多绳摩擦式提升机防滑装置的设计
多绳摩擦提升概要课件
提升开始时静防滑安全系数最小，结束时最大。对该种系统上提货 载时应验算提升开始时静防滑安全系数。
三、静防滑安全系数的变化规律⑵
2.下放货载
分析可知： (1)对于等重尾绳系统，σj是恒定值； (2)对于重尾绳系统，下放货载开始时，静防滑安全系数σj最小，结束时 最大，因此，应按照下放开始时验算其静防滑安全系数。
重载侧总变位质量
空载侧总变位质量
防滑安全系数越大，则钢丝绳越不易滑动。我国《煤炭工业设计规 范》规定：提升重物时，动防滑安全系数σd不得小于1.25；静防滑安 全系数σj不得小于1.75。
三、静防滑安全系数的变化规律⑴
1.上提货载
上提货载时静防滑安全系数的变化规律分析
⑴等重尾绳提升系统，nlmp＝n2mq
调节钢丝绳张力时，压力油经软管同时充入各液压缸 的上方。油压上升推动缸体向上移动，下端的圆螺母６ 便离开油缸的底盘３。此时，活塞和高压油代替圆螺母 承受钢丝绳所加的载荷。当全部钢丝绳的油缸底盘下面 的圆螺母都离开时，各钢丝绳承受载荷的张力完全相等。 然后可轻易地旋紧不承受载荷的圆螺母６，使之贴靠于 油缸的底盘下面。然后，释放油压，调整工作完成。
对于等重尾绳提升系统，在提升货载的工作过程中，静 防滑安全系数是不变的。
⑵重尾绳提升系统，nlmp＞n2mq
当x＝0时，分母最小，分子最大，则σj最大；当x＝H/2时， σj与等重尾绳时相等；当x=H时，分母最大，分子最小，则σj 最小。因此，对于重尾绳提升系统上提货载时应按提升结束 点验算静防滑安全系数。
若将所有油缸内的活塞用压力油顶到中间位置，并将 圆螺母退到螺杆末端，在油路系统充满油后，将油路阀 门关闭，即能实现提升过程中的各钢丝绳张力的自动平 衡。
多绳摩擦式提升机防滑装置的设计
多绳摩擦式提升机防滑装置的设计摘要：摩擦式式提升机在工作过程中存在滑动事故的发生，由此会引起一系列的严重后果。
为尽可能消除滑动现象以提高设备工作的可靠性，在对现场所用的摩擦提升机进行介绍的基础上，提出了基于PLC的防滑装置的结构设计以及滑动实时监测系统的实现。
最后给出滑动现象发生后应该采取的制动措施，具有一定的实用价值。
关键词：摩擦提升机；防滑；PLC引言提升机是井下矿山使用最为关键的机械设备之一，在多种矿山的立井、竖井提升系统中应用广泛。
其主要任务是完成人员、物料及设备的提升并协助工作人员完成升降作业。
目前应用较为普遍的提升机主要有摩擦式及缠绕式两类，由于多绳摩擦式提升机的安全系数高、所用钢丝绳的直径相对较细、设备的体积及质量较小且成本较低，因而在矿井作业中的应用日益广泛。
随着单井提升产量的增加，单机功率不断增大，加上国内摩擦式提升机的技术及维护水平的限制，导致制动失效、滑动多项严重事故的发生。
对防滑装置进行分析研究，并实现对滑动的实时监测对于保证摩擦提升机工作的可靠性至关重要。
1.摩擦提升机的现场应用摩擦式提升机工作时由电动机驱动一系列的机械设备，然后利用钢丝绳和摩擦衬垫间相互作用而产生的摩擦力带动容器在井筒中上下运动以达到提升、下放目的。
武山铜矿新南副井系统承担着我矿南矿带人员、材料及废石的提升任务。
所用提升机型号为JKM-1.85X4（1）C型多绳摩擦式提升机，主电机型号为ZK3-400L，功率为250kw；减速器型号为TN647XP800Z-3，最大提升速度达6.6m/s，一侧为平衡锤，另一侧为单罐运行。
罐笼为5#单层双车罐笼，型号为YJGG-4-1，断面为4000X1450mm的多绳罐笼，四根首绳，首绳直径为22mm，首绳型号6V×24+7FC，φ22；尾绳二根，其直径为31.5mm，尾绳型号18×7+SF，φ31，抗拉强度为1670N/mm2，表面ZS，绳长为550m，罐道为钢质罐道，井架为砼结构。
多绳摩擦式提升机设计(三维建模CAD图纸)
液压盘式制动器作为最新一种制动器，具有许多优点，所以它在现 代多种类型提升机中获得广泛的应用。它具有制动力大、工作灵活性稳 定、敏感度高等特点，对生产安全具有重要意义。
关键词：提升机；多绳摩擦；制动器；设计；液压传动。
Abstract
Currently many of our coal mine has turned to deep mining. Mine coal upgrading equipment as the key equipment holds an important position in mechanized production of the mine. The brakes are one of the important components of a direct bearing on Hoist the safe operation of equipment.
In the hoist brake selection process, because in recent years disc brake is used in the new brakes It's unique strengths and good safety performance recognized by the majority of users. Especially in the light of the hydraulic control system and the PLC, Hydraulic System and PLC super performance of the disc brake provides a tremendous platform for the work. Brake disc braking force and rely on the fuel tank filled with oil that drives the piston to compress spring to achieve Disc.
矿井多绳摩擦提升机防滑卡绳技术研究
总第210期2020年第10期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal 210No. 10, 2020机械分析与iS计 DOI:10.16525/ l4~1134/th.2020.10.054矿井多绳摩擦提升机防滑卡绳技术研究霍鹏新(昔阳县煤矿安全监管巡査队，山西昔阳045300)摘要：为了提升多绳摩擦提升机运行稳定性、避免出现钢丝绳滑移问题，对钢丝绳防滑卡绳结构进行创新设计。
改进了摩擦衬垫结构、设计了钢丝绳制动机构、锲盒结构，并采用ANSYS对设计的防滑锲块、锲盒受力 情况进行分析后针对性地对电控系统进行设计。
改进后的钢丝绳防滑卡绳可有效提升多绳摩擦提升机运行可靠性及稳定性。
关键词：提升机钢丝绳滑移制动机构摩擦衬垫中图分类号:TD534 文献标识码:A文章编号：1003-773X(2020110-0126-02引言矿井提升机主要用以运送人员、材料、设备等，在矿井运输系统中起着重要作用[1]。
随着矿井生产 能力的不断提升，提升机故障率有所增加。
为了 降低提升机故障发生率,众多学者展开了广泛研究。
孙富宝w对提升机钢丝绳换绳工艺进行改进，降低 了钢丝绳换绳时间、提高了作业安全性;徐龙增[5]设 计了一种提升机钢丝绳制动机构，降低了提升机拆 装工作强度。
因此，在前人研究基础上，对提升机钢 丝绳制动结构、衬塾结构以及锲盒结构进行分析，以期能解决钢丝绳在使用过程中出现滑动问题，提高 提升机运行可靠性。
1矿井多绳摩擦提升机结构分析矿井多绳摩擦提升机主要分为井塔式、落地式两 种类型，其中井塔式具有抗震性能好、造价低、井架结 构简单、施工周期短等优点，落地式具有钢丝绳不裸 露、结构紧凑、占据空间小、载荷垂直向下等优点。
具体 井塔式、落地式多绳摩擦提升机结构见图1。
在提升机设计阶段就对提升机钢丝绳防滑性能 进行验算，但是在具体使用过程中提升机仍会出现图1多绳摩擦提升机结构收稿日期：2020-06-15作者简介：霍鹏新（1990—），男，山西昔阳人，专科，毕业于山西 职业技术学院，机电设备维修与管理专业，现为助理工程师。
浅谈多绳摩擦提升机配置恒力矩液压站紧急制动提升系统防滑验算
４ 结
语
通过 以上 分析 ，可 以得 出结论 ：在大倾 角斜 井辅 助提
升系统 中 ， Ｑ型 无 级绳 连 续 牵 引车 有 着 独特 的优 点 ，而 ｓ
且 ，若能对其 改进 型加 以推广 运用 ，其 优点更 为 突 出。本 文研讨商榷 ，为大倾 角斜 井辅 助提升 寻求 蹊径 ，既安 全可 靠 、少 占场地 ，又节资 降耗 。 （ 责任编辑 郑燕凌）
斜井 ，关键是安全 问题 。
１ ）防爆改为 防尘型 。牵引车设在地 面井 口房 ，勿需 防 爆 ，改为防尘型 ，节资显著 。 ２ ）无极调速改为双速 电机 。辅助提升 只提设备不提人
１ ）牵引车 的可靠性 。牵 引车 制造考虑运人 ，可靠性优 于慢速绞车。梭车摘 挂钩 比矿 车摘挂 可靠 ，尤其 是断绳 时 梭车能 自动抱轨停车 。
旋转力矩之 比 Ｋ值不得小 于 ３ 。还必须满 足 以下 防滑要求 ：
①在各种 载荷 （ 载或 空载 ） 满 和各 种提 升状 态 （ 提或 下放 上
重物 ） ，保 险闸所 能产 生的制动减速度的计算值 ，不能超 下
对 ３ ｔ 罐 道 多绳 提 煤 箕 斗 ；选 用 １台 Ｊ Ｍ 一４ ５×６ ４钢 Ｋ ．
时 ，速控要求不高 。ｓ 电机 配 套 的 防爆 电 子 开关 无 级 调 Ｒ
速 ，不仅 价格 贵 ，而且 运行 维护 不简便 。建 议增 加地 面用 双速 电机 、电控新品种 。
２ ）最 大牵引力和绞车功率 。考虑 梭车、平板 车重 ，按 ２。 ５ 、负载 １ｔ ８计算 ， 牵引力 和功 率均不超过表 １ 的额定值 。
维普资讯
２０ ０ ７年第 ３ 期
煤
炭
工
程
浅 谈 多绳摩 擦 提 升 机 配 置 恒 力矩 液 压 站 紧急 制 动提 升 系统 防滑 验 算
矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术探析
矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术探析近年来，多绳摩擦提升机广泛应用于矿山立井提升中，在生产过程中钢丝绳打滑事故时有发生，文章简要介绍了多绳摩擦提升机的传动原理，详细分析了提升钢丝绳打滑的原因并提出了相应的预防打滑的技术措施，对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑具有一定的借鉴意义。
标签：多绳摩擦；钢丝绳；主导轮0 引言多绳摩擦提升机由于具备体积小、重量轻、提升能力大、安全系数高等优点，因此被广泛应用于煤矿和非煤矿山的立井提升中。
多绳摩擦提升机的工作原理为利用钢丝绳与主导轮摩擦衬垫之间的摩擦力来传递动能，完成对物体的升降任务。
现实生产過程中往往会发生因摩擦力不够而引起的钢丝绳滑动现象。
提升机一旦出现钢丝绳滑动现象不仅会影响矿井的正常生产，甚至还会造成人员伤亡，因此对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术进行研究对实现矿井的安全生产具有非常重要的意义。
1 多绳摩擦提升机传动原理如图1所示，提升钢丝绳自由缠绕在主导轮上，主导轮轮间隙放有摩擦衬垫，共有两个提升罐笼，分别悬挂在钢丝绳的上下两端，提升罐笼的两端均挂有尾绳，用来保证提升罐笼的平衡性。
在提升过程中提升罐笼的自重及提升物体的重量产生向下的拉力，使钢丝绳紧紧的压在主导轮的摩擦衬垫上。
当驱动电机带动主导轮正向或者反向转动时，钢丝绳和主导轮衬垫之间会产生很大的摩擦力，提升容器随着摩擦力方向不同实现物料的提升和下降。
设上升一侧的钢丝绳拉力为Fs，下降一侧钢丝绳的拉力为Fx，则根据欧拉公式可以得出：，式中为钢丝绳和主导轮摩擦衬垫之间的摩擦系数，为钢丝绳在主导轮上的围包角。
其中，提升钢丝绳和摩擦衬垫之间的摩擦系数是由衬垫的材质决定的。
2 提升钢丝绳滑动原因分析（1）在生产过程中，为了保证矿井生产能力和经济效益，很多矿山企业尤其是私人小矿井人为增加提升机提升重量，导致提升罐笼长期工作在超载的状态下，或者两端的罐笼负载相差很多，这样极易造成钢丝绳静张力差超过摩擦力极限值而产生滑绳。
多绳摩擦提升钢丝绳防滑方法
多绳摩擦提升钢丝绳防滑方法作者：林献阳来源：《数字技术与应用》2010年第08期摘要:多绳摩擦提升机提升钢丝绳防滑研究一直受到矿山用户的关注,采用计算机控制技术对提升钢丝绳防滑实施检测控制。
是多绳摩擦提升机提高安全性能和增加提升高度的有效途径。
对竖井服役的多绳摩擦提升机,可以通过升级改造提升其安全性能。
使用辅助夹紧装置增加提升钢丝绳防滑安全系数,可以有效抑制提升钢丝绳打滑,保证矿井提升安全。
关键词:多绳摩擦提升机提升钢丝绳防滑辅助夹紧装置中图分类号:TD534 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2010)08-0149-02目前,国内矿山竖井提升机中,因多绳提升机有独特的优点而普遍应用。
多绳提升机是利用提升钢丝绳与主导轮摩擦衬垫之间的摩擦力带动钢丝绳使容器移动,完成升降重物任务的。
生产实践表明,如果使用不当,钢丝绳就会产生滑动,一直以来,多绳提升机钢丝绳防滑一直是亟待解决的问题。
因此,应对钢丝绳滑动进行检测分析。
并采取相应措施,防止钢丝绳打滑造成事故。
1 摩擦提升不打滑的条件图1为塔式JKM型多绳提升机示意图。
1.主导轮2.导向轮3.提升钢丝绳4.提升容器5.平衡尾绳钢丝绳与主导轮衬垫之间产生的摩擦力极限值(1)式中——下放侧钢丝绳拉力,N;e——自然对数的底,e=2.718;μ——钢丝绳与衬垫间摩擦系数;α——钢丝绳在主导轮上围包角,rad。
主导轮两侧钢丝绳拉力差T=式中——上提侧钢丝绳拉力,N。
在摩擦传动中,△T为产生滑动的力,为阻止滑动的力,所以摩擦提升中钢丝绳不打滑的条件是写成等式为式中K——防滑安全系数。
K是大于1的系数,其值愈大愈不会发生打滑现象。
(2)式(2)为钢丝绳可能逆主导轮旋转方向滑动的情况。
当紧急制动时,也可能产生钢丝绳顺主导轮旋转方向的滑动,此时的>,同样有防滑安全系数(3)如果和仅为静力时,则得静防滑安全系数以表示;如果和中还计人惯性力时,则得动防滑安全系数以表示。
安徽理工大学科技成果——多绳摩擦式提升机钢丝绳打滑保护装置
安徽理工大学科技成果——多绳摩擦式提升机钢丝
绳打滑保护装置
成果简介
本系统为多绳摩擦式提升机滑绳保护系统，主要应用于矿井提升系统。
系统可以有效检测到钢丝绳打滑，并且输出信号到提升机主控系统，执行打滑保护动作。
确保了煤矿提升系统的安全运行，保障了煤矿的安全生产。
且该系统还可应用于起重机、电梯等由钢丝绳驱动的设备，具有良好的市场前景。
技术指标
1、模拟量输出能力为DC±10V 两路，精度1/32000；
2、天轮与主轴的线速度偏差大于等于2m/s，绳打滑保护装置动作，输出开关量接点至安全回路；
3、天轮的线速度模拟量信号输出至MASTER PIECE200 控制器，由主控制器把该信号和原先的主轴编码器测量的滚筒线速度信号比较，同样差值大于2m/s 视为滑绳。
成果适用范围及效益分析
本系统为多绳摩擦式提升机滑绳保护系统，系统采用具备远距离且遵循RS-422 通讯规则的带有线路驱动的高速光电脉冲编码器直接测量天轮的速度，利用可编程逻辑控制器对天轮和滚筒的主轴测速编码器的信号进行分析、处理，传输到主控制系统，由主控系统决定是否实行滑绳保护动作，并将数据实时传输到网络上以实现远程监控。
由于采用了先进的高性能、高可靠性的西门子PLC 与高速
光电脉冲编码器相结合，运用于矿井提升机滑绳保护系统，有效地避免了提升机重大恶性事故的发生，提高了矿井提升生产效率。
本产品市场应用前景广阔，具有可观的经济效益和推广应用前景。
多绳摩擦轮提升系统的动力学研究与设计(修改)2
ML0
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m 1
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L A(t ) 2 m (1 )
提升钢丝绳弹性振动方程的求解 与钢丝绳动张力解析解计算
4 m为提升系统的振动频率 Em m 2 m） 2 （2m sin m 1 m j m m 为提升钢丝绳质量与绳 端质量之比 L t
概述
摩擦式提升机是矿山重要的固定设备之一，它担负着矿井 的煤炭、矸石、人员、各种材料和设备的提升和运送任务，是 矿井生产中极为重要的一个环节。摩擦式提升机是依靠钢丝绳 与摩擦轮衬垫间的摩擦力来传递动力的，它存在着摩擦传动失 效（打滑）的问题。国内在进行摩擦式提升机设计时一般都把 提升钢丝绳看作刚体，而实际上提升钢丝绳是一个弹性体，在 提升机加、减速或紧急制动时，钢丝绳会储存或释放能量，产 生很大的动应力波动，造成提升容器剧烈震荡，这会导致摩擦 传动的失效，国内已发生了许多次严重的打滑和跑车事故，造 成了极其重大的经济损失。
为了有效的限制或消除提升机在加速或减速时钢丝绳 的弹性振动，满足《规程》的防滑要求，建议取起动 加速或制动减速的时间t1 =T1（基波振动周期）。这 样不仅可以限制提升钢丝绳的动张力、使下井人员乘 座舒适、提升容器停车准确，而且可以在提升机加速 阶段减小有功冲击和无功冲击，改善电网的供电质量， 限制电动机的电枢电流上升率，降低电动机的温升。
究发现采用梯形、正弦形、抛物线形和三角形加速度控制曲线，
均可取得很好的冲击限制特性。由于采用梯形加速度控制曲线 时钢丝绳的动张力最小，因此，我们重点研究在梯形加速度激 励下钢丝绳动张力特性。
可控启动设计
t am t1 a(t ) am t3 t a m t3 t 2
0.75 1
可控启动设计
多绳摩擦提升的静防滑安全系数0第二部分
多绳摩擦提升的静防滑安全系数0第二部分
（原创版）
目录
1.多绳摩擦提升的概念和原理
2.多绳摩擦提升的防滑安全问题
3.提高多绳摩擦提升防滑安全系数的方法
4.多绳摩擦提升防滑安全性能的测试和分析
5.结论
正文
一、多绳摩擦提升的概念和原理
多绳摩擦提升是一种采用多根绳索来实现物料提升的机械设备，主要由主动轮、从动轮、绳索、摩擦装置等部分组成。
在工作过程中，通过增大摩擦力来实现物料的稳定提升。
二、多绳摩擦提升的防滑安全问题
多绳摩擦提升在实际应用中可能会遇到防滑问题，由于摩擦力不足，导致物料在提升过程中出现滑动或滑落，从而影响生产安全。
因此，提高防滑安全系数是多绳摩擦提升的重要研究内容。
三、提高多绳摩擦提升防滑安全系数的方法
1.改变主动滚筒内衬，增大内衬摩擦系数，从而提高摩擦力；
2.加大包角，利用导向轮，加大主动轮的包角，以增大摩擦力；
3.增大预张力，提高绳索的拉紧程度，从而增加摩擦力。
四、多绳摩擦提升防滑安全性能的测试和分析
对多绳摩擦提升机的防滑安全性能进行测试和分析，可以参考《矿业
研究与开发》2005 年 03 期和《中国房地产》2022 年 31 期等文献。
通过实验测试和数据分析，评估多绳摩擦提升机的防滑安全性能，并提出相应的改进措施。
五、结论
多绳摩擦提升是一种重要的物料提升设备，提高防滑安全系数是保障其安全运行的关键。
通过改变主动滚筒内衬、加大包角、增大预张力等方法，可以有效提高多绳摩擦提升的防滑安全系数，从而确保生产安全。
10、多绳摩擦提升机设计计算防滑验算
主减速度不是安全制动时的减速度
安全制动减速度在下放货载时既要大于1.5米/ 又要小于防滑极限减速度。
计算下放货载进行安全制动的防滑极限减速度，各值计算与下放货载减速度计算值同，但
比较制动减速度是否既大于1.5米/ 又小于防滑极限减速度。
主减速度不是安全制动时的减速度
十、防滑验算
序号
计算步骤
计算公式
罐笼
箕斗
备注
1
静防滑验算，取表九中计算的
2
动防滑验算，因所取加速度及减速度值均比按防滑条件计算的值小，故不再验算
3
安全制动的防滑验算，要保证安全规程的三点要求，多绳一般为等重尾绳及重尾绳，重尾绳最不利的情况是提升开始时进行安全制动
1）安全制动减速度在提升货载时既要小于5米/ 又要小于防滑极限减速度。
制动力矩不得小于最大静力矩的三倍
计算提升货载时防滑允许的安全制动力矩
Q为
计算下放货载时防滑允许的安全制动力矩
Q为
计算提升系统的最大静力矩
安全制动力矩是否大于等于最大静力矩的三倍
2）安全制动减速度在下放货载时既要大于1.5米/ 又要小于防滑极限减速度。
3）制动力矩不得小于最大静力矩的三倍
速度。
计算提升开始时进行安全制动的防滑极限减速度，各值计算与提升开始时加速度计算值同，但公式用减速度的公式， 计算时，为使 的因子 的
多绳摩擦式矿井提升机毕业设计
多绳摩擦式矿井提升机毕业设计1. 简介矿井提升机是在矿井中用于将矿石或其他物质从井底提升到地面的设备。
多绳摩擦式矿井提升机是一种常用的提升机类型，它通过多根绳子与提升机箱体相连接，利用绳子与滑轮的摩擦力来实现物体的提升。
本文将介绍多绳摩擦式矿井提升机的设计方案及相关技术要点。
2. 设计方案多绳摩擦式矿井提升机的设计方案包括以下几个主要部分：2.1 提升机箱体提升机箱体是多绳摩擦式矿井提升机的主体结构，它承载着提升机的各个组件。
提升机箱体一般采用钢结构，具有足够的强度和刚度来支撑和保护提升机的工作部件。
2.2 绳轮系统绳轮系统是多绳摩擦式矿井提升机的关键组成部分，它由多个绳轮组成。
每根绳子穿过一个绳轮，绳轮与提升机箱体相连。
绳轮的作用是改变绳子的运动方向，增加绳子与滑轮的接触面积，从而提高提升机的提升效率。
2.3 电动机驱动系统电动机驱动系统是多绳摩擦式矿井提升机的动力源，它通过电动机转动绳轮，使绳子与滑轮摩擦产生足够的力来提升物体。
电动机驱动系统需要考虑电机的功率和扭矩输出以及与绳轮之间的传动装置。
2.4 控制系统控制系统是多绳摩擦式矿井提升机的核心部分，它负责控制提升机的启停、速度调节、运行方向以及安全保护等功能。
控制系统通常采用PLC控制或者单片机控制，通过传感器对提升机的运行状态进行监测，并根据程序进行相应的控制操作。
2.5 安全保护系统安全保护系统是多绳摩擦式矿井提升机设计中不可忽视的一部分，它包括制动系统、限位装置、紧急停机装置等。
制动系统用于在停机时保持提升机的位置稳定，限位装置用于监测提升机的上下界限，紧急停机装置用于在发生紧急情况时迅速停止提升机的运行。
3. 技术要点在设计多绳摩擦式矿井提升机时，需要考虑以下几个技术要点：3.1 绳子的选型和布置绳子的选型需要根据提升物体的质量和提升高度来确定，同时还需要考虑绳子的强度、耐磨性等性能指标。
绳子的布置要合理，尽量减小绳子间的干涉，提高提升机的工作效率。
摩擦式提升机防滑绳溜车保护装备技术方案
摩擦式提升机防滑绳溜车保护装备一、改造必要性摩擦提升是依靠提升首绳在摩擦衬垫上的摩擦力来工作的，出现提升首绳与衬垫间摩擦异常，提升绳张力差超限，重载下放或重载急停状态均可能引起滑绳或因原制动系统原因出现溜车。
一旦发生滑绳溜车事故，轻者损坏设备，重者造成人员伤亡，甚至损坏整个提升系统。
为保障提升安全运行，杜绝溜车事故发生，采用防滑绳溜车保护装备，并实现紧急状况下智能抓捕，保障安全提升。
二、技术方案防滑绳溜车保护装备是以步进电机为动力，以感力机械手为抓绳机构，以限力手为制动力产生源；通过旋转编码器来采集绳与摩擦轮的动态信息，再经PLC判断是否产生滑绳、溜车状况。
一旦检测出滑绳、溜车信号，防滑绳溜车保护装备除给出声光报警外，执行机构在PLC控制下使机械手进入工作状态，并实现智能抓捕动作。
防滑绳溜车保护装备机架固定在井架的井架基础梁上，装备主体机架与基础梁连接，工作时，步进电机带动丝杆传动机构旋转，使同步挡梁和感力机械手安装梁合并，并使提升首绳导向进入感力机械手中，双楔式全自动感力机械手到达提升钢丝绳中心位置时，也即当机械手中心与提升钢丝绳中心重合时，电机停止。
随后，双楔式全自动感力机械手动作，将变化的阻力加到提升首绳上，变阻力被加到钢丝绳上使钢丝绳制动。
三、改造后效果防滑绳溜车保护装备由检测部分、逻辑判断部分、控制部分三部分组成。
检测部分是由位移传感器及速度传感器组成的传感组合，这些传感元件按要求安装在导向轮、主摩擦轮及高速电机轴上，分别获取速度、位移信号，被获取的信号作为原始数据提供给PLC进行分析、判断，PLC根据已测数据和各种判断条件给出控制指令。
控制部分以指令为信号，通过指令实现执行机构的动作任务，即实现对滑绳、溜车事故的可靠制动动作的控制。
保证在滑绳、溜车状态下可靠制动。
抓绳部分设计为双侧单向抓绳机构，此机构可实现模糊状态下的可靠制动—即无论是上提还是下放，只要出现滑绳、溜车，均能实现可靠制动。
多绳摩擦式矿井提升机设计
摘要目前，随着我国大部分矿井进入深部开采，多绳摩擦式矿井提升机应用越来越广泛，因此必须对多绳摩擦式矿井提升机系统的设计进一步进行研究。
本文对多绳磨擦式矿井提升机发展及应用、种类及结构进行了综合阐述，对多绳摩擦式矿井提升的优缺点进行了分类和研究；论证了多绳摩擦提升的工作原理；介绍了多绳摩擦式矿井提升机的各种型号；在制动工作原理进行说明的基础上，对制动器进行了选型。
结合特定的矿井的采煤及地质情况，对多绳摩擦式矿井提升机进行设备选型，形成一整套完备的矿井提升系统，整个系统的安全保护装置非常重要，所以最后对所设计的系统进行了安全保护设计。
多绳摩擦式矿井提升机系统的各系统的型号选型计算，及对各系统的统一布置，确定各系统的工作位置和尺寸，这些对多绳摩擦式矿井提升机在实际应用中提供了必要参数。
关键词：多绳摩擦式矿井提升机；选型；制动；系统AbstractAt present, as China's most mine into the deep mining, multi-rope friction-mine hoist applications more widely, it is necessary to more-rope friction-mine hoist system for further study.In this paper, rope and more friction-mine hoist the development and application, type and structure of a comprehensive elaboration of multi-rope friction-mine the advantages and disadvantages of upgrading the classification and study of multi-rope friction demonstration enhance the work of principle; introduced a multi - - Rope friction-mine hoist the various models in principle that brake work on the basis of a selection of the brake. With a specific mine coal mining and geological conditions, the multi-rope friction-mine hoist a selection of equipment, a set of comprehensive mine hoist system, the whole system of security protection is very important, so the final design of the system The security design.Multi-rope friction-mine hoist system of the Selection System Model, and the layout of the unified system, the system determine the location and size of these multi-rope friction-mine hoist in practical application to provide the necessary Parameters.Key words: multi-rope friction-mine hoist; Selection; braking; systemII目录前言 (6)1多绳摩擦式矿井提升机 (7)1.1多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析 (7)1.2多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性 (7)1.3多绳摩擦式矿井提升机在国内外的发展现状 (9)1.4多绳摩擦式矿井提升机在我国的应用情况 (10)1.5多绳摩擦式矿井提升机提升工作原理 (10)2多绳摩擦式矿井提升机的总体方案设计 (12)2.1矿井参数 (12)2.2多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分 (13)2.2.1多绳摩擦式提升机的类型选择 (14)2.2.2主轴装置设计 (14)2.2.3微拖动装置 (16)2.2.4 深度指示器选择 (17)2.2.5车槽装置 (18)2.3多绳摩擦式矿井提升机的附属设备 (19)2. 3.1罐道选型 (19)2. 3.2拉紧方式 (20)2. 3.3固定装置选择 (21)2. 3.4井架装置选择 (21)2. 3.5导向轮装置选择 (22)2. 3.6提升容器的连接装置 (22)3多绳式矿摩擦井提升机设备选型 (24)3.1提升方式确定 (24)3.2提升容器型号选择 (24)3.3提升钢丝绳选择计算 (26)3.4 计算滚筒直径并选择提升机 (28)3.5减速器选型 (29)3.6提升系统确定 (29)3.7提升容器的最小自重 (31)3.8 钢丝绳与提升机的校验 (32)3.9 衬垫材料单位压力 (33)3.10预选电动机 (33)3.11提升系统变位质量计算 (34)3.12 提升速度图 (35)3.13提升能力 (39)3.14电动机等效功率计算 (40)3.15电耗计算 (42)3.16提升机的防滑演算 (43)3.17联轴器型号选择 (44)4多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置与液压站选型 (45)4.1多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置 (45)4.1.1制动原理 (45)4.1.2盘式制动器的选择 (46)IV4.2多绳摩擦式矿井提升机液压站 (46)5多绳摩擦式矿井提升机安全保护设计 (48)5.1提升容器的防坠器 (48)5.2 防止过卷装置设计 (48)5.2.1装设防止过卷开关 (48)5.2.2楔形罐道 (48)5.3 圆尾绳的安全设施 (49)6技术经济分析 (52)总结 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A ......................................................................................错误!未定义书签。
第九章 多绳摩擦提升
★上面的符号用于加速阶段，下面的符号用于减速阶段。
《煤矿设计规范》规定：σj≥1.75 σd≥1.25
五、提高防滑安全系数的措施
1、增大静张力差 （1）增大容器的自重。（根据需要加配重） （2）采用重尾绳提升系统。 2、增加围包角α 加导向轮，最常用的α=180°，α=190°~195° 3、增加摩擦系数μ 此种方法最好，不产生付作用。寻找一种具用高摩擦 系数，高压和磨损小的新型摩擦材料。 4、采用平衡锤单容器提升 平衡锤的重力为容器自重加有益载荷的一半，则静张 力约为容器提升静张力差的一半，所以可以使防滑安全系 数增大，适合多水平提升。 5、控制最大加、减速度，减少动负荷 可从电气控制和制动系统两方面采取措施
平 衡 机 构 示 意 图
螺 旋 液 压 式 调 绳 器
Fz Fzj mz a Fk Fkj mk a
Fz Fk ( Fzj Fkj ) (m z mk )a
则动防滑安全系数：
d
( Fkj mk a )(e 1) ( FZj Fkj ) (mz mk )a
式中：mk—空载侧的总变位质量，kg
Fk (e 1) FZ Fk
式中：σ —防滑安全系数。
1、静防滑安全系数：计算σ时只考虑静张力，用 σj表示。
j
Fkj (e 1) FZj Fkj
2、动防滑安全系数：计算时不但要考虑静张力，而且还 考虑加、减速时的惯性力，以 σd 表示 此时钢丝绳的张力：既考虑静张力，又有启动加速度和制动减速度。
Fk
主导轮经减速器被电动机带动旋转时，所传递的最大摩擦力等于 两侧
二、防滑安全系数
4、多绳摩擦提升机设计计算多绳摩擦式提升机的配置
b=s-0.5 D+0.5 D ，毫米
θ主导轮和导向轮轴线间的钢丝绳与
在主导轮上 Θ=sin 的围包角
.
.
tan
垂直线的夹角
四、多绳摩擦式提升机的配置 序号 计算步骤 公式 罐笼 θ主导轮和导向轮轴线 箕斗 备注
根据井塔及 h 应考虑下列因素,可依据具体情况定
井筒断面确 1 提升机主导轮下部各种装置（如车槽装置、 间 的 钢 丝 绳 与 垂 直 线 定 防滑信号装置）不能与首绳相干涉。 的夹角 b 主导轮和导向轮的水 平中心距离
h 过卷高度，建议采用等于每秒最大 提升速度，但最低不得小于 4 米，非 人员提升设备最大不得大于 10 米。 h 主导轮和导向轮轴线间的垂直距 离， 根据实际情况定
h 容器全高
h 卸矿高度
确定主导轮 和导向轮间 3 的水平中心 距离 4 确定钢丝绳 α 180° θ
S 两容器中心距，根据实 向轮轴线间 3 围包角α的要求。 1 的垂直距离 4 提升容器中心距 s 的要求 h 俩容器中心 Θ=sin 距离 s h
.
.
D
s cotθ tan
0.5，米
b=s-0.5 D+0.5 D
h 装卸平台水平的高度
确定井塔高 2 度
h =h +h +h + D +h ， 毫米
多绳摩擦式提升机的设计
优秀设计图书分类号：密级：毕业设计(论文)小梁山煤矿主井提升设备选型设计(多绳摩擦式提升机)THE TYPE SELECTION AND DESIGN OF MAIN SHAFT LIFTING EQUIPMENT FOR COAL OF XIAO LIANGSHAN(MULTI-ROPE FRICTION HOIST)学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月27日摘要本文主要介绍了小梁山煤矿主井提升设备（多绳摩擦式提升机）的选型设计以及各配件的选用和零部件的设计和校核等内容。
通过对给定的小梁山煤矿的年产量和矿井深度的计算，选择合适的箕斗，钢丝绳，提升机和电动机，并对选定的钢丝绳，提升机和电动机进行校验，以及电动机等效功率计算。
并对选定的提升设备进行了运动学和动力学分析以及电耗计算。
通过对主井提升设备的选型计算以及对其进行校验，选择最适合于小梁山煤矿的安全，合理，经济的提升设备。
关键词主井提升设备；多绳摩擦式提升机；箕斗AbstractThis paper mainly introduces the type selection and design of main shaft lifting equipment for coal of Xiao liangshan (multi-rope friction hoist)and the selection of parts fittings content and the design and check of it. Based on the calculation of annual output and coal mine deep given of Xiao liangshan, choose the appropriate skip, wire rope, hoist and motors. By checkout the hoist rope,hoist and motor, to equivalent power calculation of motor, and analysis the kinematics and dynamics and consumption calculation of the selected hoist . Through the selection of selected design calculations and link checking lifting equipment, choosing the most suitable and safety, reasonable, economic lifting devices for this mine.Keywords Main shaft lifting equipment multi-rope friction hoist skip目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)2主井提升机的选型设计 (3)2.1 计算原始数据 (3)2.2 箕斗的选型 (3)2.3 提升钢丝绳的选择 (7)2.3.1钢丝绳的最大悬垂长度H (7)c2.3.2 估算钢丝绳每米重力 (7)2.3.3 钢丝绳安全系数校核 (8)2.3.4 提升钢丝绳的维护和试验 (9)2.4 选择提升机 (10)2.5 提升机的维护与检修 (12)2.5.1 提升机设备的日常维护 (12)2.5.2 提升机设备的定期检查 (12)2.5.3 提升机设备的计划维修 (13)2.5.4 提升机的润滑 (14)2.5.5 主提升机操作工自检自修的具体内容 (15)2.6 提升系统的确定 (16)2.7 提升容器的最小自重 (17)2.8 预选电动机 (18)n (18)2.8.1 电动机转数dV (18)2.8.2 提升机的最大速度max2.8.3 预选电动机功率 (18)2.9 提升系统总变位质量 (19)2.9.1 变位重量 (19)2.9.2 变位质量 (19)3 提升设备的运动学和动力学 (20)3.1 提升速度图 (20)3.1.1 六阶段速度图 (20)3.1.2 加速度的确定 (21)3.2 提升能力校核 (25)3.3 电动机等效功率计算 (25)3.3.1 运动力计算 (25)3.3.2 等效力计算 (27)3.3.3 等效功率 (28)3.3.4 校核电动机过负载系数 (28)3.4 电耗计算 (28)4 提升机的防滑验算 (30)4.1 提升机的防滑验算 (30)4.1.1 静防滑安全系数 (31)4.1.2动防滑安全系数 (31)4.1.3 制动力矩的验算 (32)5 最终的确定方案 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论矿山提升机是矿山大型固定机械之一，矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的单绳缠绕式提升机发展到今天的交——交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机已经历了170多年的发展历史，它是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽，被喻为矿山运输的咽喉。
浅谈多绳摩擦提升的防滑条件
当 Ｔ ＞Ｔ 时 ，钢丝 绳 刚 要沿 着 主 导 轮滑 动 时
丝 绳 与摩擦 衬垫 之 间的摩擦 力 ，它阻 止钢丝 绳 与摩 擦 衬垫 之 间产生 相对 滑动 。为 了保证 摩擦提 升机 无 滑动地 安全 运行 ，必 须使摩 擦力 大于 张力差 ，得 出
中心角 叫做 围包角 ，用 ａ表 示 ，见 图 １ 。设 钢 丝 绳 两端 所受 的 张力分 别 为 Ｔ 和 丁 ２ ，钢 丝 绳 与 主导 轮
ｌ
Ｔ Ｉ
ｌ
图 １ 摩 擦 提 升 传 动 原 理
公 式左 边表 示主 导轮两 侧钢 丝绳 的张力 差 ，这 个 差值 使钢 丝绳 在主 导轮上 发生 滑动 。右边 表示 钢
一
钢 丝绳 静张力 的 比值 一Ｋ ，以满足 ａ 。 ＜。 。
Ｋ．
ｘ 一 干 ｇ
为使 钢丝 绳在摩擦 衬 垫上不 产生滑 动 ，必须使 实 际的加 速度 ａ 小 于极 限加 速度 ｎ ，即 ａ ＜ａ 。 或采 取措 施 改 变 主 导 轮 两 侧 钢 丝 绳 静 张 力 的 比值
２ 摩 擦 提 升 的 防 滑条 件
２ ． １ 防滑 安全 系数
若 Ｔ 和 Ｔ ２ 不 只包 括静 张 力 ，而且 还包 括 在加 减 速
时 的惯性力 时 ，则计 算所 得 的防滑安 全 系数 ，称为 动 防滑安 全 系数 ，用 Ｏ ＂ ｄ 表 示 。核 算 防 滑 安 全 系 数 的方 法不完 全 相 同 ，设计 规范 规定 ，动 防滑安 全系 数 ≥ １ ． ２ ５ 。静 防滑安全 系数 口 ， ≥１ ． ７ ５ 。 ２ ． ２ 防滑 计算
０ 引 言
对 多绳 摩擦 提升 在各 种运 行情 况下 ，如 何 防止 钢 丝绳 在摩 擦衬 垫上 产生 滑动 进行 简单 分析 ，忽 略 提升 容器在 井筒 中各 种运 行 阻力 ，并 以等重 尾绳 提 升 系统为 例进行 计算 。
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多绳摩擦式提升机防滑装置的设计
摘要：摩擦式式提升机在工作过程中存在滑动事故的发生，由此会引起一系列的严重后果。
为尽可能消除滑动现象以提高设备工作的可靠性，在对现场所用的摩擦提升机进行介绍的基础上，提出了基于PLC的防滑装置的结构设计以及滑动实时监测系统的实现。
最后给出滑动现象发生后应该采取的制动措施，具有一定的实用价值。
关键词：摩擦提升机；防滑；PLC
引言
提升机是井下矿山使用最为关键的机械设备之一，在多种矿山的立井、竖井提升系统中应用广泛。
其主要任务是完成人员、物料及设备的提升并协助工作人员完成升降作业。
目前应用较为普遍的提升机主要有摩擦式及缠绕式两类，由于多绳摩擦式提升机的安全系数高、所用钢丝绳的直径相对较细、设备的体积及质量较小且成本较低，因而在矿井作业中的应用日益广泛。
随着单井提升产量的增加，单机功率不断增大，加上国内摩擦式提升机的技术及维护水平的限制，导致制动失效、滑动多项严重事故的发生。
对防滑装置进行分析研究，并实现对滑动的实时监测对于保证摩擦提升机工作的可靠性至关重要。
1.摩擦提升机的现场应用
摩擦式提升机工作时由电动机驱动一系列的机械设备，然后利用钢丝绳和摩擦衬垫间相互作用而产生的摩擦力带动容器在井筒中上下运动以达到提升、下放目的。
武山铜矿新南副井系统承担着我矿南矿带人员、材料及废石的提升任务。
所用提升机型号为JKM-1.85X4（1）C型多绳摩擦式提升机，主电机型号为ZK3-400L，功率为250kw；减速器型号为TN647XP800Z-3，最大提升速度达6.6m/s，一侧为平衡锤，另一侧为单罐运行。
罐笼为5#单层双车罐笼，型号为YJGG-4-1，断面为4000X1450mm的多绳罐笼，四根首绳，首绳直径为22mm，首绳型号6V×24+7FC，φ22；尾绳二根，其直径为31.5mm，尾绳型号18×7+SF，φ31，抗拉强度为1670N/mm2，表面ZS，绳长为550m，罐道为钢质罐道，井架为砼结构。
为避免由于该摩擦式提升机的滑动而带来重大事故，需要对滑动参数进行实时的监测并及时采取有效的保护措施。
2.防滑装置整体设计
摩擦式提升机的防滑装置主要由电控监测系统、液压系统、回油保护系统、及钢丝绳制动系统组成，整体的结构如图1示。
电控系统的构成包括光电编码器、PLC控制器、显示器及不间断电源，主要完成对其它部分的监测与控制。
光电编码器用来采集摩擦轮、导向轮的滑动速度信息；PLC控制器用来接收并处理处理数据信息，并发出相应的控制指令；显示器用于显示监测对象的控制参数以便于操作人员工作；不间断电源可使控制系统在停电状态下持续运行。
液压系统的动
力源选用蓄能器以缩短响应时间，还需给蓄能器设置合理的工作压力，使得蓄能器压力处于该值以下时，由液压泵给蓄能器供油。
在达到设定值后，则停止供油。
为增强防滑装置工作的安全可靠性，将回油路堵塞保护装置安装到制动液压系统中，其原理是在盘式制动装置液压系统回油堵塞时能够通过旁路实现回油。
钢丝绳制动机构用来消除发生因摩擦系数减小及超载而产生的滑动。
在设计过程中考虑到要在发生钢丝绳摆动的情况下，不触碰制动机构、尽量降低磨损、达到要求的绳间距离并且方便维修调试的因素，选定平面式制动机构。
采用液压系统控制制动力大小，制动副选用相互啮合的提醒齿结构以及高性能耐磨制动材料以保证制动系统的可靠性。
3.滑动实时监测系统的实现
监测系统利用编码器和各种传感器进行信号采集并传递到现场PLC控制器，通过控制器的运算处理对危险滑动的趋势进行判断，然后控制钢丝绳制动机构的动作。
在这个过程中，控制器对于发生滑动进行判断的过程非常重要。
在摩擦提升机工作时，利用编码器所测得的摩擦轮速度与导向轮速度的绝对差值与所设定的滑动速度值比较判断是否发生滑动。
如果所得差值大于设定值，则摩擦提升机发生滑动。
经一段时间以后，测得速度差值，如果该值小于，则表明提升系统处于安全滑动，会由电控系统报警提示。
否则，表明滑动呈加剧趋势，为危险滑动。
4.防滑装置的制动措施
在实时监测系统得出提升机发生危险滑动的结论后，立刻使安全回路停电，然后利用盘式制动机构达到可靠制动的效果。
在执行机构产生危险滑动初始时刻，由相应的电液阀控制钢丝绳制动系统，将制动力施加到滑动的钢丝绳上。
然后利用PLC模拟量闭环自动控制系统，由PLC处理编码器采集的制动前后的速度数据，同时采用PID算法获得两次采集数据的误差值。
最后依据运算结果来判断滑动状态。
若滑动速度降低，则利用PLC模拟量输出控制电液比例阀与溢流阀动作调节对制动系统所施加的制动力大小。
如滑动速度增加，则同样利用PLC模拟量输出控制电液比例阀与溢流阀动作使得对制动系统施加的制动力增大。
利用PLC模拟量闭环自动控制系统以及PID算法能够有效地阻止钢丝绳制动系统在滑动速度降低时，由于所施加的制动力作用导致的钢丝绳损伤。
5.结束语
结合摩擦式提升机在矿山生产作业现场的应用情况，上述设计可以有效地对滑动进行实时监测，并能在产生滑动的状态下利用显示器将钢丝绳的滑动速度显示出来，同时给出滑动报警信号以提醒工作人员注意。
此外，防滑装置的制动措施能够在产生滑动时有效制动。
PLC模拟量闭环自动控制系统对钢丝绳具有良好的保护作用，缩短了维修时间。
参考文献：
[1]张芹.多绳摩擦提升机的防滑问题探讨[J].煤矿机械.2007（05）.
[2]肖兴明，洪晓华.摩擦提升机的滑动分析[J].煤炭科学技术.1995（12）.
[3]王中琪，张雅丽.摩擦式提升机的选型防滑计算[J].西南工学院学报. 1997（03）.。