【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 段繩，由于磨損嚴(yán)重，必須加強(qiáng)檢查，并且每季度要錯(cuò)繩1/4圈。除了日常維護(hù)檢查之外，《煤礦安全規(guī)程》還規(guī)定鋼絲繩必須定期切一段進(jìn)行試驗(yàn)，以驗(yàn)證使用中的鋼絲繩性能是否符合要求。1）新繩在使用之前都須要進(jìn)行試驗(yàn)；2）除摩擦式提升用鋼絲繩和尾繩以及傾角30以下的斜井專為升降物料的鋼絲繩外，提升鋼絲繩在使用中，必須定期切下一段做試驗(yàn)。升降人員或升降物料的鋼絲繩，自懸掛之日起每6個(gè)月試驗(yàn)一次；專為升降物料的鋼絲繩，自懸掛之日起一年后進(jìn)行第一次試驗(yàn)，以后沒6個(gè)月試驗(yàn)一次。5礦山提升設(shè)備合理運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的分析和計(jì)算 在年產(chǎn)量及提升高度H一定時(shí)，可以采用不同的提升速度圖?？梢赃x用大容器，提高一次提升量Q，以較低速度v運(yùn)行；也可采用較小容器，降低Q值，以較高速度運(yùn)行。后一種方案的極限情況，如圖（51）中三角形速度圖所示，這時(shí)已經(jīng)沒有等速階段了。由于v不同，可以畫出多個(gè)梯形速度圖，所有速度圖的面積都代表提升速度H，因而都相等。為了分析問題方便，圖51按加，減速度相等的原則繪制。對(duì)于圖中的梯形速度圖，一次提升時(shí)間T與最大速度v有如下關(guān)系：T=+ （51）式中 T——梯形速度圖的一次提升時(shí)間； V——梯形速度圖的最大速度； a—加速度； H——提升高度。 對(duì)于圖31中的三角形速度圖，提升高度H為： H= （52）式中 ——三角形速度圖的一次提升時(shí)間；——三角形速度圖的最大速度。式（51）中的加速度a可以用三角形速度圖的參數(shù)表示： A= （53）式（52），（53）代入式（51），并寫成如下形式： = （54） 標(biāo)準(zhǔn)速度提升機(jī)的卷筒是由電動(dòng)機(jī)經(jīng)由減速器拖動(dòng)的。卷筒圓周最大速度與電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)之間的關(guān)系為： =，m/s （55）式中 D——卷筒直徑，m； I——減速器減速比； ——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)，r/min 一臺(tái)提升機(jī)，選擇不同的轉(zhuǎn)數(shù)的電動(dòng)機(jī)和速比不同的減速器，可得到有限的幾個(gè)最大速度。稱為這些最大速度為標(biāo)準(zhǔn)速度。不同形式提升機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)速度可參照有關(guān)資料認(rèn)真的選擇在進(jìn)行其他的工作。根據(jù)式（55）確定的標(biāo)準(zhǔn)速度，還必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。對(duì)提升最大速度的有關(guān)規(guī)定是：1）立井中用罐籠升降人員的最大速度不得超過下列公式的數(shù)值，但最大不得超過16m/s； ≤，m/s （56）2）立井中升降物料時(shí)，提升容器最大速度不得超過下列公式求出的數(shù)值： ≤，m/s （57）在確定經(jīng)濟(jì)速度時(shí)，已經(jīng)對(duì)加減速度做了原則的考慮。在標(biāo)準(zhǔn)速度確定后，必須確定合理的加減速度，以便計(jì)算拖動(dòng)力。確定合理的加速度的實(shí)質(zhì)是確定合理的減速方式?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，豎井運(yùn)送人員的罐籠提升設(shè)備，加，；豎井運(yùn)送貨載的提升設(shè)備，雖沒有限制，但考慮到動(dòng)載不宜過大， m/為好。對(duì)于箕斗提升設(shè)備，提升開始后，應(yīng)首先防位于卸載位置的空箕斗。箕斗在卸載曲軌內(nèi)運(yùn)行速度v不好過大， m/以內(nèi)?；冯x開卸載曲軌后，就不再受上述限制。接近提升終了前，為了準(zhǔn)確的停車，箕斗應(yīng)以較低的穩(wěn)定速度運(yùn)行一段距離。穩(wěn)定低速度運(yùn)行的距離稱為爬行距離，穩(wěn)定速度稱為爬行速度。由于箕斗的爬行速度距離大于箕斗在卸載曲軌內(nèi)運(yùn)行時(shí)箕斗所經(jīng)過的垂直距離，所以重箕斗在卸載曲軌內(nèi)運(yùn)行的速度即是爬行速度。 m/。這樣，重斗在卸載曲軌內(nèi)運(yùn)行，是安全可靠的。最后，接近提升終了位置時(shí)，迅速停車?；凡捎昧A段速度圖時(shí)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算步驟如下：1）H及Q是已經(jīng)知道的 ；2）根據(jù)經(jīng)濟(jì)速度已經(jīng)確定了好標(biāo)準(zhǔn)速度及合理的加、減速度；3）選擇合適的v及h。卸載距離與箕斗形式有關(guān)，可從箕斗規(guī)格表中查取，若表中無此數(shù)據(jù)，可近似取h=2035m；4）選擇合適的爬行速度和爬行距離。常取爬行距離=。手動(dòng)控制取較大值。5）抱閘停車時(shí)間1s。6）其他參數(shù)可查閱相關(guān)資料并計(jì)算可得到。6單繩纏繞式提升機(jī)卷筒的設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)制造的工藝不同，可把提升機(jī)的卷筒結(jié)構(gòu)分為鑄造、焊接混合型的和焊接型的。卷筒的失效形式主要有：1） 裂紋出現(xiàn)于筒殼、支輪及支環(huán)上。筒殼上的裂紋多出現(xiàn)于圓周方向和螺釘孔處。支輪的裂紋多出現(xiàn)于焊接縫隙處，或者支環(huán)斷裂。2）局部變形過大多數(shù)是筒殼中部塌陷。3）連接螺栓被間接或彎曲變形過大造成這些失效的原因是復(fù)雜的，需要具體分析，一般來說可能有：1）理論計(jì)算有誤例如某礦使用的24，根據(jù)正確計(jì)算用3～4個(gè)支環(huán)，而實(shí)際只有兩個(gè)，故造成卷筒強(qiáng)度不足；2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良 造成卷筒各部分剛度相差過大。例如所加支輪和支環(huán)的結(jié)構(gòu)不合理，形成局部剛性過高從而導(dǎo)致局部應(yīng)力過高，不符合彈性均勻化設(shè)計(jì)原則。3）加工安裝不當(dāng)例如卷筒不圓，或支環(huán)與筒殼帖和不好等；4）使用維修不當(dāng)例如過載，以及加速度過大等。5）原材料有缺陷例如內(nèi)部裂紋等；6）焊接工藝不當(dāng)例如焊條或焊接參數(shù)選用不當(dāng)，焊接出清洗不干凈，以及焊接后不進(jìn)行熱處理不當(dāng)造成焊接殘余應(yīng)力過高等；7）原設(shè)計(jì)許用應(yīng)力選取過大例如蘇制提升機(jī)。標(biāo)準(zhǔn)中可以采用8t底卸式箕斗，鋼絲繩直徑可達(dá)180～200MPA因此就很容易出現(xiàn)裂縫。筒殼和支環(huán)的材料通常是A3和16Mn，鑄造支輪多用ZG35。A3的厚度在20～40mm時(shí)≥230MPA，=400MPA。16Mn的厚度在20～40mm時(shí)≥290～330MPA，=500MPA。安全系數(shù)的確定是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。它主要取決于下列幾種因素：1）原材料的穩(wěn)定情況，包括材料的性質(zhì)，原材料的尺寸變化，制造工藝的穩(wěn)定性等；2）計(jì)算的精確度，包括外載荷，以及應(yīng)力等的計(jì)算的精確度；3）零件的重要程度。卷筒的焊接縫隙和連接螺栓的許用應(yīng)力至今尚無統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)可以參照卷筒的母材料許用應(yīng)力或參照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范選取，見表61表61 焊縫和連接螺栓的許用應(yīng)力（單位為MPA）工 況 A3（20~40mm） 16MPA（20~40）對(duì)接：拉壓 剪 155 95 230 140 角焊精制螺栓板材：壓精制螺栓板材：拉精制螺栓板材：壓精制螺栓板材：拉精制螺栓板材：剪 110 230 130 185 135 90 160 410 —— 275 —— ——支輪的強(qiáng)度較核包括兩部分：輪緣與輪輻。鑄造支輪在滿足工藝尺寸時(shí)強(qiáng)調(diào)一般足夠，可不必較核。對(duì)于強(qiáng)支撐的焊接支輪，輪緣的強(qiáng)度也可不必較核。圓板式支輪的計(jì)算可直接引用薄板的計(jì)算公式而與圓環(huán)支輪有所不同。提升機(jī)支輪工作時(shí)候承受的載荷有：支座反力矩Mo，支座反力，鋼絲繩拉力所造成的扭距，以及采用塊式制動(dòng)器時(shí)閘瓦所產(chǎn)生的壓力。圓環(huán)式支輪需要計(jì)算輪緣中的壓力，它是由Mo及所產(chǎn)生的。為簡(jiǎn)化計(jì)算并偏于安全，計(jì)算輪緣時(shí)忽略輪輻的影響，把它簡(jiǎn)化為一個(gè)沿著周邊均步作用的力偶Mo和徑向力的圓環(huán)。由Mo產(chǎn)生的應(yīng)力為 ≈ （61）由產(chǎn)生的應(yīng)力 = （62）輪緣子午截面內(nèi)的總應(yīng)力為　　　　　　　　　　　　　 δ=+≤[δ] （63）（數(shù)據(jù)未代入）：圖61 輪輻計(jì)算簡(jiǎn)圖輪輻上的應(yīng)力為Mo，及鋼絲繩拉力P三者產(chǎn)生的應(yīng)力總和。a 由Mo產(chǎn)生的應(yīng)力 Mo== （64）對(duì)于強(qiáng)支撐支輪，理論上為1/2，但實(shí)際上并非絕對(duì)剛體，~，并以鑄造支輪為最大。計(jì)算輪輻時(shí)從支輪中取出，帶有一個(gè)輪輻，角度為2α=2π/n的部分加以分析。這樣做的根據(jù)是結(jié)構(gòu)和載荷是對(duì)稱的。N為輪輻的數(shù)目為Mo對(duì)輪輻產(chǎn)生的力矩。 ==2Mosinα=(π/n) （65） =， （66）=， （67）——輪輻最大寬度。b 鋼絲繩拉力在輪輻中產(chǎn)生的應(yīng)力 = （68）——輪輻與輪轂連接處半徑。 = （69） = （610）c 在輪輻中產(chǎn)生的應(yīng)力因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)及載荷的對(duì)稱性，在輪幅中只產(chǎn)生壓力，和由此產(chǎn)生的牙應(yīng)力。利用卡氏定理分析上述夾角為2α并帶有一個(gè)輪輻的部分的作用分別以及代替。根據(jù)靜力平衡條件： =0 （611）積分上式可得出 （612）任意截面mn上的彎矩及縱向力為： （613） 帶入上兩式得 （614） （615）為了求出及可利用卡氏定理。為此寫出輪緣的AB段和輪輻的變形能和的表達(dá)式： （616） （617）式中 ——輪緣截面的慣性力矩； ——輪緣截面積； A——輪輻的截面積。由結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性與邊界條件可知道對(duì)應(yīng)于的轉(zhuǎn)角和的位移都是零，即 （618）解出 （619）將，其步驟同上 （620）式中 （621） （622） n 4 6 8 10 12 當(dāng)提升機(jī)采用盤式制動(dòng)器時(shí)，閘瓦對(duì)支輪無附加載荷，輪輻中的總應(yīng)力為 （623）圓板式支輪中的應(yīng)力計(jì)算可直接采用板的計(jì)算公式，計(jì)算兩個(gè)方向的彎應(yīng)力和壓應(yīng)力，然后按第三強(qiáng)度理論加以合成。圓板在圓周截面內(nèi)的彎應(yīng)力可由此截面單位弧長(zhǎng)上的力矩求得，根據(jù)圓板的計(jì)算公式： （624）其中 （625）代入上式得 （626）當(dāng) （627）當(dāng) （628）在圓周截面內(nèi)還有由 （629）把