多绳摩擦式提升机原理及优点教案资料
矿井运输提升之多绳摩擦提升
多绳摩擦提升多绳摩擦提升概述•随着矿井开采深度的增加和一次提升量的增大，如仍采用单绳缠绕式提升，就必须制造和选用更大的提升机滚筒和直径更粗的钢丝绳，不但会使设备的尺寸加大，投资增加，并带来制造、使用和维护上的一系列问题。
正是在这种条件下，制成了多绳摩擦式提升机。
工作原理•摩擦式提升与单绳缠绕式提升的不同之处在于钢丝绳不是缠绕在滚筒上，而是搭放在主导轮（摩擦轮）上。
两个提升容器分别悬挂在钢丝绳的两端，当提升电动机通过减速器带动主导轮转动时，主导轮上的摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力便带动钢丝绳随着主导轮转动，完成提升和下放重物的任务。
•多绳摩擦式提升设备根据布置方式不同，可分为井塔式和落地式两种类型。
1-摩擦轮；2-导向轮；3-钢丝绳；4-提升容器；5-尾绳•井塔式多绳摩擦提升可分为无导向轮和有导向轮两种。
•有导向轮的优点为：（1）两提升容器的中心距不受摩擦轮直径的限制，可减小井筒断面；（2）可加大钢丝绳在主导轮上的围包角。
缺点是：使钢丝绳产生反向弯曲，影响使用寿命。
因此，在设计时应尽可能优先考虑无导向轮系统。
•多绳摩擦式提升机的优点（1）提升高度不受滚筒容绳量的限制，适用于深井提升；（2）多绳摩擦式提升利用多根钢丝绳同时承受载荷，数根钢丝绳同时被拉断的可能性很小，其安全性较高，因此可以不再使用防坠器，并且在钢丝绳的安全系数、材料强度及总截面积相同的情况下，其钢丝绳直径较细。
（3）由于钢丝绳直径较细，其主导轮直径较小。
（4）由于主导轮直径较小，使提升机尺寸减小，质量减轻，易于搬运和布置；并且在相同的提升速度下，可使用转速较高的电动机和质量较轻的减速器。
（5）钢丝绳捻向按左右各半配置，消除了提升容器在提升过程中的转动，减少了容器的罐耳对罐道的摩擦阻力，延长了罐耳和罐道的使用寿命。
•多绳摩擦式提升机的缺点(1)对钢丝绳的悬挂、调整和维护比较困难。
如调整不好，会产生张力不平衡现象。
(2)一根钢丝绳损坏需要更换时，其他钢丝绳也得更换。
多绳摩擦提升讲解
人要掌握任何一种知识，都需要 通过自己动脑“独立学习”。这个学 习知识的过程，是任何人（包括老师） 或物（包括现代化的教学手段）都不 能代替的。
第一节 摩擦传动原理与防滑分析
一、摩擦传动原理
多绳摩擦提升机是依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩 擦传递动力，其摩擦力对多绳摩擦式提升机的正常可靠 运行有着极为重要的影响。
㈡下放货载
由于罐笼提升系统需下放货载。与上述同样分析方法可得，罐笼提升系统下放 货载时动防滑安全系数在减速阶段动防滑安全系数最小。即此时最容易滑动。
五、增大防滑安全系数的措施
1.增加围包角α 2.增加摩擦系数μ 3.采用平衡锤单容器提升 4.增加容器自重 5.控制最大加速度，减小动负荷
第二节 多绳摩擦提升钢丝绳 张力平衡问题
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。 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。
(3)对于轻尾绳系统，下放货载结束时，静防滑安全系数最小。应验算 此时的静防滑安全系数。
四、动防滑安全系数σ d的变化规律 及其允许的最大加、减速度⑴
主要分析等重尾绳系统
㈠上提货载时
四、动防滑安全系数σ d的变化规律及 其允许的最大加、减速度⑵
由上述分析 可知，动防滑 安全系数加速 阶段最小。 因此，对等重 尾绳系统上提货 载时，只验算加 速阶段的动防滑 安全系数即可， 而不必验算减速 减段。
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。
下篇(第三章-多绳摩擦提升)
•螺旋液压式平衡连接装 置 •螺旋液压调绳器
七、活动框架式罐笼及其承接装置
八、尾绳悬挂装置
多绳摩擦提升所采用的平衡尾绳，可以采用扁 尾绳，因为扁尾绳不易扭结造成事故。但是扁尾绳 制造费工，成本高。我国标准系列多绳提升罐笼的 平衡尾绳是采用圆尾绳。因为圆尾绳容易打转、扭 结，所以圆尾绳的悬挂装置都采用转环式结构。它 容许尾绳绕其垂直轴线松捻，称为“松劲。尾绳选 用交叉捻时，在悬挂前，必须预先松劲，再用纹车 把钢丝绳拉一下，然后再装上使用。这样可大大减 少圆尾绳在使用过程中的打转，提高圆尾绳运行中 的安全性。
第二节 多绳摩擦提升的传动原理 与防滑分析
• 摩擦传动原理
由欧拉公式可知，所能传递的最大摩擦力为
• 防滑安全 系数
防滑安全系数（Fmax与Fz－Fk之比） 静防滑安全系数 动防滑安全系数
《煤矿安全规程》规定，提升重物时，动防滑安全系数
σd ≥1.25，静防滑安全系数σj ≥1.75。
• 三、提升过程中静防滑安全系数的变化规律（与尾绳有关）
• 多绳摩擦提升的几根钢丝绳，在悬挂和提升过程中，必然会 长度偏差。导致钢丝绳张力不平衡的因素： • 1、钢丝绳才质、加工精度的不同，会导致钢丝弹性摸数和断 面积的不同； • 2、主导轮绳槽直径的偏差； • 3、在提升过程中，各绳槽直径的磨损程度不同。 • 为了解决张力不平衡问题，必须在提升容器与钢丝绳连接处 安装张力平衡装置。 • 张力平衡装置 • 1）平衡杆式平衡装置 • 2）角杆式平衡装置 • 3）弹簧式平衡装置 • 4）液压式平衡装置（效果好）
• 2）等速阶段（a＝0， σd ＝ σj ） • 3）减速阶段（ a＝－a3）
重载侧拉力Fz： 轻载侧拉力Fk： 两侧拉力差： 动防滑安全系数：
多绳摩擦式提升机系统
多绳摩擦式提升机系统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 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。
2主要结构2.1总体组成减速器：（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。
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。
盘式制动器：用碟形弹簧产生制动力，液压开闸。
液压站：配置双泵、双电液调压装置。
深度指示器：牌坊式深度指示器或模拟柱状显示器、数显等。
测速发电式限速和测速反馈装置。
集中控制的操纵台。
发动机。
2.2主要特点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。
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。
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。
（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。
浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统
浅析煤矿立井多绳摩擦式提升系统【摘要】矿井提升系统对矿井运输十分重要，现代矿山行业中应用比较广泛的是多绳摩擦式提升系统，它包括塔式和落地式两个类型，相较于单绳缠绕式提升机，其具有体积小、重量轻，能耗小，安全性高，节省材料、易于制造，安装和运输方便等特点，本文就副立井多绳摩擦式提升机的设计做简单阐述。
【关键词】煤矿；副立井；多绳摩擦式提升机1.多绳摩擦式提升机概述多绳摩擦式提升机是一种应用于煤炭、金属、化工等矿山开采的提升设备，主要用在竖井、斜井中提升矿物、设备，升降人员。
多绳摩擦式提升机主要由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统组成，采用交流或直流电机驱动。
采用低速电动机时可不用减速器，电动机直接与卷筒主轴相连，或将电动机转子装在卷筒主轴的末端。
多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理，将钢丝绳围绕在摩擦轮上，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，实现提升机容器在井筒中的升降。
下面以副立井提升系统为例，进行简要分析。
2.副立井提升系统设计矿井副立井存在多水平同时提升情况，副立井采用单罐笼带平衡锤提升系统，担负矿井辅助提升任务。
2.1设计依据副立井井口标高：+990m，一水平井底标高：+500m，井筒垂深490m。
二水平井底标高：+250m，井筒垂深740m。
开采三水平时，采用副暗斜井延深。
提升容器：选用1个1t单层双车多绳宽罐笼带平衡锤。
宽罐笼质量14500kg，可乘人46人。
平衡锤质量22525kg。
罐笼配用矿车采用1tU型固定矿车，其质量为592kg，可载矸1800 kg。
罐笼内净尺寸4860×1900×3000mm。
最大件设备为质量15t的液压支架（外形尺寸4650×1410×1400mm）。
运送大件设备的平板车质量1050kg。
最大班下井人数143人；每班其它辅助提升量：提矸石27.3t；下材料20车；下设备15车；其它5次。
第十章多绳摩擦提升
（3）由于主导轮直径较小，使提升机尺寸减小，质量减 轻，易于搬运和布置；并且在相同的提升速度下，可使用 转速较高的电动机和质量较轻的减速器。
（4）钢丝绳捻向按左右各半配置，消除了提升容器在提 升过程中的转动，减少了容器的罐耳对罐道的摩擦阻力， 延长了罐耳和罐道的使用寿命。
五．提升容器自身质量的验算及应 配质量的确定
1．容器静防滑质量的计算
mzjek m 1i n1mpHcW gx
2．容器动防滑质量 m zd 的计算
m zd g e 2 1 a 1 1d { [ km ( m 2 g n e 1 m p H 1 c n 2 m x ) a 1 ]d W x m k a 1 n 1 m p gc } H
（二） 车槽装置
车槽装置
三、深度指示器的调零机构
立式深度指示器及其调零机构
水平选择器的调零机构
四、多绳摩擦提升防过卷装置
五、多绳摩擦提升机的减速器
六、多绳摩擦提升钢丝绳张力平衡装置
（一）影响钢丝绳张力不平衡的因素 1.绳槽直径的偏差 2.各钢丝绳的长度偏差 3.各钢丝绳的刚度偏差
（二）改善各钢丝绳张力不平衡的措施
第十章 多绳摩擦提升
第一节 概述 第二节 多绳摩擦提升的传动原理及防滑分析 第三节 多绳摩擦提升设备的组成部分 第四节 多绳摩擦提升的选型计算
第一节 概 述
一、多绳摩擦提升发展概述及设备类型
井塔式多绳摩擦提升可分为无导向轮和有导向轮两 种，有导向轮的优点为：（1）两提升容器的中心距不 受摩擦轮直径的限制，可减小井筒断面；（2）可加大 钢丝绳在主导轮上的围包角。缺点是使钢丝绳产生反 向弯曲，影响使用寿命。因此，在设计时应尽可能优 先考虑无导向轮系统。
多绳摩擦式矿井提升机设计说明
摘要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，整个系统的电控系统非常重要，所以最后对所设计的系统进行了电控系统设计。
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AbstractIn 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 electronic control is very important, so the final design of the system The control 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.Keywords: multi-rope friction-mine hoist; Selection; braking; system目录摘要 (i)Abstract (ii)前言 (v)1 提升机的概述 (1)1.1提升机的简介 (1)1.2提升机的用途和发展概况 (2)1.3提升机的工作原理 (4)2 提升机的组成 (6)2.1 工作机构 (6)2.2 制动系统 (7)2.2.1制动装置的功用 (7)2.2.2 制动装置的类型 (8)2.3 机械传动系统 (8)2.4润滑系统 (8)2.5观察和操纵系统 (9)2.6拖动，控制和自动保护系统 (9)2.7辅助部分 (10)3 提升机的选型计算 (11)3.1设计依据 (11)3.2提升容器选择 (11)3.3钢丝绳选择 (12)3.3.1绳端荷载计算 (12)3.3.2首绳单位长度重量 (12)3.3.3尾绳单位长度重量 (13)3.4提升机的选择 (13)3.4.1摩擦轮的最小直径 (13)3.4.2最大静力和最大静力差 (14)3.5电机的选择 (14)3.6提升机的校核 (15)3.6.1提升机直径验算 (15)3.6.2钢丝绳校验（提升矸石） (15)3.7 提升系统计算 (15)3.7.1井架高度计算 (15)3.7.2 上绳弦长计算 (16)3.7.3 上绳仰角计算 (16)3.7.4 下绳弦长计算 (16)3.7.5 下绳仰角计算 (16)3.7.6 围包角计算 (16)3.7.7 上弦距下弦最小距离计算 (16)4 提升机卷筒的设计 (18)4.1卷筒的分类 (18)4.2 卷筒绳槽的确定 (18)4.3卷筒的确定 (19)4.3.1 卷筒节径设计 (20)4.3.2 卷筒的长度设计 (20)4.3.3 卷筒壁厚设计 (20)4.4 卷筒强度计算 (20)5 卷筒主轴的设计 (22)5.1 卷筒轴的受力分析与工作应力分析 (22)5.2 轴的设计计算 (22)5.3确定各段轴的直径和长度 (23)5.4 轴的校核 (24)6 提升机的制动系统 (25)6.1 盘式制动器 (25)6.1.1 盘式制动器的布置方式 (26)6.1.2 盘式制动器的工作原理 (27)6.2盘式制动器的设计计算 (27)6.2.1 盘式制动器工作时所需制动力 (27)6.2.2 每副闸应有的制动力矩 (30)6.2.3实际正压力的计算 (30)6.2.4制动器液压缸的结构与设计计算 (30)6.3 盘式制动器的调整和维护 (34)6.3.1 闸瓦间隙的调整 (34)6.3.2 蝶形弹簧的检查 (34)7 提升机的液压站 (35)7.1 液压站的功用 (35)7.2 提升机液压站的工作要求 (35)7.3 液压站的组成部分 (35)7.4液压站的维护及注意事项 (35)8 提升机电控系统 (37)8.1提升机控制系统组成 (37)8.2提升机控制系统的功能 (37)8.3安全回路 (40)8.4电气制动 (42)8.5 特点 (42)8.6矿井提升机控制系统的操作步骤 (43)8.7 提升机各部分分析 (47)结论 (68)致 (69)参考文献 (70)前言目前，国外多绳摩擦式矿井提升机的发展方向是：发展落地式和斜井多绳摩擦式提升机，研究其用于特浅井、盲井的可能性，以扩大起使用围；采用新结构，以减小机器的外形尺寸和重量；实现自动化和遥控，以提高工作的可靠性和生产效率。
11-多绳摩擦提升
第十一章 多绳摩擦提升第 一 节 概 述一、发展历程1. 单层缠绕式提升机——早期产品，卷筒直径大、宽度大、笨重；制造、运输、安装不便；绳径粗，适用井深受限，只适用于浅井或中深井。
【例】辽宁抚顺龙凤矿，提升机功率4000Kw 、钢丝绳直径φ70、滚筒直径D=7米。
2. 单绳摩擦式提升机——1877年法国人戈培创造，卷筒宽度变小（不因井深增加），主轴直径和长度减小，整机质量大为下降，提升电动机容量降低，能耗减少；但单绳摩擦提升只解决了滚筒过宽问题，钢丝绳直径和滚筒直径仍然很大，只适用于中深井。
例如：抚顺龙凤矿，提升钢丝绳直径70mm ，滚筒直径7米，电动机功率4000kw ，这样粗的钢丝绳无论在制造、运输、悬挂和维护上都是相当困难的。
3. 多绳摩擦式提升机——生产的需要又一次促使提升机产生变革，结果出现了多绳摩擦式提升机。
卷筒直径和宽度、钢丝绳直径均明显减小。
适用于中深井和较深井（＜1700m ），但不适用于浅井、斜井、建井和超深井（＞1700m ）。
实践证明，在井深＞1700m 时，由于尾绳重量的变化，在钢丝绳与提升容器的联接处的应力波动较大，应力波动值超过了钢丝绳的应力许用值，钢丝绳出现事故较多，因此不宜用于超深井。
对于建井、浅井、斜井也不适用。
二、工作原理钢丝绳搭放在主导轮(摩擦轮)上，两端各悬挂一个提升容器(也有一端悬挂平衡锤的)。
当电动机带动主导轮转动时，借助滚筒上衬垫与钢丝绳之间的摩擦力传动钢丝绳，完成提升和下放重物的任务。
三、多绳摩擦提升设备的布置方式1. 井塔式——把整套提升机安装在井塔顶层，不受地形限制，占地小布置紧凑；简化了工业广场；不需设置天轮，载荷垂直向下，井塔稳定性好；钢丝绳在室内，不致受到雨雪损伤。
但井塔造价高、施工周期长、抗震能力不如落地式；井塔式又分无导向轮和有导向轮两种，导向轮增加了钢丝绳的反向弯曲，降低了其使用寿命。
2. 落地式——造价低、初期投资小，抗震能力比井塔式好。
12第十二章 多绳摩擦提升
多绳摩擦提升的几根钢丝绳，在悬挂和提升
过程中，必然出现长度偏差。钢丝绳的材质和加
工精度的不同会导致弹性模数和断面积不同，在
主导轮表面上加工绳槽时，各绳槽直径有加工误 差，而在提升过程中各绳槽的磨损程度也不相同，
这些构成了各条钢丝绳的张力不平衡因素。会造
成几根钢丝绳受力不均匀。如此长期作用，各绳 槽的磨损就更不均匀了。这是多绳摩擦提升的一 个特殊问题。如何使各钢丝绳达到均匀受力，是 增加钢丝绳和摩擦衬垫使用寿命、提高生产效率
2．下放货载
重载侧(下放侧)静阻力Fzj为
空载侧(上升侧)静阻力Fkj为 两侧拉力差为
静防滑安全系数为
由公式分析可知： (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。 (3)对于轻尾绳系统，下放货载结束时，静防滑 安全系数最小。应验算此时的静防滑安全系数。
2．增加摩擦系数μ
增加摩擦系数可使摩擦力提高，而且不会带来其
它缺点。摩擦系数与摩擦衬垫材料、钢丝绳断面形状
等因素有关。衬垫应采用具有高摩擦系数且耐压耐磨 的材料制作。对于摩擦衬垫与钢丝绳之间摩擦系数， 目前我国尚缺乏更为广泛的深入研究。 3．采用平衡锤单容器提升
平衡锤重力为容器自重加有益载荷之半，故静张
第十二章 多 绳 摩 擦 提 升
第十二章
一、摩擦传动原理
多绳摩擦提升
第一节 摩擦提升的传动原理与防滑分析
多绳摩擦提升机其工作原理不同于缠绕式提升机，
它是依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦传递动力，其
摩擦力对多绳摩擦式提升机的正常可靠运行有着极为
重要的影响。
多绳摩擦式提升机系统
多绳摩擦式提升机系统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 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。
2主要结构2.1总体组成减速器：（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。
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。
盘式制动器：用碟形弹簧产生制动力，液压开闸。
液压站：配置双泵、双电液调压装置。
深度指示器：牌坊式深度指示器或模拟柱状显示器、数显等。
测速发电式限速和测速反馈装置。
集中控制的操纵台。
发动机。
2.2主要特点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。
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。
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。
（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。
多绳摩擦绞车小资料
JKMD多绳摩擦落地式提升绞车小资料一、有关多绳摩擦轮提升机简介1、概述摩擦式提升机的工作原理与缠绕式提升机不同，它的提升钢丝绳不象缠绕式提升机那样缠绕在滚筒上，而是依靠钢丝绳与主导轮上的衬垫之间摩擦力，使提升钢丝绳与主导轮一起运动，并带动钢丝绳端部悬挂的提升容器，作上行或下行运动。
摩擦式提升机的机械结构、技术性能和应用范围等都是根据上述特点确定的。
多绳摩擦式提升机，有井塔式和落地式两种，井塔式多绳提升机JKM系列和JKD系列以及落地式多绳提升机JKMD系列均已定型生产。
2、多绳摩擦式提升机的组成和构造特点多绳摩擦式提升机主要部件有主轴装置、减速机、盘形制动器、液压站、操作台、导绳轮、深度指示器、车绳槽装置、测速发电机等。
⑴主轴装置主轴装置由主导轮、主轴、两个主导轮轴承等组成。
为了减少轴的跨度，采用滚动轴承。
主轴与铸钢轮毂的连接为热压配合，而不用键。
制动盘和主导轮焊在一起。
多绳摩擦式提升机的钢丝绳是搭在主导轮的衬垫上，提升机容器是悬挂在钢丝绳的两端。
容器的底部还悬挂有平衡尾绳。
提升机工作时，拉紧的钢丝绳必须以一定的正压力紧压在主导轮的衬垫上，主导轮向某一个方向旋转时，提升钢丝绳与主导轮之间产生很大的摩擦力，钢丝绳在摩擦力的作用下，跟主导轮一起运动，从而实现提升容器的升降。
⑵减速器JKM型提升机配用的减速机分弹性基础或刚性基础两类，根据用户要求可选用行星轮减速器或平行轴全硬齿面减速机。
根据资料电机1000kw以上绞车也有直联无减速器的。
⑶制动系统提升机的制动系统包括液压站和盘形闸两大部分。
其中液压站系统，液压站原理如下：工作制动是通过电液调压装置控制溢流阀的溢流压力，改变盘式制动器的油缸内油压实现的。
确定最大的工作油压，并依靠调正溢流阀的定压弹簧压紧程度，在不超过的范围内变化。
安全制动时，安全制动阀断电，电液调压装置中的滑阀处于最上面的位置，切断了压力油的通路，并使所有盘形制动器油缸中的压力油分别经过“A”管和“B”管，与A管相连的制动器通过安全阀直接回油，很快的抱闸。
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
第十章多绳摩擦提升
结论： 对于等重尾绳提升系统： 提升加速阶段σd<σj； 等速阶段σd=σj；
减速阶段σd>σj。
★为满足防滑要求只验算加速阶段的动防滑安
全系数并计算防滑允许的最大加速度即可，不
必验算减速阶段。
2011.11.01
矿井运输与提升
制作人马树焕
§10.2 多绳摩擦提升的传动原理及防滑分析 （二）下放货载 下放货载时，重载侧（下放侧）钢丝绳的静张力>空载 侧（上升侧）钢丝绳的静张力，钢丝绳有顺主导轮旋转 方向滑动的趋势，此时： 重载侧，钢丝绳的静阻力：
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矿井运输与提升
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§10.1 概述
多 绳 摩 擦 提 升 系 统 示 意 图
1、主导轮； 2、天轮； 3、提升钢丝绳 4、容器； 5、导向轮； 6、 尾绳
塔式
落地式
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矿井运输与提升
制作人马树焕
§10.1 概述
2、类型
单绳摩擦提升 比缠绕式滚筒宽度小，电机功率小 对深井钢丝绳直径、摩擦轮直径大
Fk (e 1) FZ Fk
式中：σ —防滑安全系数。
30 掌握多绳摩擦提升的转动原理与防滑方法
子任务4 防滑安全系数的变化规律及提升加、 子任务 防滑安全系数的变化规律及提升加、减速度的确定
分析比较式（11-10）和式（11-14）可以看出，在加速阶段 σd<σj。 若要满足 σd≥1.25，由式（11-14）即可求出防滑允许的最大 加速度 a１≤Fkj(eµα-1)-1.25(Fzj-Fkj)/[mk(eµα-1)+1.25(mb+mk) ] （11-15） 2） 等速阶段(a=0) 动防滑安全系数等于静防滑安全系数，即σd=σj。
任
务1 :掌握多绳摩擦提升的转动原理与防滑方法 掌握多绳摩擦提升的转动原理与防滑方法
σd=(Fkj±mka)(eµα-1)(Fzj-Fkj)±(mz+mk)a 式中mk——空载侧总变位质量，kg； mz ——重载侧总变位质量，kg； a——提升加速度，m/s2。
多绳摩擦式提升机特点
多绳摩擦式提升机特点
多绳摩擦式提升机的优缺点(与单绳缠绕式相比)：
优点：
①载荷由数根钢丝绳承担，钢丝绳直径小，设备尺寸小。
即同等直径规格下，提升能力大；
②钢丝绳搭放到卷筒上，不受容绳量的影响，适用于深井；
③设备规格小则惯量小，同等产量下能耗小；
④卡罐或过卷时，可打滑，避免拉断钢丝绳；
⑤钢丝绳同时断可能性小，可不设防坠器；
⑥可采用相同数量的左捻和右捻钢丝绳，抵消松捻趋势，避免容器罐耳对罐道产生压力；
缺点：
①数根钢丝绳，悬挂、调整、维护、更换操作困难复杂；
②某根钢丝绳损坏后，为保持钢丝绳工作状态相同，必须同时全部更换新绳；
③不能同时用于多水平提升，不适合于凿井提升；
④钢丝绳张力有变化，不适合于超深井提升；
⑤由于易产生滑动，不适合于浅井提升(重载侧和轻载侧拉力之比有最大值的限定)。
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多绳摩擦式提升机原
理及优点
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多绳摩擦式提升机原理及优点
多绳摩擦式提升机的工作原理就是利用摩擦传递动力，像皮带运输机的传动原理一样，此类提升机的特点是体积小，重量轻，比较适用于较深和中等深度的矿井。
从当前情况来看，多绳摩擦式提升机是未来提升机的发展方向。
摩擦式提升机顾名思义，就是靠摩擦力提升重物，按其工作原理来说，它与缠绕式提升是有显著区别的。
最大的区别在于钢丝强不是缠绕在卷筒上，而是搭在摩擦轮上，在两端各悬挂着一个提升容器，借助于安装在摩擦轮上的实招和钢丝绳之间的摩擦力来传动钢丝绳提升的动力，使提升容器能上下移动，从而完成提升或下方物料，人员的任务。
与单绳缠绕式提升机相比，多绳摩擦式提升机具有如下优点：
1.由于钢丝绳没有缠绕在摩擦轮上，所以摩擦轮没有容绳量要求，因而摩擦轮的宽度要比缠绕式卷筒小，可适应于矿井深度大和载荷量较大的矿井使用要求，这是多强摩擦提升机最为突出的特点。
2.由于提升机容器是由多根提升钢丝绳共同悬挂的，所以提升钢线强直径就比相同载荷下单绳提升机的钢丝强直径小，而且摩擦轮直径也小。
因而在提升同样载荷的情况下，多绳摩擦式提升机具有体积小，重量轻，节约材料，制造容易，安装和运输方便等特点。
若发生了事故，多根钢丝绳同时断裂的可能性极小，因而有较好的安全可靠性，也不再需要在提升机容器上装设断绳防坠器，这也为采用钢丝绳作为矿井提供了有利条件。
3.由于多绳摩擦式提升机采用多根提升钢丝强，一般采用偶数根，因而可以用相同数量的钢丝绳。
这样，提升过程中钢丝绳在运动中产生的扭力不可以相互抵消，从而减轻了提升容器因钢丝绳扭力而产生的对气道的侧向压力，进而降低了运动中的摩擦阴力，还减轻了提升道之间的单向磨损。
4.由于多绳摩擦式提升机的运动质量小，所以拖动电动机的容量与耗电量均相应减小。
5.如果发生卡和过卷的情况，多绳摩擦式提升机有打滑的可能性，因而可以避免断绳事故的发生。
6.多强摩擦式提升机可以安装在进塔上，能筒体提升系统及进口地而的布置减少了设备的占地面积，同时也改善了进塔建筑的受力情况，使进塔的拉力。
因此，不用设置为抵消拉力的支撑腿，从而可以节约钢材，为使用钢筋混凝土作为进塔的建筑材料创造了条件。
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