【文章內(nèi)容簡介】 作用是作為制動力的能源，并控制制動器動作，即根據(jù)需要來分別實(shí)現(xiàn)工作制動和安全制動。 機(jī)械傳動系統(tǒng) 機(jī)械傳動系統(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，而用作拖動的電動機(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機(jī)拖動外，一般情況下不能將主軸與電動機(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力。 本絞車采用的是 一級斜齒輪減速器 ，主要由齒輪軸、輸出軸、傳動齒輪、軸承、箱體等組成。其公稱傳動比為 1： 。在減速器的箱體上有視孔窗，用以檢查齒輪嚙合情況和加注潤滑油。下部設(shè)有油尺用以檢查減速箱中的油位。 2)．聯(lián)軸器是用來聯(lián)接提升機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，并傳遞動力． 型礦用提升絞車電動機(jī)與減速器的聯(lián)接采用 彈性柱銷聯(lián)軸器 。它由半聯(lián)軸器、柱銷等零件組成。由于柱銷具有緩沖和減震作用，因而具有傳動平穩(wěn)、噪音小、安全可靠、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。主軸與減速器輸出軸 的連接采用齒式聯(lián)軸器。它主要由半聯(lián)軸器、內(nèi)齒圈、外齒套、擋板等組成。具有承載能力大、易維護(hù)、對誤差不敏感等優(yōu)點(diǎn)。 潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)是一切機(jī)械系統(tǒng)中很重要的一個環(huán)節(jié)。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、減邊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)必須與自動保護(hù)系統(tǒng)和主電動機(jī)聯(lián)鎖：即潤滑系統(tǒng)失靈時 (如潤滑油壓力過高或過低、軸承溫升過高等 )，主電動機(jī)斷電，提升機(jī)進(jìn)行安全制動。啟動主電動機(jī)之前，必須先開動潤滑油泵，以確保機(jī)器在充分潤滑的條件下工作。 提升機(jī)的轉(zhuǎn)動或滑動 部位之間的相對運(yùn)動就會產(chǎn)生摩擦，若潤滑不好或潤滑方式不妥，都會使其性能惡化，加速零部件的磨損。因而，潤滑是與磨擦、磨損密切相關(guān)的，正確地選擇潤滑材料，采用合理的潤滑方式，可以減少零部件的磨損，延長使用壽命，防止事故 15 的發(fā)生，有很重要的作用。 手工加潤滑劑 即人工用油壺、油槍、脂槍、脂杯或用手抹的方法，將潤滑劑 (油或脂 )送到潤滑部位。 2．油環(huán)潤滑 利用套在軸頸上的油環(huán)，轉(zhuǎn)動時油帶起供給潤滑部位，稱之為油環(huán)潤滑。一般用于滑動軸承加油。 3．飛濺潤滑 依靠旋轉(zhuǎn)的齒輪將油池中的潤滑油甩起，使油濺落到齒輪的嚙合面 上，稱之為飛濺潤滑，也叫作油池潤滑式油浴潤滑。這種潤滑方式在齒輪及蝸輪傳動中應(yīng)用較多。 4．壓力循環(huán)潤滑 油泵工作產(chǎn)生壓力將潤滑油送到各潤滑點(diǎn)后流回油箱，經(jīng)冷卻、過濾后又循環(huán)使用的方法叫壓力循環(huán)潤滑，它多用于高速、重載、精密的機(jī)械潤滑中。如 JK 型提升機(jī)的主軸承、減速器的軸承和齒輪，以及 JKM 型多繩摩擦式提升機(jī)的減速器齒輪等均采用壓力循環(huán)潤滑方法進(jìn)行潤滑。 由于零件的潤油方式不同，造成零件設(shè)計時必須考慮到是否開有加油孔等結(jié)構(gòu)。 觀察與操縱系統(tǒng) 觀測和操縱系統(tǒng)包括斜面操縱臺、深度指示器和測速發(fā)電機(jī)裝置。這 里只介紹一下深度指示器。 本絞車采用的是 龍門 式深度指示器， 單繩牌坊式深度指示器由兩部分組成，一部分是與提升機(jī)主軸軸端成直角連接的傳遞運(yùn)動的裝置，即牌坊式深度指示器傳動裝置。另一部分是深度指示器，兩者通過聯(lián)軸器相連。 深度指示器的工作原理：提升機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由傳動裝置傳給深度指示器，經(jīng)過齒輪對傳給絲杠，使兩根垂直絲杠以互為相反的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時，帶有指針的兩個梯形螺母也以互為相反的方向移動，即一個向上，另一個向下。絲扛的轉(zhuǎn)數(shù)與主軸的轉(zhuǎn)數(shù)成正比，因而也與容器在井筒中位置相對應(yīng)，因此螺母上指針在絲杠上的位 置也與之相對應(yīng)，通過指針便能準(zhǔn)確地指出容器在井筒中的位置。 16 深度指示器主要由箱體、螺旋齒輪、絲杠、螺母、鏈輪、機(jī)架、限位開關(guān)等組成。它能提示提升容器在井筒中的位置，其上的行程開關(guān)參與絞車過卷或過放保護(hù)等功能。當(dāng)絲杠上的螺母桿碰壓相應(yīng)的形成開關(guān)時，控制線路將產(chǎn)生相應(yīng)的動作進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，從而保證礦井的安全生產(chǎn)。深度指示器配有 76 齒， 50 齒， 25齒三種鏈輪與主軸上的鏈輪分別構(gòu)成 1： 1： 、 1： 3 的傳動比，分別用于井深 600—400 米、 400—200 米、 200 米以下三種情況。根據(jù)提升機(jī)使用場合的不同可選用 不同的齒數(shù)鏈輪。 深度指示器的作用是： (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，發(fā)出減速信號 (3) 當(dāng)提升機(jī)超速和過卷時進(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)能自動調(diào)零，以消除由于鋼絲繩在主導(dǎo)輪摩擦襯墊上的滑動、蛹動和自然伸長等所造成的指示誤差。 拖動、控制與自動保護(hù)系統(tǒng) 拖動、控制和自動保護(hù)系統(tǒng)包括主拖動電動機(jī)和微拖動電動機(jī)、電氣控制系統(tǒng)和自動保護(hù)系統(tǒng)。 礦井提升機(jī)根據(jù)交直流拖動系統(tǒng)的不同可分別采用三相繞線式感應(yīng)電動機(jī)或直流電動機(jī)， 如圖 2—7 所示。 圖 2— 7 礦井提升機(jī)主拖動電動機(jī)的分類 礦井提升機(jī)的電氣控制系統(tǒng)，分交流和直流兩大類，如圖 2—8 所示 17 SJK—A型金屬水冷電阻控制系統(tǒng)和 TKD 型金屬電阻控制系統(tǒng)，目前尚未定型。 礦井提升機(jī)自動保護(hù)系統(tǒng)的作用是：在司機(jī)不參與的情況下，發(fā)生故障時能自動將主電動機(jī)斷開并同時進(jìn)行安全制動而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的保護(hù)。 自動保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具有如下性能： (1) 提升機(jī)超速時 (包括等速印減速階段的超速 )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) 創(chuàng)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對動對系統(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)定值對自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (7) 電動機(jī)過電流或失壓 (斷電 )時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。 根據(jù)上述各項自動保護(hù)作用的要求，自動保護(hù)可分為提升機(jī)運(yùn)行過程中的自動保護(hù)和一次提升結(jié)束時的自動保護(hù)。 18 第三章 電動機(jī)的選擇 電動機(jī)是專業(yè)工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件。電動機(jī)分交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩種。由于直流電動機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，因此，無特殊 要求時不宜采用。電動機(jī)工作環(huán)境較差，防塵、防爆等性能要求較高，絞車工作在經(jīng)常啟動、制動的場合，要求電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量小，過載能力大，故生產(chǎn)中采用三相交流電動機(jī)。 由已知條件知電動機(jī)的額定功率為 45KW， 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》（ 5）可選 YR250S6型 45KW、 380V三相異步電動機(jī)。其具體的參數(shù)如下所示： 表 41 額定 功率 額定 電壓 額定 電流 額定 轉(zhuǎn)速 功率因數(shù) 功率因數(shù) 電機(jī)外型尺寸 45KW 380V 966r/m 1260510710 電機(jī) 質(zhì) 量 同步 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)子電壓 轉(zhuǎn)子電流 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 頻率 450kg 1000r/m 307V 93A 以上數(shù)據(jù)來自 機(jī)械設(shè)計手冊 .第五卷 /機(jī)械設(shè)計手冊編委會編著。 3版 .北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 19 第四章 提升絞車 鋼絲繩的選擇 提升鋼絲繩的用途是懸吊提升容器并傳遞動力。當(dāng)提升絞車運(yùn)轉(zhuǎn)時通過鋼絲繩帶動容器沿井筒作上下直線運(yùn)動。它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)、人員的生命安全和運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，所以鋼絲繩是礦山提升設(shè)備的一個重要組成部分。 提升鋼絲繩 計算 按《礦井提升設(shè)備》 煤炭工業(yè)出版社， 由公式 21 maxQ =Q +PH 得 P= 式中 maxQ ——鋼絲繩最大計算靜載荷（公斤）， maxQ =2041； Q ——一次提升量（公斤）， Q 可取為 1600； P ——鋼絲繩每米重量； H ——鋼絲繩最大懸垂長度（米）， H =365。 鋼絲繩在工作時受多種應(yīng)力的作用，如靜應(yīng)力、動應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，這些應(yīng)力的反復(fù)作用將導(dǎo)致鋼絲繩的疲勞斷裂，這是鋼絲繩破壞的主要原因；另外鋼絲繩的磨損及銹蝕也將導(dǎo)致鋼絲繩的破壞。因此，綜合反映上述應(yīng)力的疲勞計算是一個比較復(fù)雜的問題，雖然國內(nèi)外在這方面作了大量的 研究工作，取得了一些成績，但是由于鋼絲繩的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多，鋼絲繩強(qiáng)度計算理論尚未完善地應(yīng)用于工程計算。因此，鋼絲繩的強(qiáng)度計算仍按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定：鋼絲繩應(yīng)按最大靜載荷并考慮一定的安全系數(shù)的方法進(jìn)行計算。按《礦井提升設(shè)備》 煤炭工業(yè)出版社 表 21（ 1）選取安全系數(shù) 由于本絞車主要用于煤礦、金屬礦、非金屬礦的傾斜巷道和豎井作升降物料，提升中一般選用 6股 7絲鋼絲繩，因為這樣的鋼絲較粗，比較耐磨。又根據(jù)選取的和計算的p=，按表 21選取鋼絲繩的的參考重量 p=。 選擇的 67鋼絲繩表示的意思為： 6個圓股，每股外層絲可達(dá)到 7根，中心絲（或無）外捻制 1~2層鋼絲，鋼絲等捻距。（ a）圖的芯部用的是尼龍纖維，（ b）圖中的芯部是鋼繩，（ b）圖的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要高于（ a）圖，但后者的價格高于前者，考慮到實(shí)際情況，在這里優(yōu)先選用（ b）。其鋼絲繩如 41簡圖（ a）、（ b）所示： 20 （ a） （ b） 圖 41 鋼絲繩的結(jié)構(gòu) 該鋼絲繩的具體參數(shù)： 表 31 公稱抗拉強(qiáng)度 鋼絲繩直徑 鋼絲直徑 鋼絲總斷面積 破斷拉力總和 驗算鋼絲繩的強(qiáng)度 選擇標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩后，按下式驗算安全系數(shù) 20210243500max????m d 式中 Qd——鋼絲繩的破壞拉力總和 其他的參數(shù)在前面的計算已給出，此處不再贅述。 符合《煤炭安全規(guī)程》規(guī)定。 驗算電動機(jī)的容量 由公式 zcmb VFKKP ?1000 m ax?? 由已知，最大靜張力為最大靜張力差，則 NFF jc 20210m ax ?? V——滾筒的轉(zhuǎn)速，取 sm/ 。 則 21 00 0 00 0 ?????P 式中： P——絞車需要的工作功率； Kb——考慮附加阻力的備用系數(shù)，一般取 Kb=~； Km——滿載工作系數(shù)，一般取 Km=~； ηz——液壓絞車的總傳動效率，一般取 ηz=~ 符合要求 絞車傳動系統(tǒng)圖 見下圖 輪 . 22 第 五 章 提升絞車 卷筒的結(jié)構(gòu)及其計算 JT—— 提升絞車 的滾筒是纏繞鋼絲繩的。并承受鋼絲繩拉力所造成的各種載荷，滾 筒一般由三部分組成，即筒殼、法蘭盤 (支輪 )及支環(huán)。筒殼是滾筒的主要承載部件，支輪是支撐筒殼和傳遞力的部件，支環(huán)是增加筒殼穩(wěn)定性的。 過去生產(chǎn)和使用的 kJ 系列提升機(jī)筒殼開裂的現(xiàn)象較為普遍。分據(jù)其原因，主要是因為筒殼處于變載荷作用下，應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，其理論計算還不夠完善結(jié)構(gòu)設(shè)計不盡合理，加工裝配和使用維護(hù)上存在一定缺陷。 但是，歸根結(jié)底，解決簡殼開裂現(xiàn)象的主要對策是正確分析筒殼的應(yīng)力狀態(tài)，計算其強(qiáng) 度。因為，只有正確分析了解筒殼的應(yīng)力狀態(tài)，才能提出適應(yīng)于這種應(yīng)力狀態(tài)的合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在加工工藝上使用維護(hù)上保證這種設(shè)計的實(shí)現(xiàn)。同時，從提高煤炭產(chǎn)量，挖掘設(shè)備潛力的角度看，筒的承載狀態(tài)和強(qiáng)度計算，也是十分必要的。 卷筒結(jié)構(gòu) 礦井提升機(jī)卷筒結(jié)構(gòu)部分如圖 5—1 所示： 圖 51 卷筒結(jié)構(gòu) 1主軸 2軸承 3軸承支座 4大齒輪 5木襯 6制動支輪 根據(jù)制造工藝的不同，可把提升機(jī)的卷筒結(jié)構(gòu)分為鑄造、焊接混合型的 (支輪為鑄造，卷筒為焊接 )和焊接型的。 焊接型 卷筒 的結(jié)構(gòu)見圖 5—2 及圖 5—3。 23 圖 52 焊接型卷筒 1 支輪（焊接型） 2筒殼 3支環(huán) 4 木襯 圖 53 搭板連接 24 1筒殼 2 支環(huán) 4搭板 圖 5—1 所示的支輪為鑄鋼 (小型提升機(jī)也有用鑄鐵的 )。它用螺釘與簡殼相連。簡殼可以是整體的；也可以是分辨的，互相間以螺釘連接，如圖 5—3 和圖 5—4 所示。 圖 5— 4 角鋼連接 1— 筒殼； 2— 支環(huán)； 3— 搭板； 4— 角鋼； 5— 墊片 支輪 在圖 53 之中，其卷筒與支輪全部為焊接結(jié)構(gòu)，在筒殼內(nèi)還有圓環(huán)形的加強(qiáng)筋 (稱為支 環(huán) )，在支輪與筒殼連接處和輪輻上都加有剛性較大的加強(qiáng)筋板。從側(cè)面來看，這些卷筒的支輪大多呈輻條形或在整板上開有較大的孔。當(dāng)支輪的變形與筒殼的變形相比可以忽略時，稱它為剛性支輪，圖 5—1 和圖 5—2所示均為剛性支輪。如支輪的變形與筒殼變形相比不可忽略時，稱它為彈性支輪。它的特點(diǎn)是筒殼與支輪的應(yīng)力分布較均勻。 25 圖 5— 5 圓環(huán)結(jié)構(gòu)彈性支輪 1— 輪轂； 2— 圓板支輪（ a? 0）； 3— 筒殼； 4— 木襯