礦山固定機械講義

礦山固定機械講義礦井提升設備目錄礦井提升系統(tǒng)1提升設備的檢查、維修及常見故障4礦井提升機3井架、天輪、提升容器和提升鋼絲繩2礦井提升系統(tǒng)礦井提升系統(tǒng)的任務與重要性。立井提升系統(tǒng)立井提升系統(tǒng)是指垂直井筒所使用的提升設備，提升容器多采用箕斗或罐籠。斜井提升系統(tǒng)斜井提升系統(tǒng)是井筒傾角小于90°的礦井所使用的提升設備，提升容器多用箕斗或礦車。礦井提升系統(tǒng)的任務與重要性礦井提升設備的主要任務是提升煤炭、礦石和矸石，升降人員和設備，下放材料和工具等，是聯(lián)系井下與地面的主要提升運輸工具，在整個礦井生產中占有重要的地位。礦井提升的工作特點是在一定的距離內，以較高的速度往復運行，完成上升與下降的提升任務。礦井提升機在工作過程中一旦發(fā)生機械和電氣故障，就會嚴重地威脅安全，損壞設備，影響生產，甚至造成人員傷亡事故。立井提升系統(tǒng)

單繩纏繞式提升機箕斗提升系統(tǒng)的工作原理是：上、下2個箕斗分別與2根鋼絲繩連接，2根鋼絲繩繞過井架上的天輪后，以相反的方向分別纏繞于提升機的2個滾筒上。當提升機運轉時，鋼絲繩就一上一下往返提升和下放箕斗，完成提升煤炭的任務。多繩摩擦式提升罐籠提升系統(tǒng)的工作原理是：多繩摩擦輪安裝在提升井塔上，提升鋼絲繩搭放在提升機摩擦輪上，其兩端通過連接裝置分別與處于井口和井底的2個罐籠連接，2個罐籠的底部通過繩尾環(huán)與繩尾連接。當摩擦輪轉動時，依靠摩擦輪和鋼絲繩之間的摩擦力進行傳動，使得2個罐籠一上一下，分別到井底和井口進行裝載工作，完成提升任務。斜井提升系統(tǒng)

斜井箕斗提升系統(tǒng)的工作原理：提升機的滾筒上纏繞著2根鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定在滾筒上，另一端繞過天輪分別與2個箕斗連接。當提升機驅動滾筒旋轉時帶動鋼絲繩走動，從而使箕斗在井筒中往復運動，實現(xiàn)提升與下放的任務。斜井串車提升系統(tǒng)的工作原理：以礦車作為提升容器，礦車在井下裝滿車后，拉至斜井口處轉為地面水平軌道，人工摘鉤后轉入道叉，再掛空車或物料等待下井。井架、天輪、提升容器和提升鋼絲繩井架與天輪提升容器提升鋼絲繩提升鋼絲繩是礦井提升系統(tǒng)中的重要組成部分，它起到連接提升容器與提升機的作用。對提升鋼絲繩的正確選擇、合理使用、定期保養(yǎng)是確保提升安全、延長鋼絲繩的使用壽命和經濟運行的重要環(huán)節(jié)。井架的作用是支撐天輪、卸載曲軌（箕斗提升時）及各種附屬裝置，承受全部提升重量和提升機的拉力。采用撓性罐道時，還承擔鋼絲繩罐道及其重錘的靜拉力。天輪位于井架的天輪平臺上，作用是支撐連接提升機卷筒和提升容器的鋼絲繩，并引導鋼絲繩轉向。提升容器是直接裝運煤炭、矸石、人員、材料及設備的工具。按其結構分為箕斗、罐籠、礦車、人車和吊桶5種。井架井架按使用材料不同分為木井架、混凝土井架和金屬井架。1.木井架用于年產量小、服務年限短的立井或臨時性的掘進施工2.混凝土井架主要用于井架較低的副井。3.金屬井架使用較為廣泛，主要由立架、斜架和天輪平臺三部分組成天輪天輪有井上固定天輪、鑿井機井下固定天輪和游動天輪三種類型。固定天輪用于大型提升設備，而游動天輪可以沿軸向移動，能保證鋼絲繩繩內外偏角不大于1°30′的規(guī)定值，多用于井下暗斜井提升或上（下）山運輸。提升容器及其附屬裝置一、提升容器：1.箕斗；2.罐籠二、罐道：1.木罐道；2.鋼軌罐道；3.鋼絲繩罐道三、罐籠承接裝置：為了便于礦車進出罐籠，必須使用罐籠承接裝置。1.罐座；2.搖臺；3.支罐機四、防墜器防墜器是防止礦山提升容器失控墜落的安全裝置。提升鋼絲繩一、鋼絲繩的結構組成：鋼絲→股+繩芯（纖維繩芯（常用）、金屬繩芯）。材質：1、鋼絲為優(yōu)質炭素結構鋼，一般直徑為0.4～4㎜。礦井提升抗拉強度一般采用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)標記代號為：光面鋼絲，NAT；A級鍍鋅鋼絲，ZAA；AB級鍍鋅鋼絲，ZAB；B級鍍鋅鋼絲，ZBB。3、繩芯分金屬芯纖維芯。纖維繩芯作用：（1）減少股間鋼絲的接觸應力；（2）緩和彎曲應力；（3）儲存潤滑油，防止繩內鋼絲銹蝕。金屬繩芯的特點：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。但其柔軟性差，不耐腐蝕。繩芯的標記代號：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、特點及應用（一）分類及特點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。標記代號中，第一個字母表示鋼絲繩的捻向；第二個字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。左捻：按左螺旋方向將股捻成繩。右捻：按右螺旋方向將股捻成繩。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：同向捻鋼絲繩柔軟，表面光滑，接觸面積大，應力小，使用壽命長，繩有斷絲時，斷絲頭部會翹起便于發(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力，穩(wěn)定性較差，易打結。交互捻鋼絲繩的結構穩(wěn)定

2、按鋼絲在股中互相接觸情況分（1）點接觸鋼絲繩股中各層鋼絲捻距不等，鋼絲間呈點接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩造價較低，但鋼絲間接觸應力大，特別是鋼絲繩在繞過滾筒和天輪時，鋼絲有應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)。這種鋼絲繩工作時應力降低，耐疲勞性能好，結構緊密，無二次彎曲現(xiàn)象，壽命較長。（3）面接觸鋼絲繩

它是將線接觸鋼絲繩股進行特殊碾壓加工，使鋼絲產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構緊密，表面光滑，不易變形，鋼絲間接觸面積大，剛性強和耐磨損等優(yōu)點。

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，價格低，是礦井提升應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：強度比同直徑圓形股繩要高，承壓面積大，外層鋼絲磨損小；外層鋼絲粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時，過渡比較穩(wěn)定；壽命比圓形股長。橢圓股鋼絲繩：支撐面積大、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。這種繩股多用來與其它繩股捻制成多層不旋轉鋼絲繩。礦井提升機礦井提升機的組成礦井提升機是礦井提升設備中的動力部分，由電動機、減速器、主軸裝置、動力裝置深度指示器、電控系統(tǒng)和操作臺等組成。礦井提升機電的分類礦井提升機分為單繩纏繞式和多繩摩擦式。礦井提升機礦井提升機是礦井提升設備中的動力部分，由電動機、減速器、主軸裝置、制動裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺等組成。我國目前廣泛使用的提升機可分為兩大類：單繩纏繞式提升機（分為小絞車（滾筒直徑2m以下）和提升機）和多繩摩擦式提升機。

一、單繩纏繞式提升機單繩纏繞式提升機的工作原理：把鋼絲繩的一端固定到提升機的滾筒上，另一端饒過井架上的天輪懸掛提升容器。這樣，利用滾筒轉動方向不同，將鋼絲繩纏上或松放，以完成提升或下放容器的工作。按滾筒數目不同，單繩纏繞式提升機有單滾筒和雙滾筒提升機兩種。雙滾筒提升機在主軸上裝有兩個滾筒，其中一個與主軸用鍵固定連接，稱為固定滾筒或死滾筒；另一個滾筒滑裝在主軸上，通過調繩離合器與主軸連接，稱為游動滾筒或活滾筒。將兩個滾筒做成這種結構的目的，是為了在需要調繩及更換提升水平時，兩個滾筒可以有相對運動。單滾筒提升機只有一個滾筒，一般用于單鉤提升。二、多繩摩擦式提升機（一）概述1、組成及工作原理2、種類可分為井塔式和落地式兩種。3、特點（二）JKM型多