多绳摩擦式提升机系统(论文)

JKMD系列多绳摩擦式提升机一、产品的用途及使用范围1.1 JKMD系列多绳摩擦式提升机，广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统用作提升矿物、升降人员和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉，也可做其他牵引运输设备。

1.2使用条件1.2.1 海拔高度不超过1000米（海拔高度超过1000米时，需考虑到空气冷却的作用及介电强度的下降，选用的电气设备应根据制造厂家和用户协议节能型实际和使用）。

1.2.2 环境温度5~40℃的机房内。

1.2.3 相对湿度不超过85%。

1.2.4 没有导电尘埃及对金属和绝缘有破坏作用的气体。

1.2.5 没有剧烈振动和颠簸。

1.2.6 因电气设备为非防爆型，故严禁用于有瓦斯、煤尘等易燃易爆介质的场合。

二、产品的型号、名称多绳摩擦式提升机产品的型号、名称、标示方法按JB1604-75《矿山机械产品型号编制方法》制定。

2.2 产品型号示例多绳摩擦式提升机，落地式，摩擦轮直径2.8m，4根钢丝绳，其产品型号为：JKMD—2.8×4。

三、产品规格及参数注：3.1根据使用要求，表中摩擦轮直径允许在±4%的范围内变动，相关参数与之相应；3.2选用时，如系统防滑计算不能满足要求可提高一档选用；3.2各种用途的钢丝绳悬挂时安全系数符合《煤矿安全规程》2004版第四百条规定；3.4立井的天轮、主动摩擦轮的最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的直径之比值，必须符合下列要求：3.4.1井上的提升装置，不小于1200；3.4.2井下和凿井用的提升装置，不小于900；3.4.3凿井期间升降物料的绞车和悬挂水泵、吊盘用的提升装置不小于300。

四、工作原理多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理。

钢丝绳围绕在摩擦轮上，利用钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦力来提升或下方重物或人员。

设钢丝绳在摩擦轮的围包角围α，钢丝绳两端的张力分别围T1、T2，钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦系数为μ，钢丝绳与衬垫间的摩擦力为F。

在T1>T2的条件下，钢丝绳刚要沿着摩擦轮滑动时的平衡条件为F=T1-T2。

欧拉公式阐明了T1、T2、μ、α各参数之间的关系。

T1/T2=eμα式中：e——自然对数的底，e≈2.718本公式即为多绳摩擦式提升机的基本工作原理。

多绳摩擦式提升机以电动机为动力源，通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统，利用摩擦力F，实现提升机容器在井筒中的升降。

采用盘式制动器、液压油组成的制动系统来控制提升机的减速和停车；用测速发电装置、离心限速器等来控制提升机的运行速度；用配置编码器、模拟柱状显示器、数显表示来反映提升机在井筒中的位置。

通过一系列电气、机械、液压的控制、保护系统来保证机器安全运行。

五、产品所依据的标准本系列产品遵循国家通用机械设计标准，有关部颁标准和专业标准：5.1 GB/T10599-1998《多绳摩擦式提升机》5.2 JB/T53523-2000《多绳摩擦式矿井提升机产品质量分等》5.3 GB191-2000《包装储运图示标志》5.4 JB3277-91《矿井提升机和矿用提升绞车液压站》5.5 JB/T3712-1999《矿井提升机盘形制动器闸瓦》5.6 JB/T3812-1999《矿井提升机和矿用提升绞车盘形制动器用蝶形弹簧》5.7 JB8519-1997《矿井提升机和矿用提升绞车盘形制动器》5.8 GB4879-85《防锈包装》5.9 GB8923-88 《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》5.10 GB/T10095-2001及GB/Z18620-2002《渐开线圆柱齿轮精度》5.11 GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》5.12 GB/T13306-91《标牌》5.13 GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》5.14 JB1581-96《汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法》5.15 JB8516-1997《矿井提升机和矿用提升绞车安全要求》5.16 Q/企21430109-5.355-2000《多绳摩擦式提升机》5.17 《煤矿安全规程》2004版5.18 《冶金矿山安全规程》六、主要结构6.1总体组成6.1.1减速器：（Ⅰ）型为双力线中心传动减速器见附图1和2，（Ⅱ）型为行星减速器见附图3和4，（Ⅲ）型为低速电机直联见附图5和6。

6.1.2主导轮装置：整体式或剖分式的焊接卷筒，采用滚动轴承支撑。

6.1.3盘式制动器：用碟形弹簧产生制动力，液压开闸。

6.1.4液压站：配置双泵、双电液调压装置。

6.1.5深度指示器：牌坊式深度指示器或模拟柱状显示器、数显等。

6.1.6测速发电式限速和测速反馈装置。

6.1.7集中控制的操纵台。

6.1.8发动机。

6.2主要特点6.2.1主导轮装置采用全焊接式摩擦轮，GM-3摩擦衬垫，用双列向心球面滚子轴承。

6.2.2天轮装置采用焊接式结构或铸钢轮体，轮槽装有聚氨脂衬垫，用双列向心球面滚子轴承。

6.2.3采用盘式制动器和带有恒力矩或恒减速功能的液压制动系统。

6.2.4（Ⅰ）型为双力线中心传动减速器，（Ⅱ）型为行星减速器，（Ⅲ）型为低速电机直联，多种型式可供用户选择。

6.2.5低速轴采用CL齿轮联轴器、高速轴采用弹性棒销联轴器。

6.2.6深度指示系统采用牌坊式深度指示器模拟柱状显示器、数显；牌坊式深度指示器能直观地表示提升容器在井筒中的实际位置。

6.2.7设有离心限速器、测速发电装置、制动器信号装置等多种监测、保护装置，可提高运行的安全可靠性。

七、主导轮装置7.1主导轮装置的功能与用途主导轮装置是提升机的工作机构，也是提升机的主要承载部件，它承担了提升、下放载荷的全部扭矩，同时也承受着塔在主导轮上两侧钢丝绳的拉力。

7.2主导轮装置的结构概述主导轮装置主要由主轴、主导轮、滚动轴承、轴承座、轴承盖、摩擦衬块、固定块、压块、联接盘等组成。

7.2.1主导轮轮体主导轮采用整体式全焊接结果，主要由筒壳、左右辐板、左右轮毂、支环、挡绳侧板焊接而成。

7.2.2制动闸盘分为不可拆的焊接式闸盘和可拆式组合闸盘，不可拆的焊接式闸盘，即制动盘焊在筒壳上；可拆式组合闸盘，即制动盘与筒壳主体采用高强度螺栓、大平面摩擦连接或胶孔螺栓与过孔螺栓交错联结。

制动盘与主导轮之间有配合止口作径向定位。

对于大型提升机，制动盘作成两半，两半制动盘之间用键作轴向定位。

7.2.3主轴主轴是主导轮装置的主要零件之一，它承受整个主导轮装置自重、外载荷荷传递全部扭矩，用中碳钢锻制。

在轴上直接锻出一个法兰盘，通过高强度螺栓与主导轮连接或铰孔螺栓与主导轮联接，为了减少应力集中，在法兰盘小圆角处采用内凹圆角。

7.2.4主轴承主轴承是承受整个主轴装置自重荷钢丝绳上全部载荷的支撑部件，它是由滚动轴承、轴承盖、轴承座、轴承端盖等零部件组成。

两个滚动轴承均采用圆柱孔，双列向心球面滚子轴承，这种轴承调心性能好，能承载较大的径向负荷和抗冲击能力，同时也能承受少量的轴向力，使用寿命长、效率高、维护方便、对安装误差和主轴挠度要求较低。

7.2.5主导轮与主轴的联接方式主导轮与主轴的联接方式有两种：一种是主导轮的轮毂与主轴法兰采用强度螺栓单摩擦联接，靠两端面间摩擦力传递力矩，两个轮毂孔与主轴采用过盈配合，左轮毂孔带有油孔和密封圈，以便组装时用高压油扩张轮毂内孔；另一种是主导轮的轮毂与主轴法兰采用铰孔螺栓联接。

7.2.6摩擦衬块摩擦衬块是摩擦式提升机的关键零件，它的使用性能直接影响提升机的性能参数、提升能力及安全可靠性。

采用聚安脂材料作摩擦衬块，在使用环境温度5°~40°C，衬块干净的情况下，实际使用摩擦系数衬块，摩擦系数可达到0.25；摩擦衬块比压不超过2MPa。

衬块轴向截面呈直角梯形，塔式多绳摩擦式提升机一周衬块上车削一个绳槽，落地式多绳摩擦式提升机一周衬块上车削一个绳槽，落地式多绳摩擦提升机一周衬块上车削两个绳槽，主要是为了车削绳槽方便，相应也提高了衬块的使用寿命和衬块的使用率。

摩擦衬块用固定块和压块通过螺栓固定在主导轮上，固定块和压块采用非金属材料酚醛压铸而成，不需再进行机加工，其强度和尺寸不受浸水影响，适合于矿山环境使用。

八、传动系统（传动系统示意图见附图7～9）以Ⅰ型配双力线减速器提升机为例：8.1主传动电动机通过弹性棒销联轴器、齿轮联轴器带动减速器的高速轴，经齿轮传动减速后，由减速器低速轴输出转矩。

经齿轮联轴器将转矩传递给主轴，通过切向键或过盈联接带动摩擦轮旋转，实现提升机的正常工作。

8.1.1弹性棒销联轴器性能弹性销和两个半联轴器组成。

此联轴器主要的扭矩传递件采用弹性元件（聚氨脂橡胶棒销），可以减少因启动和停车时的惯性冲击，缓冲扭矩急剧变化引起的振动，由于棒销受挤压，故安全性较高。

具有结构简单、尺寸小、易维修的优点。

8.1.2齿轮联轴器性能齿轮联轴器主要由左、右内齿圈和两个外齿轴套及压环、盖板和J型油封等组成。

这种联轴器传递扭矩大，并能补偿安装时两轴线的微量偏斜和不同轴度的位置误差。

8.2盘式制动器盘式制动器一级制动闸和二级制动闸是由预压缩的蝶形弹簧组使闸瓦与卷筒上的制动盘贴紧而产生制动力。

当油缸冲入压力油后，再次压缩蝶形弹簧，使闸瓦脱开制动盘，从而制动力消失。

8.2.1盘式制动器的性能与用途盘式制动器是靠碟形弹簧产生制动力，用油压解除制动，制动力沿轴向作用的制动器。

提升机制动时，蝶形弹簧的预压力迫使活塞向制动盘移动，通过联接螺钉，将滑套连同其上的制动块推出，使制动块与卷筒的制动盘接触，并产生正压力，形成摩擦力而产生制动。

提升机松闸运行时，油缸腔中充入压力油，活塞再次压缩蝶形弹簧，并通过联接螺钉带动滑套向后移动离开制动盘，从而使制动块离开制动盘，解除制动力。

滑套是由钢套和拉杆组成的装配件，其拉杆承受制动时的切向力。

制动块嵌合在滑套的燕尾槽中，并用压板、螺钉将其固定。

键防止滑套转动。

转动放气螺钉，可排出油缸中的存留气体，以保证盘形闸能灵活地工作。

盘形闸在密封件允许泄漏范围内，可能有微量的内泄，虽内泄油可起润滑滑套与支架的作用，但时间较长时，内泄油可能存留过多，因此应定期从螺塞处排放内泄油液。

盘式制动器和液压站、管路系统配套组成一套完整的制动系统。

适用于码头缆车、矿井提升机及其它提升设备，作工作制动安全制动之用。

其制动动力大小、使用维护、制动力调整对整个提升系统安全运行都具有重大的影响。

8.2.2盘式制动器具有以下特点：8.2.2.1制动力矩具有良好的可调性；8.2.2.2惯性小，动作快，灵敏度高；8.2.2.3可靠性高8.2.2.4通用性好；8.2.2.5结构简单、维修调整方便。

8.3液压站液压站是矿井提升机的重要部件，它与盘式制动器、电机轴制动器组合为一完整的制动系统，其性能和质量好坏，直接影响到矿山的产量，设备的寿命、人身的安全等。