矿山固定机械讲义

矿山固定机械讲义矿井提升设备目录矿井提升系统1提升设备的检查、维修及常见故障4矿井提升机3井架、天轮、提升容器和提升钢丝绳2矿井提升系统矿井提升系统的任务与重要性。立井提升系统立井提升系统是指垂直井筒所使用的提升设备，提升容器多采用箕斗或罐笼。斜井提升系统斜井提升系统是井筒倾角小于90°的矿井所使用的提升设备，提升容器多用箕斗或矿车。矿井提升系统的任务与重要性矿井提升设备的主要任务是提升煤炭、矿石和矸石，升降人员和设备，下放材料和工具等，是联系井下与地面的主要提升运输工具，在整个矿井生产中占有重要的地位。矿井提升的工作特点是在一定的距离内，以较高的速度往复运行，完成上升与下降的提升任务。矿井提升机在工作过程中一旦发生机械和电气故障，就会严重地威胁安全，损坏设备，影响生产，甚至造成人员伤亡事故。立井提升系统

单绳缠绕式提升机箕斗提升系统的工作原理是：上、下2个箕斗分别与2根钢丝绳连接，2根钢丝绳绕过井架上的天轮后，以相反的方向分别缠绕于提升机的2个滚筒上。当提升机运转时，钢丝绳就一上一下往返提升和下放箕斗，完成提升煤炭的任务。多绳摩擦式提升罐笼提升系统的工作原理是：多绳摩擦轮安装在提升井塔上，提升钢丝绳搭放在提升机摩擦轮上，其两端通过连接装置分别与处于井口和井底的2个罐笼连接，2个罐笼的底部通过绳尾环与绳尾连接。当摩擦轮转动时，依靠摩擦轮和钢丝绳之间的摩擦力进行传动，使得2个罐笼一上一下，分别到井底和井口进行装载工作，完成提升任务。斜井提升系统

斜井箕斗提升系统的工作原理：提升机的滚筒上缠绕着2根钢丝绳，钢丝绳的一端固定在滚筒上，另一端绕过天轮分别与2个箕斗连接。当提升机驱动滚筒旋转时带动钢丝绳走动，从而使箕斗在井筒中往复运动，实现提升与下放的任务。斜井串车提升系统的工作原理：以矿车作为提升容器，矿车在井下装满车后，拉至斜井口处转为地面水平轨道，人工摘钩后转入道叉，再挂空车或物料等待下井。井架、天轮、提升容器和提升钢丝绳井架与天轮提升容器提升钢丝绳提升钢丝绳是矿井提升系统中的重要组成部分，它起到连接提升容器与提升机的作用。对提升钢丝绳的正确选择、合理使用、定期保养是确保提升安全、延长钢丝绳的使用寿命和经济运行的重要环节。井架的作用是支撑天轮、卸载曲轨（箕斗提升时）及各种附属装置，承受全部提升重量和提升机的拉力。采用挠性罐道时，还承担钢丝绳罐道及其重锤的静拉力。天轮位于井架的天轮平台上，作用是支撑连接提升机卷筒和提升容器的钢丝绳，并引导钢丝绳转向。提升容器是直接装运煤炭、矸石、人员、材料及设备的工具。按其结构分为箕斗、罐笼、矿车、人车和吊桶5种。井架井架按使用材料不同分为木井架、混凝土井架和金属井架。1.木井架用于年产量小、服务年限短的立井或临时性的掘进施工2.混凝土井架主要用于井架较低的副井。3.金属井架使用较为广泛，主要由立架、斜架和天轮平台三部分组成天轮天轮有井上固定天轮、凿井机井下固定天轮和游动天轮三种类型。固定天轮用于大型提升设备，而游动天轮可以沿轴向移动，能保证钢丝绳绳内外偏角不大于1°30′的规定值，多用于井下暗斜井提升或上（下）山运输。提升容器及其附属装置一、提升容器：1.箕斗；2.罐笼二、罐道：1.木罐道；2.钢轨罐道；3.钢丝绳罐道三、罐笼承接装置：为了便于矿车进出罐笼，必须使用罐笼承接装置。1.罐座；2.摇台；3.支罐机四、防坠器防坠器是防止矿山提升容器失控坠落的安全装置。提升钢丝绳一、钢丝绳的结构组成：钢丝→股+绳芯（纤维绳芯（常用）、金属绳芯）。材质：1、钢丝为优质炭素结构钢，一般直径为0.4～4㎜。矿井提升抗拉强度一般采用1700Mpa以下的。2、钢丝绳表面光面和镀锌（常用于摩擦提升）两种。钢丝的表面状态标记代号为：光面钢丝，NAT；A级镀锌钢丝，ZAA；AB级镀锌钢丝，ZAB；B级镀锌钢丝，ZBB。3、绳芯分金属芯纤维芯。纤维绳芯作用：（1）减少股间钢丝的接触应力；（2）缓和弯曲应力；（3）储存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀。金属绳芯的特点：与相同断面的纤维绳芯相比，金属断面大，抗破断能力大，具有耐横向压力大，不易变形等优点。但其柔软性差，不耐腐蚀。绳芯的标记代号：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。

二、钢丝绳的分类、特点及应用（一）分类及特点1、按钢丝绳的捻法分可分为右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四种。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。特点：同向捻钢丝绳柔软，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，所以矿井提升多用同向捻钢丝绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性较差，易打结。交互捻钢丝绳的结构稳定

2、按钢丝在股中互相接触情况分（1）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。（2）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。这种钢丝绳工作时应力降低，耐疲劳性能好，结构紧密，无二次弯曲现象，寿命较长。（3）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，然后再捻制成绳的。面接触钢丝绳具有结构紧密，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。

3、按绳股断面形状分（1）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。（2）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。矿井提升机矿井提升机的组成矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，由电动机、减速器、主轴装置、动力装置深度指示器、电控系统和操作台等组成。矿井提升机电的分类矿井提升机分为单绳缠绕式和多绳摩擦式。矿井提升机矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，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。我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：单绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下）和提升机）和多绳摩擦式提升机。

一、单绳缠绕式提升机单绳缠绕式提升机的工作原理：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。按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机有单滚筒和双滚筒提升机两种。双滚筒提升机在主轴上装有两个滚筒，其中一个与主轴用键固定连接，称为固定滚筒或死滚筒；另一个滚筒滑装在主轴上，通过调绳离合器与主轴连接，称为游动滚筒或活滚筒。将两个滚筒做成这种结构的目的，是为了在需要调绳及更换提升水平时，两个滚筒可以有相对运动。单滚筒提升机只有一个滚筒，一般用于单钩提升。二、多绳摩擦式提升机（一）概述1、组成及工作原理2、种类可分为井塔式和落地式两种。3、特点（二）JKM型多