礦井提升設(shè)備1ppt課件

1、11概述一、礦井提升設(shè)備的任務(wù)提升礦石、礦渣，下放材料，升降人員、設(shè)備。二、礦井提升設(shè)備的分類1、按用途分 可分為主井提升設(shè)備和副井提升設(shè)備。主井提升設(shè)備主要用于提升有益礦物如提升礦物）；副井提升設(shè)備用于輔助提升如提升礦渣，升降人員、設(shè)備，下放材料等。）。2、按提升容器分 可分為箕斗提升設(shè)備和罐籠提升設(shè)備。3、按提升機(jī)類型分 可分為纏繞式提升設(shè)備和摩擦式提升設(shè)備。4、按井筒傾角分 可分為立井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備。三、礦井提升設(shè)備的組成 圖1塔式多繩摩擦提升機(jī)罐籠提升系統(tǒng)和圖2單繩纏繞式提升機(jī)箕斗提升系統(tǒng)。主要由提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)、天輪、井架、裝卸載設(shè)備及電氣設(shè)備等組成。 一、提升容

2、器的種類按用途和結(jié)構(gòu)可分為：箕斗、罐籠、礦車、吊桶等。箕斗 分為立井箕斗和斜井箕斗，專用于主提；罐籠 既可用于主提，也可用于副提；礦車 斜井提升；吊桶 立井井筒開(kāi)鑿時(shí)的提升。二、箕斗1、立井箕斗型號(hào)意義（1立井單繩箕斗如：JL3）（2立井多繩箕斗JDS12/1104、JDSY12/1104、JDG12/11042、立井箕斗結(jié)構(gòu)原理（1構(gòu)造 立井提礦多采用底卸式，底卸式箕斗分為平板閘門箕斗和扇形閘門箕斗。以單繩立井平板閘門箕斗為例：其結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由斗箱、框架、連接裝置及閘門等組成。（2卸載原理 當(dāng)箕斗提升至地面礦倉(cāng)時(shí)，卸載滾輪進(jìn)入安裝在井架上的卸載曲軌內(nèi)，隨著箕斗提升，固定在箕斗框架上的

3、小曲軌同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，則滾輪在卸載曲軌作用下，沿著箕斗框架上的小曲軌向下運(yùn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)動(dòng)連桿，使其通過(guò)連桿鎖角為零的位置后，閘門就借助礦的壓力打開(kāi)，開(kāi)始卸載。在箕斗下放時(shí)，以相反的順序關(guān)閉閘門。 平板閘門底卸式箕斗較扇形閘門卸載時(shí)井架受力小，卸載曲軌短，裝載時(shí)撒礦少，且動(dòng)作可靠。 三、罐籠罐籠按其構(gòu)造不同可分為普通罐籠和翻轉(zhuǎn)罐籠，后者應(yīng)用較少。普通罐籠有單層、多層和單車、雙車以及單繩、多繩之分。標(biāo)準(zhǔn)普通罐籠按固定車廂式礦車名義裝載質(zhì)量確定為1t、1.5t、3t三種形式。1、立井普通罐籠型號(hào)意義（1單繩罐籠如：GLS11/1、GLGY12/2（2多繩罐籠其它符號(hào)意義同上。2、罐籠的主要結(jié)構(gòu)圖4 單繩1

4、t單層普通罐籠。提升鋼絲繩繞過(guò)雙面夾緊楔形繩環(huán)與罐籠的主拉桿連接。罐籠是由橫梁、垂直立柱通過(guò)鉚接和焊接結(jié)合成的金屬框架結(jié)構(gòu)，周圍用不同厚度的鋼板包圍，罐籠四角為切角型式，這樣既有利于井筒布置又制作方便。罐籠頂部有半圓弧形淋水棚和可以打開(kāi)的罐蓋，以供運(yùn)送長(zhǎng)材料用，罐兩端設(shè)有簾式罐門，為了將礦車推進(jìn)罐籠，罐籠底部敷設(shè)軌道，為了防止提升過(guò)程中發(fā)生跑車事故裝有阻車器。在罐籠上設(shè)有罐耳并使其緊靠在罐道上保證罐籠平穩(wěn)的沿著罐道運(yùn)行。罐道可分為剛性及柔性兩種，剛性罐道有鋼軌罐道、木罐道及組合罐道三種；柔性罐道即鋼絲繩罐道。罐籠上部還設(shè)有防墜器又稱為斷繩保險(xiǎn)器）。 防墜器的作用是當(dāng)提升鋼絲繩萬(wàn)一發(fā)生斷裂后，可

5、使罐籠牢固地支撐在井筒的罐道上，防止罐籠墜落井底造成嚴(yán)重事故。 防墜器的型式與罐道類型有關(guān)。目前我國(guó)廣泛采用的是制動(dòng)繩防墜器。其工作原理如下：（以FLS型制動(dòng)繩防墜器為例）（1布置系統(tǒng)圖5（2抓捕機(jī)構(gòu)極其傳動(dòng)裝置圖6（3緩沖器圖7（4制動(dòng)繩的拉緊裝置圖8作用：一、鋼絲繩的結(jié)構(gòu)組成：鋼絲股+繩芯纖維繩芯常用）、金屬繩芯）。材質(zhì)：1、鋼絲 為優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼，一般直徑為0.44。礦井提升抗拉強(qiáng)度一般采用1700Mpa以下的。2、鋼絲繩表面 光面和鍍鋅常用于摩擦提升兩種。鋼絲的表面狀態(tài)標(biāo)記代號(hào)為：光面鋼絲，NAT；A級(jí)鍍鋅鋼絲，ZAA；AB級(jí)鍍鋅鋼絲，ZAB；B級(jí)鍍鋅鋼絲，ZBB。3、繩芯 分金屬芯纖

6、維芯。纖維繩芯作用：（1減少股間鋼絲的接觸應(yīng)力； （2緩和彎曲應(yīng)力； （3儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕。金屬繩芯的特點(diǎn)：與相同斷面的纖維繩芯相比，金屬斷面大，抗破斷能力大，具有耐橫向壓力大，不易變形等優(yōu)點(diǎn)。但其柔軟性差，不耐腐蝕。繩芯的標(biāo)記代號(hào)：纖維芯天然或合成的），F(xiàn)C；天然纖維芯，NF；合成纖維芯，SF；金屬絲繩芯，IWR；金屬絲股芯，IWS。 二、鋼絲繩的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用（一分類及特點(diǎn)1、按鋼絲繩的捻法分可分為右交互捻ZS）、左交互捻SZ）、右同向捻ZZ）、左同向捻SS四種。標(biāo)記代號(hào)中，第一個(gè)字母表示鋼絲繩的捻向；第二個(gè)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

7、將股捻成繩。右捻：按右螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。交互捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相反。同向捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相同。特點(diǎn)：同向捻鋼絲繩柔軟，表面光滑，接觸面積大，應(yīng)力小，使用壽命長(zhǎng)，繩有斷絲時(shí)，斷絲頭部會(huì)翹起便于發(fā)現(xiàn)，所以礦井提升多用同向捻鋼絲繩。但同向捻鋼絲繩有較大的恢復(fù)力，穩(wěn)定性較差，易打結(jié)。交互捻鋼絲繩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 2、按鋼絲在股中互相接觸情況分（1點(diǎn)接觸鋼絲繩 股中各層鋼絲捻距不等，鋼絲間呈點(diǎn)接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩造價(jià)較低，但鋼絲間接觸應(yīng)力大，特別是鋼絲繩在繞過(guò)滾筒和天輪時(shí)，鋼絲有應(yīng)力集中和二次彎曲現(xiàn)象，所以壽命較短。（2線接觸鋼絲繩 股中各層鋼絲以等捻距捻制，鋼絲間呈線接觸狀態(tài)

8、。這種鋼絲繩工作時(shí)應(yīng)力降低，耐疲勞性能好，結(jié)構(gòu)緊密，無(wú)二次彎曲現(xiàn)象，壽命較長(zhǎng)。（3面接觸鋼絲繩 它是將線接觸鋼絲繩股進(jìn)行特殊碾壓加工，使鋼絲產(chǎn)生塑性變形而呈棉接觸狀態(tài)，然后再捻制成繩的。面接觸鋼絲繩具有結(jié)構(gòu)緊密，表面光滑，不易變形，鋼絲間接觸面積大，剛性強(qiáng)和耐磨損等優(yōu)點(diǎn)。 3、按繩股斷面形狀分（1圓形股繩 繩股斷面為圓形。這種繩易于制造，價(jià)格低，是礦井提升應(yīng)用最多的一種鋼絲繩。（2異形股繩 繩股斷面形狀有三角形和橢圓形兩種。三角股鋼絲繩：強(qiáng)度比同直徑圓形股繩要高，承壓面積大，外層鋼絲磨損?。煌鈱愉摻z粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時(shí)，過(guò)渡比較穩(wěn)定；壽命比圓形股長(zhǎng)。橢圓股鋼絲繩：支

9、撐面積大、抗磨損性能好，但繩的穩(wěn)定性差，不適于承受較大的擠壓力。這種繩股多用來(lái)與其它繩股捻制成多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。 （二鋼絲繩結(jié)構(gòu)選擇 1、對(duì)于單繩纏繞式提升，一般宜選用光面右同向捻、斷面形狀為圓形股或三角股、接觸形式為點(diǎn)或線接觸的鋼絲繩；對(duì)于礦井淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中，由于腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。 2、在磨損嚴(yán)重的條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩；斜井串車提升時(shí)，宜采用交互捻鋼絲繩。 3、對(duì)于多繩摩擦提升，一般應(yīng)選用鍍鋅、同向捻(左右捻各半)的鋼絲繩，斷面形狀最好是三角股。 4、罐道繩最好用半密封鋼絲繩或三角股繩，表面光滑，比較耐磨。三、提升鋼

10、絲繩的選擇計(jì)算鋼絲繩在工作過(guò)程中，產(chǎn)生許多復(fù)雜的應(yīng)力，如靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、擠壓應(yīng)力及接觸應(yīng)力等，這些應(yīng)力的反復(fù)作用，必將引起鋼絲的疲勞、損壞；另外還受到磨損及腐蝕這也導(dǎo)致鋼絲繩的損壞。如此復(fù)雜的各種影響因素，計(jì)算時(shí)不能一一考慮。因而，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，計(jì)算鋼絲繩時(shí)按最大靜載荷計(jì)算并考慮一定的安全系數(shù)。且規(guī)定：?jiǎn)卫K纏繞式提升裝置的安全系數(shù)為專為升降人員的不得小于9；升降人員和物料用的升降人員時(shí)不得小于9，提升物料時(shí)不得小于7.5；專為升降物料用的不得小于6.5。1、立井單繩提升鋼絲繩的選擇計(jì)算如圖，A點(diǎn)承受靜載荷最大，其最大靜載荷Qmax為：Qmax=Q+Q2+pH0Qmax=

11、mg+mzg+mpgH0式中 Q=mg 一次提升貨載的重量，N；m貨載質(zhì)量，kg；Qz=mzg 容器的自身重量，N；mz容器質(zhì)量，kg；p= mpg 鋼絲繩每米重量，N/m；mp鋼絲繩質(zhì)量，kg/m；H0=Hj+Hs+Hz ，mH0鋼絲繩最大懸垂長(zhǎng)度，m；Hj井架高度，m；此值在計(jì)算鋼絲繩時(shí)尚不能精確確定，可采用下列數(shù)值：罐籠提升Hj=1525m；箕斗提升Hj =3035m；Hs礦井深度，m；Hz由井底車場(chǎng)水平到容器裝載的距離m），罐籠提升Hz =0；箕斗提升Hz =1825m。SHmmmgBpz)(0以B為所要選擇的鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度N/），S為所有鋼絲斷面積之和（），如果鋼絲繩不被拉斷，就

12、必須滿足：設(shè)ma為規(guī)定鋼絲繩的安全系數(shù)，那么SHmmmgBpz)(0為解上式，找出mp與S的關(guān)系，設(shè)鋼絲繩的平均密度為9400kg/m3，斷面積和為S（），長(zhǎng)度為1m的質(zhì)量mp為：mp =9400S kg/m)(10110940026mmSp上式中的S可寫成： )(10110940026mmSpaBpzgmSHmmm0)/(101106mkgHmmmmaBzp安全規(guī)程規(guī)定值0pHQQQmzpa將上式代入設(shè)g=10m/s2，則可得：根據(jù)計(jì)算出的值，在規(guī)格表中選取與計(jì)算相近的標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩直徑，再按選出的資料，驗(yàn)算其安全系數(shù)是否符合要求即：式中 Qp所選鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和，N； Q+Q2+pH

13、0貨載、容器、鋼絲繩重量總和。若驗(yàn)算結(jié)果不滿足要求，即不滿足要求，應(yīng)重新選鋼絲繩，并重新驗(yàn)算，直到滿足要求為止。 2、斜井鋼絲繩的選擇計(jì)算斜井鋼絲繩的選擇計(jì)算與立井相同，其不同之處，只是因斜井井筒傾角小于90，在鋼絲繩A點(diǎn)的作用力，只是串車、貨載、鋼絲繩重力的一個(gè)分量，及串車、鋼絲繩在軌道和地滾上運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力。作用于A點(diǎn)沿井筒方向的分力有：串車及貨載的重力分力為：nm1+m21gsin串車及貨載的摩擦力為：f1nm1+m21gcos鋼絲繩的重力分力為：mpgL0 sin鋼絲繩的摩擦力為：f2 gL0 cos與立井的鋼絲繩計(jì)算相似，為保證鋼絲繩不被拉斷，并有一定安全系數(shù)，可寫出下式：aBpmS

14、fgLmfgmmn)cos(sin)cos(sin)(201211每米鋼絲繩質(zhì)量為： mkgfLmfmmnmaBp/)cos(sin1011)cos)(sin(2061211式中 L0鋼絲繩由A點(diǎn)至串車車尾車在井下停車點(diǎn)之間的斜長(zhǎng)，m；f1礦車運(yùn)行摩擦阻力系數(shù)；礦車為滾動(dòng)軸承取f1=0.015；礦車為滑動(dòng)軸承f1=0.02；f2運(yùn)行的鋼絲繩摩擦系數(shù)，此數(shù)值與礦車中托輥支承情況有關(guān)。鋼絲繩全部支承在托輥上取f2 =0.150.20；局部支承在托輥上取f2 =0.250.4；全部在底版或枕木上拖動(dòng)時(shí)取f2 =0.40.6；ma安全系數(shù)，與立井要求相同；m1每一個(gè)礦車貨載質(zhì)量，kg；m21每一個(gè)礦車

15、自身質(zhì)量，kg；n礦車數(shù)量；井筒平均傾角。根據(jù)上式計(jì)算的數(shù)值，從鋼絲繩規(guī)格表中選擇標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩mp，并按下式驗(yàn)算安全系數(shù)：安全規(guī)程規(guī)定值)cos(sin)cos(sin)(20121fgLmfgmmnQmppa式中 Qp鋼絲破斷拉力總和，N。鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度，N/；B 礦井提升機(jī)是礦井提升設(shè)備中的動(dòng)力部分，由電動(dòng)機(jī)、減速器、主軸裝置、制動(dòng)裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺(tái)等組成。 我國(guó)目前廣泛使用的提升機(jī)可分為兩大類：?jiǎn)卫K纏繞式提升機(jī)分為小絞車滾筒直徑2m以下和提升機(jī)和多繩摩擦式提升機(jī)。 一、單繩纏繞式提升機(jī) 單繩纏繞式提升機(jī)的工作原理：把鋼絲繩的一端固定到提升機(jī)的滾筒上，另一端饒過(guò)井架上的天

16、輪懸掛提升容器。這樣，利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，將鋼絲繩纏上或松放，以完成提升或下放容器的工作。 按滾筒數(shù)目不同，單繩纏繞式提升機(jī)有單滾筒和雙滾筒提升機(jī)兩種。雙滾筒提升機(jī)在主軸上裝有兩個(gè)滾筒，其中一個(gè)與主軸用鍵固定連接，稱為固定滾筒或死滾筒；另一個(gè)滾筒滑裝在主軸上，通過(guò)調(diào)繩離合器與主軸連接，稱為游動(dòng)滾筒或活滾筒。將兩個(gè)滾筒做成這種結(jié)構(gòu)的目的，是為了在需要調(diào)繩及更換提升水平時(shí)，兩個(gè)滾筒可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。單滾筒提升機(jī)只有一個(gè)滾筒，一般用于單鉤提升。型號(hào)意義： J K / 速比 滾筒名義直徑，m； 礦用； 卷?yè)P(yáng)機(jī)即提升機(jī)）； 滾筒數(shù)目2表示雙滾筒；1表示單滾筒，一般省略）1、主軸裝置（1作用1纏繞提升鋼絲

17、繩；2承受各種正常載荷，并將載荷經(jīng)軸承傳給基礎(chǔ)；3承受在各種緊急事故下所造成的非常載荷；（一般要求在非常載荷作用下，主軸裝置的各部分不應(yīng)有殘余變形。）4當(dāng)更換提升水平時(shí)，調(diào)節(jié)鋼絲繩的長(zhǎng)度僅限雙滾筒提升機(jī)）。 （2構(gòu)造 主軸裝置包括滾筒、主軸、主軸承及調(diào)繩離合器雙滾筒特有等。 滾筒的筒殼通過(guò)輪輻、輪轂用鍵和軸固定固定滾筒），筒殼外邊一般均設(shè)有木襯，木襯上車有螺旋導(dǎo)槽，以便使鋼絲繩在滾筒上作規(guī)則排列，并減少鋼絲繩的磨損。2m單滾筒只有一個(gè)制動(dòng)盤，而單滾筒2.5m則有兩個(gè)制動(dòng)盤。當(dāng)單滾筒作雙鉤提升，左側(cè)鋼絲繩為下邊出繩，右側(cè)鋼絲繩為上邊出繩。單鉤提升時(shí)為上邊出繩，單滾筒由于調(diào)繩不方便，為此做成雙滾筒

18、。雙滾筒的左滾筒通過(guò)調(diào)繩離合器與主軸連接。（3調(diào)繩離合器1作用 使活滾筒與主軸連接或脫開(kāi)，以便在調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)或更換提升水平時(shí)，使活滾筒與死滾筒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2品種 調(diào)繩離合器可分三種即齒輪離合器、摩擦離合器、蝸輪蝸桿離合器。JK型提升機(jī)采用齒輪離合器。3齒輪離合器a、構(gòu)造（ 圖11）b、控制系統(tǒng)圖12離合器打開(kāi)：壓力油K管nmsr壓力油將活塞銷頂起，活塞銷下端離開(kāi)輪轂凹槽，解除閉鎖，同時(shí)使r的空間與j孔相通）jihgfe離合油缸左腔；離合油缸右腔dcbaL管油池。缸體帶動(dòng)外齒輪向左移動(dòng)，直到與內(nèi)齒圈脫開(kāi)。離合器合上：壓力油L管abcd離合油缸右腔； 離合油缸左腔efghijpqsmnK管油池。缸體帶

19、動(dòng)外齒輪向右移動(dòng)，直到與內(nèi)齒圈嚙合。注意：連鎖閥的閥體固定在外齒輪的側(cè)面，閥中的活塞銷靠彈簧的作用插在輪轂的凹槽中，可以防止提升機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中離合器齒輪因震動(dòng)等原因自動(dòng)脫開(kāi)。 頂開(kāi)鋼球（二深度指示器 深度指示器是礦井提升機(jī)的一個(gè)重要附屬裝置。它的作用是：1、指示提升容器在井筒的位置；2、容器接近井口停車位置發(fā)出減速信號(hào)；3、過(guò)卷保護(hù)；4、減速階段通過(guò)限速裝置進(jìn)行限速保護(hù)等。 目前我國(guó)提升機(jī)應(yīng)用較多的是圓盤式深度指示器和牌坊式深度指示器。1、圓盤式深度指示器 圓盤式深度指示器由發(fā)送部分和接收部分組成，其原理是傳動(dòng)軸經(jīng)齒輪傳動(dòng)，將提升機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給發(fā)送自整角機(jī)，該自整角機(jī)再將信號(hào)傳給圓盤式深度指示器上

20、的接收自整角機(jī)，二者組成電軸，實(shí)現(xiàn)同步聯(lián)系，從而達(dá)到指示器位置的目的。深度指示盤裝于司機(jī)臺(tái)上，有粗針和精針兩個(gè)指針，精針只在容器接近井口時(shí)才轉(zhuǎn)動(dòng)，以便指示精確的停車位置。 深度指示器上還配有連擊鈴，當(dāng)提升機(jī)減速開(kāi)始時(shí)，此鈴發(fā)出聲響，提醒司機(jī)作減速操縱。特點(diǎn)：圓盤式深度指示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，精度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但直觀性差。 （三制動(dòng)系統(tǒng)作用：1、正常停車2、工作制動(dòng)3、安全制動(dòng)4、雙滾筒提升機(jī)在更換水平、調(diào)節(jié)繩長(zhǎng)或更換鋼絲繩時(shí)，能閘住游動(dòng)滾筒。 制動(dòng)系統(tǒng)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)輪或制動(dòng)盤上產(chǎn)生制動(dòng)力矩的部分，分為盤式和塊式；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制及調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的部分，分為油壓

21、、壓氣、彈簧式。JK型提升機(jī)采用的是液壓站與盤式制動(dòng)器配合構(gòu)成的盤式制動(dòng)系統(tǒng)。1、盤式制動(dòng)器（1構(gòu)造（2工作原理 （圖13）1松閘2抱閘2、液壓站 （1作用1在工作制動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生不同的工作油壓，以控制盤式制動(dòng)器獲得不同的制動(dòng)力矩；2在安全制動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)二級(jí)安全制動(dòng)；3控制調(diào)繩裝置（2工作原理圖141工作制動(dòng)2安全制動(dòng)3調(diào)繩二、多繩摩擦式提升機(jī)（一概述1、組成及工作原理2、品種 可分為井塔式和落地式兩種。3、特點(diǎn)（二JKM型多繩摩擦式提升機(jī)1、主軸裝置2、車槽裝置3、減速器4、深度指示器5、鋼絲繩張力平衡裝置四、提升機(jī)滾筒尺寸的確定1、提升機(jī)滾筒直徑D D是計(jì)算選擇提升機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。以鋼絲繩纏繞時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的彎曲應(yīng)力為選擇的原則。鋼絲繩的彎曲試驗(yàn)表明當(dāng)D/d=80時(shí)D滾筒直徑，d鋼絲繩直徑