【導(dǎo)讀】具，在礦山生產(chǎn)建設(shè)中起著重要的作用。礦井提升機(jī)主要用于煤礦、金屬。復(fù)雜的機(jī)械——電氣排組。所以合理的選用礦井提升機(jī)具有很大的意義。礦井提升機(jī)的工作特點是在一定的距離內(nèi)，以較高的速度往復(fù)運行。完善的保護(hù)裝置。礦井提升機(jī)在工作中一旦發(fā)生機(jī)械和電器故障，就會嚴(yán)。重地影響到礦井的生產(chǎn)，甚至造成人身傷亡。雙滾筒在大型煤礦上廣泛應(yīng)用，提升人員和物料的效率非常高。索在兩個滾筒上的纏繞方向相反，所以兩個載重室的運動方向相反。隨著長時間的運轉(zhuǎn)，繩索受到力的作用而產(chǎn)生拉長變形。室不能準(zhǔn)確的回的初始位置。所以，調(diào)繩離合器的作用就凸顯起來。徑向齒輪離合器目前廣泛使用，但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加大了軸向長度，增加了設(shè)備的重量,設(shè)備本身的成本較高。轂，為主要結(jié)構(gòu)的新型多齒塊徑向手動離合器。內(nèi)齒塊兩端的滑槽與活動滾筒的腹板。正常提升時，內(nèi)齒塊與外齒輪轂嚙合。。一起轉(zhuǎn)動，完成提升或下放任務(wù)。調(diào)節(jié)繩長時，固定活動滾筒后，轉(zhuǎn)動內(nèi)

　　

【正文】 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 24 提升機(jī)的提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。 摩擦式礦井提升機(jī)根據(jù)布置方式分為塔式摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房設(shè)在井筒頂部塔架上）和落地摩擦式礦井提升機(jī)（機(jī)房直接設(shè)在地面上）兩種。按提升繩的數(shù)量又分為單繩摩擦式礦井提升機(jī)和多繩摩擦式礦井提升機(jī)。后者的優(yōu)點是：可采用較細(xì)的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機(jī)組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年產(chǎn) 120 萬噸以上、井深小于 2100 米的豎井大多采用這種提升機(jī) 。 礦井提升機(jī)的分類 礦井提升機(jī)是聯(lián)系礦井井下和地面的工作機(jī)械。用鋼絲繩帶動容器在井筒中升降，完成運輸任務(wù)。按工作方式分類如下： （一）纏繞式提升機(jī)： 纏繞式提升機(jī)（圖三）的主要部件有主軸、卷筒、主軸承、調(diào)繩離合器、減速器、深度指示器和制動器等。 雙卷筒提升機(jī)的卷筒與主軸固接者稱固定卷筒，經(jīng)調(diào)繩離合器與主軸相連者稱活動卷筒。中國制造的卷筒直徑為 2～ 5m。隨著礦井深度和產(chǎn)量的加大，鋼絲繩的長度和直徑相應(yīng)增加。因而卷筒的直徑和寬度也要增大，故不適用于深井提升。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 25 圖三 礦井纏繞式提升機(jī) 它是較早出現(xiàn)的一種，它工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，但僅適用于淺井及中等深度的礦井，且終端載荷不能太大。對于深井且終端載荷較大時，提升鋼絲繩和提升機(jī)卷筒的直徑很大，從而造成體積龐大，重力猛增，使得提升鋼絲繩和提升機(jī)在制造、運輸和使用上都有諸多不便。因此在一定程度上限制了單繩纏繞式提升機(jī)在深井條件下的使用。根據(jù) 卷筒數(shù)目可分為單卷筒和雙卷筒兩種： ① 單卷筒提升機(jī)，一般作單鉤提升。鋼絲繩的一端固定在卷筒上，另一端繞過天輪與提升容器相連；卷筒轉(zhuǎn)動時，鋼絲繩向卷筒上纏繞或放出，帶動提升容器升降。 ② 雙卷筒提升機(jī)，作雙鉤提升。兩根鋼絲繩各固定在一個卷筒上 ,分別從卷筒上、下方引出 ,卷筒轉(zhuǎn)動時，一個提升容器上升，另一個容器下降。纏繞式提升機(jī)按卷筒的外形又分為等直徑提升機(jī)和變直徑提升機(jī)兩種。等直徑卷筒的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，價格低，得到普遍應(yīng)用。深井提升時，由于兩側(cè)鋼絲繩長度變化大，力矩很不平衡。早期采用變直徑提升機(jī)（圓柱圓錐形卷筒） ，現(xiàn)多采用尾繩平衡（圖四）。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 26 圖四 單繩纏繞式提升機(jī) (布雷爾式提升機(jī) ) 提升機(jī)在超深井運行中，尾繩懸垂長度變化大，提升鋼絲繩承受很大交變應(yīng)力，影響鋼絲繩壽命；尾繩在井筒中還易扭轉(zhuǎn)，妨礙工作。 20 世紀(jì) 50 年代末，英國人布雷爾（ Blair）設(shè)計了一臺直徑 雙繩多層纏繞式提升機(jī) (又稱布雷爾式提升機(jī) )，提升高度 1580～ 2349m，一次提升量 10～20t。 多繩纏繞式提升機(jī) 工作原理與單繩纏繞式相同，不同的是幾根提升鋼絲繩同時纏 繞在一個分段的卷筒上，它屬于多繩多層纏繞式，主要用于深井和超深井中，其工作原理（圖五 a,b,c）所示。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 27 圖五 多繩纏繞式提升機(jī)原理圖 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 28 （二）摩擦式提升機(jī) 1938 年，瑞典的 ASEA 公司在拉維爾（ Laver）礦安裝了一臺直徑 雙繩摩擦式提升機(jī)。 1947 年德國 （ Hannover）礦安裝了一臺四繩摩擦式提升機(jī)。 多繩摩擦式提升機(jī)具有安全性高、鋼絲繩直徑細(xì)、主導(dǎo)輪直徑小、設(shè)備重量輕 、耗電少、價格便宜等優(yōu)點，發(fā)展很快。除用于深立井提升外，還可用于淺立井和斜井提升。鋼絲繩搭放在提升機(jī)的主導(dǎo)輪（摩擦輪）上，兩端懸掛提升容器或一端掛平衡重 (錘 )。運轉(zhuǎn)時，借主導(dǎo)輪的摩擦襯墊與鋼絲繩間的摩擦力 ,帶動鋼絲繩完成容器的升降。鋼絲繩一般為 2～ 10 根。 多繩摩擦式提升機(jī)（如圖六）的主要部件有主軸、主導(dǎo)輪、主軸承、車槽裝置、減速器、 深度指示器、制動裝置及導(dǎo)向輪等。主導(dǎo)輪表面裝有帶繩槽的摩擦襯墊。襯墊應(yīng)具有較高的摩擦系數(shù)和耐磨、耐壓性能 ,其材質(zhì)的優(yōu)劣直接影響提升機(jī)的生產(chǎn)能力、工作安全性及應(yīng)用范圍。 目前 使用較多的襯墊材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡膠等。由于鋼絲繩與主導(dǎo)輪襯墊間不可避免的蠕動和滑動，停車時深度指示器偏離零位，故應(yīng)設(shè)自動調(diào)零裝置，在每次停車期間使指針自動指向零位。車槽裝置用于車削繩槽，保持直徑一致，有利于每根鋼絲繩張力均勻。為了減少震動，可采用彈簧機(jī)座減速器。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 29 圖六 摩擦式提升機(jī) 機(jī)房設(shè)在井塔頂層，與井塔合成一體，節(jié)省場地；鋼絲繩不暴露在露天，不受雨雪的侵蝕，但井塔的重量大，基建時間長，造價高，并 不宜用于地震區(qū)。 機(jī)房直接設(shè)在地面上，井架低，投資小，抗震性能好；缺點是鋼絲繩暴露在露天，彎曲次數(shù)多 ,影響鋼絲繩的工作條件及使用壽命。 小結(jié) 本章主要介紹了礦井提升機(jī)的科技名詞，以及詳細(xì)講述了礦井提升機(jī)的組成及分類和操作，維護(hù) ,并詳細(xì)介紹了提升機(jī)的注意事項和相關(guān)知識。最后，對各種提升機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的描述。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 30 第三章：調(diào)繩離合器的類別與分析 提升機(jī)和提升絞車 離合器的類型很多，按結(jié)構(gòu)不同分類，常見的型式有：支輪連接式、蝸輪蝸桿式、齒輪式等。 目前，應(yīng)用較多的是齒輪式，齒 輪式又分軸向和徑向齒輪離合器。按操縱方式分，有手動、電動、液動等形式。 支輪連接式調(diào)繩離合器 如（圖一）所示為支輪連接式礦用提升機(jī)，絞車的活動卷筒 3與固定卷筒 1 用螺栓 2 將其內(nèi)側(cè)相鄰的支輪連接起來，一同隨著主軸的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。在需要調(diào)繩時，固定活動卷筒，卸下兩滾筒間的連接螺栓，開動絞車，就可以調(diào)節(jié)繩的長度。 這種調(diào)繩離合器在很早以前，有廣泛的使用，這種離合器的發(fā)明，有效提高了生產(chǎn)率，改變了以前遇見的問題。 這種結(jié)構(gòu)沒有增加任何機(jī)構(gòu)，最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計簡單，迅速，但缺點是調(diào)繩時操作復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大， 操作很不方便，不能提高效率，在調(diào)繩時不能快速反應(yīng)，從而影響生產(chǎn)，該調(diào)繩方式在 JTK 型提升絞車上使用較多。 由此此設(shè)備使用復(fù)雜，耗費勞動力，不方便，所以現(xiàn)在已經(jīng)慢慢淘汰。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 31 圖一 支輪連接式調(diào)繩離合器 3. 游動卷筒 型絞車滾筒 drum 蝸輪蝸桿式調(diào)繩離合器 蝸輪蝸桿離合器在 вм、 KJ型等老式 提升機(jī)上使用較多 。 結(jié)構(gòu) 如（圖二）所示，在力的作用下轉(zhuǎn)動傳動螺桿 1，使連接在活卷筒輪輻上的蝸桿 2 與固定在主軸上的蝸輪 3 嚙合， 活卷筒便可以與主軸相連接，在主軸的作用下，隨主軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。同時 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 32 反之，當(dāng)蝸桿與蝸輪分離時，活卷筒與主軸脫開。此時，可以調(diào)節(jié)生的長度。這種離合器主要缺點是在設(shè)計的時候結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，誤差范圍小，人工調(diào)整時費時費力。優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)緊湊，可以縮小空間。同時，由于離合器結(jié)構(gòu)不對稱，而造成主軸裝置旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生不平衡的力矩。所以，這種設(shè)計方法及裝備在一般的提升機(jī)上很少見到。 圖二 蝸輪蝸桿式調(diào)繩離合器 １ . 傳動螺桿 ２ . 蝸桿 3. 蝸輪 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 33 Figure wormgear transfer rope clutch 軸向齒輪式調(diào)繩離合器 上世紀(jì) 80年代，國外生產(chǎn)的 JK型提升機(jī)上使用軸向齒輪離合器在當(dāng)時成為主要的調(diào)繩離合器。 軸向齒輪離合器的 結(jié)構(gòu) 如下（圖三）， 油缸 3固定在支輪 2上，內(nèi)齒輪 5與活動卷筒連成一體，齒輪 4在油缸的作用下可沿主軸的軸線移動，從而齒輪脫離后，可以進(jìn) 行繩長的調(diào)節(jié)。該離合器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小。但是，軸向齒輪離合器存在的主要問題是當(dāng)油缸滲漏油液后 ,會嚴(yán)重的污染制動盤 ,從而降低摩擦系數(shù)，使制動力減小 ,制動盤的作用會嚴(yán)重削弱，對礦井的安全生產(chǎn)有很大的影響。所以，該設(shè)備現(xiàn)在很少使用。 圖三 軸向齒輪離合器 １ .主軸 ２ .支輪 3. 油缸 4. 齒輪 5. 內(nèi)齒輪 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 34 Figure Axial gear clutch 徑向齒輪式調(diào)繩離合器 徑向齒塊式調(diào)繩離合器對齒方便，調(diào)繩時間 短，離合效率高，是目前礦井提升機(jī)上較為先進(jìn)的離合器結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)如（ 圖四）。內(nèi)齒圈 1 與活動卷筒的腹板連成一體，固定在軸承座上的油缸拉動移動輪轂 3 沿主軸滑動，帶動連桿 5 使齒塊體 2 沿固定轂 4 的滑槽上下滑動，與內(nèi)齒圈分離或嚙合，如圖 4 中a、 b 位置，達(dá)到切斷或傳遞動力的作用。由于將油缸移到卷筒外面，即使油缸漏油也不會甩到制動盤上 ,提高了提升工作的安全性。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 35 圖四 徑向齒輪離合器 １ .齒圈２ .齒塊 a 分離位置 b嚙合位置 Figure Radial gear clutch 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 ______________________________________________________________________ 36 第四章：多齒塊徑向手動離合器的設(shè)計 雙滾筒礦用提升機(jī)，兩條繩索在兩個滾筒上的纏繞方向相反，所以兩個載重室的運動方向相反。但是，隨著長時間的運轉(zhuǎn)，繩索受到力的作用而產(chǎn)生拉長變形。因此，導(dǎo)致載重室不能準(zhǔn)確的回的初始位置。所以，徑向調(diào)繩離