【正文】 繩摩擦輪)提升機(jī)，對(duì)其制動(dòng)系??統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對(duì)提升機(jī)的制動(dòng)器選型過(guò)程中，因盤式制動(dòng)器是近年來(lái)應(yīng)用較多的一種新型制動(dòng)器，它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)及良好的安全性能被廣大用戶認(rèn)可，特別是在結(jié)合了液壓系統(tǒng)和 PLC 控制之后，液壓系統(tǒng)和 PLC 超強(qiáng)的控制性能為盤式制動(dòng)器的應(yīng)用提供了巨大的工作平臺(tái)。制動(dòng)盤的制動(dòng)力，靠油缸內(nèi)充入油液而推動(dòng)活塞來(lái)壓縮盤式彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。液壓盤式制動(dòng)器作為最新一種制動(dòng)器，具有許多優(yōu)點(diǎn)，所以它在現(xiàn)代多種類型提升機(jī)中獲得廣泛的應(yīng)用。它具有制動(dòng)力大、工作靈活性穩(wěn)定、敏感度高等特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)安全具有重要意義。關(guān)鍵詞：提升機(jī)；多繩摩擦；制動(dòng)器；設(shè)計(jì)；液壓傳動(dòng)。AbstractCurrently many of our coal mine has turned to deep mining. Mine coal upgrading equipment as the key equipment holds an important position in mechanized production of the mine. The brakes are one of the important ponents of a direct bearing on Hoist the safe operation of equipment.Multirope friction hoist with small size, light weight, safe, reliable, and strong ability to upgrade apply to the deeper mine hoist. In this paper, the braking system for JKMD type ( meters over fourrope friction round) hoist have been designed.?In the hoist brake selection process, because in recent years disc brake is used in the new brakes It39。s unique strengths and good safety performance recognized by the majority of users. Especially in the light of the hydraulic control system and the PLC, Hydraulic System and PLC super performance of the disc brake provides a tremendous platform for the work. Brake disc braking force and rely on the fuel tank filled with oil that drives the piston to press spring to achieve Disc.Hydraulic disc brakes as the latest development of a brake, which has many advantages. Therefore it in a modern aircraft types to upgrade gain wider application. It is the braking force, flexibility stability, high sensitivity。 on production safety is of great significance.Keywords: Hoist。 Multirope friction。 Brake。 Design。 Hydraulic drive. 第 1 章 礦井提升設(shè)備概述 提升機(jī)的定義礦井提升機(jī)是礦井大型固定設(shè)備之一，它的主要任務(wù)就是沿井筒提升煤炭、礦石和矸石；升降人員和設(shè)備；下放材料和工具等。礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的紐帶，是主要的提升運(yùn)輸工具，因此它整個(gè)礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。 提升機(jī)的分類 按用途分(1) 主井提升設(shè)備主井提升設(shè)備的任務(wù)是專門提升井下生產(chǎn)的煤炭。年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸以上的礦井，主井提升容器多采用箕斗；年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸以下的礦井，一般采用罐籠(立井)或串車(斜井)。(2) 副井提升設(shè)備副井提升設(shè)備的任務(wù)是提升矸石、廢料，下放材料，升降人員和設(shè)備等。副井提升容器采用普通罐籠(立井)和串車(斜井) 。 按拖動(dòng)方式分按提升機(jī)電力拖動(dòng)方式分為交流拖動(dòng)提升設(shè)備和直流拖動(dòng)提升設(shè)備。 按提升容器類型分分為箕斗、罐籠、串車等提升設(shè)備。 按井筒的傾角分提升設(shè)備按井筒傾角可分為立井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備。立井提升時(shí)，提升，提升容器一般采用礦車(串車)或斜井箕斗。串車提升適用于井筒傾角不大于；斜井箕斗提升適用于井筒傾角在 ~ 范圍0253內(nèi)。近年來(lái)大型斜井提升多采用膠帶輸送機(jī)。 按提升機(jī)類型分(1) 單繩纏繞式提升設(shè)備單繩纏繞式提升設(shè)備目前大部分為直徑圓柱型滾筒，在個(gè)別的老礦井，還有使用變直徑滾筒( 如雙圓柱圓錐型滾筒)提升設(shè)備。1) KJ 型( 2~3m)和 BM 及 JKA 型單繩纏繞式提升機(jī)?KJ( 2~3m)型單繩纏繞式提升機(jī)是我國(guó)在 1958~1966 年生產(chǎn)的仿蘇 BM2A型提升機(jī)，按滾筒個(gè)數(shù)來(lái)分，有單滾筒和雙滾筒的提升機(jī)；按布置方式來(lái)分，有帶地下室和不帶地下室的提升機(jī)，可根據(jù)設(shè)計(jì)而選用，但二者技術(shù)性能完全相同。(A) KJ 型( 2~3m)提升機(jī)代號(hào)意義以 KJ2 型為例說(shuō)明如下：??K礦井；J卷?yè)P(yáng)機(jī) (提升機(jī))；2雙滾筒(單滾筒時(shí)為 1)；，m；， m；D帶地下室(無(wú) D 字表示不帶地下室)；20減速器名義傳動(dòng)比。(B) KJ 型( 2~3m)和 BM 型提升機(jī)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)主要有：?(a) 制動(dòng)裝置采用角移式塊型制動(dòng)器,重錘制動(dòng)傳動(dòng)，油壓操縱裝置；(b) 雙滾筒提升機(jī)采用手動(dòng)渦輪渦桿式調(diào)繩離合器；(c) 減速器采用漸開線人字形齒輪傳動(dòng)；(d) 使用機(jī)械牌坊式深度指示器；(e) 設(shè)有機(jī)械限速器。(C) JKA 型單繩纏繞式提升機(jī)是在 KJ 型提升機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)后制造的。JKA型雙滾筒提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上具有下列特點(diǎn)：(a) 調(diào)繩裝置即離合器為電動(dòng)渦輪渦桿式離合器，因而調(diào)繩工作簡(jiǎn)便省力；(b) 采用綜合式制動(dòng)器 ,改善了閘瓦的磨損情況；(c) 液壓站采用手動(dòng)控制的低壓電液調(diào)節(jié)閥和電磁鐵控制的安全三通閥，分別對(duì)工作制動(dòng)和安全制動(dòng)進(jìn)行控制；(d) 減速器采用圓弧形人字齒輪傳動(dòng)，提高了減速器的承載能力，并減輕了重量。2) KJ 型( 4~6m)和 HKM3 型單繩纏繞式提升機(jī)?蘇聯(lián)新克拉馬托爾機(jī)械制造廠生產(chǎn)的 HKM3 型提升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(a) 滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)；(b) 采用氣動(dòng)齒輪式調(diào)繩離合器；(c) 制動(dòng)器為新平移式塊閘；(d) 采用壓氣制動(dòng)傳動(dòng)裝置；(e) 使用機(jī)械牌坊式深度指示器；(f) 減速器采用漸開線人字齒輪，有一級(jí)傳動(dòng)和二級(jí)傳動(dòng)兩種；(g) 有電氣限速器 ,還有機(jī)械限速器。我國(guó)現(xiàn)有煤礦礦井多數(shù)是按照五十年代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，為了快出煤、多出煤，當(dāng)時(shí)主要是建設(shè)中、小型礦井，并且首先開采淺部煤層。五十年代，我國(guó)的礦井提升設(shè)備主要是從蘇聯(lián)進(jìn)口的 BM 型產(chǎn)品和國(guó)產(chǎn)仿蘇 KJ 型產(chǎn)品，設(shè)備的可選性小，主要是滿足開采淺部煤層的需要。進(jìn)入 80 年代以后，我國(guó)許多煤礦礦井已逐漸轉(zhuǎn)向中深部開采，國(guó)家統(tǒng)煤礦礦井的平均深度已由 200 米延伸到 400 米，現(xiàn)在已達(dá) 600 米、1000 米。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，落地式摩擦提升設(shè)備，是在礦井延伸后使現(xiàn)有提升設(shè)備滿足加大提升高度要求的行之有效的辦法。(A) 主提升鋼絲繩的選擇(a) 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)優(yōu)先選用三角股鋼絲繩及線接觸圓股鋼絲繩，當(dāng)由于供應(yīng)原因，亦可以選用普通圓股點(diǎn)接觸平行捻鋼絲繩。鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度宜選用 1550 帕。610(b) 鋼絲繩的安全系數(shù)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，鋼絲繩的安全系數(shù) 應(yīng)符合下式：m升降人員和物料 ??升降物料 7式中 —提升鋼絲繩的懸垂長(zhǎng)度，m。Hc(c) 鋼絲繩數(shù)目選擇落地摩擦式提升機(jī)的鋼絲繩樹木以 2~4 繩為宜。(B) 尾繩的選擇目前，絕大多數(shù)使用多繩摩擦式提升機(jī)的礦井，都由原來(lái)選用扁鋼絲繩作平衡尾繩而改為使用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。新建的礦井，設(shè)計(jì)中也已全部選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。這主要是因?yàn)楸怃摻z繩生產(chǎn)效率低、供應(yīng)困難。選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩時(shí)，以多層股（不旋轉(zhuǎn)）圓股鋼絲繩中的 187 和347 兩種結(jié)構(gòu)較為合適。但目前這兩種產(chǎn)品尚不能滿足需要，因而當(dāng)供應(yīng)困難時(shí)，也可選用普通圓股鋼絲繩，如選用 619 和 637 等。應(yīng)注意的是，選用鋼絲繩股中的鋼絲不可過(guò)細(xì)，并應(yīng)盡可能選用鍍鋅鋼絲繩，以提高使用壽命。當(dāng)采用兩條平衡尾繩時(shí)，可以選用左向交互捻和右向交互捻的鋼絲繩各一條。(a) 主導(dǎo)輪直徑 D 的確定根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，主導(dǎo)輪直徑 D 應(yīng)符合式：無(wú)導(dǎo)向輪 80d?有導(dǎo)向輪 1式中 —主提升鋼絲繩直徑， mm；主導(dǎo)輪直徑 D 除應(yīng)符合上述規(guī)定外，還應(yīng)按摩擦襯墊的許用比壓 〔q〕來(lái)校核，即： sxpqnd???????式中 —主導(dǎo)輪上升（重載）側(cè)鋼絲繩靜張力，N ；s —主導(dǎo)輪下降（重載）側(cè)鋼絲繩靜張力，N ；xs [q]—摩擦襯墊的許用比壓，取[q]= ；4201?帕 —主繩數(shù)目。pn根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有 3 米以下提升機(jī)改造后的主導(dǎo)輪直徑 D 可取為： 滾筒直徑（m） 主導(dǎo)輪直徑（m ） ~ ~ ~(C) 鋼絲繩間距 nA20~5nAm?(D) 天輪直徑 w?1wd?(E) 鋼絲繩在摩擦襯墊上的圍包角 ?當(dāng)井深大于 300 米時(shí)，?。?0~28?如圖 11 （a） 、 （b） 。當(dāng)井深小于 300 米時(shí)，取： 07236a?????如圖 11 （c） 、 （d） 。正 常 包 圍 角 a（ 井 深 大 于 30m） 特 殊 加 大 包 圍 角 a（ 井 深 小 于 30m）圖 11 纏繞式提升機(jī)摩擦襯片上的包圍角選擇(2) 多繩摩擦式提升設(shè)備多繩摩擦式提升設(shè)備可分為塔式和落地式（KJM 和 JKMD 型多繩摩擦輪提升機(jī)） 。多繩摩擦提升機(jī)的井架一般多采用鋼結(jié)構(gòu)四斜腿井架。放繩掛罐后在主繩張力水平分力作用下，使井架產(chǎn)生彈性變形、井架有傾斜現(xiàn)象。一般井筒采用凍結(jié)施工，井架基礎(chǔ)隨著井筒凍結(jié)層解凍變化。基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)生少量下降。井架在受主繩張力作用下基礎(chǔ)下沉不均衡．也會(huì)使井架傾斜。由于井架傾斜、天輪軸心線相對(duì)位移，這種位移一般在投入使用初期產(chǎn)生，并漸漸逐于穩(wěn)定。另外，天輪繩槽摩擦襯墊一般采用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品尼龍 10進(jìn)口 K25，由于襯墊是磨損材料，從初期使用到更換之前，即剩余厚度為鋼絲繩直徑一半之前，提升繩落繩點(diǎn)向絞車房方向漸變位移，一般位置變化范圍 0—30mm。多繩提升機(jī)由于使用了數(shù)根鋼絲繩代替一根鋼絲繩。鋼絲繩的直徑變小了，摩擦輪的直徑因而變小，但由于有多根鋼絲繩，所以摩擦輪變?yōu)槟Σ镣玻瑢挾壬杂屑訉?。設(shè)采用 n 根鋼絲繩，則多繩與單繩提升機(jī)鋼絲繩直徑間有如下關(guān)系： 1ndm?同理，摩擦筒（主導(dǎo)輪）直徑： 1nD多繩摩擦提升機(jī)如圖 12 所示：1主 導(dǎo) 輪2天 輪3提 升 機(jī) 鋼 絲 繩4提 升 容 器5尾 繩1—主導(dǎo)輪 2—天輪 3—提升機(jī)鋼絲繩 4—提升容器 5—尾繩圖 12 多繩摩擦提升機(jī)主軸裝置的特點(diǎn)：它與纏繞式提升來(lái)代替木襯，由于摩擦提升是靠摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力的，所以襯墊擠壓固定在筒殼上。摩擦襯墊形成襯圈，其上再車出繩槽，初車時(shí)槽深為 1/3 繩徑，槽距（即繩心距）約為繩徑的 10倍利用熟知的柔索歐拉公式可知，摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力的極限比值為 1122uauaFee?或式中 —自然對(duì)數(shù)的底，等于 ；e —鋼絲繩對(duì)于摩擦輪的圍包角；a —鋼絲繩與襯墊間的摩擦系數(shù)，通常取 = u當(dāng)鋼絲繩拉力比 大于上式右端所給出的數(shù)值時(shí)，鋼絲繩對(duì)摩擦輪產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。12F為了避免這種滑動(dòng)，兩側(cè)拉力不能達(dá)到其極限比值，而應(yīng)有一安全系數(shù)，式改寫為 212()uaFe??若考慮防滑而加入防滑安全系數(shù) ，則有? 12()(1)uaFe??或者 12ua式中 —防滑安全系數(shù)，如果式中 和 僅計(jì)及靜力，則得防滑安全系數(shù)；如果?12F計(jì)算 和 時(shí)考慮了慣性力的影響，則得動(dòng)防滑安全系數(shù) 。我國(guó)煤礦設(shè)計(jì)規(guī)1F2 d?范規(guī)定 .57di??????有些國(guó)家不按拉力差來(lái)考慮防滑，而是把兩側(cè)的拉力比的極限值控制在 以內(nèi)，即：