【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(dòng)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(jī)械性能參數(shù) 設(shè)計(jì)提升機(jī)械系列參數(shù)的出發(fā)點(diǎn)是用較少規(guī)格的提升機(jī)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(jī)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(dòng)機(jī)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(jī)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(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)數(shù)和額定轉(zhuǎn)數(shù)等； 2)主參數(shù) 在提升機(jī)的性能參數(shù)中，有一個(gè) (或最多兩個(gè) )參數(shù)是主要的。它代表了 提升機(jī)械的主要性能特征，稱為主參數(shù)。它是提升機(jī)械設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(jī)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(jī)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(dú)立，總有可能從中找出一個(gè)或兩個(gè)作為主要性能的特征參數(shù)。 13 現(xiàn)以纏繞式提升機(jī)械為例，說明主參數(shù)與次要參數(shù)的關(guān)系。提升機(jī)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(jì)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?yàn)楦鶕?jù)安全規(guī)程規(guī)定，卷簡(jiǎn)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(jiǎn)直徑和鋼絲繩最大靜張力這兩個(gè)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(jiǎn)轉(zhuǎn)數(shù)在某一范圍時(shí)，最大提升速度為卷簡(jiǎn)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(shí)際情況，例如卷筒過寬時(shí)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(jiǎn)直徑及鋼絲繩直徑有關(guān)，因而卷簡(jiǎn)寬度與卷簡(jiǎn)直徑兩參數(shù)間也就有了一定的關(guān)系，而并不相互獨(dú)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(jī)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(hào) 滾筒 載荷 提升高度 鋼絲繩 電機(jī) 速比 重量 個(gè)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(hào) 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(dòng)系統(tǒng) 現(xiàn)代礦井提升機(jī)的制動(dòng)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(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)輪或者制動(dòng)盤上產(chǎn)生制動(dòng)力矩的部分，按其結(jié)構(gòu)可分為盤式制動(dòng)器和塊式制動(dòng)器等。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制并調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的部分，新型號(hào)提升機(jī)采用油壓盤式閘制動(dòng)系統(tǒng)，舊型號(hào)提升機(jī)采用油 壓或氣壓塊閘式制動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。 1)、 制動(dòng)系統(tǒng)的作用 (1)保證提升容器按給定狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，并在需要的位置制動(dòng) ——工作制動(dòng)。 (2)在可能造成事故的不正常工作狀態(tài)下，緊急制動(dòng)以保障人員和設(shè)備的安全 ——緊急制動(dòng)。 (3)更換水平調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)時(shí)，制動(dòng)活卷筒。工作制動(dòng)、緊急制動(dòng)都可用手動(dòng)或自動(dòng)。手動(dòng)操作時(shí)，由司機(jī)進(jìn)行；急制動(dòng)由提升設(shè)備的保護(hù)裝置進(jìn)行，工作制動(dòng)由行程調(diào)節(jié)器進(jìn)行。 2) 制動(dòng)系統(tǒng)的要求 (1)提升機(jī)除有制動(dòng)裝置外，還裝有定車裝置，以使在調(diào)整卷筒位置時(shí)使用。 (2)全部制動(dòng)力矩 Mz不得小于提升機(jī)最大設(shè)計(jì) 靜載荷所需要紐矩的 3倍。即： max3ZJMM? (3)一副制動(dòng)器的制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)，一為手動(dòng)帶閘工作制動(dòng)器，由操縱手把、制動(dòng)杠桿、拐臂、制動(dòng)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(dòng)器，在出現(xiàn)緊急情況是，使絞車緊急制動(dòng)。 2） 型礦用提升絞車 制動(dòng)器的作用是； (1)在提升機(jī)停止工作時(shí)，能可靠 的閘住機(jī)器； (2)在減速階段及下放重物時(shí)參與提升機(jī)的控制； (3)緊急事故情況時(shí)，能使提升機(jī)安全制動(dòng)，迅速停車，以免事故的擴(kuò)大； 0 0 15 液壓傳動(dòng)裝置的作用是作為制動(dòng)力的能源，并控制制動(dòng)器動(dòng)作，即根據(jù)需要來分別實(shí)現(xiàn)工作制動(dòng)和安全制動(dòng)。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)械傳動(dòng)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(jī)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(dòng)的電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)拖動(dòng)外，一般情況下不能將主軸與電動(dòng)機(jī)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(dòng)力。 本絞車采用的是 一級(jí)斜齒輪減速器 ，主要由齒輪軸、輸出軸、傳動(dòng)齒輪、軸承、箱體等組成。其公稱傳動(dòng)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(rùn)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(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，并傳遞動(dòng)力． 型礦用提升絞車電動(dòng)機(jī)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(dòng)平穩(wěn)、噪音小、安全可靠、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。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(duì)誤差不敏感等優(yōu)點(diǎn)。 潤(rùn)滑系統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng)是一切機(jī)械系統(tǒng)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用是：在提升機(jī)工作時(shí)，不間斷地向主軸承、減邊器軸承和嚙合齒面壓送潤(rùn)滑油，以保證軸承和齒輪能良好的工作潤(rùn)滑系統(tǒng)必須與自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)和主電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖：即潤(rùn)滑系統(tǒng)失靈時(shí) (如潤(rùn)滑油壓力過高或過低、軸承溫升過高等 )，主電動(dòng)機(jī)斷電，提升機(jī)進(jìn)行安全制動(dòng)。啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)之前，必須先開動(dòng)潤(rùn)滑油泵，以確保機(jī)器在充分潤(rùn)滑的條件下工作。 提升機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)或 滑動(dòng)部位之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生摩擦，若潤(rùn)滑不好或潤(rùn)滑方式不妥，都會(huì)使其性能惡化，加速零部件的磨損。因而，潤(rùn)滑是與磨擦、磨損密切相關(guān)的，正確地選擇潤(rùn)滑材料，采用合理的潤(rùn)滑方式，可以減少零部件的磨損，延長(zhǎng)使用壽命，防止事故 16 的發(fā)生，有很重要的作用。 手工加潤(rùn)滑劑 即人工用油壺、油槍、脂槍、脂杯或用手抹的方法，將潤(rùn)滑劑 (油或脂 )送到潤(rùn)滑部位。 2．油環(huán)潤(rùn)滑 利用套在軸頸上的油環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)油帶起供給潤(rùn)滑部位，稱之為油環(huán)潤(rùn)滑。一般用于滑動(dòng)軸承加油。 3．飛濺潤(rùn)滑 依靠旋轉(zhuǎn)的齒輪將油池中的潤(rùn)滑油甩起，使油濺落到齒輪的嚙 合面上，稱之為飛濺潤(rùn)滑，也叫作油池潤(rùn)滑式油浴潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式在齒輪及蝸輪傳動(dòng)中應(yīng)用較多。 4．壓力循環(huán)潤(rùn)滑 油泵工作產(chǎn)生壓力將潤(rùn)滑油送到各潤(rùn)滑點(diǎn)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(rùn)滑，它多用于高速、重載、精密的機(jī)械潤(rùn)滑中。如 JK 型提升機(jī)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(jī)的減速器齒輪等均采用壓力循環(huán)潤(rùn)滑方法進(jìn)行潤(rùn)滑。 由于零件的潤(rùn)油方式不同，造成零件設(shè)計(jì)時(shí)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(cè)和操縱系統(tǒng)包括斜面操縱臺(tái)、深度指示器和測(cè)速發(fā)電機(jī)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(jī)主軸軸端成直角連接的傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置，即牌坊式深度指示器傳動(dòng)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(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由傳動(dòng)裝置傳給深度指示器，經(jīng)過齒輪對(duì)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(shí)，帶有指針的兩個(gè)梯形螺母也以互為相反的方向移動(dòng)，即一個(gè)向上，另一個(gè)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(duì)應(yīng)，因此螺母上指針在絲杠上 的位置也與之相對(duì)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(jī)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(shí)，控制線路將產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)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(dòng)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(jī)使用場(chǎng)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(yùn)行位置， (2) 容器接近井口卸載位置和井底停車場(chǎng)時(shí)，發(fā)出減速信號(hào) (3) 當(dāng)提升機(jī)超速和過卷時(shí)進(jìn)行限速和過卷保護(hù)， (4) 對(duì)于多繩摩擦式提升機(jī)，深度指示器還應(yīng)能自動(dòng)調(diào)零，以消除由于鋼絲繩在主導(dǎo)輪摩擦襯墊上的滑動(dòng)、蛹動(dòng)和自然伸長(zhǎng)等所造成的指示誤差。 拖動(dòng)、控制與自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng) 拖動(dòng)、控制和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)包括主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)和微拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電氣控制系統(tǒng)和自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。 礦井提升機(jī)根據(jù)交直流拖動(dòng)系統(tǒng)的不同可分別采用三相繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng) 機(jī)，如圖 2—7 所示。 圖 2— 7 礦井提升機(jī)主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的分類 礦井提升機(jī)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(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)的作用是：在司機(jī)不參與的情況下，發(fā)生故障時(shí)能自動(dòng)將主電動(dòng)機(jī)斷開并同時(shí)進(jìn)行安全制動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)。 自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具有如下性能： (1) 提升機(jī)超速時(shí) (包括等速印減速階段的超速 )自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (2) 提升容器過卷時(shí)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (3) 創(chuàng)動(dòng)油 欠壓或超壓時(shí)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (4) 潤(rùn)滑油欠壓或超壓時(shí)對(duì)動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (5) 軸承溫升過高和制動(dòng)油溫升過高時(shí)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (6) 閘瓦磨損超過規(guī)定值對(duì)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)； (7) 電動(dòng)機(jī)過電流或失壓 (斷電 )時(shí)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。 根據(jù)上述各項(xiàng)自動(dòng)保護(hù)作用的要求，自動(dòng)保護(hù)可分為提升機(jī)運(yùn)行過程中的自動(dòng)保護(hù)和一次提升結(jié)束時(shí)的自動(dòng)保護(hù)。 19 第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)是專業(yè)工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件。電動(dòng)機(jī)分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，因此，無 特殊要求時(shí)不宜采用。電動(dòng)機(jī)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(dòng)、制動(dòng)的場(chǎng)合，要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，過載能力大，故生產(chǎn)中采用三相交流電動(dòng)機(jī)。 由已知條件知電動(dòng)機(jī)的額定功率為 45KW， 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（ 5）可選 YR250S6型 45KW、 380V三相異步電動(dòng)機(jī)。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(jī)外型尺寸 45KW 380V 966r/m 1260510710 電機(jī) 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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) .第五卷 /機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編著。 3版 .北京 : 機(jī)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(dòng)力。當(dāng)提升絞車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過鋼絲繩帶動(dòng)容器沿井筒作上下直線運(yùn)動(dòng)。它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)、人員的生命安全和運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，所以鋼絲繩是礦山提升設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。 提升鋼 絲繩計(jì)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(jì)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(zhǎng)度（米）， H =365。 鋼絲繩在工作時(shí)受多種應(yīng)力的作用，如靜應(yīng)力、動(dòng)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