【正文】 上纏上和纏下，從而使提升容器在井筒里上下運(yùn)動(dòng)。不難看出，單繩纏繞式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和缺點(diǎn)是鋼絲繩在卷筒上不斷的纏上和纏下，這就要求卷筒必須具備一定的纏繞表面積，以便能容納下根據(jù)井深或提升高度所確定的鋼絲繩懸垂長度。單繩纏繞式提升機(jī)的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機(jī)械結(jié)構(gòu)等都是由這一特點(diǎn)來確定的。單繩纏繞式雙卷筒提升機(jī)具有兩個(gè)卷筒，每個(gè)卷筒上固定一根鋼絲繩，并應(yīng)使鋼絲繩在兩卷筒上的纏繞方向相反，其工作原理和特點(diǎn)與單卷筒提升機(jī)完全相同。多繩摩擦式提升機(jī)的工作原理與單繩纏繞式提升機(jī)不同，鋼絲繩不是固定和纏繞在主導(dǎo)輪上，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，如圖所示，提升容器懸掛在鋼絲繩的兩端，在容器的底部還懸掛有平衡尾繩。提升機(jī)工作時(shí)，拉緊的鋼絲繩必須以一定的正壓力緊壓在摩擦襯墊上。當(dāng)主導(dǎo)輪由電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)向某一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在鋼絲繩和摩擦襯墊之間使發(fā)生很大的摩擦力，使鋼絲繩在這種摩擦力的作用下，跟隨主導(dǎo)輪一起運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放。不難看出，多繩摩擦式提升機(jī)的一個(gè)根本特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是鋼絲繩不在主導(dǎo)輪輪上纏繞，而是搭放在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，靠摩擦力進(jìn)行工作。同樣，多繩摩擦式提升機(jī)的規(guī)格性能、應(yīng)用范圍和機(jī)械結(jié)構(gòu)等，都是由這一特點(diǎn)來確定的。多繩摩擦式提升機(jī)特別適應(yīng)于深并和大產(chǎn)量的提升工作。 多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī)比較，在規(guī)格性能、應(yīng)用范圍、機(jī)械結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)效果等方而都優(yōu)越得多，就深井和大產(chǎn)量來說，是堅(jiān)井提升的發(fā)展方向。但是，根據(jù)我國目前淺井多、斜并多的特點(diǎn)，單繩纏繞式提升機(jī)仍然是目前制造和使用的重點(diǎn)。對于部分深井和大產(chǎn)量的礦井，則應(yīng)該合理的選用多繩摩擦式提升機(jī)，而不宜選用大型的單繩纏繞式提升機(jī)。712 提升機(jī)的組成礦井提升機(jī)作為一個(gè)完整的機(jī)械——電氣機(jī)組，它的組成部分如圖2—1所示。圖2—1所示 工作機(jī)構(gòu)工作機(jī)構(gòu)的作用是：（1）纏繞或搭放提升鋼絲繩； （2）承受各種正常載荷(包括固定靜載荷和工作載荷)，并將此載荷經(jīng)過軸承傳給基礎(chǔ)； （3）承受在各種緊急事故情況下所造成的非常載荷，在非常載荷作用下，主軸裝置的各部分不應(yīng)有殘余變形； （4）當(dāng)更換提升水平時(shí)，能調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度(僅限于單繩纏繞式雙卷筒提升機(jī))。 因此，主軸裝置應(yīng)保證主軸、卷筒和其它部分有足夠的強(qiáng)度和剛度。保安規(guī)程規(guī)定，主軸裝置的卷筒或主導(dǎo)輪直徑與鋼絲繩和鋼絲直徑的比值應(yīng)符合下列要求我：對地面提升設(shè)備 , (21)對于井下提升設(shè)備 ， (22)式中 ——提升機(jī)卷筒或主導(dǎo)輪名義直徑（毫米）； ——鋼絲繩直徑（毫米）； ——鋼絲直徑（毫米）；調(diào)繩裝置的作用是：當(dāng)更換提升水平需要調(diào)節(jié)鋼絲組的長度時(shí)，利用調(diào)繩裝置使游動(dòng)卷筒與主軸脫開，從而可以轉(zhuǎn)動(dòng)固定卷筒(此時(shí)游動(dòng)卷筒應(yīng)用制動(dòng)器閘住)調(diào)節(jié)鋼絲繩長度。調(diào)繩結(jié)束時(shí)，利用調(diào)繩裝置使游動(dòng)卷筒與主軸合上(即連接上)，以便恢復(fù)正常的提升工作。 制動(dòng)系統(tǒng)1)在提升機(jī)正常工作的減速階段或下放重物時(shí)，參與調(diào)整提升機(jī)的運(yùn)行速度，并在提升終了時(shí)使之正常停車，即工作制動(dòng)； 2）當(dāng)提升機(jī)工作異常時(shí)使之迅速停車，以免事故擴(kuò)大，即安全制動(dòng)； 3）當(dāng)提升機(jī)檢修時(shí)，使之保持不動(dòng)； 4）雙筒提升機(jī)在進(jìn)行調(diào)繩操作時(shí)，是卷筒保持不動(dòng)。 制動(dòng)裝置的類型 制動(dòng)裝置中的制動(dòng)器按結(jié)構(gòu)分為塊閘和盤閘；傳動(dòng)裝置按傳動(dòng)能源分為油壓、氣壓及彈簧等。 JK型和BM型提升機(jī)使用油壓角移式制動(dòng)裝置。JK型和HKM3型提升機(jī)使用壓氣平移制動(dòng)裝置。JKA型提升機(jī)使用液壓綜合式制動(dòng)裝置。XKT型、JK型、GKT型、JKD型、JKM型、JKMD型提升機(jī)使用液壓盤式制動(dòng)裝置。礦用提升絞車使用手動(dòng)角移式制動(dòng)器作為工作制動(dòng)，重錘電磁鐵絲杠螺母操縱的角移式制動(dòng)器或重錘電力液壓推桿操縱的平移式制動(dòng)器作為安全制動(dòng)，擔(dān)新系列JT型提升絞車則使用液壓盤式制動(dòng)裝置。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)包括減速器和聯(lián)軸器。（1）減速器的作用：礦井提升機(jī)主軸的轉(zhuǎn)數(shù)由于受提升速度的限制，一般在l0一60轉(zhuǎn)／分之間，而用作拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，一般在480一960轉(zhuǎn)／分之間。這樣，除采用低速直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)外，一般情況下不能將主軸與電動(dòng)機(jī)直接聯(lián)接，中間必須經(jīng)過減速器。因而減速器的作用是減速印傳遞動(dòng)力。（2）聯(lián)軸器是用來聯(lián)接提升機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，并傳遞動(dòng)力。主要有兩種：蛇形彈簧聯(lián)軸器(用于聯(lián)接電動(dòng)機(jī)和減速器高速軸)齒輪聯(lián)軸器(用于聯(lián)接提升機(jī)主軸和減速器低速軸)潤滑系統(tǒng)的作用是：在提升機(jī)工作時(shí)，不間斷地向主軸承、減速器軸承和嚙合齒面壓送潤滑油，以保證軸承和齒輪能良好的工作。潤滑系統(tǒng)必須與自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)和字電功機(jī)聯(lián)鎖：即潤滑系統(tǒng)失靈時(shí)(如潤滑油壓力過高或過低、軸承溫升過高等)，主電動(dòng)機(jī)斷電，提升機(jī)進(jìn)行安全制動(dòng)。啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)之前，必須先開動(dòng)潤滑油泵，以確保機(jī)器在充分潤滑的條件下工作。觀測和操縱系統(tǒng)包括斜面操縱臺(tái)、深度指示器和測速發(fā)電機(jī)獎(jiǎng)置。深度指示器的作用：(1)指示提升容器的運(yùn)行位置；(2)容器接近井口卸載位置和井底停車場時(shí)， 發(fā)出減速信號(hào)；(3)當(dāng)提升機(jī)超速和過卷時(shí)進(jìn)行限速和過卷保護(hù)；(4)對于多繩摩擦式提升機(jī)，深度指示器還應(yīng)能自動(dòng)調(diào)零，以消除由于鋼絲繩在主導(dǎo)輪摩擦襯墊上的滑動(dòng)、蛹動(dòng)和自然伸長等所造成的指示誤差。，控制和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng) 拖動(dòng)、控制和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)包括主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)和微拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電氣控制系統(tǒng)和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。 礦井提升機(jī)根據(jù)交直流拖動(dòng)系統(tǒng)的不同可分別采用三相繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)。 礦井提升機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的作用是：在司機(jī)不參與的情況下，發(fā)生故障時(shí)能自動(dòng)將主電功機(jī)斷開并同時(shí)進(jìn)行安全制動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的保護(hù)。 自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具有如下性能： (1)提升機(jī)超速時(shí)(包括等速和減速階段的超速)自動(dòng)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (2)提升容器過卷時(shí)自動(dòng)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (3)制動(dòng)油欠壓或超壓時(shí)自動(dòng)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (4)潤滑油欠壓或超壓時(shí)自動(dòng)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (5)軸承溫升過高和制動(dòng)油溫升過高時(shí)自動(dòng)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (6)閘瓦磨損超過規(guī)定值時(shí)自動(dòng)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (7)電功機(jī)過電流或失壓(斷電)時(shí)自動(dòng)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。 根據(jù)上述各項(xiàng)自動(dòng)保護(hù)作用的要求，自動(dòng)保護(hù)可分為提升機(jī)運(yùn)行過程中的自動(dòng)保護(hù)和一次提升結(jié)束時(shí)的自動(dòng)保護(hù)。包括司機(jī)座、機(jī)座、護(hù)欄、擋板、護(hù)罩等輔助用品及材料。對于多繩摩擦式提升機(jī)還包括導(dǎo)向輪裝置及摩擦輪襯墊的車槽裝置。3 提升機(jī)的選型計(jì)算煤礦主井主要為了煤炭的運(yùn)輸提升，而副井只作為下放材料，設(shè)備，以及排矸（立井還作為人員上下的通道），副井一般采用罐籠提升。本次設(shè)計(jì)的就是副井所使用的提升機(jī)。年提升矸石量：108000t工作制度：年工作日330d，每天凈提升時(shí)間16h。井口軌面標(biāo)高 + 大巷軌面標(biāo)高(一水平) +505m 大巷軌面標(biāo)高(二水平) +415m井筒垂深 445m提升高度（一水平） 提升高度（二水平） 最大班下井人數(shù)： 350人。最大件重量：25t(液壓支架拆后包括平板車的最大質(zhì)量)。 根據(jù)礦井的年產(chǎn)量及輔助提升量，經(jīng)計(jì)算，（寬窄各一個(gè)），鋼絲繩罐道，寬灌籠質(zhì)量為Q=18500kg，每次載人數(shù)98人，窄罐籠質(zhì)量為Q=10000kg,每次載人數(shù)72人。，礦車自重QZ=720kg，載矸量為Qm=2700kg。提升物料（按提矸計(jì)算）：Q矸=Q+Qm+QZ=18500+2700+720=21920kg提升人員：Q人=Q+Qr=18500+5700=24200kg提升最大件設(shè)備：Q大件=18500+25000=43500kg式中:Qr—每次乘載人員重量,按最多98人計(jì)算。 25000—液壓支架拆后包括平板車的最大質(zhì)量。P`K大件===P`K人==式中:Hc—鋼絲繩懸垂長度Hc=H+Hj+Hh=445+15+10=470m n—首繩鋼絲繩根數(shù) Hh—尾繩環(huán)高度 H—礦井深度，m； Hj—井架高度，在尚未精確確定時(shí)，可按下面數(shù)值選取：罐籠提升Hj 根據(jù)以上計(jì)算，首繩選用型鋼絲繩左右捻各兩根。其技術(shù)參數(shù)如下：鋼絲繩直徑dk=38mm，鋼絲破斷拉力總和Qq=1136KN，鋼絲繩單位長度質(zhì)量為Pk=。qk180。=Pk=2=式中:n1—尾繩鋼絲繩根數(shù) 所以 提升鋼絲繩和平衡鋼絲繩參數(shù)如圖31所示內(nèi)容提升鋼絲繩平衡鋼絲繩型號(hào)直徑38mm數(shù)量/根42質(zhì)量/(kg/m)抗拉強(qiáng)度/MPa17701370破斷拉力/kN11361490長度/(m/根)710620圖31最大靜張力(按提升最大設(shè)備計(jì)算)Fj=Q+Q大件+nPkHj+n1qk(H+Hh)=18500+43500+415+2(445+10)=61755kg最大靜張力差Fc=Qr+（1850010000）=14200kg據(jù)此副井提升裝置選用JKMD型落地式多繩摩擦提升機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)為：摩擦輪直徑D=3500mm，天輪直徑DT=3500mm，最大靜張力570kN，最大靜張力差180kN，鋼絲繩根數(shù)4根，摩擦輪鋼絲繩間距300mm，提升速度V=6 m/s，變位質(zhì)量10940kg，襯墊摩擦系數(shù)。電動(dòng)機(jī)功率式中：K——礦井阻力系數(shù)，取K=；Q——一次提升人員質(zhì)量（按寬罐籠計(jì)算）；計(jì)入罐籠質(zhì)量差；Φ——提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，加減速度及鋼絲繩重力因素影響系數(shù)；ηj——減速器傳動(dòng)效率，ηj=；根據(jù)計(jì)算的電動(dòng)機(jī)的功率，選取型號(hào)為ZKTD215/56的電機(jī)，功率為1250KW，轉(zhuǎn)速n=55r/min，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量md=20000kg?m2。允許的鋼絲繩安全系數(shù) （提升矸石）提升矸石時(shí)m== 提升系統(tǒng)計(jì)算過卷高度 Hg=防撞梁距導(dǎo)向論中心的垂高 Hf=兩天輪中心垂高 Ha=本體高度 Hr=井架高度計(jì)算式為 上繩弦長計(jì)算上繩弦長計(jì)算式為 上繩仰角計(jì)算上繩仰角計(jì)算式為 下繩弦長計(jì)算 下繩弦長計(jì)算式為 下繩仰角計(jì)算 下繩仰角計(jì)算式為 圍包角計(jì)算 圍包角計(jì)算式為 上弦距下弦最小距離計(jì)算 上弦距下弦最小距離計(jì)算式為4 提升機(jī)卷筒的設(shè)計(jì) 按照鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù)分，卷筒分單層繞和多層繞兩種。一般起重機(jī)大多采用單層繞卷筒。只有在繞繩量特別大或特別要求機(jī)構(gòu)緊湊的情況下，為了縮小卷筒的外形尺寸，才采用多層繞的方式。本設(shè)計(jì)采用單層繞。 按照卷筒的表面分，有光卷筒和帶螺旋槽卷筒兩種。光卷筒用于多層卷繞，其結(jié)構(gòu)比較簡單，鋼絲繩按螺旋形緊密地排列在卷筒表面上，繩圈的節(jié)矩等于鋼絲繩的直徑。由于鋼絲繩和卷筒表面之間接觸應(yīng)力較高，相鄰繩圈在工作時(shí)又有摩擦，鋼絲繩使用壽命就要降低。為了使鋼絲繩在卷筒表面上排列整齊，單層繞卷筒一般都有螺旋槽，有了繩槽后，使鋼絲繩與卷筒的接觸面積增加，因而減小了它們之間的接觸應(yīng)力，也消除了在卷筒卷繞過程中繩圈間可能產(chǎn)生的摩擦，因此提高了鋼絲繩的使用壽命，目前，多層繞卷筒也制成帶繩槽的，更為合理。繩槽在卷筒上的卷繞方向可以制成左旋或右旋。單聯(lián)滑輪組的卷筒只有一條螺旋繩槽；雙聯(lián)滑輪的卷筒，兩側(cè)應(yīng)分別右一條左旋和右旋的繩槽。繩槽的形狀分別為標(biāo)準(zhǔn)繩槽和深槽兩種，如圖（4—1）。 卷筒繩槽的確定查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊知，卷筒繩槽槽底半徑R，槽深c 槽的節(jié)矩t 其尺寸關(guān)系為： R=（~）d（ d 為鋼絲繩直徑 ） 繩槽深度：標(biāo)準(zhǔn)槽：=（~）d （mm） 深槽： =（~） d （mm） 繩槽節(jié)距：標(biāo)準(zhǔn)槽：＝d＋（2～4） （mm） 深槽： ＝d＋（6～8） （mm） 卷筒槽多數(shù)采用標(biāo)準(zhǔn)槽，只有在使用過程中鋼絲繩有可能脫槽的情況才使用深槽，本設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)槽，鋼絲繩直徑選用38mm， R=（～）d mm=～21mm 取R=20mmc=（~）d mm =~14mm 取c=12mm t＝d＋（2～4）mm=40mm卷筒按照轉(zhuǎn)矩的傳遞方式來分．有端側(cè)板周邊大齒輪外嚙合式和筒端或筒內(nèi)齒輪內(nèi)嚙合式，其共同特點(diǎn)是卷筒軸只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計(jì)卷筒采用內(nèi)齒輪嚙合式。如圖（4—2）。圖 4—2 內(nèi)齒嚙合式卷筒卷筒的設(shè)計(jì)主要尺寸有節(jié)徑 、卷筒長度 L 、卷筒壁厚 δ。 卷筒節(jié)徑設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選取標(biāo)準(zhǔn)卷筒節(jié)徑=3500mm 卷筒的長度設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選取標(biāo)準(zhǔn)卷筒長度為1500mm 卷筒壁厚設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為了延長鋼絲繩的壽命，用鑄鐵卷筒，對于鑄鐵卷筒可按經(jīng)驗(yàn)公式初步確定，然后進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。對于鑄鐵筒壁厚 mm 根據(jù)鑄造工藝的要求，鑄鐵卷筒的壁厚不應(yīng)小于12 mm， mm ＝3500＋（6～10） ＝70+8 ＝78 mm所以卷筒的參數(shù)選擇為：繩槽節(jié)距t＝38mm、槽底半徑＝12mm、卷筒直徑＝3500mm、卷筒長度L=1500mm、卷筒壁厚。 卷筒強(qiáng)度計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二冊可知，卷筒材料一般采用不低于HT200的