煤矿固定设备教程第一篇1、2章提升设备(1-2)

1、第一篇第一篇 矿井提升设备矿井提升设备辽宁工程技术大学辽宁工程技术大学第一章第一章 概概 述述一、矿井提升设备的任务一、矿井提升设备的任务提升煤炭和矸石，升降人员、设备，下放材料。二、矿井提升设备的组成二、矿井提升设备的组成提升容器、提升钢丝绳、提升机及拖动控制装置、天轮、井架、装卸载设备及电气设备等。 三、矿井提升三、矿井提升系统系统1. 竖井单绳缠绕竖井单绳缠绕式箕斗提升系统式箕斗提升系统 2. 竖井单绳缠绕式罐笼提升系统竖井单绳缠绕式罐笼提升系统 3. 竖井多绳摩擦式罐笼提升系统竖井多绳摩擦式罐笼提升系统 4. 斜井箕斗提升系统斜井箕斗提升系统 5. 斜井串车提升系统斜井串车提升系统矿井

2、提升的特点特点：在较短的距离内以很大的速度往返运行，并且经常启动和停止。 矿井提升设备发展趋势：矿井提升设备发展趋势： 体积小、质量轻、能力大、安全可靠、高度自动化。 提升机当前先进水平：提升机当前先进水平： 提升速度： 20 m/s 滚筒直径：9 m 一次提升有效负荷：50 t 提升机单台功率：14573 kW 最多绳数：10 根根第二章第二章 提升设备提升设备 2-12-1 提升容器提升容器 箕斗：竖井箕斗和斜井箕斗 竖井箕斗：底卸式底卸式、侧卸式和翻转式 斜井箕斗：后壁卸载式后壁卸载式和翻转式 罐笼：普通罐笼和翻转式罐笼 矿车、人车、吊桶等一、普通罐笼及其承接装置一、普通罐笼及其承接装置

3、 1.普通罐笼普通罐笼 对罐笼的设计要求设计要求： 满足在规定时间内升降人员的要求；矿车在罐笼内要稳定；能装载井下使用的大型设备；升降人员的罐笼要设防坠器；罐笼的结构要坚固，自重要轻。 罐笼类型罐笼类型：竖井单绳罐笼、竖井多绳罐笼 按载荷分：1t、1.5t、3t 按层数分：单层、双层 其中： 1t和1.5t双层普通罐笼用于主井主井提升 3t普通罐笼只做为副井副井提升 普通罐笼结构：普通罐笼结构：四绳双层单车罐笼 立井单绳普通罐笼立井单绳普通罐笼标准参数及型号 立井多绳罐笼立井多绳罐笼参数及型号参数及型号单绳单绳1吨单层普通罐笼吨单层普通罐笼 罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚和可以打开的罐盖 ； 罐

4、笼两端设有帘式罐门 ；罐笼通过主拉杆和双面夹紧楔形绳环与提升钢丝绳相连 ； 罐笼底部装有阻车器及其自动开闭装置； 罐笼用罐耳或沿着安装在井筒内的罐道运行 。2.防坠器防坠器 规程规定：升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼（包括带乘人间的箕斗）必须装置防坠器。 防坠器的作用：防坠器的作用：当钢丝绳或连接装置万一断裂时，防坠器可使罐笼支承在井筒内的罐道或防坠绳上，而不致坠入井底造成重大事故。 防坠器的类型：防坠器的类型：三种 （1）木罐道防坠器 （2）钢轨罐道防坠器 （3）制动绳防坠器）制动绳防坠器 制动绳防坠器：制动绳防坠器： 在井筒中专门设置制动钢丝绳，制动钢丝绳，以其做为支承元件的防坠器，

5、不仅能用于钢丝绳罐道，而且同样可以用于刚性罐道。制动绳防坠器特点特点：采用定点抓捕定点抓捕及用专设的缓冲器进行缓冲缓冲 缓冲器：缓冲器： 依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，分别与一根或两根缓冲绳相连。改变缓冲绳弯曲程度，可改变制动力大小。 3.承接装置承接装置 承接装置：承接梁、罐座和摇台 摇台：摇台： 一段可摆动轨道：一端绕固定轴摆动,另一端当罐笼停好后摇尖搭接在罐笼边缘的导轨衬上,连接了罐内与车场中的轨道,便于矿车进出罐笼。二、竖井箕斗及其装载设备二、竖井箕斗及其装载设备 1.竖井箕斗竖井箕斗： 卸载方法不同有：底

6、卸式、侧卸式和翻转式三种。 立井单绳单绳箕斗型号 立井多绳多绳箕斗型号平板闸门底卸式：平板闸门底卸式： 组成组成： 斗箱，框架，闸门及联接装置等 平板闸门的优点：平板闸门的优点：（1）结构简单、严密，关闭时冲击小，因而在卸载时洒煤少；（2） 由于闸门是向上关闭，对箕斗存煤有向上捞回的趋势，故当煤未卸完（煤仓已满）产生卡箕斗、而造成断绳坠落事故的可能性小；（3）箕斗卸载时闸门开启主要借助煤的压力，因而传递到卸载曲轨上的压力较小，改善了井架受力状况；（4）过卷时闸门打开后即使脱离了卸载曲轨，也不会自动关闭，因此可以缩短卸载曲轨的长度。主要缺点：主要缺点：（1）箕斗运行过程中，由于煤重力作用，使闸门

7、处于被迫打开的状态。因此，箕斗必须装设可靠的闭锁装置。（2）如果闭锁装置失灵，闸门就会在井筒中自行打开。打开的闸门将会撞坏罐道、罐道梁及其他设备；污染风流；落煤会砸坏电缆、管道等。 2.竖井箕斗的装载设备竖井箕斗的装载设备 采用预先定量装载方式。 两种预先定量装载设备：定量斗箱式、定量运输机 定量斗箱式定量斗箱式 组成组成：斗箱、溜槽、闸门、控制缸和测重装置。 优点优点：结构简单、环节少、装载时不用其他辅助机械。定定量量运运输输机机装装载载设设备备定量运输机装载设备的优点：定量运输机装载设备的优点：1）不需在井筒附近开凿较大的硐室；2）减少装倒次数，因而可减少煤的破碎；3）装载均匀，可减少提升

8、钢丝绳的冲击载荷；4）装载时间不受煤质变化的影响，有利于实现提升自动化。三、提升容器的导向装置三、提升容器的导向装置 罐道：刚性罐道刚性罐道、挠性罐道挠性罐道。 刚性罐道刚性罐道钢轨、型钢焊接成的矩形组合罐道 挠性罐道挠性罐道钢丝绳 钢轨罐道钢轨罐道：侧向刚度小，易造成容器横向摆动，刚性罐耳磨损太大，所以，一般用于提升速度和终端载荷都不大的提升容器。1.刚性组合罐道刚性组合罐道刚性组合罐道的截面是空心矩形空心矩形，由槽钢焊接而成。优点优点：侧向弯曲和扭转强度大，罐道刚性强，可使用橡胶滚动罐耳。2.钢丝绳罐道钢丝绳罐道 优点优点：安装工作量小、建设时间短、维护简便、高速运行平稳、无罐道粮可适当减

9、小井壁厚度、通风阻力小等。 缺点缺点：井筒断面较大，井塔或井架的荷重增大。当地压较大，井筒垂直中心线发生错动或弯曲时，不能采用钢丝绳罐道。 罐道绳罐道绳：采用刚性大、耐磨和防腐 强的钢丝绳。 固定固定：上端双楔块 下端拉紧重锤2-2 2-2 井架与天轮井架与天轮 一、井架一、井架 1）金属井架服务年限长、耐火性好、弹性大、抗振性强。 成本较高、钢材消耗量大、易腐蚀。 2）混凝土井架节省钢材、服务年限长、耐火性好、抗振性强。 自重大、成本高、施工期长。 3）装配式井架用钢管和槽钢装配而成，主要用于立井开凿施工。便于运输和拆装。二、天轮二、天轮 1. 作用作用：支承、引导钢丝绳转向 三种类型类型：

10、井上固定天轮、凿井及井下固定天轮、游动天轮2. 结构型式结构型式：直径4000mm: 模压铆接模压铆接直径3500mm: 模压焊接模压焊接直径3000mm: 整体铸钢整体铸钢 3. 天轮直径确定：天轮直径确定： 地面：围抱角 90：Dt80d， Dt 1200 围抱角 90：Dt60d ， Dt 1200 井下：围抱角 90：Dt60d， Dt 900 围抱角 90：Dt40d ， Dt 900 天轮轮缘上绳沟的半径要稍大于钢丝绳的半径。 绳槽的开角：40 60 之间2-3 2-3 提升钢丝绳提升钢丝绳 一、钢丝绳的结构一、钢丝绳的结构 钢丝绳： 钢丝（直径为0.44mm）股绳（绕绳芯） 矿用

11、钢丝绳的钢丝材料： 优质碳素结构钢（圆钢冷拔 ） 钢丝公称抗拉强度： 1372 MPa、1519 MPa、1666 MPa、1813 MPa、1960MPa 钢丝表面：钢丝表面： 光面（NAT）、镀锌（A级ZAA、 AB级ZAB、 B级ZBB） 钢丝韧性：钢丝韧性：特号、号及号 绳芯材料：绳芯材料：金属（IWR）、纤维（黄麻、尼龙合成纤维） 绳芯的作用：绳芯的作用： 1）支持绳股，减少股间钢丝的接触应力，从而减少钢丝的挤压和变形； 2）钢丝绳弯曲时，允许股间或钢丝间相对移动，借以缓和其弯曲应力，并且起弹性垫层作用，使钢丝绳富有弹性； 3）贮存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀。二、钢丝绳类型及性能二、钢

12、丝绳类型及性能（一）按钢丝在股中的接触方式分（一）按钢丝在股中的接触方式分：1. 点接触钢丝绳：点接触钢丝绳：相同直径的钢丝捻成（股内各层钢丝等捻角不等捻距）。 性能：性能：结构简单；承受拉伸载荷时，绳内各层钢丝的受力相等；但弯曲时应力集中，产生严重压痕而导致钢丝疲劳断裂 。2. 线接触钢丝绳：线接触钢丝绳：股内外层不同直径钢丝等捻距编捻。 性能：性能：承受拉伸载荷时，内层钢丝虽会承受较外层钢丝稍大的压力；避免了应力集中和钢丝挤压凹陷变形，减少了钢丝绳摩擦阻力，使钢丝绳在弯曲上有较大的自由度，抗疲劳性能好。 （二）按钢丝绳捻制方法分：（二）按钢丝绳捻制方法分： 1. 绳股在绳中的捻向：绳股在绳

13、中的捻向：左捻S（左螺旋）、右捻Z（右螺旋） 2. 钢丝在股中的捻向：钢丝在股中的捻向：同向捻（顺捻）（ SS、ZZ ） 、交互捻（逆捻） （SZ、ZS ） 同向捻钢丝绳特点：同向捻钢丝绳特点： 柔软、表面光滑，接触面积大，弯曲应力小，使用寿命长，绳有断丝时，断丝头部会翘起便于发现，故矿井常用同向捻钢丝矿井常用同向捻钢丝绳绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性差，易打结，因此不允许在无导向装置情况下使用这种绳。 3. 面接触钢丝绳：面接触钢丝绳： 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最后捻制成绳，股内各层钢丝呈面接触（所有线接触钢丝绳均可加工成面接触钢丝绳）。*国产提升机：

14、（1）单层缠绕：钢丝绳在滚筒上均做右螺旋缠绕，故钢丝绳也应选右捻钢丝绳；（2）双滚筒提升机作多层缠绕：为避免两根钢丝绳在某一瞬间集中在主轴中部而影响主轴强度，死滚筒上的钢丝绳可以从左侧法兰盘出绳，此时应选左捻钢丝绳。（3）立井多绳摩擦提升：为消除钢丝绳对提升容器的扭力（扭力大时会增加罐耳与罐道的磨损），可采用规格相同左右捻各半数的钢丝绳。（三）按绳股断面形状分：（三）按绳股断面形状分：1. 圆形股2. 异形股：三角股、椭圆股（四）特殊钢丝绳：（四）特殊钢丝绳：1. 多层股不旋转钢丝绳：2. 密封和半密封钢丝绳：3. 扁钢丝绳：各种钢丝绳结构图：三、钢丝绳标记方法及规格三、钢丝绳标记方法及规格

15、钢丝绳619-31-1666-特-光-右同GB1102-742-42-4 矿井提升机矿井提升机 提升机组成提升机组成: 主轴、卷筒、减速器、联轴器、制动装置及深度指示器等。 提升机类型及工作原理：提升机类型及工作原理： 单绳缠绕式 多绳摩擦式 一、提升机的主要机构一、提升机的主要机构 （一）工作机构（一）工作机构主轴装置和主轴承主轴装置和主轴承 1. 工作机构的作用：工作机构的作用： 1）缠绕或搭放提升钢丝绳； 2）承受各种正常载荷（包括固定载荷和工作载荷），并将此载荷经过轴承传给基础； 3）承受在各种紧急事故情况下所造成的非常载荷； 4）当更换提升水平时，能调节钢丝绳的长度（仅限于单绳缠绕式

16、双卷筒提升机）。 2. 卷筒的构造：卷筒的构造： 单筒（单钩和双钩）、双筒（圆柱、圆柱圆锥、布雷尔）。 结构：筒壳、木衬（上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳有规则地排列，并减少钢丝绳的磨损）、双筒调绳离合器（齿轮离合器，摩擦离合器和蜗轮蜗杆离合器） 。 各式卷筒：各式卷筒：JK型型矿矿井井提提升升机机布布置置图图齿轮离合器结构：（二）机械传动系统（二）机械传动系统减速器和联轴器减速器和联轴器 1. 减速器：减速器： 将拖动电动机480960r/min的旋转速度减到提升机主轴2060r/min的旋转速度。 JK型提升机的减速器为二级圆弧齿轮减速器，传动比为10.5、11.5、15.5、20、30 。

17、2. 联轴器：联轴器： 减速器的低速轴用齿轮联轴器与主轴相连，高速轴用弹性联轴器与电动机轴相连。 （三）检测和操纵系统（三）检测和操纵系统 组成：斜面操纵台、深度指示器、测速发电机装置 1. 深度指示器的作用：深度指示器的作用： 1）向司机指示提升容器在井筒中的位置； 2）容器接近井口停车位置时发出减速信号； 3）当提升容器过卷时，使装在深度指示器上的终点开关动作，切断安全保护回路，进行安全制动； 4）减速阶段，通过限速装置进行过速保护等。 2. 深度指示器的类型：深度指示器的类型： 机械式、机械电气混合式、数字式 1）机械牌坊式）机械牌坊式 优点：指示清楚，工作可靠； 缺点：体积比较大，指示

18、精度不高，不便于实现提升机远距离控制 。2）圆盘式深度指示器）圆盘式深度指示器 由深度指示器传动装置（发送部分）和深度指示盘（接受部分）两个部分组成。 工作原理：工作原理： 深度指示器传动装置中，传动轴经过齿轮传动，将其旋转运动传给发送自整角机。自整角机再将讯号传给圆盘深度指示盘上的接受自整角机，二者组成电轴，实现同步联系，从而达到指示容器位置。 特点：特点： 结构简单，使用可靠，其指示误差在200mm以内。 （可以将旋转指针的指示改为垂直式直线深度指示的方式更为方便。） 深深度度指指示示器器传传动动装装置置深度指示盘（接受部分）深度指示盘（接受部分）（四）拖动、控制和自动保护系统（四）拖动、控制和自动保护系统 包括主拖动电动机，电气控制系统和自动保护系统。 1. 主拖动电动机： 交流绕线型感应电动机、直流它激电