第五章提升设备及组成.ppt

5.1概述,第五章矿井提升设备及主要组成部分,5.2提升容器,5.3井架与天轮,5.4提升钢丝绳,5.5矿井提升机,5.6矿井提升机的制动系统,5.7提升机的操纵、检测保护及微拖装置,第五章矿井提升设备及主要组成部分,5.1概述,一、矿井提升设备的作用与地位,作用与地位：矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石，升降人员和设备，下放材料的大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽，是矿山运输的咽喉。特点：运行距离短，运行速度快，往复频繁运转。是矿山最庞大、最复杂的机械电气机组。价格昂贵，初期投资大。运转费用高，电耗大。,二、矿井提升系统,根据矿井井筒倾角和提升容器不同分：,1、竖井普通罐笼提升系统,1、井筒2、罐笼3、提升机4、天轮5、钢丝绳6、井架7、井架斜撑,竖井普通罐笼提升系统示意图,工作过程：一个罐笼位于井底进行装车，另一个则位于井口出车平台，进行卸车；两条钢丝绳的两端，一端与罐笼相连，另一端绕过井架上的天轮，缠绕并固定在提升机的滚筒上。滚筒旋转即可带动井下的罐笼上升，地面的罐笼下降，使罐笼在井筒中做上下往复运动，进行提升工作。,5.1概述,2、竖井箕斗提升系统,1、翻笼硐室2、井底煤仓3、装载设备4、7、箕斗5、井筒6、井架8、卸载机构9、地面煤仓,竖井箕斗提升系统示意图,工作过程：井下的煤车通过井底车场巷道中的翻笼将煤卸入井下煤仓2中，再通过装载设备3将煤装入停在井底的箕斗4中。另一条钢丝绳上所悬挂的箕斗则位于井架6上的卸载曲轨内，将煤卸入井口煤仓9中。两个箕斗通过绕过天轮的两条钢丝绳，由提升机滚筒带动在井筒中做上下往复运动，完成提升或下降工作。,5.1概述,3、斜井箕斗提升系统,斜井箕斗提升系统示意图,1、翻车机硐室2、井下煤仓3、装载闸门4、斜井箕斗5、井筒6、栈桥7、卸载曲轨8、地面煤仓9、天轮10、提升机滚筒,工作过程：井下煤车将通过翻笼硐室1中的翻笼将煤卸入井下煤仓2，操纵装载阀门3将煤装入箕斗4中；另一箕斗则在地面栈桥6上，通过卸载曲轨7将箕斗打开，把煤卸入地面煤仓8中。两箕斗上的钢丝绳通过天轮9缠绕并固定在提升机的滚筒上，靠提升机滚筒旋转带动箕斗在井筒5中上下往复运动，实现提升。,5.1概述,4、斜井串车提升系统,斜井串车提升系统示意图,1、提升机2、钢丝绳3、天轮4、井架5、矿车6、矿井7、轨道,工作过程：两条钢丝绳一端与若干个矿车组成的串车组相连，另一端绕过井架上的天轮缠绕并固定在提升机的滚筒上，通过井底车场、井口车场的一些装卸辅助工作，滚筒旋转即可带动串车组在井筒中往复运行，实现提升。适合产量小的矿井。投资小，基建快。,5.1概述,三、提升设备的主要组成部分,提升容器、提升钢丝绳、提升机（包括拖动控制系统）、井架（或井塔）、天轮及装卸载设备等。,四、矿井提升设备的类型及特点,（一）按用途分,主井提升设备：专门用于提升矿物。,副井提升设备：用于提升矸石、人员，下放材料、工具、设备。,（二）按井筒倾斜大小分,竖井提升设备,斜井提升设备,5.1概述,（三）按提升机类型分,缠绕式提升设备：用于年产量350m的竖井。,内装式提升设备：适用塔式提升系统。结构紧凑、占用机房面积小、受力均匀、基础简单。,（四）按提升容器分,罐笼提升设备：用于副井提升，生产效率低。分普通罐笼、翻转罐笼。,箕斗提升设备：速度快，生产效率高，分竖井箕斗、斜井箕斗。,矿车提升设备：有单、双钩提升之分，多用于斜井提升。,吊桶提升设备：专用于竖井井筒开凿时的提升。,5.1概述,（五）按拖动原动机的类型分,直流电动机拖动的提升设备：可在重负载条件下，实现均匀、平滑的无极调速。,交流电动机拖动的提升设备：结构紧凑、维修简单。,液压传动的提升设备：结构紧凑，布置方式灵活，较适合煤矿井下和其它含易燃介质的场合。,5.1概述,5.2提升容器,我国煤矿竖井提升，主井普遍采用底卸式箕斗，副井普遍采用普通罐笼，斜井提升采用后壁卸载式箕斗、矿车和人车。,提升容器,竖井,斜井,主井箕斗,翻转式箕斗,侧卸式箕斗,底卸式箕斗,凿井时期,普通罐笼,翻转罐笼,副井罐笼,吊桶,箕斗,后壁卸载式箕斗,翻转式箕斗,矿车,人车,一、普通罐笼,罐笼是多用途的提升容器，既可以提升煤炭和矸石，也可以升降人员、运送材料和设备。它主要用于副井提升，也可以用于小型矿的主井提升。,类型：分为单绳普通罐笼和多绳罐笼。层数有单层、双层和多层。,5.2提升容器,矿井运输与提升,标准单绳普通罐笼按固定车箱式矿车名义载重确定为1t、1.5t、3t三种形式，每一种都有单层和双层之分。标准多绳普通罐笼与标准单绳普通罐笼结构稍有不同，其不同点为：罐笼自重较大；罐笼中留有添加配重的空间；不装设防坠器；连接装置增设钢丝绳张力平衡装置，用来自动调节各绳张力。标准参数规格见P165表6-1、6-2,5.2提升容器,矿井运输与提升,单绳罐笼：,GLSY11/1,多绳罐笼：,型号：,罐笼层数,矿车数,矿车容量，t,阻车器的型式（异侧进出车）同侧进出车省略,罐笼,立井单绳,钢丝绳罐道,GDSY1.54/90X6,提升钢丝绳数为6根,每根钢丝绳悬挂装置的破断载荷为90t,立井多绳,其余符号同前,5.2提升容器,结构：,单绳普通罐笼结构图,1、提升钢丝绳；2、双面夹紧楔形环；3、主拉杆；4、防坠器；5、橡胶滚轮罐耳；6、淋水棚；7、横梁；8、立柱；9、钢板；10、罐门；11、轨道；12、阻车器；13、稳罐罐耳；14、罐盖；15、套管罐耳（用于绳罐道）,提升钢丝绳1绕过双面夹紧楔形绳环2与罐笼的主拉杆3连接。罐笼是由横梁7、垂直立柱8通过铆接和焊接结合成的金属框架结构，周围用不同厚度的钢板包围，罐笼四角为切角型式，这样既有利于井筒布置又制作方便。,5.2提升容器,罐笼顶部有半圆弧形淋水棚6和可以打开的罐盖14，以供运送长材料用。罐两端设有帘式罐门10，为了将矿车推进罐笼，罐笼底部敷设轨道11，为了防止提升过程中发生跑车事故装有阻车器12。,罐笼上装有罐耳15及橡胶滚轮罐耳5，以使罐笼沿装设在井筒内的罐道运行。在罐笼上部装有动作可靠的防坠器4，以保证生产及升降人员的安全。,单绳普通罐笼结构图,5.2提升容器,防坠器：作用：当提升钢丝绳或连接装置断裂时，可以使罐笼平稳地支承到井筒中的罐道或制动绳上，避免罐笼坠入井底，造成重大事故。煤矿安全规程规定：升降人员或升降人员和物料的罐笼，必须装设动作可靠的防坠器。立井防坠器的要求是：a保证在任何条件下，无论提升速度和终端载荷多大，都能平稳可靠地制动住下坠的罐笼；b制动下坠的罐笼时，为保证人身和设备的安全，在最小终端载荷时（空罐只乘1人）制动减速度不应大于50m/S2，延续时间不超过0.2-0.5s；在最大终端载荷时（矸石）制动减速度不应小于10m/s2。,5.2提升容器,c防坠器的空行程时间，即从断绳到防坠器发生作用的时间不大于0.25sd防坠器每天要有专人检查，每半年进行一次不脱钩检查性试验，每年进行一次脱钩性试验，对大修后的防坠器或新安装的防坠器必须进行脱钩试验，合格后方可使用。e结构简单，动作灵活，便于检查和维护，不误动作，重力要轻。,防坠器的构成：1）开动机构弹簧2）传动机构杠杆3）抓捕机构工作机构4）缓冲机构缓冲器。,6.2提升容器,制动绳防坠器系统布置图,1、锥形杯2、天轮天台3、圆木4、缓冲绳5、缓冲器6、连接器7、制动绳8、抓捕器9、罐笼10、拉紧装置,防坠器的连接：在缓冲器中，制动绳7的上端通过连接器6与缓冲绳4相连，缓冲绳通过装于天轮平台2上的缓冲器5，再绕过圆木3而在井架的另一边自由悬垂，绳端用合金浇铸成锥形杯1，以防缓冲绳从缓冲器中全部拔出。制动绳的另一端穿过罐笼9上的抓捕器8伸到井底，用拉紧装置10固定在井底水窝的梁上。,5.2提升容器,拉紧装置的安装：先把绳卡5与角钢6固定在制动钢丝绳的某一位置，然后装上张紧螺栓2与压板4及张紧螺母3，即可把制动绳拉紧。使制动绳的拉力大概在10KN左右，将可断螺栓6固定好，拆去张紧螺母、螺栓和压板即可。,制动绳拉紧装置,1、制动绳2、张紧螺栓3、张紧螺母4、压板5、绳卡6、角钢7、可断螺栓8、固定梁,6.2提升容器,防坠器抓捕机构示意图,1、弹簧2、滑楔；3、主拉杆；4、横梁；5、连板6、拔杆；7、制动绳；8、导向套,抓捕器：开动机构为弹簧1，正常提升时，提升钢丝绳拉起主拉杆3，通过传动横梁4和连板5，使两个拨杆6的外伸端处于最低位置，滑楔2则在最下端。发生断绳时，主拉杆3下降，在弹簧1的作用下，拨杆6的外伸端抬起，使滑楔2与制动绳7接触，并挤压制动绳实现定点抓捕，把下坠的罐笼支承到制动绳上。,5.2提升容器,缓冲器,1、螺杆；2、螺母；3、缓冲器；4、小轴；5、滑块；6、外壳,缓冲器：发生断绳事故时，制动绳在罐笼动能作用下拉动缓冲绳，靠缓冲绳在缓冲器中的弯曲变形和摩擦阻力产生制动力，吸收罐笼下坠的能量，迫使罐笼停住。每个罐笼有两根制动绳，视制动力大小每根制动绳可以与一根或两根缓冲绳相连接，通过调节缓冲绳在缓冲器中的弯曲程度来改变制动力的大小。,6.2提升容器,二、底卸式箕斗,箕斗主要用于有益矿物和矸石的提升。类型：,侧卸式,底卸式,扇型闸平板闸门垂直侧板闸门圆板闸门,立井箕斗,斜井后壁卸载式箕斗,翻转式（多用于金属矿）,5.2提升容器,5.2提升容器,结构：主要由斗箱、框架、连接装置及闸门等组成。,平板闸门底卸式箕斗,当箕斗提升至地面煤仓时，井架上的卸载曲轨使安装在连杆8上的卸载滚轮12沿固定在箕斗框架上的小曲轨10向下运动，并转动连杆8，使其通过连杆锁角为零的位置后，闸门7就借助煤的压力打开，开始卸载。在箕斗下放时，以相反的顺序关闭闸门。平板闸门底卸式箕斗较扇形闸门卸载时井架受力小，卸载曲轨短，装载时撒煤少，且动作可靠。,1、连接装置2、罐耳3、活动溜槽板4、煤堆线5、斗箱6、框架7、闸门8、连杆9、滚轮10、曲轨11、平台12、滚轮13、机械闭锁装置,6.2提升容器,立井单绳箕斗的名义载重量：、几种。立井多绳箕斗的名义载重量：、16T几种。,钢轨罐道,钢丝绳罐道,两种,箕斗的导向装置：防止容器摆动。,5.2提升容器,型号：,立井单绳箕斗：JL3,立井多绳箕斗：JDSY12/1104,名义吨位，t,立井,箕斗,提升钢丝绳数,每根钢丝绳悬挂装置的破断载荷，t,名义吨位，t,装卸载方式，Y表示异侧装卸载，同侧省略,罐道形式（S钢丝绳罐道，G刚性罐道）,立井多绳,箕斗,6.2提升容器,箕斗装载设备：,鼓形箕斗装载设备：缺点：洒煤量很大，一般达10，且在装载时不能保证箕斗的装载量。我国过去广泛采用。,5.2提升容器,定量装载设备：优点：洒煤量可以大大降低，一般仅为提煤量的1。有利于实现提升自动化。已普遍采用。类型：定量斗箱式和定量输送机式。,定量输送机装载设备示意图,立井箕斗定量斗箱装载设备,5.2提升容器,5.3井架与天轮,一、井架,1、作用：支承天轮和承载井上井下提升重物、固定罐道和卸载曲轨、架设普通罐笼的停罐装置（罐座或摇台）。,2、类型：,金属井架优点：服务年限长，耐火性好，弹性大，能适应提升中的振动。缺点：成本高，钢材消耗大，容易腐蚀常用四柱式金属井架。混凝土井架优点：节省钢材，服务年限长，耐火性好，抗震性好。缺点：自重大，成本高，施工周期长，对基础要求高。多用于井塔式多绳摩擦提升机。木井架服务年限短的、产量低的小型矿井。装配式井架用钢管和槽钢装配成的。用于竖井开凿施工的临时井架。便于运输和拆装。,依据使用材料不同,5.3井架与天轮,二、天轮,1、作用：安装在井架上，支撑、引导钢丝绳实现转向。,2、类型：,井上固定天轮只做旋转运动。主要用于竖井提升及斜井箕斗提升。多用于缠绕式提升机和落地式多绳摩擦提升机。游动天轮作旋转运动，沿轴线的移动。主要用于斜井串车提升。多用于多绳提升机。结构有三种：,Dt=3500mm，模压焊接结构Dt3000mm，整体铸钢结构Dt4000mm，模压铆接结构,凿井及井下固定天轮多用于井下提升机,6.3井架与天轮,整体铸钢天轮,5.3井架与天轮,3、型号：,名义直径，mm,TSG,绳槽半径，mm,滚动轴承，（H为滑动轴承）,天轮,井上,TD1220,天轮,游动天轮,钢丝绳直径，mm,天轮直径，mm,5.3井架与天轮,1、绳芯作用：一起衬垫作用，减少股间钢丝的接触，缓和弯曲应力。二储存润滑油，防止绳内钢丝锈损。材料：可用剑麻，黄麻或有机纤维制成；金属标记代号：纤维芯（天然或合成的），FC；天然纤维芯，NF；合成纤维芯，SF；金属丝绳芯，IWR；金属丝股芯，IWS。2、钢丝材料：由优质碳素结构圆钢冷拔而成的。一般直径为0.4-4mm。抗拉强度1400-2000MPa。分三个等级。抗拉强度1665MPa左右：适用竖井提升抗拉强度1520MPa左右：适用斜井提升分类：按耐受反复弯曲和扭转次数的不同分特号、号、号。特号：适用升降人员或人、物混合提升。号：适用只提升物料。,6.4提升钢丝绳,5.4提升钢丝绳,作用：提升设备的重要组成部分，提升机通过钢丝绳传递动力，吊装提升容器并作上下运动。提升钢丝绳选择是否合理直接影响矿井的生产能力和提升设备安全可靠性。,一、钢丝绳的结构,提升钢丝绳的结构,矿用提升钢丝绳都是丝股绳结构，即先由钢丝捻成绳股，再由绳股捻成绳。在由钢丝拧成股时有一个股芯，股芯一般为钢丝。在由股捻成绳时也有一个绳芯，绳芯有金属绳芯和纤维绳芯两种，前者由钢丝组成，后者可用剑麻，黄麻或有机纤维制成。,股芯,内层钢丝,外层钢丝,绳芯,绳股,二、钢丝绳的类型、特点及应用,（一）分类及特点,1、按钢丝绳的捻法分,右交互捻（ZS）,右同向捻（ZZ）,左交互捻（SZ）,左同向捻（SS）,注：标记代号中，第一个字母表示钢丝绳的捻向；第二个字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。,左捻：按左螺旋方向将股捻成绳。右捻：按右螺旋方向将股捻成绳。交互捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相反。同向捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相同。,5.4提升钢丝绳,特点：同向捻优点：钢丝绳柔软，表面光滑，接触面积大，应力小，使用寿命长，绳有断丝时，断丝头部会翘起便于发现。缺点：有较大的恢复力，稳定性较差，易打结。应用：常用于立井缠绕式提升和多绳摩擦式提升（左右捻向各半）交互捻特点：钢丝绳的结构稳定。应用：斜井串车提升,5.4提升钢丝绳,2、按钢丝在股中互相接触情况,点接触钢丝绳股中各层钢丝捻距不等，钢丝间呈点接触状态。这种钢丝绳造价较低，但钢丝间接触应力大，特别是钢丝绳在绕过滚筒和天轮时，钢丝有应力集中和二次弯曲现象，所以寿命较短。线接触钢丝绳股中各层钢丝以等捻距捻制，钢丝间呈线接触状态。工作时应力降低，耐疲劳性能好，结构紧密，无二次弯曲现象，寿命较长。面接触钢丝绳它是将线接触钢丝绳股进行特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形而呈棉接触状态，再捻制成绳的。具有结构紧密，表面光滑，不易变形，钢丝间接触面积大，刚性强和耐磨损等优点。,5.4提升钢丝绳,5.4提升钢丝绳,圆股绳,角股绳,多层股绳,扁绳,密封绳,半密封绳,棒状绳,5.4提升钢丝绳,3、按绳股断面形状分圆形股绳绳股断面为圆形。这种绳易于制造，价格低，是矿井提升应用最多的一种钢丝绳。异形股绳绳股断面形状有三角形和椭圆形两种。三角股钢丝绳：强度比同直径圆形股绳要高，承压面积大，外层钢丝磨损小；外层钢丝粗，排列方式好，抗挤压性能好，尤其是在多层缠绕时，过渡比较稳定；寿命比圆形股长。椭圆股钢丝绳：支撑面积大、抗磨损性能好，但绳的稳定性差，不适于承受较大的挤压力。这种绳股多用来与其它绳股捻制成多层不旋转钢丝绳。,5.4提升钢丝绳,4、按钢丝绳的股数与股外层钢丝的数目分见课本P181表6-85、按钢丝的表面状态分光面标记代号光面钢丝，NAT镀锌常用于摩擦提升,标记代号,ZAA-A级镀锌钢丝,ZAB-AB级镀锌钢丝,ZBB-B级镀锌钢丝,5.4提升钢丝绳,（二）钢丝绳结构选择1、对于单绳缠绕式提升，一般宜选用光面右同向捻、断面形状为圆形股或三角股、接触形式为点或线接触的钢丝绳；对于矿井淋水大，水的酸碱度高，以及在出风井中，由于腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳。2、在磨损严重的条件下使用的钢丝绳，如斜井提升等，应选用外层钢丝尽可能粗的钢丝绳；斜井串车提升时，宜采用交互捻钢丝绳。3、对于多绳摩擦提升，一般应选用镀锌、同向捻(左右捻各半)的钢丝绳，断面形状最好是三角股。4、罐道绳最好用半密封钢丝绳或三角股绳，表面光滑，比较耐磨。,5.4提升钢丝绳,三、钢丝绳的标记方法及其技术规格,根据GB8707-88钢丝绳标记代号规定标记：18NTA6（9+9+1）+NF1665ZZ190117GB1102,钢丝绳的公称直径,钢丝绳的表面状态,NAT-光面ZAA-A级镀锌ZAB-AB级镀锌ZBB-B级镀锌,钢丝绳的结构形式,绳芯结构,NF-天然纤维芯SF-合成纤维芯FC-纤维芯（合成的或天然的）IWR-金属丝芯IWS-金属丝股芯,钢丝绳的公称抗拉强度，MPa,捻向为右同向捻,最小破断拉力，KN,单位长度质量，kg/100m,产品标准编号,6.4提升钢丝绳,旧标准型号规格：,技术规格见P181-189表6-8-6-14,5.4提升钢丝绳,四、钢丝绳的使用与维护及实验,（一）钢丝绳的使用与维护,选择原则是：绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致。,对提升钢丝绳运转维护的要求可归纳以下几点：1、必须符合规定的绳轮直径和绳径比，以减小其弯曲应力；2、绳槽直径要符合要求，以减小其挤压应力和接触应力；3、缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑，润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求；摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳油；润滑油要求粘性好，振动、淋水不易冲掉；要有较好的粘温性，低温不硬化，高温不流失；要有良好的防锈性、润滑性；4、严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记，以防该处的钢丝绳得不到良好的润滑而发生腐蚀断丝；5、钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按要求去做；,5.4提升钢丝绳,（二）钢丝绳的使用与维护,1、对提升钢丝绳必的须每天以0.3m/s的速度进行认真检查，并记录断丝情况。钢丝绳如有断股，或者直径缩小达10的必须更换；2、钢丝绳遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时，必须立即停车检查，遭受冲击拉伸的段如果长度增加0.5以上或有明显损伤，要更换新绳；3、多层缠绕时，由下层转到上层的一段绳由于磨损严重，必须加强检查，并且每季度要错动14圈。4、试验要求：升降人员或物料和人员的钢丝绳，自悬挂起每6个月试验一次，升降物料的一年后试验，以后每6个月试验一次。,5.4提升钢丝绳,5.5矿井提升机,一、矿井提升机的类型,按滚筒的构造特点,单绳缠绕式,多绳摩擦式,内装式,（一）单绳缠绕式提升机,1、工作原理把钢丝绳的一端固定到提升机的滚筒上，另一端饶过井架上的天轮悬挂提升容器。这样，利用滚筒转动方向不同，将钢丝绳缠上或松放，以完成提升或下放容器的工作。,2、类型按滚筒数目不同,单滚筒只有一个滚筒，一般用于单钩提升。,双滚筒,双滚筒提升机：两根钢丝绳以不同的方向分别缠绕在提升机的两个滚筒上，绳的另一端均挂有提升容器。由于其中一个滚筒与轴固定，称为死滚筒，而另一个滚筒则通过离合器和轴相联接，称为活滚筒。因此，它可以调节两根钢丝绳的长度，适用于双钩提升。提升机运转时，滚筒上的钢丝绳一根缠绕一根放松，使两个容器一个上升，一个下降，从而完成提升重容器，下放空容器的任务。,3、型号2JK2/11.5,滚筒数目（2表示双滚筒；1表示单滚筒，一般省略）,提升机,矿用,滚筒的名义直径，m,减速器的传动比,5.5矿井提升机,4、结构由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。,5.5矿井提升机,JK型双滚筒提升机,1、电动机；2、蛇形弹簧联轴器；3、减速器；4、测速发电机装置；5、齿轮联轴器；6、圆盘式深度指示器传动装置；7、润滑油站；8、轴承架；9、固定滚筒；10、游动滚筒；11、12、齿轮离合器；13、液压站；14、圆盘式深度指示器；15、牌坊式深度指示器；16、牌坊式深度指示器传动装置；17、盘形制动器；18、斜面操纵台；19、锁紧器,5.5矿井提升机,JK型提升机的特点：采用盘式闸及液压站，减小了提升机的体积，实现了更安全可靠的制动。采用了油压齿轮离合器，结构简单，使用可靠，调绳速度快，适合多水平提升。与KJ型相比，提升能力提高了25%，质量平均减轻了25%。,1、主轴装置,1）作用,缠绕提升钢丝绳；承受各种正常载荷，并将载荷经轴承传给基础；承受在各种紧急事故下所造成的非常载荷；（一般要求在非常载荷作用下，主轴装置的各部分不应有残余变形。）当更换提升水平时，调节钢丝绳的长度（仅限双滚筒提升机）。,5.5矿井提升机,双筒提升机主轴装置,1、主轴承；2、密封头；3、调绳离合器；4、尼龙套；5、游动卷筒；6、制动盘；7、挡绳板；8、木衬；9、固定卷筒；10、切向键；11、主轴,2）结构主轴装置包括滚筒、主轴、主轴承及调绳离合器（双滚筒特有）等。,5.5矿井提升机,固定卷筒的右轮毂用切向键固定在主轴上，左轮毂滑装在主轴上，其上装有润滑油杯，应定期向油杯加润滑油，以免轮毂和主轴表面磨损。,滚筒的筒壳通过轮辐、轮毂用键和轴固定（固定滚筒），筒壳外边一般均设有木衬，木衬的厚度应不小于2倍钢丝绳直径。宽度150200mm，木衬用柞木、水曲柳或榆木等木材制作。木衬上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳在滚筒上作规则排列，并减少钢丝绳的磨损。2m单滚筒只有一个制动盘，而单滚筒2.5m则有两个制动盘。当单滚筒作双钩提升，左侧钢丝绳为下边出绳，右侧钢丝绳为上边出绳。单钩提升时为上边出绳，单滚筒由于调绳不方便，为此做成双滚筒。,5.5矿井提升机,游动卷筒的右轮毂经轴套滑装在主轴上，也装有润滑杯，保证润滑。轴套的作用是保护主轴和轮毂，避免在调绳时轴和轮毂磨损。左轮毂用切向键固定在轴上并经调绳离合器与卷筒连接。卷筒为焊接结构，其特点是筒壳下没有其他（如支环和斜撑等）支撑结构，两侧轮辐（支轮）是由钢板制成的（一般用16Mn钢板），开有若干入孔。这种筒壳支撑结构的弹性比铸造支轮好，可以在一定范围内降低筒壳的局部应力。钢丝绳的固定端伸入筒壳下面，用绳卡固定在轮辐上。,主轴承采用滑动轴承，用以支撑主轴，并承受机器旋转部分的轴向及径向载荷。,5.5矿井提升机,2、调绳离合器,1）作用使活滚筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换提升水平时，使活滚筒与死滚筒有相对运动。,2）种类,齿轮离合器JK型提升机采用,摩擦离合器,蜗轮蜗杆离合器,3）齿轮离合器,结构,5.5矿井提升机,齿轮调绳离合器,1、主轴2、键3、轮榖4、离合器油缸5、橡胶缓冲垫6、齿轮7、尼龙瓦8、内齿轮9、滚筒轮辐10、油管11、主轴承12、密封头13、连锁阀14、油杯,5.5矿井提升机,液压控制活卷筒的左轮毂3通过键2与主轴1相联，在活卷筒左支轮上沿圆周的三个孔中，放入调绳油缸4，调绳油缸的另一端插在齿轮6的孔中。这样，当齿轮6与固定在轮辐上的内齿轮8啮合时，调绳油缸便相当于三个销子将3与6连接在一起，传递力矩。,5.5矿井提升机,调绳油缸的左端盖连同缸体一起用螺钉固定在齿轮11上。而齿轮11滑装在活卷筒的左轮毂上。活塞通过活塞杆和右端盖一起固定在轮毂上。因此，当油缸左腔接压力油，右腔接回油池时，缸体便在压力油作用下，连同齿轮11一起向左移动，使齿轮11与内齿圈脱离啮合，活卷筒与主轴脱开。与此相反，当向右腔供压力油而左腔回油时，离合器接合，活卷筒与主轴连接。调绳离合器在提升机正常工作时，左右腔均无压力油。,1、轮毂；6、缸体；7、活塞杆；8、活塞；9、缸套；10、橡胶缓冲垫；11、齿轮；12、尼龙瓦；13、内齿轮；,11,5.5矿井提升机,当齿轮6向左移动与内齿轮8脱开后，主轴带动死卷筒旋转时，轮榖1便与安装在内齿轮上的尼龙瓦12作相对运动，所以，在打开离合器之前，应扭动油杯，以便将油脂压入尼龙瓦中。,1、轮毂；6、缸体；7、活塞杆；8、活塞；9、缸套；10、橡胶缓冲垫；11、齿轮；12、尼龙瓦；13、内齿轮；,11,5.5矿井提升机,控制系统,调绳离合器液压控制系统图,1、轮毂；2、活塞销；3、O型密封圈；4、阀体；5、弹簧；6、缸体；7、活塞杆；8、活塞；9、缸套；10、橡胶缓冲垫；11、齿轮；12、尼龙瓦；13、内齿轮；14、主轴；15、空心管；16、空心轴；17、轴套；18、密封体；19、钢球；20、弹簧,5.5矿井提升机,离合器打开：压力油K管nmsr（压力油将活塞销顶起，活塞销下端离开轮毂凹槽，解除闭锁，同时使r的空间与j孔相通）jihgfe离合油缸左腔；离合油缸右腔dcbaL管油池。缸体带动外齿轮向左移动，直到与内齿圈脱开。离合器合上：压力油L管abcd离合油缸右腔；离合油缸左腔efghijpqsmnK管油池。缸体带动外齿轮向右移动，直到与内齿圈啮合。注意：连锁阀的阀体固定在外齿轮的侧面，阀中的活塞销靠弹簧的作用插在轮毂的凹槽中，可以防止提升机在运转中离合器齿轮因震动等原因自动脱开。,5.5矿井提升机,3、减速器及联轴器,JK型提升机采用双级圆弧齿轮减速器，其速比11.5、15.5、20、30。,ZHLR115,圆柱,圆弧齿,两级,人字齿,中心距,ZHD2R,单级,双端出轴,减速器的低速轴用齿轮联轴器与主轴相联，高速轴用弹性联轴器（蛇形弹簧联轴器）与电机轴相联。,使用减速器带来的缺点：机房噪音大；消耗功率大，电机有15%的功率消耗在减速器上；产生振动。,5.5矿井提升机,4、深度指示器,1）作用,指示提升容器在井筒的位置；容器接近井口停车位置发出减速信号；过卷保护；减速阶段通过限速装置进行限速保护等。,2）分类,圆盘式深度指示器,牌坊式深度指示器,整个提升过程都能指示出容器在井筒中的位置；任何速度、加速度情况下，都能良好地工作；指示精度高，特别是接近井口20m内；指示精度不受容器摆动的影响；井筒中或井下使用时要防爆。,3）要求,5.5矿井提升机,圆盘式深度指示器组成：由发送部分和接收部分组成。原理：传动轴经齿轮传动，将提升机旋转运动传给发送自整角机，该自整角机再将信号传给圆盘式深度指示器上的接收自整角机，二者组成电轴，实现同步联系，从而达到指示器位置的目的。深度指示盘装于司机台上，有粗针和精针两个指针，精针只在容器接近井口时才转动，以便指示精确的停车位置。指示器上还配有连击铃，当提升机减速开始时，此铃发出声响，提醒司机作减速操纵。特点：圆盘式深度指示器结构简单，使用可靠，精度高，易实现自动化，但直观性差。,5.5矿井提升机,深度指示器传动装置,1、传动轴；2、更换齿轮对；3、蜗轮；4、蜗杆；5、增速齿轮对；6、发送自整角机；7、限速凸轮板；8、限速变阻器；9、机座；10、滚轮；11、撞块；12、减速开关；13、过卷开关；14、后限速圆盘；15、限速自整角机；16、前限速圆盘；17、摩擦离合器,5.5提升容器,工作原理：传动轴1经过法兰盘与减速器低速轴相联，通过更换齿轮对2，蜗杆4、蜗轮3，增速齿轮5，将主轴的旋转运动传动发送自整角机6。而另一接收自整角机装在司机台上，跟随发送自整角机随主轴旋转的信号，指示容器的位置。更换齿轮对2可以根据不同的提升高度进行选配，以确保在每一提升程中深度指示圆盘的转角在一定范围内。在限速圆盘14上还装有撞块11，当提升到达减速点时，11触动减速开关12，并使连车铃发出声响信号。同时，装在限速圆盘上的限速凸轮板7，开始挤压滚轮10、带动给定（限速用）自整角机15转动，给出给定速度，以便与实际速度比较，进行电气限速保护。13为过卷开关。,5.5矿井提升机,牌坊式深度指示器组成：传动轴、直齿轮、锥齿轮、直立的丝杠、梯形螺母、支柱、标尺等组成。原理：在提升机工作时，其主轴带动深度指示器上的传动轴，直齿轮，锥齿轮带动两个直立的丝杠以相反方向旋转，利用支柱分别限制装在丝杠上的梯形螺母旋转，因两个丝杠都是右螺纹，故迫使两个螺母，只能沿支柱作上、下相反方向的移动，从而指示出井筒中两容器一个向上，另一个向下的位置。在两支柱上固定着的标尺上，用缩小的比例根据矿井的具体情况，刻着与井筒深度或坑道长度相适应的刻度，当装有指针的梯形螺母移动时，则指明了提升容器在井筒的位置。特点：优点是指示清楚、直观、工作可靠；缺点是不够精确。,5.5矿井提升机,5.5矿井提升机,5.5矿井提升机,丝杠3,限速电阻,减速开关,5,4,提升机主轴,离合器,齿轮副,锥齿轮副,螺母2,限速凸轮盘,蜗杆,蜗轮,主轴的旋转运动传给深度指示器，使丝杠3、5以相反方向转动，带动带有指针的两螺母2、4上下移动，指示提升容器在井筒中的位置。（丝杠的转数与提升机的转数成正比）,牌坊式深度指示器,4，5、螺母和丝杠6、撞块7、减速开关8、过卷开关9、铃锤10、铃12、蜗轮21、压板22、销子孔,提升容器接近井口卸载位置时，螺母的移动通过销子孔22中的销子将压板21抬起，当销子自螺母上滑脱时，锤头9就打铃，向司机发出减速信号。压板上的销子可根据需要确定其位置。,过卷时，螺母上的碰铁通过传动装置将过卷开关8碰开，进行安全制动。,5.5矿井提升机,限速凸轮盘13由蜗轮12带动，通过限速电阻14控制电气限速器，使提升机在减速阶段不致过速，还可通过自整角机进行减速限速保护。,牌坊式深度指示器,1、座2，3，螺母和丝杠11、蜗杆12、蜗轮13、限速凸轮盘14、限速电阻15，16、齿轮副17、锥齿轮副,5.5矿井提升机,（二）JK-A型矿井提升机1、型号标记2JK2/11.5A,5.5矿井提升机,2、主要结构特点,卷筒数量单筒不标,提升机,矿井,滚筒直径mm,减速器名义减速比,第一次更新A版图级,（1）主轴承为双列向心球面滚子轴承。（2）采用径向齿块式离合器。（3）滚筒有三种形式，两半木衬式、整体木衬式和两半绳槽式，并增设了钢丝绳过渡块。（4）滚筒与制动盘的连接采用高强度摩擦连接和焊接方式。,（5）主减速器采用X型与PBF型行星减速器和PTH型平行轴齿轮减速器。（6）采用盘形制动器装置。（7）采用牌坊式深度指示器和多水平深度指示器。（8）采用二级制动液压站。（9）润滑站采用两套油泵，一套工作，一套备用。,5.5矿井提升机,2、主要结构特点,(三)矿井液压防爆提升机的结构,1、适用场合：有沼气及其他易燃易爆物的矿井，井下运输或辅助运输，垂直升降煤、矸石、材料、人员。金属矿、非金属矿、冶金、建筑和其它工程作起重、提升、运输用。2、分类,高速马达驱动的液压防爆提升机：电动机变量泵多台高速马达多头输入圆柱行星齿轮减速器卷筒,低速马达驱动的液压防爆提升机两种：,电动机变量泵低速大转矩马达卷筒,电动机变量泵中速马达齿轮减速卷筒,5.5矿井提升机,按提升机传动方式,5.6矿井提升机的制动系统,一、制动系统,按结构分,盘式制动系统,块式制动系统,（一）制动系统的作用,1、正常停车2、工作制动3、安全制动4、双滚筒提升机在更换水平、调节绳长或更换钢丝绳时，能闸住游动滚筒。,组成,制动器（闸）,传动机构,直接作用在轮盘上产生制动力,控制调节制动力矩,（二）对制动系统的要求,1、工作制动和安全制动时的制动力矩不得小于提升或下放最大静负荷力矩的3倍。2、双滚筒调绳时，制动系统在滚筒上产生的制动力矩不得小于该滚筒所悬提升容器与钢丝绳重力造成的静力矩的1.2倍。,3、对于摩擦式提升机，工作制动或安全制动产生的加速度，不得超过钢丝绳的滑动极限，即不引起钢丝绳打滑。4、安全制动必须能自动、迅速、可靠的实现，其制动器的空动时间对于油压闸块制动器不得超过0.6s，对于盘式制动器，不得超过0.3s，对于压气块闸制动器不得超过0.5s。,5.6矿井提升机的制动系统,5、制动力矩的数值必须保证安全制动减速度在一定范围内（取值见表），过大的减速度会对提升设备产生较大动负荷，对设备及运载人员健康不利；过小的减速度则不能及时制止事故的发生或扩大。,5.6矿井提升机的制动系统,上提重载和下放重载制定了不同的减速度限值原因：,安全制动时的力矩,（a）上提货载；(b）下放货载,提升系统在同一制动力矩作用下，上提货载时的减速度比下放货载时的减速度大，这是因为前者的静阻力矩与制动力矩方向一致，有利于制动，而后者则相反。,6.6矿井提升机的制动系统,二、盘式制动系统,（一）优点多副制动器同时工作，即使一部失灵，也只影响部分制动力矩，安全可靠性高。制动力矩的调节是用液压站的电液调压装置实现的，操纵方便，制动力矩的可调性好。惯性小，动作快，灵敏度高。体积小，重量轻，结构紧凑。安装维护使用方便。通用性好，便于实现矿井提升自动化。（二）缺点对制动盘和盘式制动器的制造精度要求较高。对闸瓦的性能要求较高。,5.6矿井提升机的制动系统,（三）结构及工作原理1、制动力矩是闸瓦沿轴向压制动盘时产生的摩擦力矩。盘闸都成对使用，防止制动盘产生附加变形，主轴承受附加轴向力。每一对叫做一副制动器。依要求的制动力矩大小不同，一台提升机上可同时布置不同副数的制动器。2、结构,5.6矿井提升机的制动系统,制动系统,盘形制动器,液压传动装置,液压站,直接作用在滚筒制动轮上产生制动力的块闸,控制并调节制动力,产生和储存高压油,盘形制动器在制动盘上配置示意图,制动器,支座,滚筒,挡绳板,制动盘,5.6矿井提升机的制动系统,盘形制动器工作原理：,制动力靠碟形弹簧产生，松闸靠油压。,闸瓦压向制动盘的正压力大小取决于油缸内的压力，当缸内压力为最小值时（一般不等于零，有残压），弹簧力几乎全部作用在活塞上，呈全制动状态。反之，当工作油压为系统最大油压时，机器全松闸。,5.6矿井提升机的制动系统,制动油缸结构图,1、垫板；2、支座；3、油缸；4、碟形弹簧；5、活塞；6、调整螺栓；7、螺钉；8、盖；9、筒体；10、密封圈；11、柱塞；12、销子；13、衬板；14、闸瓦；15、放气螺钉；16、回复弹簧；17、螺栓；18、垫；19、螺母；20、塞头；21、垫,5.6矿井提升机的制动系统,油缸3内装有活塞5、柱塞11、调整螺栓6、碟形弹簧4、等零件，筒体9能在支座2孔内往复移动，闸瓦14用铜螺钉或燕尾槽等形式固定在衬板13上。当压力油充入油缸，推动活塞压缩碟形弹簧，并带动调整螺栓6、螺钉7及柱塞11右移时，筒体9和闸瓦14在回复弹簧16和螺栓17的作用下一起右移，闸瓦离开制动盘，呈松闸状态。当油缸内油压降低，碟形弹簧回复其压缩变形，推动活塞5向左移动，同时带动6，7，11推动9左移，使闸瓦压向制动盘，达到制动的目的。,三、液压站,与盘形制动器配合构成了盘式闸制动系统。1、组成2、作用工作制动时，产生不同工作油压，控制盘形制动器获得不同制动力矩。实现二级安全制动。调绳闭锁,5.6矿井提升机的制动系统,液压站工作原理,1、电动机2、油泵3、滤油器4、纸质滤油器5、电液调压装置6，8溢流阀7、液动换向阀9，10、安全制动阀11、减压阀12，13、电磁阀14、弹簧蓄能器15、二位四通阀16、二位二通阀17，18、压力表19、压力继电器20、温度表21、油箱,（一）工作制动力矩的调节原理,依靠电液调压装置与溢流阀组件配合实现的。溢流阀作用定压和调压1、定压将调压装置的控制杆5向下压，同时将它的调节手轮慢慢拧紧，直到压力表达到P值为止，锁紧调节螺母。通过定压弹簧10及导阀8的作用，将系统的压力限定在P以内，若D腔的压力大于P值，压力油会从阀座中顶出，并从阀芯中部回油孔流入油箱。,电液调压装置,1、固定螺钉；2、十字弹簧；3、动线圈；4、永久磁铁；5、控制杆；6、喷头；7、中孔螺母；8、导阀；9、调压螺栓；10、定压弹簧；11、辅助弹簧；12、滑阀；13、节流阀；14、滤芯,5.6矿井提升机的制动系统,2、调压油泵产生的压力油由K管进入c腔，并通过过滤器14和节流孔13进入G、D腔，滑阀12受C、D腔及辅助弹簧的作用，以一定的开口度，处于暂时平衡状态。若D腔的压力小于C腔，滑阀上移，结果R管的开口度加大，流入油箱的流量加大，于是K处压力下降，C腔压力也相应下降，滑阀下移。R管开口度减小，压力上升，C腔的压力上升，滑阀处于新的平衡状态。即滑阀跟随D腔内压力的变化，经常上下运动处于动平衡状态。,归纳为：制动手