【正文】 KMD型提升機(jī)使用液壓盤式制動裝置。 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。不難看出，多繩摩擦式提升機(jī)的一個根本特點和優(yōu)點是鋼絲繩不在主導(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。圖1—1所承為單繩纏繞式單卷筒提升機(jī)，卷筒上固定兩根鋼絲繩，并應(yīng)使每根鋼絲繩在卷簡上的纏繞方向相反。(4)發(fā)展各種新型和專用提升設(shè)備除目前已出現(xiàn)的落地式提升機(jī)、布雷爾提升機(jī)和采用鋼芯膠帶牽引的摩擦式提升機(jī)外； 國外還研制了起重式提升機(jī)、各種不同包圍角的多繩摩擦式提升機(jī)(用于淺井)．另外，還研制了不同形式的無繩提升設(shè)備，現(xiàn)已知的有機(jī)械式、電磁式、水力式和風(fēng)動式。國外大型提升機(jī)都采用多繩摩擦式提升機(jī)。我國礦井提升設(shè)備在上述技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國家相比有一定的差距，自動化和多機(jī)集中控制技術(shù)方面差距大，產(chǎn)品在國際市場上缺乏競爭能力。因此礦井提升機(jī)至少要服務(wù)二十年以上而不需大修。后者的優(yōu)點是：可采用較細(xì)的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機(jī)組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。纏繞式礦井提升機(jī)有單卷筒和雙卷筒兩種，鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。8）主導(dǎo)輪上不纏繩，提升鋼絲繩沒有在纏繩時沿軸中心方向上的擠壓力（單繩纏繞式礦井提升機(jī)上會受這種力的影響，通常稱之為“咬繩”），而且，由于鋼絲繩承受的動應(yīng)力和靜應(yīng)力都低，因而有利于鋼絲繩使用壽命的提高。在國內(nèi)外，多繩摩擦式提升機(jī)得到飛躍發(fā)展，同單繩纏繞式提升機(jī)相比，它具備以下優(yōu)點：1）由于鋼絲繩不是纏繞在卷筒上，所以提升高度不受卷筒容繩量的限制，更適用于深井提升，這是多繩提升機(jī)較突出的優(yōu)點。摘要 本文對多繩磨擦式礦井提升機(jī)發(fā)展及應(yīng)用、種類及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了綜合闡述，對多繩摩擦式礦井提升的優(yōu)缺點進(jìn)行了分類和研究；論證了多繩摩擦提升的工作原理；介紹了多繩摩擦式礦井提升機(jī)的各種型號；在制動工作原理進(jìn)行說明的基礎(chǔ)上，對制動器進(jìn)行了選型。 systemv目 錄摘要 iAbstract ii前言 v1 提升機(jī)的概述 1 1 2 42 提升機(jī)的組成 6 工作機(jī)構(gòu) 6 制動系統(tǒng) 7 7 制動裝置的類型 8 機(jī)械傳動系統(tǒng) 8 8 9，控制和自動保護(hù)系統(tǒng) 9 103 提升機(jī)的選型計算 11 11 11 12 12 12 13 13 13 14 14 15 15（提升矸石） 15 提升系統(tǒng)計算 15 15 上繩弦長計算 16 上繩仰角計算 16 下繩弦長計算 16 下繩仰角計算 16 圍包角計算 16 上弦距下弦最小距離計算 164 提升機(jī)卷筒的設(shè)計 18 18 卷筒繩槽的確定 18 19 卷筒節(jié)徑設(shè)計 20 卷筒的長度設(shè)計 20 卷筒壁厚設(shè)計 20 卷筒強(qiáng)度計算 205 卷筒主軸的設(shè)計 22 卷筒軸的受力分析與工作應(yīng)力分析 22 軸的設(shè)計計算 22 23 軸的校核 246 提升機(jī)的制動系統(tǒng) 25 盤式制動器 25 盤式制動器的布置方式 26 盤式制動器的工作原理 27 27 盤式制動器工作時所需制動力 27 每副閘應(yīng)有的制動力矩 30 30 30 盤式制動器的調(diào)整和維護(hù) 34 閘瓦間隙的調(diào)整 34 蝶形彈簧的檢查 347 提升機(jī)的液壓站 35 液壓站的功用 35 提升機(jī)液壓站的工作要求 35 液壓站的組成部分 35 358 提升機(jī)電控系統(tǒng) 37 37 37 40 42 特點 42 43 提升機(jī)各部分分析 47結(jié)論 68致謝 69參考文獻(xiàn) 70前言目前，國外多繩摩擦式礦井提升機(jī)的發(fā)展方向是：發(fā)展落地式和斜井多繩摩擦式提升機(jī)，研究其用于特淺井、盲井的可能性，以擴(kuò)大起使用范圍；采用新結(jié)構(gòu)，以減小機(jī)器的外形尺寸和重量；實現(xiàn)自動化和遙控，以提高工作的可靠性和生產(chǎn)效率。7）由于主導(dǎo)輪寬度較小，軸的跨度也小，改善了主軸的負(fù)載性能。按提升鋼絲繩的工作原理分纏繞式礦井提升機(jī)和摩擦式礦井提升機(jī)。按提升繩的數(shù)量又分為單繩摩擦式礦井提升機(jī)和多繩摩擦式礦井提升機(jī)。一個年產(chǎn)150萬噸的礦井，停產(chǎn)一天就要損失大約20萬元。生產(chǎn)的產(chǎn)品供世界上二十多個國家使用。目前．世界上一次提升最大重量已達(dá)63t。有些國家生產(chǎn)的多繩提升機(jī)，塔式和落地式多繩提升機(jī)大致各占5O%。 單繩纏繞式提升機(jī) 多繩纏繞式提升機(jī) 1滾筒；2鋼絲繩；3容器； 1主導(dǎo)輪；2鋼絲繩；3平衡尾繩；4平衡尾繩；5天輪 4容器；5導(dǎo)向輪 圖l—1提升機(jī)安裝在地面提升機(jī)房里，鋼絲繩一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪后懸掛提升容器。當(dāng)主導(dǎo)輪由電動機(jī)通過減速器帶動向某一個方向轉(zhuǎn)動時，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)輪一起運動，從而實現(xiàn)容器的提升和下放。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，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))。JKA型提升機(jī)使用液壓綜合式制動裝置。主要有兩種：蛇形彈簧聯(lián)軸器(用于聯(lián)接電動機(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，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。 自動保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具有如下性能： (1)提升機(jī)超速時(包括等速和減速階段的超速)自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (2)提升容器過卷時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (3)制動油欠壓或超壓時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (4)潤滑油欠壓或超壓時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (5)軸承溫升過高和制動油溫升過高時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (6)閘瓦磨損超過規(guī)定值時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (7)電功機(jī)過電流或失壓(斷電)時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。最大件重量：25t(液壓支架拆后包括平板車的最大質(zhì)量)。=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)。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。如圖（4—2）。當(dāng)3時彎曲應(yīng)力和扭曲應(yīng)力的合成力不超過壓應(yīng)力10%,所以當(dāng)3時只計算壓應(yīng)力即可。由卷揚(yáng)機(jī)工作情況和軸的受力分析可知，a、b因卷筒軸主要承受彎矩，可簡化為簡單的心軸。 圖 5—1 卷筒軸的類型 a: 軸固定式 b、c: 軸轉(zhuǎn)動式 軸的設(shè)計計算已知條件：鋼絲繩直徑 d=38mm摩擦輪直徑 Dm=繩槽半徑 R=20mm繩槽深度標(biāo)準(zhǔn)槽 C=12mm鋼絲繩間距 L=300mm卷筒厚度 卷筒寬度 B=1500mm從減速器出來的軸的輸出功率P3=1152KW，聯(lián)軸器效率：則作用在主軸上的功率軸上轉(zhuǎn)速n=軸上轉(zhuǎn)矩 選取45號鋼作為軸的材料，調(diào)至處理。制動系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)(制動器，通常稱閘)和傳動機(jī)構(gòu)組成。根據(jù)所需制動力矩的大小，一臺提升機(jī)可以同時布置兩副四副或更多副盤式制動器。柱塞13與銷子14的連接采用榫槽結(jié)構(gòu)，在擰動螺釘7時不致使柱塞13轉(zhuǎn)動，以便調(diào)整閘瓦間隙。盤式制動器的結(jié)構(gòu)如圖63所示：圖63盤式制動器的結(jié)構(gòu)圖 盤式制動器工作時所需制動力 如圖所示，活塞同時受彈簧的作用力，壓力油產(chǎn)生的力，綜合阻力包括空行程壓縮彈簧的力)作用，制動狀態(tài)時的作用力方向與相反。液壓盤式制動器結(jié)構(gòu)示意圖如圖66所示：1— 制動盤；2—閘瓦；3—活塞；4—彈簧圖66式中 —作用在活塞上的油壓，；—油缸直徑，；—柱塞直徑?；钊ぷ餍枰淖钚毫Γㄐ剩? 安全制動閘的最小調(diào)整釋放壓力 已知液壓缸：工作油壓—P=； 活塞直徑—D= 活塞面積—A=制動器液壓缸如圖67所示：圖67計算下列數(shù)值：= P， ——總阻力損失率，=~ 當(dāng)活塞 m/s時，取=；當(dāng)活塞 m/s時，取=，所以=，得=87KN。蝶形彈簧可按下述方法檢查：首先使閘瓦合上，機(jī)器處于全制動狀態(tài)。（2） 在安全制動時能迅速回油，并實現(xiàn)提升機(jī)二級制動。二位四通閥控制調(diào)繩離合器，二位五通閥為游動滾筒制動器和調(diào)繩離合器油路的閉鎖器。吸油管與回油管不能靠的太近，以免回油飛濺成泡沫，容易將空氣吸入油泵；3) 平時要及時更換實效的密封元件和摩損超限的液壓元件；4) 工作中要保證油液的清潔，防止雜質(zhì)或污物混入油液，否則就會使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生各種障礙；5) 經(jīng)常檢查濾油器的工作狀況。（1）使用范圍① 環(huán)境溫度 5℃－+40℃② 相對濕度 不超過90％（+20℃）③ 其周圍環(huán)境空氣中沒有導(dǎo)電塵埃和絕緣材料的氣體和微粒，無爆炸性氣體和煤塵；④ 沒有劇烈振動、沖擊的場所⑤ 沒有高溫、結(jié)霜、雨淋的場所（1）手動和半自動功能系統(tǒng)有手動和半自動兩種運行功能，在半自動狀態(tài)下，提升機(jī)的啟動由主令手動給定速度，等運行到變坡點后通過司機(jī)按半自動運行按鈕實現(xiàn)半自動運行，半自動運行時等速、減速及停車按預(yù)先設(shè)定的速度圖運行；在手動狀態(tài)下，提升機(jī)在操作司機(jī)的控制下運行。③ 當(dāng)提升過程中發(fā)生潤滑油壓力過高、過低，潤滑油溫高、液壓站油溫高時、上位機(jī)和操作臺上均有相應(yīng)的一次提升故障信息顯示，點亮相應(yīng)信號燈，告知司機(jī)可以完成本次提升工作。4％。（12）故障監(jiān)視及記錄功能 應(yīng)用可編程序（PLC）控制技術(shù)和通訊技術(shù)，配合精度高、穩(wěn)定性好的旋轉(zhuǎn)編碼器、無觸點感應(yīng)式電位器、霍爾傳感器及閘瓦磨損開關(guān)，對電機(jī)、滾筒及天輪等提升機(jī)的各種運行工況及參數(shù)進(jìn)行采集、處理、顯示、 存貯，使提升機(jī)不僅具有良好的啟動、停車、調(diào)速和功率平衡等功能，而且能監(jiān)測設(shè)備各部位的運行情況，對松繩、斷繩、深度指示器失效、過速及閘瓦磨損等不正常狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)，顯示和記錄故障類型，具有完善的保護(hù)和自診斷功能。這樣做，不僅耗電量大，閘瓦磨損快，而且操作人員工作非常緊張，安全性、可靠性差。系統(tǒng)保護(hù)記憶 應(yīng)用可編程序（PLC）控制技術(shù)和通訊技術(shù)，配合精度高、穩(wěn)定性好的旋轉(zhuǎn)編碼器、無觸點感應(yīng)式電位器及霍爾傳感器，對電機(jī)、滾筒及天輪等提升機(jī)的各種運行工況及參數(shù)進(jìn)行采集、處理、顯示、 存貯，使提升機(jī)不僅具有良好的啟動、停車、調(diào)速和功率平衡等功能，而且能監(jiān)測設(shè)備各部位的運行情況，對松繩、斷繩、深度指示器失效等不正常狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)，顯示和記錄故障類型，具有完善的保護(hù)和自診斷功能。2） 合電源柜內(nèi)電源開關(guān)CAI（電源互投裝置），觀察面板上的電壓表三相電壓是否正常。油壓正常才允許開車。開車操作中的注意事項（1）起動過程分兩個階段，一個階段叫初加速，另一個階段叫主加速。 ⑥ 滾筒上繩的排列情況和出繩的松馳情況。（4） 斷開“四通閥”開關(guān)，將“調(diào)繩開關(guān)”旋至調(diào)繩位置，合上10AK開關(guān)，合上“五通閥”開關(guān)7AK，將司機(jī)操作臺左手柄向前推，調(diào)繩離合器開始合上，當(dāng)離合器完全合上時，“離合器合上”信號燈點亮，所有調(diào)繩過程結(jié)束。（7） 將調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)打到正常工作位置。高壓換向器由提升機(jī)下放接觸器KM提升機(jī)提升接觸器KM3和主接觸器KM1組成，用以控制電動機(jī)轉(zhuǎn)向和電源的通斷。測速回路的核心元件是測速發(fā)電機(jī)BR，它由主電動機(jī)拖動，其輸出電壓和極性反映了提升系統(tǒng)的實際速度和旋轉(zhuǎn)方向。通過KV13在換向回路內(nèi)動斷觸點，使電動機(jī)二次給電，自動實現(xiàn)脈動爬行。（1）。當(dāng)制動油壓過高時，油壓繼電器KP1的觸點閉合，K2得電，其動斷觸點斷開，同時信號燈HLR2發(fā)光指示。（9），將調(diào)繩閉鎖回路短接；調(diào)繩時該觸點打開，將調(diào)繩閉鎖回路接入安全回路，以保證調(diào)繩過程的安全。當(dāng)制動手把逐漸向松閘位置移動時，帶動自整角機(jī)反時針旋轉(zhuǎn)，其電壓逐漸升高，磁放大器輸出給線圈Y1中的電流也逐漸增大。可調(diào)閘制動轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)也有手動和自動兩種方式(本設(shè)備只有手動控制方式)。當(dāng)手把移到緊閘位置時，RPt8上的電壓最小，截止負(fù)反饋線圈中的電流最大，使A1的輸出最小，閘便抱緊，實現(xiàn)了手動控制。根據(jù)設(shè)計要求，當(dāng)超速5％時應(yīng)貼閘皮，超速8％時抱死閘，如果給定速度大于實際速度，使A1趨于飽和時，輸出電流保持最大值基本不變，仍處于全松閘狀態(tài)。正常運行時，反映實際速度的負(fù)激磁安匝IcN～等于給定速度的正激磁安匝Ig～，速度偏差為零?？刂菩盘栯妷河蓛蓚€回路組成一個或門電路，只要其中之一達(dá)到觸發(fā)要求時，即可使晶閘管觸發(fā)制動。KZG型晶閘管整流柜主回路采用單相半控橋式整流電路，有晶閘管V