【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 10 由于開采深度的增加，需要纏在卷筒上的提升鋼絲繩變長(zhǎng)，因而礦井提升機(jī)的卷筒寬度加大，這帶來(lái)了一系列問題，如提升機(jī)主軸太長(zhǎng)、繩弦偏角太大、機(jī)器加重而使轉(zhuǎn)動(dòng)慣量加大等。為了解決這個(gè)矛盾，德國(guó)人 Koepe 提出將鋼絲繩搭在摩擦輪上，利用摩擦襯墊與鋼絲繩之間的 摩擦力來(lái)帶動(dòng)鋼絲繩運(yùn)動(dòng)。與卷筒纏繞式相比，摩擦輪的寬度顯著地變窄了，同時(shí)由于跨度變小，提升機(jī)主軸的直徑與長(zhǎng)度均有所降低，結(jié)果顯著地減輕了機(jī)器的重力，而且由于回轉(zhuǎn)力矩的減少，亦將降低提升電動(dòng)機(jī)的容量。 多繩摩擦提升設(shè)備的布置方式可分為塔式和落地式兩類。其提升系統(tǒng)示意圖如下： 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 11 。 多繩摩擦提升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是與它的動(dòng)力傳遞原理以及安裝特點(diǎn)密切相關(guān)的 。即由于它是靠摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力的，它必須有較高摩擦系數(shù)的襯墊，為了保持幾根繩的繩槽處的深淺相同，即各繩的摩擦半徑相同，需設(shè)切槽裝置， 為了補(bǔ)償鋼絲繩蠕動(dòng)或滑動(dòng)對(duì)深度指示器指示位置的影響，設(shè)置了深度指示器自動(dòng)調(diào)零裝置，為了在使用圓尾繩時(shí)尾繩可以松捻而避免打結(jié)，在罐籠底部下方設(shè)有尾繩懸掛裝置。摩擦提升依靠襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力，因此其工作可靠性就在于提升鋼絲繩與安在主導(dǎo)輪上的摩擦襯墊之間是否產(chǎn)生滑動(dòng)，即是否有足夠的摩擦力。 纏繞式、摩擦式提升機(jī)的特點(diǎn)、存在的問題以及解決的方法 . 纏繞式提升機(jī)的特點(diǎn)、缺點(diǎn)以及問題的解決 纏繞式提升機(jī)最大的特點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)及工作原理十分簡(jiǎn)單 ，就是利用鋼絲繩的纏繞 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 12 方向的不同來(lái) 實(shí)現(xiàn)物料的提升。但是，正是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)、工作原理簡(jiǎn)單也導(dǎo)致其存在以下很多的問題和不足。 (1).纏繞式提升機(jī)只能應(yīng)用于淺井或中等深度的礦井中。這是因?yàn)樵谏罹按蠼K端載荷時(shí)鋼絲繩和提升卷筒容繩面積要求太大，這導(dǎo)致了提升機(jī)體積龐大，質(zhì)量激增，使提升機(jī)的提升高度受到滾筒容繩量的限制，不適用于深井提升 。 (2).單繩纏繞式提升機(jī)的載荷由單根鋼絲繩承擔(dān)，因此單繩纏繞式提升機(jī)的鋼絲繩直徑往往很大； (3).纏繞式提升機(jī)的鋼絲繩纏繞在卷筒上，因此其卷筒直徑比較大，這就使其回轉(zhuǎn)力矩比 較大，這就使纏繞式提升機(jī)的質(zhì)量比較大，從而使電動(dòng)機(jī)的容量和耗電量也增大，所以提升機(jī)的效率比較低； (4).卷筒的直徑比較大，這就使提升機(jī)的提升速度受到了限制，因此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也比較低，減速器比較大； (5).纏繞式提升機(jī)的鋼絲繩是纏繞在卷筒上，因此鋼絲繩的彎曲次數(shù)比較多，這就導(dǎo)致鋼絲繩的工作條件比較差，鋼絲繩的壽命降低； (6).單繩纏繞式提升機(jī)是用單根鋼絲繩提升容器，因此容器在提升過(guò)程中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這就使提升容器的罐耳和罐道發(fā)生摩擦，產(chǎn)生摩擦阻力； (7).單繩纏繞式提升機(jī)由單根鋼絲繩提升容器，因此它的安全性比較低。 纏繞式提升機(jī)存在的一些問題是可以通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)而解決的。例如：?jiǎn)卫K纏繞式提升機(jī)的鋼絲繩直徑過(guò)大；單繩纏繞式提升機(jī)的提升容器的轉(zhuǎn)動(dòng)；單繩纏繞式提升機(jī)的安全性比較低。這些都是由于提升是靠單根鋼絲繩承載造成的，要解決這些問題可以增加提升鋼絲繩的數(shù)量，即采用多繩纏繞式提升機(jī)。而另一些解決不了的問題就要靠改變提升機(jī)的工作原理，采用摩擦式提升機(jī)來(lái)解決了。 . 摩擦式提升機(jī)的特點(diǎn)、缺點(diǎn)以及問題的解決 多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī) 比較其主要優(yōu)點(diǎn)： (1). 提升高度不受滾筒容繩量的限制，適用于深井提升； (2). 載荷是由數(shù)根鋼絲繩承擔(dān)，故鋼絲繩直徑較相同載荷下單繩提升??； 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 13 (3). 摩擦輪直徑顯著減?。? (4). 由于摩擦輪直徑小，回轉(zhuǎn)力矩減小，在提升載荷相同的情況下，多繩摩擦提升機(jī)的質(zhì)量比單繩纏繞式提升機(jī)小 1/4～ 1/5 提升電動(dòng)機(jī)的容量和耗電量也相應(yīng)降低，設(shè)備的效率提高； (5). 摩擦輪直徑較小，在相同提升速度下，可以使用轉(zhuǎn)速較高的電動(dòng)機(jī)和較小的減速器； (6). 鋼絲繩是搭放在摩擦輪上，減少鋼絲繩的 彎曲次數(shù)，改善了鋼絲繩的工作條件； (7). 采用偶數(shù)跟提升鋼絲繩，鋼絲繩的捻向是左右捻各半，消除了提升容器在提升過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)，減少了容器的罐耳和罐道的摩擦阻力； (8). 數(shù)根鋼絲繩同時(shí)承受載荷，提升工作的安全性大為提高，數(shù)根鋼絲繩被同時(shí)拉斷的可能性極小，因此可以不再使用防墜器，從而減少了提升容器的質(zhì)量。雖然多繩摩擦提升機(jī)解決了單繩纏繞式提升機(jī)存在的一些問題，但是多繩摩擦提升機(jī)自身也存在一定的缺陷與不足。 ： 1).數(shù)根鋼絲繩的懸掛、更換、調(diào)整、維護(hù)檢修工作復(fù)雜，而且有一根鋼 絲繩損壞需要更換時(shí)，為保持各鋼絲繩具有相同的工作條件，往往需要更換所有的鋼絲繩； 2).因不能調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)，故雙鉤提升工作不適用于多水平提升； 3).當(dāng)井深超過(guò) 1700m 時(shí)，鋼絲繩與容器在連接處的應(yīng)力波動(dòng)的較大，鋼絲繩的故障增多，故鋼絲繩摩擦提升不宜用于超深井提升。 要解決多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩的懸掛、更換等檢修復(fù)雜、不適用于多水平提升、不宜用于超深井提升這些問題，不是單靠改變提升機(jī)的結(jié)構(gòu)能夠解決的。多繩摩擦式提升機(jī)本身的原理是利用多根鋼絲繩和摩擦襯墊的摩擦力來(lái)傳動(dòng)的，因此要解決多繩摩擦式提升機(jī)的這些問題就必 須改變其工作原理，因此這些問題并不是摩擦式提升機(jī)自身可以解決的。 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 14 纏繞式、摩擦式提升機(jī)共同存在并難以解決的一些問題 雖然纏繞式提升機(jī)的一些缺點(diǎn)是摩擦式提升機(jī)可以解決的，但是這兩種提升機(jī)都存在一些難以解決的問題，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面： 1).基礎(chǔ)配套設(shè)施投資大 現(xiàn)有提升機(jī)根據(jù)年開采量大小不同，一般都需 5～ 8 m 直徑的井筒，這樣才能滿足提升機(jī)配套要求，而目前井筒施工平均每立方米工程費(fèi)約為 1000～ 1500 元。再加上井架、井塔、絞車房和配電室等配套建筑（不包括辦公設(shè)施），這些設(shè)施費(fèi)用一般占基礎(chǔ)設(shè)施投資 的 50％以上。對(duì)于新建的一些現(xiàn)代化礦井，此項(xiàng)投資費(fèi)用比例更高，一般按設(shè)計(jì)年產(chǎn)量計(jì)算，噸煤投資約為 60 萬(wàn)元左右。 2).設(shè)備投資多 現(xiàn)有提升機(jī)價(jià)格主要由機(jī)械和電器兩部分組成，機(jī)械部分（包括容器鋼絲繩等）大約在 200～ 400 萬(wàn)元之間。電控設(shè)備則懸殊很大，按直流或交流、模擬或數(shù)字、國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口等區(qū)別，價(jià)格從幾十萬(wàn)元到上千萬(wàn)元不等。此外，容器自重比很大，一般自重和載重相比均在 1 以上，最高達(dá)到 ～ 。 3).可靠性差 現(xiàn)有提升機(jī)在使用中經(jīng)常發(fā)生機(jī)械和電器故障，特別是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，維護(hù)、維修往往需要占用大量人力物力。 其中絕大部分是電器故障，約占 70～ 80％，有的甚至更高，使用中因故障造成的停產(chǎn)事故時(shí)有發(fā)生，究其原因是現(xiàn)有提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)變化復(fù)雜，且控制參數(shù)、控制點(diǎn)和參控電器元件太多所造成的。 4).運(yùn)轉(zhuǎn)安全性差 由于現(xiàn)有提升機(jī)往往是往返運(yùn)行，上下止點(diǎn)要求非常嚴(yán)格，所以提升機(jī)需要頻繁啟動(dòng)，加速、減速、停車這些程序式工作均是通過(guò)司機(jī)操控電器執(zhí)行元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如操作失誤或執(zhí)行元件失效都會(huì)造成安全上的重大事故，如過(guò)卷、過(guò)放、滑繩等等。 5).維護(hù)、維修工作量大 由于現(xiàn)有提升機(jī)電控復(fù)雜、故障多，所以需要配備專門的電器和機(jī)械維 修人 平 頂 山 工 業(yè) 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 說(shuō) 明 書 15 員，每天都安排有一定的檢修時(shí)間，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每天的維修時(shí)間約占提升機(jī)工作時(shí)間的 1/5～ 1/6 左右，每臺(tái)提升機(jī)的維修人員一般為 5～ 8 人之間，有的多達(dá)十幾人。 6).運(yùn)行效率低 現(xiàn)有提升機(jī)由于采用往返工作方式，所以每一工作循環(huán)都有爬行、加速、勻速、減速、裝卸載過(guò)程。其中，爬行、裝卸載時(shí)間占有很大比例，有些提升機(jī)特