如何提高牌坊式深度指示器指针精度1

牌坊式深度指示器指针的精度
牌坊式深度指示器在当前的矿山的提升机领域里有着广泛的应用。

它也是矿井提升机重要的保护检测装置。

其主要作用有：
1、向司机指示提升容器在井筒的实际位置；
2、容器接近井口停车位置时发送减速信号；
3、当提升容器过卷时，发出过卷信号，并进行安全保护。

一、存在问题：
在实际使用中发现深度指示器的深度指针的行程范围偏小；在有的行程达不到整个行程的三分之二；尤其以200米以下的提升高度较明显。

这就大大影响深度指示器的精度；造成停车位置不准确，严重的会发生安全事故。

二、相关计算：
这是牌坊式深度指示器附带的齿轮更换选用表，以此为例进行相关验算，加以说明。

2米提升机更换齿轮选用表
提升高度（米）Z5 Z6 丝杠螺母
K7115 K7116 K71151 齿数齿数螺距
236 236 22 60 20mm
236～364 236～364 330 18 64 20mm 364 364～490 14 68 20mm
490～660 490～600 330～720 12 70 20mm
660～950 9 73 20mm
720 9 73 16mm
牌坊式深度指示传动系统原理图
理论计算：
从传动的原理图分析可知：深度指示器丝杠的转数与提升机主轴的转数成正比；而主轴转数与提容器在井筒中的位置相对应。

以2米提升机更换齿轮选用表中的齿轮齿数进行验算：
确定相关参数：
1、根据主轴装置——主轴的轴径以及轴头的尺寸确定大伞齿轮的齿数：Z1＝124；
Z2=40或Z1=68;Z2=22，模数M=3以此为主轴到丝杠的第一传动比，i＝Z1/Z2。

2、根据牌坊式深度指示器的齿轮更换表选取提升高度H=236 米；Z5=22; Z6=60 ; 丝杠螺母螺距t＝20mm
3、计算：（卷筒直径为2米；Z5、Z6按表选取）
（1）提升机提升深度H＝236米时主轴转动的圈数：
N＝H/(D×π)＝37.5 （转）
主轴到深度指示器丝杠的传动比：
i＝Z1/Z2×(Z5/Z6)=1.03;
深度指示器指针的行程：
S＝t×n1=t×i×N=851.8 mm
（2）提升机提升深度H＝364米时主轴转动的圈数：
N＝H/(D×π)＝57.96 （转）
主轴到深度指示器丝杠的传动比：
i＝Z1/Z2×(Z5/Z6)=0.869;
深度指示器指针的行程：
S＝t×n1=t×i×N=1074.9 mm
（3）提升机提升深度H＝490米时主轴转动的圈数：
N＝H/(D×π)＝78 （转）
主轴到深度指示器丝杠的传动比：
i＝Z1/Z2×(Z5/Z6)=0.63;
深度指示器指针的行程：
S＝t×n1=t×i×N=993 mm
（4）提升机提升深度H＝660米时主轴转动的圈数：
N＝H/(D×π)＝105 （转）
主轴到深度指示器丝杠的传动比：
i＝Z1/Z2×(Z5/Z6)=0.53;
深度指示器指针的行程：
S＝t×n1=t×i×N=1113.7 mm
三、问题分析：
通过以上计算，深度指示器的指针行程分别为851.8mm；1074.9mm、993mm
和1113.7mm。

而深度指示器指针在指示面板的行程：1450 mm
并没有占满过全部行程；比如在（1）中，A＝851.5 mm＜1450×2/3 mm
实际工作中，还会更小。

比如提升高度H=200米时；按表选取Z5=22;
Z6=60 时计算
S=721.6 mm
提升高度H=240 米；按表选取Z5=18; Z6=64；时计算
S=664.2 mm
以上所取得的指针行程数据要远远小于1450mm的三分之二——966.6mm。

这就造成深度指示器指针指示矿井筒中提升容器不准确。

那么为什么会造成这种状况出现呢？
这是由于在以往的提升机设计中《煤矿安全规程》要求：在限速装置中“如果限速装置为凸轮板其在一个提升行程内的旋转角应不小于270度”的规定所限制，为了使凸轮板转角大于270°；从公式：α＝H/（D*π）*Z1/Z2*Z5/Z6*Z7/Z8×360°式可以看
出，在D、Z1、Z2、Z7和Z8的数数是固定不变的，只能改变Z5（增大）和Z6（减小）的齿数，才能增大限速圆盘的旋转角度。

从牌坊式深度指示传动系统原理图中我们也可以看到框内部分已经不用或取消；但它的功能已经由不断发展的提升机电控系统-——限速系统所取代。

才导致现在的深度指示的指针行程没有在满行程上。

四、结论：
通过上述计算，深度指示器所代附表挂轮虽然可以满足提升机提升高度的指示需求，但同时对于遇到小于300米的提升高度时，指示器的指针行程没有占满超过指针行程的三分之二；因此为增加指示器精度，建议应增大齿轮Z5的齿数、减小齿轮Z6的齿数，来增加深度指示器指针的行程，提高指示器的精度。

以满足实际工作的需要。

锦州大可矿山机械制造有限公司
技术部杨光瑞
2013年元月。