【文章內(nèi)容簡介】 斗和罐籠。在同等條件下，箕斗于實(shí)現(xiàn)與罐籠相比，質(zhì)量小，占井筒斷面小，裝卸載快，提升能力大，電動(dòng)機(jī)功率小，提升效率高，便自動(dòng)化。缺點(diǎn)是用途單一，需設(shè)置煤倉及裝卸載設(shè)備，需另設(shè)輔助提升設(shè)備，井架較高，井筒較深?？筛鶕?jù)礦井 生產(chǎn)能力的大小確定提升容器的類型。提升容器的類型確定后，就要計(jì)算提升容器的容量，并從容器規(guī)格表中選擇標(biāo)準(zhǔn)容器，也可根據(jù)現(xiàn)場要求自行設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)容器。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 7 由于礦井深度和產(chǎn)量的不斷增加，纏繞式提升機(jī)的卷筒直徑和寬度頁隨之加大，使得提升機(jī)卷筒體積龐大而笨重，給繪圖、運(yùn)輸、安裝等帶來很大的不便。為了解決這個(gè)問題， 1877 年法國人戈培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帶動(dòng)鋼絲繩，以實(shí)現(xiàn)提升容器的升降，這種提升方式稱之為摩擦提升。與單繩纏繞式提升機(jī)相比，摩擦輪的寬度明顯減小， 而且不會因井深的增加而增大。同時(shí)，由于主軸跨度的減小而使得主軸的直徑和長度均有所降低，整機(jī)的質(zhì)量大為下降，而且由于提升機(jī)回轉(zhuǎn)力矩的減小，使得提升電動(dòng)機(jī)容量降低，能耗減少。 多繩摩擦提升機(jī) 的分類 多繩摩擦提升機(jī)可分為井塔式和落地式兩種。 多繩摩擦提升機(jī)的結(jié)構(gòu) ： 主軸裝置 主軸法蘭盤（或輪轂）與摩擦輪輻采用高強(qiáng)度螺栓連接，借助螺栓壓緊輪輻與夾板間的摩擦力傳遞扭矩。這種結(jié)構(gòu)便于拆裝及運(yùn)輸，但制造要求較高，軸向兩法蘭盤的尺寸與摩擦輪輪輻尺寸應(yīng)吻合，以便于連接。 摩擦襯墊用倒梯形截面 的壓塊吧襯墊固定在筒殼上。襯墊繩槽初車槽深為13繩徑，槽距約為繩徑的 10 倍。目前國內(nèi)襯墊主要采用 PVC 和聚氨脂。 車槽裝置。 為了使個(gè)鋼絲繩槽直徑不超過規(guī)定值，以保持各鋼絲繩張力均衡，多繩摩擦提升機(jī)均設(shè)有車槽裝置。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 8 深度指示器。 多繩摩擦提升機(jī) 是 為了補(bǔ)償鋼絲繩蠕動(dòng)和滑動(dòng)對深度指示器裝置的影響，設(shè)置了深度指示器自動(dòng)調(diào)零裝置。 減速器。 為了消耗及其傳給井塔的振動(dòng)，有些井塔式摩擦提升機(jī)采用彈簧基礎(chǔ)減速器。 尾繩懸掛裝置。 多繩摩擦提升設(shè)備一般均有尾繩，為了 在使用圓尾繩時(shí) 避免打結(jié)，在罐籠底部下方設(shè)有尾繩懸掛裝置。 井塔式提升機(jī) 井塔式的優(yōu)點(diǎn)：布置緊湊省面積，不需設(shè)置天輪；全部載荷垂直向下，井塔穩(wěn)定性很好，鋼絲繩不裸露在雨雪之中，對摩擦因數(shù)和鋼絲繩使用壽命不產(chǎn)生影響。 缺點(diǎn)：井塔造價(jià)較高，施工周期較長，抗地震能力不如落地式；井塔式系統(tǒng)為了保證兩提升容器的中心距離和增大鋼絲繩在摩擦輪上的圍抱角，可設(shè)置導(dǎo)向輪。但與此同時(shí)卻增加了提升鋼絲繩的反向彎曲力，縮短了提升鋼絲繩的使用壽命 。 提升機(jī)的選擇與計(jì)算 礦井提升設(shè)備的選擇計(jì)算是否經(jīng)濟(jì)合理， 對礦山的基本建設(shè)投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本都有直接的影響。因此，在進(jìn)行提升設(shè)備選擇計(jì)算時(shí)，首先要確定提升方式，在確定提升方式時(shí)要考慮下列各點(diǎn)： 一 、 對于年產(chǎn) 量大于 60 萬噸的大中型礦井，由于提升煤炭和輔助提升任河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 9 務(wù)較大，一般均設(shè)主井、副井兩套提升設(shè)備。因?yàn)榛诽嵘芰Υ蟆⑦\(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較低、又易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，一般情況主井均采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠提升矸石、升降人員和下放材料設(shè)備等輔助提升。 對于年產(chǎn)量 30 萬噸以下的小型礦井，可采用一套罐籠提升設(shè)備，使其完成全部主、副井提升任務(wù)是最經(jīng)濟(jì)的，也有 采用兩套罐籠設(shè)備的。 對于 180 萬噸的大型礦井，有時(shí)主井需要采用兩套箕斗同時(shí)工作才能完成生產(chǎn)任務(wù)。副井除 了要 配備一套罐籠設(shè)備外，多數(shù)尚需設(shè)置一套單容器平衡錘提升方式，提升矸石。 二 、 對于同時(shí)開采煤的品種在兩種及以上并要求不同品種的煤分別外運(yùn)的大、中型礦井，則應(yīng)考慮采用罐籠提升方式作為主井提升。 對煤的塊度要求較高的大、中型礦井，由于箕斗提升對煤的破碎較大，也要考慮采用罐籠作為主井提升。 當(dāng)?shù)孛嫔a(chǎn)系統(tǒng)距離井口較遠(yuǎn)，尚需一段窄軌鐵路運(yùn)輸時(shí)，采用罐籠提升地面生產(chǎn)系統(tǒng)較為簡單。 三 、 中等以上礦井，主井一般 都采用雙容器提升，對于多水平 面 同時(shí)開采的礦井（特別是采用摩擦提升機(jī)）可采用平衡錘單容器提升方式。 對于中、小型礦井，一般采用單繩纏繞式提升系統(tǒng)為宜。對于年產(chǎn)量大于90萬噸的大型礦井，可采用摩擦提升系統(tǒng)，中型礦井的井筒較深時(shí)也可采用摩擦提升系統(tǒng)，或主井采用單繩箕斗，副井采用多繩罐籠 四 、 礦井若有兩個(gè)水平，且分前后期開采時(shí)，提升機(jī)、井架等大型固定設(shè)備要按照最終水平選擇。提升容器、鋼絲繩和提升電動(dòng)機(jī)根據(jù)實(shí)際情況也可以按照第一水平選擇，待井筒延深至第二水平時(shí)，再更換。 五 、 對于新礦井如沒有什么特殊要求，可參 照《定型成套設(shè)備》的規(guī)定確定提升方式，并盡量選用定型設(shè)備。但因各個(gè)礦井具體情況不同，副井提升量也不一致，因此，可結(jié)合具體條件計(jì)算、選擇，或驗(yàn)算選用的定型成套設(shè)備?！抖ㄐ统商自O(shè)備》中未規(guī)定的如鋼絲繩、提升機(jī)與井筒相對位置、生產(chǎn)能力與耗電量等也要計(jì)算。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 10 提升容器 提升容器的分類 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：立井井筒開鑿時(shí)的提升。 箕斗 立井箕斗型號意 義 ： 立井單繩箕斗（如： JL— 3） 立井多繩箕斗 JDS— 12/110 JDSY— 12/110 JDG— 12/110 4 箕斗 結(jié)構(gòu) 立井提煤多采用底卸式，底卸式箕斗分為平板閘門箕斗和扇形閘門箕斗。以河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 11 單繩立井平板閘門箕斗為例：主要由斗箱、框架、連接裝置及閘門等組成。 卸載原理 當(dāng)箕斗提升至地面煤倉時(shí)，卸載滾輪進(jìn)入安裝在井架上的卸載曲軌內(nèi)，隨著箕斗提升，固定在箕斗框架上的小曲軌同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，則滾輪在卸載曲軌 作用下，沿著箕斗框架上的小曲軌向下運(yùn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)動(dòng)連桿，使其通過連桿鎖角為零的位置后，閘門就借助煤的壓力打開，開始卸載。在箕斗下放時(shí)，以相反的順序關(guān)閉閘門。 平板閘門底卸式箕斗比 扇形閘門卸載時(shí)井架受力小，卸載曲軌短，裝載時(shí)撒煤少，且動(dòng)作可靠。 鋼絲繩 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）。 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)記代號為：光面鋼絲， NAT； A級鍍鋅鋼絲， ZAA； AB級鍍鋅鋼絲， ZAB； B 級鍍鋅鋼絲， ZBB。 繩芯 的分類及各類說明 一 、 繩芯 分金屬芯纖維芯。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 12 二 、 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）儲存潤滑油，防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕。 三 、 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。 四 、 繩芯的標(biāo)記代號：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。 鋼絲繩的 分類 按 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。 左捻：按左螺旋方向?qū)?股捻成繩。 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，繩有斷絲時(shí)，斷絲頭部會翹起便于發(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 一 、 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。 二 、 線接觸鋼絲繩 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 13 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，無二次彎曲現(xiàn)象，壽命較長。 三 、 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 一 、 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。 二 、 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?。煌鈱愉摻z粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時(shí)，過渡比較穩(wěn)定；壽命比圓形股長。 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。這種繩股多用來與其它繩股捻制成多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。 鋼絲繩結(jié)構(gòu)選擇 一、 對于單繩纏繞式提升，一般宜選用光面右同向捻、斷面形狀為圓形股或三角股、接觸形式為點(diǎn)或線接觸的鋼 絲繩；對于礦井淋水大，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。 二、 在磨損嚴(yán)重的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；斜井串車提升時(shí)，宜采用交互捻鋼絲繩。 三、 對于多繩摩擦提升，一般應(yīng)選用鍍鋅、同向捻 (左右捻各半 )的鋼絲繩，斷面形狀最好是三角股。 四 、 罐道繩最好用半密封鋼絲繩或三角股繩，表面光滑，比較耐磨。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 河北工程大學(xué) | 第 1 章 緒論 14 滾筒中心至井筒鋼絲繩之間的水平距離 Ls 此距離考慮對于有斜撐的井架，其斜撐的基礎(chǔ)與井筒中心的水平距離約，另外考慮提升機(jī)在運(yùn)輸 中鋼絲繩的穩(wěn)定性，所以 Ls的最小距離按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 鋼絲繩弦長 Lx 鋼絲繩弦長是指鋼絲繩離開滾筒處至接觸天輪之間的繩長，由圖可見上下兩條弦長不完全相等，但均以滾筒中心至天輪中心之間的距離來計(jì)算弦長，即： 式中 C0—— 提升機(jī)主軸中心線高出井口水平的距離，此值決定于滾筒直徑、地形和土壤等情況，一般 C0=1～ 2m； Dt—— 天輪直徑。 鋼絲繩的弦長不能過長，過長則鋼絲繩振動(dòng)增大，因此，鋼絲繩有跳出天輪輪緣的危險(xiǎn)，一般不超過 60m。 鋼絲繩的偏角α 鋼絲繩的弦長與天輪平面的夾角，從上圖可見，偏角有兩個(gè)，α 1稱外偏角，α 2稱內(nèi)偏角，根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，內(nèi)、外偏角不得超過 1176。 30ˊ，否則繩與天輪輪緣的磨損過甚，易發(fā)生鋼絲繩跳出天輪的事故。 最大外偏角 最大內(nèi)偏角 mDHL js , ??? mD