【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí) ， Hg≥4m；當(dāng) vm＞ 3m/s時(shí) ， Hg≥6m； 對(duì)于箕斗提升 ， Hg≥4m；多繩摩擦提升 ， 當(dāng) vm＜ 10m/s時(shí) ， Hg≥6m；當(dāng) vm＞ 10m/s時(shí) ， Hg≥10m； Rt —— 天輪半徑 ， m， Rt為附加距離 ， 即從容器連接裝置最上一個(gè)繩卡接觸天輪點(diǎn)到大輪軸線的距離 。 注意：過卷高度： 在正常情況下 ， 提升機(jī)早在停車位臵之前業(yè)已經(jīng)減速 。 這時(shí) ， 不論是由于提升載荷量的變化引起運(yùn)動(dòng)參數(shù)變化 ， 致使停車位臵稍高于正常卸載位量；或是司機(jī)操車不夠及時(shí) ， 容器發(fā)生過卷 ， 這種過卷距離往往不大 。 《 煤礦安全規(guī)程 》 所規(guī)定的過卷高度是符合要求的 。 如果由于減速開關(guān)失靈或其它原因 ， 致使容器以最大速度碰撞安裝在井口以上半米處的過卷開關(guān) ， 并實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)迫使提升機(jī)停車時(shí) ， 對(duì)于箕斗提升 ， 4m的過卷高度仍然是不富余的 。 三、鋼絲繩的外偏角 α 1和內(nèi)偏角 α 2 在提升過程中 ， 隨著卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng) ， 偏角是變化的 。 當(dāng)右鉤尚未開始提升時(shí) ， 右鉤鋼絲繩形成最大外偏角 α 1。 而此時(shí)左鉤鋼絲繩則形成最大內(nèi)偏角 α 2， 當(dāng)右鉤提升結(jié)束時(shí) ， 左鉤鋼絲繩形成最大外偏角 α 1， 而右鉤形成最大內(nèi)偏角 α 2。 鋼絲繩偏角過大時(shí)會(huì)產(chǎn)生下列情況： 1) 加劇鋼絲繩與天輪輪緣的磨損 ， 降低了鋼絲繩的使用年限 。 磨損嚴(yán)重時(shí) ， 還可能引起斷繩事故 。為此 ， 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定 ， 內(nèi)外偏角均不大于 1186。3039。； 2) 在某些情況下 ， 當(dāng)鋼絲繩纏向卷筒時(shí)會(huì)發(fā)生 “ 咬繩 ” 現(xiàn)象 。 在圖中 A點(diǎn)所示 。 這無疑將加劇鋼絲繩的磨損 。 就鋼絲繩弦長與已經(jīng)纏在卷筒上鄰圈鋼絲繩來說 ， 是相當(dāng)于空間直線與空間螺旋曲線的關(guān)系 。 由于鋼絲繩的直徑不是無限小 ， 如果內(nèi)偏角過大 ， 弦長的分離段與鄰圈鋼絲繩不是相離而是相交 ， 這就是 “ 咬繩 ” 。 即或在偏角不太大的情況下 ， 例如符合 1186。3039。的要求 ， 但是由于卷筒上繩圈間隙 ε 較小 、 鋼絲繩直徑較大或卷筒直徑較大 ， 均會(huì)導(dǎo)致 “ 咬繩 ” 。 分析圖 85可見：一臺(tái) ，若選用的鋼絲繩直徑 d＝ 4，而鋼絲繩纏在卷筒上的繩圈間隙 ε ＝ 2mm時(shí)，不 “ 咬繩 ” 的允許內(nèi)偏角只有 4439。它遠(yuǎn)小于 1186。30’。但若將值增加至 4mm時(shí)，允許的內(nèi)偏角則增大到 1186。1939。所以避免 “ 咬繩 ” 的有效措施是適當(dāng)?shù)卦龃?ε 值。顯然，ε 值增大 ，減小了卷筒的容繩量，有時(shí)甚至要采用直徑更大的提升機(jī)，這也是不經(jīng)濟(jì)的。因此要根據(jù)礦井具體情況及 “ 咬繩 ” 程度來綜合全面地考慮問題。 從圖 85也可看出，采用同樣的繩圈間隙 ε 時(shí)，直徑小的提升機(jī)允許的內(nèi)偏角大些；同一直徑的提升機(jī)，鋼絲繩直徑較小時(shí)，允許的內(nèi)偏角也大些。但是提升機(jī)及鋼絲繩都是根據(jù)礦井產(chǎn)量及井深確定的，一般來說很難因 “ 咬繩 ” 問題而任意減小。 結(jié)論： 最大外偏角要不大于 1186。3039。 ，最大內(nèi)偏角應(yīng)取上述兩個(gè)條件所得之較小值。 當(dāng)鋼絲繩在卷筒上做多層纏繞時(shí)， “ 咬繩 ” 是不可避免的，尤其在過渡層的跨越點(diǎn)處鋼絲繩磨損嚴(yán)重。從這一點(diǎn)看，多層纏繞時(shí)可以不必考慮 “ 咬繩 ” 對(duì)偏角的限制，內(nèi)外偏角可一律取不大于 1186。1539。 四、鋼絲繩弦長 Lx 鋼絲繩弦長 Lx是指鋼絲繩離開卷筒處至鋼絲繩與天輪接觸點(diǎn)的一段繩長 。 由圖 83可看出 ， 上下兩條弦長不完全相等 。 但近似地以卷筒中心至天輪中心的距離來計(jì)算弦長 ， 誤差不大 。 根據(jù)允許的最大內(nèi) 、 外偏角 α1max及 α2max可求出所需鋼絲繩的最小弦長 Lxmin。 1． 按外偏角 α1max計(jì)算 (828) 2． 按內(nèi)偏角 α2max計(jì)算 (829) ? ?1 m in1 m a x32xSaBdLtg???? ? ??B —— 已選提升機(jī)標(biāo)準(zhǔn)寬度 ， m； B1 —— 鋼絲繩的實(shí)際纏繞寬度 。 對(duì)于單層纏繞可按式 (719)；對(duì)于多層纏繞 ， 則 B=B1； S —— 兩天輪間距離 ， m， 即兩容器中心距 ， 此值取決于容器規(guī)格 、 容器在井筒中的布置方式及罐道型式等 。 可參閱表 62及 64； a —— 兩卷筒之間的間隙 ， m， 它等于兩卷筒中心距 (在提升機(jī)規(guī)格表中可查到 )與卷筒寬度之差 。 ? ?12 m in2 m a x2xSa BBLtg ?? ???根據(jù)上兩式即可預(yù)選出 Lxmin， 使 Lxmin大于 Lx1min及 Lx2min。 為了防止在運(yùn)轉(zhuǎn)中鋼絲繩跳出天輪輪緣 ， 鋼絲繩弦長不宜過長 。一般限制弦長在 60m以內(nèi) 。 因?yàn)橄议L過長時(shí) ， 振動(dòng)也隨之增大 。 井筒中僅布臵一套提升設(shè)備時(shí) ， 提升機(jī)與井筒相對(duì)位臵布臵的結(jié)果 ， 弦長多數(shù)是滿足上述要求的 。 只有在井筒中布臵兩套提升設(shè)備 ， 而且兩臺(tái)提升機(jī)采用同側(cè)布臵方案時(shí) ， 后一臺(tái)提升機(jī)的弦長就有可能超過 60m。 這時(shí) ， 可在地面適當(dāng)?shù)牡胤郊釉O(shè)支撐導(dǎo)輪 ， 以減少弦長跨度 。 ? ?1 m in1 m a x32,xSaBdLmtg???? ? ??? ?12 m in2 m a x2 ,xSa BBLmtg ?? ???五、卷筒中心線至井筒提升中心線的水平距離 Ls 按鋼絲繩最小弦長 Lxmin及其它有關(guān)參數(shù)可計(jì)算出最小的 Ls (830) 式中 C0 —— 卷筒中心線與井口水平之高差 ， m。 C0值由下述三部分組成： 1) 卷筒中心線高出提升機(jī)房地面的高度 。 此值取決于提升機(jī)的型式 。 可由所選的提升機(jī)規(guī)格表中查得； 2) 提升機(jī)房地面與室外地坪的高差 。 因?yàn)樘嵘龣C(jī)房大多數(shù)為雙層建筑物 。 為使地下室層不致過分潮濕且采光較好 ， 常用半地下室式結(jié)構(gòu) 。 提升機(jī)房地下室內(nèi)標(biāo)高一般低于室外地坪標(biāo)高 ~。 這樣 ， 只要提升機(jī)房地下室高度決定后 ， 就可算出提升機(jī)房與室外地坪的高差 。 當(dāng)然 ， 進(jìn)行實(shí)地測(cè)量也可確定這一數(shù)值 。 提升機(jī)房地下室的高度與電氣設(shè)備的型式 、容量有關(guān) ， 應(yīng)結(jié)合具體情況確定； 3) 提升機(jī)房室外地坪標(biāo)高與井口水平標(biāo)高差 。 應(yīng)根據(jù)礦井地形條件決定 。 ? ? 22m in m in 0s x j tL L H C R? ? ? ?一般來說 ， 在井筒與提升機(jī)房之間很難再建筑其它建筑物 。 因此 ，為節(jié)省占地面積 ， Ls愈小愈緊湊 。 但根據(jù)井架天輪受力情況又可看出 ， 為了提高井架的穩(wěn)定性在井筒與提升機(jī)房之間設(shè)有井架斜撐 。 斜撐的基礎(chǔ)與井筒中心的水平距離為 。 如果 Ls取得過小 ， 以致無法安裝斜撐是不合理的 。 Ls值可按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： (831) 按式 (830)及 (831)算得的 Ls， 取其大者 ， 并圓整為整數(shù) 。 0 .6 3 .5sjL H D? ? ?六、復(fù)算鋼絲繩弦長及內(nèi)外偏角值 根據(jù)已定的 Ls值 ， 復(fù)算鋼絲繩的實(shí)際弦長 Lx及實(shí)際內(nèi)外偏角值 。 求出 (832) 實(shí)際最大外偏角 (833) 單層纏繞時(shí)實(shí)際最大內(nèi)偏角 (834) 雙層纏繞時(shí)實(shí)際最大內(nèi)偏角 (835) 按式 (833)、 (834)或 (835)復(fù)算出的偏角值一定要滿足前述要求 。 ? ? ? ?2 20x j s tL H C L R? ? ? ?? ?132xSaBdarc tgL???? ? ??? ?122xSa BBarc tg L?? ???22xSaarc tg L???七、提升機(jī)卷筒的下出繩角 β 卷筒出繩角的大小影響著提升機(jī)主軸的受力情況 。 設(shè)計(jì) JK型提升機(jī)的主軸時(shí) ， 是以上出繩角為 0176。 、 下出繩角 β為 15176。 考慮的 。 卷筒實(shí)際的出繩角度增大時(shí) ， 無疑對(duì)提升機(jī)主軸的工作是有利的 。 限制下出繩角的最小值為 15176。 ， 是考慮到下出繩角過小時(shí) ， 鋼絲繩有可能與提升機(jī)基礎(chǔ)相接觸 ， 增大了鋼絲繩的磨損 。 為此 ， 對(duì)于 JK型提升機(jī) ，只需檢驗(yàn)下出繩角 β， 令其不小于 15176。 就可以了 。 (836) 式中 R —— 卷筒半徑 ， m。 0 a r c s i nj ts t xHC RRa r c tgL R L?? ????在相對(duì)位臵確定后 ， 應(yīng)按比例繪出提升機(jī)與井筒相對(duì)位臵圖 ， 以便給施工設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ) 。 第七節(jié) 提升容器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 提升設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)主要取決于提升容器在井筒中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。容器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與容器的類型及控制方式等有密切的關(guān)系。 以底卸式箕斗提升為例進(jìn)行說明 。 當(dāng)提升開始時(shí) ， 重箕斗在井底裝載位臵 ， 空箕斗在井架上的卸載曲軌中 。由于空箕斗在卸載曲軌中向下運(yùn)行速度受到限制 ， 因此 ， 提升開始時(shí)加速度a0比較小 ， 以保證箕斗離開卸載曲軌時(shí)的速度不超過 ， 以免設(shè)備受到過大的沖擊 。 這階段稱為 初加速階段 。 空箕斗出卸載曲軌后 ， 為了在短時(shí)間 t1內(nèi)從 v0增加到最大提升速度 vm， 應(yīng)以較大的加速度 a1加速 ， 這階段稱為 主加速階段 。 然后箕斗以最大速度 vm作等速運(yùn)動(dòng) ， 這階段稱為 等速階段 。 當(dāng)重箕斗提升接近井口時(shí) ， 以減速度 a3進(jìn)行減速 。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證容器減速至卸載曲軌進(jìn)口時(shí) ， 速度不大于 ， 這階段稱為 主減速階段 。 然后箕斗以爬行速度 v4 (≤ )運(yùn)行 ， 運(yùn)行一段時(shí)間之后重箕斗進(jìn)入卸載曲軌 ， 空箕斗接近井底裝載位臵并開始推動(dòng)煤倉閘門 。 為了防止設(shè)備受到猛烈沖擊而損壞 ， 必須低速爬行 ， 這階段稱為 爬行階段 。 在最后 ， 箕斗到達(dá)停車位臵 。 電動(dòng)機(jī)切斷電源 ，提升機(jī)抱閘停車 。 這是 抱閘停車階段 。 經(jīng)過提升機(jī)休止 、 容器裝卸載所用時(shí)間 θ 之后 ， 再進(jìn)行下一循環(huán)提升 。 上述箕斗的運(yùn)動(dòng)規(guī)律用 vt直角坐標(biāo)系給出 ， 稱為提升速度圖 。 箕斗提升速度圖為六階段 。 對(duì)于普通罐籠提升 ， 由于沒有卸載曲軌的限制 ， 所以時(shí)間為 t0的初加速階段就不需要了 ， 一開始就以較大加速度 a1加速 。 在接近井口時(shí) ， 為了準(zhǔn)確停車 ， 使罐籠內(nèi)軌道與車場(chǎng)軌道偏差限制在 50mm以內(nèi) ， 因此 ， 也需要爬行階段 。 所以 ， 普通罐籠提升為五階段提升速度圖 。 同一臺(tái)提升機(jī)手動(dòng)操作時(shí) ， 可能有不同的速度圖 。 自動(dòng)化的提升機(jī) ， 由于各種因素的變化也可能出現(xiàn)不同的速度圖 。 但是 ， 許多速度圖中相應(yīng)階段中的行程 、 速度和時(shí)間雖然不同 ，但每個(gè)速度圖都必須有 加速階段 、 等速階段 、 減速階段及爬行階段 。 第八節(jié) 提升系統(tǒng)的動(dòng)力方程式 根據(jù)達(dá)倫培爾原理 ， 提升機(jī)在主軸上的拖動(dòng)力矩 M與提升系統(tǒng)的靜阻力矩及慣性力矩 Md處于平衡狀態(tài) 。 即 (837) 在等直徑提升系統(tǒng)中可以用力的關(guān)系表示 。 即 (838) 式中 F —— 提升電動(dòng)機(jī)作用在卷筒纏繩圓周上的拖動(dòng)力 ， N； Fj —— 提升系統(tǒng)的靜阻力 ， N； Fd —— 提升系統(tǒng)的慣性力 ， N； m —— 提升系統(tǒng)變位到卷筒纏繩圓周上的總變位質(zhì)量 ， kg； a —— 提升容器的加速度 ， m/s2。 0jdM M M? ? ?0jdF F F? ? ?,dF ma N?(838)式可以寫成 (839) 這是 等直徑提升系統(tǒng)的動(dòng)力方程式 。 利用此式可以研究提升系統(tǒng)的力與加速度或減速度的關(guān)系 。 提升系統(tǒng)的靜阻力是由有益載荷 、 容器自重和鋼絲繩重量以及礦井阻力等形成的 。 我國礦山豎井多用雙容器提升 ， 由于兩個(gè)存器自重互相抵消 ， 只剩下有益載荷和變化中的繩重 。 礦井阻力是指井筒中氣流和罐道對(duì)容器的阻力 、 天輪軸承的阻力和鋼絲繩在天輪及提升機(jī)上的彎曲阻力等 。 jF F m a??如圖 88所表示 ， 所研究的瞬間空 、 重容器都已經(jīng)運(yùn)行了 x米 。 這時(shí)上升側(cè)鋼絲繩的靜張力 (840) 下放側(cè)鋼絲繩的靜張力 (841) 式中 ： Q —— 有益貨載質(zhì)