【文章內(nèi)容簡介】 升設(shè)備。 (六 )按提升系統(tǒng)的平衡分： 不平衡提升設(shè)備； 平衡提升設(shè)備 —靜力平衡提升段備， 動力平衡提升設(shè)備 12 第二章 礦井提升絞車 主要組成部分 和各部分的用途 提升機械性能參數(shù) 設(shè)計提升機械系列參數(shù)的出發(fā)點是用較少規(guī)格的提升機去滿足最廣泛的使用需要，當(dāng)然，也可以不設(shè)參數(shù)系列，而完全根據(jù)用戶的需要。 反映提升機械性能的參數(shù)很多，如卷筒直徑、寬度、最大提升速度、容繩量和電 動機功率等等。根據(jù)這些參數(shù)間的相互關(guān)系，可把它們分為： 1)條件參數(shù) 它是作為限制條件而預(yù)先給出的參數(shù)，是提升機參數(shù)所應(yīng)滿足的先決條件。包括其他標(biāo)準(zhǔn)已作了規(guī)定的數(shù)據(jù)，如優(yōu)先數(shù)系，電動機的同步轉(zhuǎn)數(shù)和額定轉(zhuǎn)數(shù)等； 2)主參數(shù) 在提升機的性能參數(shù)中，有一個 (或最多兩個 )參數(shù)是主要的。它代表了 提升機械的主要性能特征，稱為主參數(shù)。它是提升機械設(shè)計的主要依據(jù)，其他參數(shù)均從屬于主參數(shù)； 3)次要參數(shù) 它是由主參數(shù)決定的，與主參數(shù)有某種依賴關(guān)系。有的可表示為某種確定的因數(shù)關(guān)系，如卷簡直徑與最大靜張力之間的關(guān)系。 有的則有一定的相關(guān)關(guān)系。 當(dāng)然，主參數(shù)并不能完全代替其他參數(shù)，但只要選擇得當(dāng)，就可以最大限度地代表該提升機械的性能。 主參數(shù)的基本特征是： 1)能反映產(chǎn)品的基本特性， 2)最穩(wěn)定的參數(shù)。 此外，主參數(shù)要便于使用。 確定主參數(shù)的步驟是： 1)選擇主參； 2)確定主參數(shù)的上下限； 3)確定主參數(shù)系列。 提升機械的主參數(shù)選擇方法，可采用主成分分析法，即分析所有性能參數(shù)間的關(guān)系，只要它們不相互獨立，總有可能從中找出一個或兩個作為主要性能的特征參數(shù)。 13 現(xiàn)以纏繞式提升機械為例，說明主參數(shù)與次要參數(shù)的關(guān)系。提升機械的容繩 量與卷筒直徑、寬度及纏繞層數(shù)有關(guān)。根據(jù)安全規(guī)程，纏繞層數(shù)因不同的提升條件而有具體規(guī)定。因而，容繩量這一參數(shù)就有著固定的、可以計算的關(guān)系。 卷筒直徑與鋼繩最大靜張力之間也有著大致固定的關(guān)系。因為根據(jù)安全規(guī)程規(guī)定，卷簡直徑與鋼繩直徑之比為 60～ 80，只要鋼絲繩的型式、規(guī)格和使用條件一旦確定，卷簡直徑和鋼絲繩最大靜張力這兩個參數(shù)間的關(guān)系就可以確定。 提升最大速度這一參數(shù)與提升工作的經(jīng)濟(jì)性及安全性有關(guān)。當(dāng)卷筒直徑確定后，最大提升速度就確定了卷筒的轉(zhuǎn)數(shù)，或者說，當(dāng)卷簡轉(zhuǎn)數(shù)在某一范圍時，最大提升速度為卷簡直徑的函數(shù)。 至于卷筒的寬度，看來似乎與卷筒直徑?jīng)]有什么關(guān)系。但是，考慮到實際情況，例如卷筒過寬時容易造成鋼絲繩偏角超限，也容易造成主軸撓度超限等問題，而這些問題又都與卷簡直徑及鋼絲繩直徑有關(guān)，因而卷簡寬度與卷簡直徑兩參數(shù)間也就有了一定的關(guān)系，而并不相互獨立。 從以上分析可以看出，卷筒 (主導(dǎo)輪 )直徑或鋼絲繩最大靜張力是提升機械的主要參數(shù)，其他參數(shù)都可以根據(jù)這參數(shù)去制定。 參數(shù) 型號 滾筒 載荷 提升高度 鋼絲繩 電機 速比 重量 個數(shù) 直徑mm 寬度 mm 最大靜張力KN 最大靜張力差KN 容繩量 （ 米） 層數(shù) 繩速 m∕s 繩徑 mm 功率KW 型號 單位 kg JT1. 1 1000 80 20 20 365 3 / 45 / / 14 JT－ 提升絞車技術(shù)參數(shù)表：表 21 制動系統(tǒng) 現(xiàn)代礦井提升機的制動系統(tǒng)是所有提升設(shè)備中最重要、最復(fù)雜的裝置。它由制動器和傳動機構(gòu)組成。制動器是直接作用于制動輪或者制動盤上產(chǎn)生制動力矩的部分，按其結(jié)構(gòu)可分為盤式制動器和塊式制動器等。傳動機構(gòu)是控制并調(diào)節(jié)制動力矩的部分，新型號提升機采用油壓盤式閘制動系統(tǒng)，舊型號提升機采用油 壓或氣壓塊閘式制動傳動系統(tǒng)。 1)、 制動系統(tǒng)的作用 (1)保證提升容器按給定狀態(tài)運動，并在需要的位置制動 ——工作制動。 (2)在可能造成事故的不正常工作狀態(tài)下，緊急制動以保障人員和設(shè)備的安全 ——緊急制動。 (3)更換水平調(diào)節(jié)繩長時，制動活卷筒。工作制動、緊急制動都可用手動或自動。手動操作時，由司機進(jìn)行；急制動由提升設(shè)備的保護(hù)裝置進(jìn)行，工作制動由行程調(diào)節(jié)器進(jìn)行。 2) 制動系統(tǒng)的要求 (1)提升機除有制動裝置外，還裝有定車裝置，以使在調(diào)整卷筒位置時使用。 (2)全部制動力矩 Mz不得小于提升機最大設(shè)計 靜載荷所需要紐矩的 3倍。即： max3ZJMM? (3)一副制動器的制動力矩 應(yīng)大于調(diào)繩力矩 的 倍，即： 39。 JzMM? 3) 型提升絞車 有兩套制動系統(tǒng)，一為手動帶閘工作制動器，由操縱手把、制動杠桿、拐臂、制動鋼帶等零件組成，用于控制絞車的速度。另一為 YWZ 系列液壓推桿安全制動器，在出現(xiàn)緊急情況是，使絞車緊急制動。 2） 型礦用提升絞車 制動器的作用是； (1)在提升機停止工作時，能可靠 的閘住機器； (2)在減速階段及下放重物時參與提升機的控制； (3)緊急事故情況時，能使提升機安全制動，迅速停車，以免事故的擴(kuò)大； 0 0 15 液壓傳動裝置的作用是作為制動力的能源，并控制制動器動作，即根據(jù)需要來分別實現(xiàn)工作制動和安全制動。 機械傳動系統(tǒng) 機械傳動系統(tǒng)包括減速器和聯(lián)軸器： 1)．減速器的作用： 礦井提升機主軸的轉(zhuǎn)數(shù)由于受提升速度的限制，一般在 l0 一 60 轉(zhuǎn)／ |分之間，而用作拖動的電動機的轉(zhuǎn)數(shù)，一般在 480 一 960轉(zhuǎn)／分之間。這樣，除采用低速直流電動機拖動外，一般情況下不能將主軸與電動機直接聯(lián)接，中間 必須經(jīng)過減速器。因而減速器的作用是減速印傳遞動力。 本絞車采用的是 一級斜齒輪減速器 ，主要由齒輪軸、輸出軸、傳動齒輪、軸承、箱體等組成。其公稱傳動比為 1： 。在減速器的箱體上有視孔窗，用以檢查齒輪嚙合情況和加注潤滑油。下部設(shè)有油尺用以檢查減速箱中的油位。 2)．聯(lián)軸器是用來聯(lián)接提升機的旋轉(zhuǎn)部分，并傳遞動力． 型礦用提升絞車電動機與減速器的聯(lián)接采用 彈性柱銷聯(lián)軸器 。它由半聯(lián)軸器、柱銷等零件組成。由于柱銷具有緩沖和減震作用，因而具有傳動平穩(wěn)、噪音小、安全可靠、易于維護(hù)等優(yōu)點。主軸與減速器輸 出軸的連接采用齒式聯(lián)軸器。它主要由半聯(lián)軸器、內(nèi)齒圈、外齒套、擋板等組成。具有承載能力大、易維護(hù)、對誤差不敏感等優(yōu)點。 潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)是一切機械系統(tǒng)中很重要的一個環(huán)節(jié)。潤滑系統(tǒng)的作用是：在提升機工作時，不間斷地向主軸承、減邊器軸承和嚙合齒面壓送潤滑油，以保證軸承和齒輪能良好的工作潤滑系統(tǒng)必須與自動保護(hù)系統(tǒng)和主電動機聯(lián)鎖：即潤滑系統(tǒng)失靈時 (如潤滑油壓力過高或過低、軸承溫升過高等 )，主電動機斷電，提升機進(jìn)行安全制動。啟動主電動機之前，必須先開動潤滑油泵，以確保機器在充分潤滑的條件下工作。 提升機的轉(zhuǎn)動或 滑動部位之間的相對運動就會產(chǎn)生摩擦，若潤滑不好或潤滑方式不妥，都會使其性能惡化，加速零部件的磨損。因而，潤滑是與磨擦、磨損密切相關(guān)的，正確地選擇潤滑材料，采用合理的潤滑方式，可以減少零部件的磨損，延長使用壽命，防止事故 16 的發(fā)生，有很重要的作用。 手工加潤滑劑 即人工用油壺、油槍、脂槍、脂杯或用手抹的方法，將潤滑劑 (油或脂 )送到潤滑部位。 2．油環(huán)潤滑 利用套在軸頸上的油環(huán)，轉(zhuǎn)動時油帶起供給潤滑部位，稱之為油環(huán)潤滑。一般用于滑動軸承加油。 3．飛濺潤滑 依靠旋轉(zhuǎn)的齒輪將油池中的潤滑油甩起，使油濺落到齒輪的嚙 合面上，稱之為飛濺潤滑，也叫作油池潤滑式油浴潤滑。這種潤滑方式在齒輪及蝸輪傳動中應(yīng)用較多。 4．壓力循環(huán)潤滑 油泵工作產(chǎn)生壓力將潤滑油送到各潤滑點后流回油箱，經(jīng)冷卻、過濾后又循環(huán)使用的方法叫壓力循環(huán)潤滑，它多用于高速、重載、精密的機械潤滑中。如 JK 型提升機的主軸承、減速器的軸承和齒輪，以及 JKM 型多繩摩擦式提升機的減速器齒輪等均采用壓力循環(huán)潤滑方法進(jìn)行潤滑。 由于零件的潤油方式不同，造成零件設(shè)計時必須考慮到是否開有加油孔等結(jié)構(gòu)。 觀察與操縱系統(tǒng) 觀測和操縱系統(tǒng)包括斜面操縱臺、深度指示器和測速發(fā)電機裝置 。這里只介紹一下深度指示器。 本絞車采用的是 龍門 式深度指示器， 單繩牌坊式深度指示器由兩部分組成，一部分是與提升機主軸軸端成直角連接的傳遞運動的裝置，即牌坊式深度指示器傳動裝置。另一部分是深度指示器，兩者通過聯(lián)軸器相連。 深度指示器的工作原理：提升機主軸的旋轉(zhuǎn)運動由傳動裝置傳給深度指示器，經(jīng)過齒輪對傳給絲杠，使兩根垂直絲杠以互為相反的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時，帶有指針的兩個梯形螺母也以互為相反的方向移動，即一個向上，另一個向下。絲扛的轉(zhuǎn)數(shù)與主軸的轉(zhuǎn)數(shù)成正比，因而也與容器在井筒中位置相對應(yīng)，因此螺母上指針在絲杠上 的位置也與之相對應(yīng)，通過指針便能準(zhǔn)確地指出容器在井筒中的位置。 17 深度指示器主要由箱體、螺旋齒輪、絲杠、螺母、鏈輪、機架、限位開關(guān)等組成。它能提示提升容器在井筒中的位置，其上的行程開關(guān)參與絞車過卷或過放保護(hù)等功能。當(dāng)絲杠上的螺母桿碰壓相應(yīng)的形成開關(guān)時，控制線路將產(chǎn)生相應(yīng)的動作進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，從而保證礦井的安全生產(chǎn)。深度指示器配有 76 齒， 50 齒， 25齒三種鏈輪與主軸上的鏈輪分別構(gòu)成 1： 1： 、 1： 3 的傳動比，分別用于井深 600—400 米、 400—200 米、 200 米以下三種情況。根據(jù)提升機使用場合的不同可 選用不同的齒數(shù)鏈輪。 深度指示器的作用是： (1) 指示提升容器的運行位置， (2) 容器接近井口卸載位置和井底停車場時，發(fā)出減速信號 (3) 當(dāng)提升機超速和過卷時進(jìn)行限速和過卷保護(hù)， (4) 對于多繩摩擦式提升機，深度指示器還應(yīng)能自動調(diào)零，以消除由于鋼絲繩在主導(dǎo)輪摩擦襯墊上的滑動、蛹動和自然伸長等所造成的指示誤差。 拖動、控制與自動保護(hù)系統(tǒng) 拖動、控制和自動保護(hù)系統(tǒng)包括主拖動電動機和微拖動電動機、電氣控制系統(tǒng)和自動保護(hù)系統(tǒng)。 礦井提升機根據(jù)交直流拖動系統(tǒng)的不同可分別采用三相繞線式感應(yīng)電動機或直流電動 機，如圖 2—7 所示。 圖 2— 7 礦井提升機主拖動電動機的分類 礦井提升機的電氣控制系統(tǒng)，分交流和直流兩大類，如圖 2—8 所示 18 SJK—A型金屬水冷電阻控制系統(tǒng)和 TKD 型金屬電阻控制系統(tǒng)，目前尚未定型。 礦井提升機自動保護(hù)系統(tǒng)的作用是：在司機不參與的情況下，發(fā)生故障時能自動將主電動機斷開并同時進(jìn)行安全制動而實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護(hù)。 自動保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具有如下性能： (1) 提升機超速時 (包括等速印減速階段的超速 )自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (2) 提升容器過卷時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (3) 創(chuàng)動油 欠壓或超壓時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (4) 潤滑油欠壓或超壓時對動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (5) 軸承溫升過高和制動油溫升過高時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (6) 閘瓦磨損超過規(guī)定值對自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (7) 電動機過電流或失壓 (斷電 )時自動對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。 根據(jù)上述各項自動保護(hù)作用的要求，自動保護(hù)可分為提升機運行過程中的自動保護(hù)和一次提升結(jié)束時的自動保護(hù)。 19 第三章 電動機的選擇 電動機是專業(yè)工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件。電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于直流電動機需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，因此，無 特殊要求時不宜采用。電動機工作環(huán)境較差，防塵、防爆等性能要求較高，絞車工作在經(jīng)常啟動、制動的場合，要求電動機轉(zhuǎn)動慣量小，過載能力大，故生產(chǎn)中采用三相交流電動機。 由已知條件知電動機的額定功率為 45KW， 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》（ 5）可選 YR250S6型 45KW、 380V三相異步電動機。其具體的參數(shù)如下所示： 表 41 額定 功率 額定 電壓 額定 電流 額定 轉(zhuǎn)速 功率因數(shù) 功率因數(shù) 電機外型尺寸 45KW 380V 966r/m 1260510710 電機 質(zhì)量 同步 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)子電壓 轉(zhuǎn)子電流 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 頻率 450kg 1000r/m 307V 93A 以上數(shù)據(jù)來自 機械設(shè)計手冊 .第五卷 /機械設(shè)計手冊編委會編著。 3版 .北京 : 機械工業(yè)出版社， 20 第四章 提升絞車 鋼絲繩的選擇 提升鋼絲繩的用途是懸吊提升容器并傳遞動力。當(dāng)提升絞車運轉(zhuǎn)時通過鋼絲繩帶動容器沿井筒作上下直線運動。它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)、人員的生命安全和運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，所以鋼絲繩是礦山提升設(shè)備的一個重要組成部分。 提升鋼 絲繩計算 按《礦井提升設(shè)備》 煤炭工業(yè)出版社， 由公式 21 maxQ =Q +PH 得 P= 式中 maxQ ——鋼絲繩最大計算靜載荷（公斤）， maxQ =2041； Q ——一次提升量（公斤）， Q 可取為 1600； P ——鋼絲繩每米重量； H ——鋼絲繩最大懸垂長度（米）， H =365。 鋼絲繩在工作時受多種應(yīng)力的作用，如靜應(yīng)力、動應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等，這些應(yīng)力的反復(fù)作用將導(dǎo)致鋼絲繩的疲勞斷裂，這是鋼絲繩破壞的主要原因；另外鋼絲繩的磨損及銹蝕