制动盘，达到制动的目的。,第四章 提升机与井筒相对位置,图41 影响提升机安装位置的主要参数关系图,图4-1所示为影响缠绕式提升机安装位置的主要参数关系图。图中：井架高度Hj:地面至天轮中心线的距离。弦长Lx：提升机卷筒轮缘至天轮轮缘的距离 偏

31、角：在绳弦所在平面内，从天轮轮缘作垂线使之垂直于卷筒中心线，则绳弦与垂线所形成的角度称为偏角。仰角:下绳弦与水平线形成仰角。,一、钢丝绳弦长Lx及偏角 在提升过程中，弦长、偏角是变化的,且相互制约。为了防止运转时钢丝绳跳出天轮轮缘，Lx不宜过大。Lx过大时，绳的振动幅度也增大。因此将弦长Lx限制在60m以内。由图4-1可以看出，上、下两条绳弦长度不相等，但在计算中，近似地认为卷筒中心至天轮中心的距离即为弦长。,由图4-1可见，当右钩提升即将开始时，右钩钢丝绳形成最大外偏角，左钩钢丝绳形最大内偏角2，当左钩提升即将开始时，左钩钢丝绳形成最大外偏角1，右钩形成最大内偏角2。限制偏角的原因及具体规定

32、是：(1)偏角过大将加剧钢丝绳与天轮轮缘的磨损，降低了钢丝绳的使用寿命，严重时，有可能发生断绳事故。因此，煤矿安全规程规定，内外偏角均应小于130。,(2)某些情况下，当钢丝绳缠向卷筒时，会发生“咬绳”现象。由图4-2可见，若内偏角过大，绳弦的脱离段与邻圈钢丝绳不相离而相交，如图中A点所示，这就是“咬绳”。有时，虽然内偏角并不很大，但由于卷筒上绳圈间隙较小、钢丝绳直径d较大或卷简直径D较大，也会“咬绳”。“咬绳”加剧了钢丝绳的磨损。,图42 钢丝绳在卷简上缠绕时，“咬绳”示意图,图4-3 提升机在不同，d及D时避免“咬绳”的内偏角的允许角度曲线。,图44提升机在不同，d及D时避免“咬绳”的内偏

33、角的允许角度曲线。,由图4-l可以看出，外偏角与弦长L的关系式为：式中：B为卷筒宽度；S为两天轮中心距；a为两卷筒之间距离。,（4-1）,上式中：若取Lx值较小，1能超过最大允许值130，应以煤矿安全规程规定的最大允许值130代入上式，求出相应的最小弦长Lxmin。即：,（4-2）,内偏角2与弦长Lx的关系为：式中：H为提升高度；30为钢丝绳试验长度；3为摩擦圈数。上式中分子中括弧一项代表提升终了时，卷筒表面未缠绳部分的宽度。,（4-3）,同理，以最大允许角度2.max代入上式，可求出相应的。即：要特别指出的是：上式应同时满足前述两个规定。,（4-4）,选择 和 中的大值，定为最小弦长Lxmi

34、n。若求出的Lxmin不超过60m，则所定偏角、弦长均合理；若Lxmin已超60m，设法解决。若仅由于“咬绳”致使过小以致Lxmin过大时，可根据具体情况，适当增大或采取其他措施，提高以降低Lxmin。,二、井架高度Hj 图4-1可知，Hj应由下列各部分组成：（4-6）式中：Hx为卸载高度；Hr容器全高，可从容器规格中查得；Hg为过卷高度；Rt为天轮半径。式中最后一项0.75Rt是一段附加距离，因为从容器连接装置上绳头与天轮轮缘的接触点到天轮中心约为0.75Rt。井筒提升中心线至卷筒中心线距离Ls.min应按下式确定：式中：C0为卷筒中心线至井口水平的高度，一般取1.5-2m。,三、下绳弦与水

35、平线夹角 仰角的大小影响着提升机主轴受力情况。JK型提升机主轴设计时，是以下出绳角为15考虑的，若15，钢丝绳有可能与提升机基础接触。大了钢丝绳的磨损。对于JK型提升机，应按下式计算出值：,（4-9）,一、斜井串车提升 斜井串车提升有单钩及双钩之分。按车场形式不同又分为采用甩车场的串车提升及采用平车场的串车提升。斜井串车提升具有投资少和建井速度快的优点。采用单钩串车提升时，井筒断面较小、建井工程量少，更能节约初期投资。但单钩串车提升能力较低，故年产量较大时(大于21万t)，宜采用双钩串车提升。,第六章 斜井提升,采用甩车场的单钩串车提升，在井底及井口均设甩车道。提升开始时，重车在井底车场沿重车

36、甩车道运行。由于甩车道的坡度是变化的，而且又是弯道，为了防止矿车掉道，要求初始加速度a00.3m/s2；速度vm1.5 m/s。,(一)采用甩车场的单钩串车提升,图6-l 采用甩车场的串车提升系统,当全部重串车提过井底甩车场进入井筒后，加速至最大速度，并以最大速度vm等速运行。在到达井口停车点前，重串车以减速度a3减速。全部重串车提过道岔A后停车，重串车停在栈桥停车点。搬动道岔A后提升机换向，重串车以低速沿井口甩车场重车道运行。停车后，重串车摘钩并挂上空串车。提升机把空串车以低速vsc沿井口甩车场提过道岔A后在栈桥停车。搬过道岔A，提升机换向，下放空串车到井底甩车场。空串车停车后进行摘挂钩，挂

37、上重串车后开始下一提升循环。整个提升循环包括提升重串车及下放空串车两部分。,(二)采用甩车场的双钩串车提升 它采用的甩车场形式与单钩提升系统基本类似，所不同的是：提升重串车和下放空串车同时进行。,提升开始时，空串车停在井口栈桥停车点。当重串车沿井底甩车场以低速vsc运行时，空串车沿井筒下放。重串车进入井筒后以最大速度vm运行。当空串车到达井底甩车场前，提升机以减速度a3减速到vsc，空串车沿井底甩车场运行。重串车通过道岔A后，在井口栈桥停车点停车。此时井底空串车不摘钩。提升机换向，重串车沿井口甩车场下放，此时空串车又沿井底甩车场向上运行。重串车停在井口甩车场进行摘挂钩，挂上空串车后，沿井口甩车

38、场提升到井口栈桥停车点停车，此时井底空串车又回到井底甩车场，停车后摘钩挂上重串车，准备开始下一个提升循环。,(三)采用平车场的双钩串车提升 平车场一般用于双钩串车提升，如图64。提升开始时，在井口平车场空车线上的空串车，由井口推车器向下推送。同时井底重串车向上提升，此时加速度为a0,速度为vpc1.0m/s。当全部重串车进入井筒后，提升机加速到最大速度并以等速运行。重串车行至井口，而空串车行至井底时，提升速度减至vpc,空、重串车以速度vpc在井下和井上车场运行，最后减速停车。井口平车场内重串车在重车线上借助惯性继续前进，当钩头行到摘挂钩位置时迅速将钩头摘下，并挂上空串车，与此同时井下也进行摘

39、挂钩工作。,二、斜井箕斗提升 斜井箕斗提升具有生产能力大、装卸载自动化等优点，但需安设装卸载设备和煤仓，故较串车提升投资大、设备安装时间长。此外，为了解决矸石、材料设备和人员的运送问题，还需设一套副井提升设备。因此产量较小的斜井多采用串车提升。但年产量在3060万t的斜井，倾角在2035时可考虑采用斜井箕斗提升。斜井箕斗多采用双钩提升系统，斜井箕斗提升速度图与立井箕斗提升速度图相仿，这里不再介绍。,三、斜井带式输送机提升 这种提升方式具有安全可靠、运输量大等优点，但初期投资较大，设备安装时间较长，并需安装卸载煤仓等设备。年产量在60万t以上、倾角小于18的斜井，只要技术经济条件合理，可以选用带

40、式输送机提升方式。,第七章多绳摩擦提升,基本内容：多绳摩擦式提升机传动原理及防滑系数、组成、选型计算重点：多绳摩擦式提升机传动原理、防滑系数的影响；组成难点：多绳摩擦式提升机防滑系数,目录,第一节 概述第二节 多绳摩擦提升的传动原理与防滑分析第三节 多绳摩擦提升钢丝绳张力平衡问题第四节 多绳摩擦提升的选型设计,第一节 概述,多绳提升机的优点是：,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

41、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；(

42、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.,第二节多绳摩擦提升的传动原理与防滑分析,摩擦传动原理,由欧拉公式可知，所能传递的最大摩擦力为,防滑安全系数,动防滑安全系数,静防滑安全系数,防滑安全系数（Fmax与FzFk之比）,煤矿安全规程规定，提升重物时，动防滑安全系数d 1.25，静防滑安全系数j 1.75。,三、提升过程中静防滑安全系数的变化规律（与尾绳有关）,1、上提货载,上提货载时，重载侧和轻载侧的静阻力为,两侧的拉力差：,由上式可见j 随x而变化。讨论如下：,1）等重尾绳（n1mpn2mq）,j 不随 x 变化，是一个常数。,2）重尾绳（n1mpn2mq）,2、下放货载时,重载侧静阻力：,空载侧静阻力：,两侧的拉力差：,由以上三式可得静防滑安全系数：,