【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ）齒輪離合器 a、結(jié)構(gòu)（ 圖 6—11） b、控制系統(tǒng) 圖 6—12 離合器打開(kāi)：壓力油→ K 管→ n→ m→ s→ r（壓力油將活塞銷頂起，活塞銷下端離開(kāi)輪轂凹槽，解除閉鎖，同時(shí)使 r 的空間與 j 孔相通）→ j→ i→ h→ g→ f→ e→離合油缸左腔； 離合油缸右腔→ d→ c→ b→ a→ L 管→油池。缸體帶動(dòng)外齒輪向左移動(dòng)，直到與內(nèi)齒圈脫開(kāi)。 離合器合上：壓力油→ L 管→ a→ b→ c→ d→離合油缸右腔； 離合油缸左腔→ e→ f→ g→ h→ i→ j→ p→ q→ s→ m→ n→ K 管→油池。缸體帶動(dòng)外齒輪向右移動(dòng)，直到與內(nèi)齒圈 嚙合。 注意：連鎖閥的閥體固定在外齒輪的側(cè)面，閥中的活塞銷靠彈簧的作用插在輪轂的凹槽中，可以防止提升機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中離合器齒輪因震動(dòng)等原因自動(dòng)脫開(kāi)太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 （三）制動(dòng)系統(tǒng) 作用： 正常停車 工作制動(dòng) 安全制動(dòng) 雙滾筒提升機(jī)在更換水平、調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)或更換鋼絲繩時(shí)，能閘住游動(dòng)滾筒。 制動(dòng)系統(tǒng)由制動(dòng)器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。制動(dòng)器是直接作用于制動(dòng)輪或制動(dòng)盤(pán)上產(chǎn)生制動(dòng)力矩的部分，分為盤(pán)式和塊式；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制及調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的部分，分為油壓、壓氣、彈簧式。 JK 型提升機(jī)采用的是液壓站與盤(pán)式太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 制動(dòng)器配合構(gòu)成的盤(pán)式制動(dòng)系統(tǒng)。 盤(pán)式制動(dòng)器 （ 1）結(jié)構(gòu) （ 2）工作原理 1）松閘 2）抱閘 液壓站 （ 1）作用 1）在工作制動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生不同的工作油壓，以控制盤(pán)式制動(dòng)器獲得不同的制動(dòng)力矩； 2）在安全制動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)二級(jí)安全制動(dòng)； 3）控制調(diào)繩裝置 （ 2）工作原理 圖 6—14 1）工作制動(dòng) 2）安全制動(dòng) 3）調(diào)繩 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 二、多繩摩擦式提升機(jī) 多繩摩擦式提升機(jī)其特點(diǎn)是靠鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力傳動(dòng)。這種提升機(jī)由于具有安全可靠、體積小、質(zhì)量小，適用于深井提升等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)礦井提升中得到廣泛應(yīng)用。 三、內(nèi)裝式提升機(jī) 從提升機(jī)的工作原理來(lái)看，它亦 屬于摩擦提升范疇，但它實(shí)現(xiàn)了內(nèi)裝。所謂內(nèi)裝，就是將拖動(dòng)電機(jī)直接裝載摩擦輪內(nèi)部，使電機(jī)轉(zhuǎn)子與摩擦輪成為一體。它把由電動(dòng)機(jī)、減速器和摩擦輪組成的常規(guī)式，發(fā)展成為省去減速器，太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 而使摩擦輪相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，主軸相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)定子的高度機(jī)電合一的結(jié)構(gòu)新穎的提升機(jī)。 作用： 一、鋼絲繩的結(jié)構(gòu) 組成：鋼絲→股 +繩芯（纖維繩芯（常用）、金屬繩芯）。 材質(zhì)： 鋼絲 為優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼，一般直徑為 ～ 4 ㎜。礦井提升抗拉強(qiáng)度一般采用 1700Mpa 以下的。 鋼絲繩表面 光面和鍍鋅（常用于摩擦提升）兩 種。鋼絲的表面狀態(tài)標(biāo)記代號(hào)為：光面鋼絲， NAT； A 級(jí)鍍鋅鋼絲， ZAA； AB 級(jí)鍍鋅鋼絲，ZAB； B 級(jí)鍍鋅鋼絲， ZBB。 繩芯 分金屬芯纖維芯。 纖維繩芯作用：（ 1）減少股間鋼絲的接觸應(yīng)力； （ 2）緩和彎曲應(yīng)力； （ 3）儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕。 金屬繩芯的特點(diǎn)：與相同斷面的纖維繩芯相比，金屬斷面大，抗破斷能力大，具有耐橫向壓力大，不易變形等優(yōu)點(diǎn)。但其柔軟性差，不耐腐蝕。 繩芯的標(biāo)記代號(hào)：纖維芯（天然或合成的）， FC；天然纖維芯， NF；合成纖維芯， SF；金屬絲繩芯， IWR；金屬絲股芯， IWS。 二、 鋼絲繩的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用 （一）分類及特點(diǎn) 按鋼絲繩的捻法分 可分為右交互捻（ ZS）、左交互捻（ SZ）、右同向捻（ ZZ）、左同向捻（ SS）四種。標(biāo)記代號(hào)中，第一個(gè)字母表示鋼絲繩的捻向；第二個(gè)字母表示股的捻向； “Z”表示右捻向， “S”表示左捻向。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 左捻：按左螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。 右捻：按右螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。 交互捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相反。 同向捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相同。 特點(diǎn)：同向捻鋼絲繩柔軟，表面光滑，接觸面積大，應(yīng)力小，使用壽命長(zhǎng)，繩有斷絲時(shí)，斷絲頭部會(huì)翹起便于發(fā)現(xiàn)，所以礦井 提升多用同向捻鋼絲繩。但同向捻鋼絲繩有較大的恢復(fù)力，穩(wěn)定性較差，易打結(jié)。交互捻鋼絲繩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 按鋼絲在股中互相接觸情況分 （ 1）點(diǎn)接觸鋼絲繩 股中各層鋼絲捻距不等，鋼絲間呈點(diǎn)接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩造價(jià)較低，但鋼絲間接觸應(yīng)力大，特別是鋼絲繩在繞過(guò)滾筒和天輪時(shí)，鋼絲有應(yīng)力集中和二次彎曲現(xiàn)象，所以壽命較短。 （ 2）線接觸鋼絲繩 股中各層鋼絲以等捻距捻制，鋼絲間呈線接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩工作時(shí)應(yīng)力降低，耐疲勞性能好，結(jié)構(gòu)緊密，無(wú)二次彎曲現(xiàn)象，壽命較長(zhǎng)。 （ 3）面接觸鋼絲繩 它是將線接觸鋼絲繩股 進(jìn)行特殊碾壓加工，使鋼絲產(chǎn)生塑性變形而呈棉接觸狀態(tài)，然后再捻制成繩的。面接觸鋼絲繩具有結(jié)構(gòu)緊密，表面光滑，不易變形，鋼絲間接觸面積大，剛性強(qiáng)和耐磨損等優(yōu)點(diǎn) 按繩股斷面形狀分 （ 1）圓形股繩 繩股斷面為圓形。這種繩易于制造，價(jià)格低，是礦井提升應(yīng)用最多的一種鋼絲繩。 （ 2）異形股繩 繩股斷面形狀有三角形和橢圓形兩種。 三角股鋼絲繩：強(qiáng)度比同直徑圓形股繩要高，承壓面積大，外層鋼絲磨損小；外層鋼絲粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時(shí)，過(guò)渡比較穩(wěn)定；壽命比圓形股長(zhǎng)。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 橢圓股鋼絲繩：支撐面積 大、抗磨損性能好，但繩的穩(wěn)定性差，不適于承受較大的擠壓力。這種繩股多用來(lái)與其它繩股捻制成多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。 一、提升容器的種類 按用途和結(jié)構(gòu)可分為：箕斗、罐籠、礦車、吊桶等。 箕斗 分為立井箕斗和斜井箕斗，專用于主提； 罐籠 既可用于主提，也可用于副提； 礦車 斜井提升； 吊桶 立井井筒開(kāi)鑿時(shí)的提升 二、罐籠 罐籠按其構(gòu)造不同可分為普通罐籠和翻轉(zhuǎn)罐籠，后者應(yīng)用較少。 普通罐籠有單層、多層和單車、雙車以及單繩、多繩之分。標(biāo)準(zhǔn)普通罐籠按固定車廂式礦車名義裝載質(zhì)量確定為 1t、 、 3t 三種形式。 立井普通罐籠型號(hào)意義 （ 1）單繩罐籠 如： GLS—1 1/ GLGY—1 2/2 （ 2）多繩罐籠 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 罐籠的主要結(jié)構(gòu) 圖 6—4 單繩 1t 單層普通罐籠。 提升鋼絲繩繞過(guò)雙面夾緊楔形繩環(huán)與罐籠的主拉桿連接。罐籠是由橫梁、垂直立柱通過(guò)鉚接和焊接結(jié)合成的金屬框架結(jié)構(gòu)，周圍用不同厚度的鋼板包圍，罐籠四角為切角型式，這樣既有利于井筒布置又制作方便。罐籠頂部有半圓弧形淋水棚和可以打開(kāi)的罐蓋，以供運(yùn)送長(zhǎng)材料用，罐兩端設(shè)有簾式罐門(mén)，為了將礦車推進(jìn)罐籠，罐籠底部敷設(shè)軌道，為了防止提升過(guò)程中發(fā)生跑車事故裝有阻車器。 在罐籠上設(shè)有罐耳并使其緊靠在罐道上保證罐籠平穩(wěn)的沿著罐道運(yùn)行。罐道可分為剛性及柔性兩種，剛性罐道有鋼軌罐道、木罐道及組合罐道三種；柔性罐道即鋼絲繩罐道。罐籠上部還設(shè)有防墜器（又稱為斷繩保險(xiǎn)器）。太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 一、井架是礦井地面的重要建筑物之一，它用來(lái)支持天輪和承受全部提太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 升重物，固定罐道和卸載曲軌，架設(shè)普通罐輪的停灌裝置等。井架有木井架，金屬井架，混凝土井架，裝配式競(jìng)價(jià)等。 （ 1）木井架 ： 用于服務(wù)年限較短（ 6~8 年）、產(chǎn)量較低的小型礦井 （ 2）金屬井架 ：目前使用較為廣泛，構(gòu)建可在 工廠制造，工地進(jìn)行安裝。服務(wù)年限長(zhǎng)，耐火性好，彈性大，能適應(yīng)提升過(guò)程中發(fā)生的振動(dòng)。但成本較高，鋼材消耗大，容易腐蝕，故必須注意保護(hù)，每年都應(yīng)涂防腐劑一次。 （ 3）混凝土井架：其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省鋼材，服務(wù)年限長(zhǎng)，耐火性好，抗震性強(qiáng)。缺點(diǎn)是自重大，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)，因而成本高，施工期長(zhǎng) 。 （ 4）裝配式井架：用鋼管河槽鋼裝配而成。用于豎井開(kāi)鑿施工井架，其優(yōu)點(diǎn)是便于運(yùn)輸和拆裝。 二、天輪是礦井提升系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，安裝在井架上，作支撐引導(dǎo)鋼絲繩轉(zhuǎn)向之用。可以分為三種 ： （ 1） 井上固定天輪：輪體只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主要用于豎井 提升及斜井箕斗提升。 （ 2）鑿井及井下固定天輪 （ 3）游動(dòng)天輪 ：輪體除作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，還可沿軸向移動(dòng)，主要用于斜井串車提升。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 第二節(jié) 礦井提升設(shè)備的工作原理 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 礦井提升設(shè)備是聯(lián)系礦井井下與地面的 “ 咽喉 ”設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)中占有特別重要的地位，它的用途是沿井筒提升有用礦物和矸石，升降人員，設(shè)備，下放材料等。 礦井提升系統(tǒng)根據(jù)傾角及提升容器的不同分為以下幾種： （一） 豎井普通罐輪提升系統(tǒng) ： 其原理是其中一個(gè)罐輪位于井底進(jìn)行裝車，另一個(gè)罐輪則位于井口出車平臺(tái)，進(jìn)行卸車，兩條鋼絲繩的兩端，一端與罐輪相連，另一端繞過(guò)井架上的天輪，纏 繞并固定在提升機(jī)的滾筒上。滾筒旋轉(zhuǎn)即可帶動(dòng)井下的罐輪上升，地面的罐輪下降，使罐輪在井筒中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行提升工作。 （二） 斜井串車提升系統(tǒng) ：其工作原理是兩條鋼絲繩的兩端，一端與若干個(gè)礦車組成的串車相連，另一端繞過(guò)井架上的天輪纏繞并固定在提升機(jī)的滾筒上，通過(guò)井底車場(chǎng)，井口車場(chǎng)的一些裝卸載輔助工作，滾筒旋轉(zhuǎn)即可帶動(dòng)串車組在井筒中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行提升工作。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 第二章 副井提升設(shè)備選型計(jì)算 第一節(jié) 罐輪的選擇 已知下列基本參數(shù) ： 礦井年產(chǎn)量： An=150? 104t／ 年 最大班下井人數(shù)： 580 人 每班出矸： 400t 下材料 、 設(shè)備： 38 次 下炸藥： 2 次 保健車： 2 次 副井井筒深度： sH =290m 礦井年工作日： 300nb? 天 礦井日工作小時(shí)數(shù)： 14rth? 運(yùn)送最重設(shè)備質(zhì)量： 15t 矸石散集容積質(zhì)量： ／ m3 礦車規(guī)格 ： － 9B mV mV = ? = z s xH H H?? 式中 : H——提升高度 (m)。 zH ——裝載高度 (m), zH =0。 sH ——礦井深度 (m), sH =290m。 xH ——卸載高度 (m), xH =0。 則 : mV = z s xH H H??= 290 = 39。xT 39。 mxmVHT Va ??? ? ? ? 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 式中 : a —— 提 升加速度 ,罐輪一般取 ? ——罐輪在卸載曲軌內(nèi)爬行時(shí)間 ,取 ? =5s。 θ ——罐輪裝載時(shí)間 (休止時(shí)間 )休止時(shí)間不同，可查表。 則 : 39。xT =mHV + mVa +υ +θ = + +5+θ=+θ 由于礦車型號(hào)是 － 9B，有關(guān)礦車數(shù)據(jù)如下： 容積： v= 礦車高： H=1300mm 礦車自重： q=1270kg 則 Q 矸石 =rv==5. 808（ t) 由于下放最重件 15 噸，所以三噸礦車單層雙側(cè)普通罐輪 GLGY3 1/1，查表得， Q 載 重 =6720kg,Q 自重 =4500kg 查表可知對(duì)于單層罐輪，兩側(cè)進(jìn)車 θ=15s，其他情況可按規(guī)定相應(yīng)取得，則每次提升不同物品所需時(shí)間如下： 提矸時(shí)： Tx139。=+15= 提人時(shí)： Tx239。=+24= 下放保健車： Tx339。=+15= 下放炸藥： Tx439。=+260= 下 放 材料： Tx539。=+38= 同時(shí)《煤礦安全規(guī)程 》規(guī)定： (1)要求最大下井作業(yè)必須在 40min 內(nèi)完成； (2)罐輪提升最大班作業(yè)時(shí)間必須小于 5 小時(shí)，因此必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。在計(jì)算最大班下井人員，矸石 及材料提升時(shí)間應(yīng)該遵守下列規(guī)定：①升降工人時(shí)間，按下井工人提升時(shí)間的 被計(jì)算；②升降其他人員時(shí)間，太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 按升降工人時(shí)間的 20％計(jì)算；③提升矸石量按下井日出矸量的 50％考慮 。 (3)能夠運(yùn)送井下設(shè)備的最大最重部件 。 所以 ,每班運(yùn)輸不同材料所需時(shí)間如下 : 提矸時(shí) :T1= ?vrAg 400= 式中 Ag― 每班出矸率￣ T/班。 提人時(shí)： T2=Tx239。24580=24580= 下放材料： T5=Tx539。238=238= 下 放 保健車： T3=Tx339。2= 2= 下放炸藥： T4=Tx439。2= 2= 總提升 時(shí)間T=T1+T2+T3+T4+T5=++++== （ h）＜ 5（ h） T2=（ s） =32(min)＜ 40(min) 兩個(gè)要求均符合，所以選擇 GLGY3 1/1型單層車單繩罐輪合適 第二節(jié) 選擇提升鋼絲繩 副井提升作業(yè)多種多樣，應(yīng)以最終的終端載荷來(lái)計(jì)算并選擇鋼絲繩，提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品． 在礦井提升中，根據(jù)用涂，選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充發(fā)揮它們的作用。 決定鋼絲繩的類型，首先應(yīng)按以下原則確定： （ 1）使用中不松股； （ 2）符合使用場(chǎng)合及條件； （ 3）特別注意作業(yè)的安全。 同時(shí)還應(yīng)考慮以下因素： 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （ 1）在靜筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中，由于腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩； （ 2）在磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩； （ 3）彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí)，應(yīng)選用接觸式或三角股繩； （ 4）實(shí)踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：?jiǎn)?繩纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是：為防止纏繞是松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為右旋，所以多選右同向捻繩； （ 5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩，表面光滑，耐磨損； （ 6）用于溫度高或有明火的地方．如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。 提升鋼絲繩是煤礦提升運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，因此， 《煤礦安全規(guī)程