煤矿固定设备教程第一篇1、2章提升设备(1-2)

• 罐道绳：采用刚性大、耐磨和防腐
• 强的钢丝绳。
• 固定：上端——双楔块
•
下端——拉紧重锤
§2-2 井架与天轮
• 一、井架
• 1）金属井架——服务年限长、耐火性好、弹性大、抗振性强。 • 成本较高、钢材消耗量大、易腐蚀。 • 2）混凝土井架——节省钢材、服务年限长、耐火性好、抗振性
强。 • 自重大、成本高、施工期长。 • 3）装配式井架——用钢管和槽钢装配而成，主要用于立井开凿
不仅能用于钢丝绳罐道，而且同样可以用于刚性罐道。
•制动绳防坠器特点： •采用定点抓捕及用专设的缓冲器进行缓冲
• 缓冲器：
• 依靠缓冲绳在缓冲器中的弯曲变形和摩擦阻力 产生制动力，吸收罐笼下坠的能量，迫使罐笼 停住。
• 每个罐笼有两根制动绳，分别与一根或两根缓 冲绳相连。改变缓冲绳弯曲程度，可改变制动
施工。便于运输和拆装。
二、天轮
• 1. 作用：支承、引导钢丝绳转向 • 三种类型：井上固定天轮、凿井及井下固定天轮、游动天轮
•2. 结构型式： •直径4000mm: 模压铆接 •直径3500mm: 模压焊接 •直径<3000mm: 整体铸钢
• 3. 天轮直径确定：
• 地面：围抱角≥ 90°：Dt≥80d， Dt ≥1200δ
*国产提升机： （1）单层缠绕：钢丝绳在滚筒上均做右螺旋缠 绕，故钢丝绳也应选右捻钢丝绳；
（2）双滚筒提升机作多层缠绕：为避免两根钢丝绳在某一瞬 间集中在主轴中部而影响主轴强度，死滚筒上的钢丝绳可以 从左侧法兰盘出绳，此时应选左捻钢丝绳。
（3）立井多绳摩擦提升：为消除钢丝绳对提升容器的扭力 （扭力大时会增加罐耳与罐道的磨损），可采用规格相同左 右捻各半数的钢丝绳。
• 2.竖井箕斗的装载设备
• 采用预先定量装载方式。 • 两种预先定量装载设备：
定量斗箱式、定量运输机 • 定量斗箱式 • 组成：斗箱、溜槽、闸门、
控制缸和测重装置。 • 优点：结构简单、环节少、
装载时不用其他辅助机械。
定 量 运 输 机 装 载 设 备
定量运输机装载设备的优点：
1）不需在井筒附近开凿较大的硐室； 2）减少装倒次数，因而可减少煤的破碎； 3）装载均匀，可减少提升钢丝绳的冲击载荷； 4）装载时间不受煤质变化的影响，有利于实现提升 自动化。
• 立井多绳罐笼参数及型号
单绳1吨单层普通罐笼
• 罐笼顶部设有半圆弧形的淋水 棚和可以打开的罐盖 ；
• 罐笼两端设有帘式罐门 ；罐 笼通过主拉杆和双面夹紧楔形 绳环与提升钢丝绳相连 ；
• 罐笼底部装有阻车器及其自动 开闭装置；
• 罐笼用罐耳或沿着安装在井筒 内的罐道运行 。
2.防坠器
• 《规程》规定：升降人员或升降人员和物料 的单绳提升罐笼（包括带乘人间的箕斗）必 须装置防坠器。
第二章 提升设备
• §2-1 提升容器
• 箕斗：竖井箕斗和斜井箕斗 • 竖井箕斗：底卸式、侧卸式和翻转式 • 斜井箕斗：后壁卸载式和翻转式 • 罐笼：普通罐笼和翻转式罐笼 • 矿车、人车、吊桶等
一、普通罐笼及其承接装置
• 1.普通罐笼
• 对罐笼的设计要求： • 满足在规定时间内升降人员的要求；矿车在罐笼内要稳定；能装
压和变形； • 2）钢丝绳弯曲时，允许股间或钢丝间相对移动，借以缓和其
弯曲应力，并且起弹性垫层作用，使钢丝绳富有弹性； • 3）贮存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀。
二、钢丝绳类型及性能
（一）按钢丝在股中的接触方式分：
1. 点接触钢丝绳：相同直径的钢丝捻成（股内各层钢丝等捻角 不等捻距）。
性能：结构简单；承受拉伸载荷时，绳内各层钢丝的受力相等； 但弯曲时应力集中，产生严重压痕而导致钢丝疲劳断裂 。
离控制 。
2）圆盘式深度指示器
• 由深度指示器传动装置（发送部分）和深度指示盘（接受部 分）两个部分组成。
• 工作原理： • 深度指示器传动装置中，传动轴经过齿轮传动，将其旋转运
动传给发送自整角机。自整角机再将讯号传给圆盘深度指示 盘上的接受自整角机，二者组成电轴，实现同步联系，从而 达到指示容器位置。
• （二）按钢丝绳捻制方法分：
• 1. 绳股在绳中的捻向：左捻S（左螺旋）、右捻Z（右螺旋）
• 2. 钢丝在股中的捻向：同向捻（顺捻）（ SS、ZZ ） 、交互 捻（逆捻） （SZ、ZS ）
• 同向捻钢丝绳特点：
柔软、表面光滑，接触面积大，弯曲应力小，使用寿命长，绳 有断丝时，断丝头部会翘起便于发现，故矿井常用同向捻钢丝 绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性差，易打结，因 此不允许在无导向装置情况下使用这种绳。
（三）按绳股断面形状分：
1. 圆形股 2. 异形股：三角股、椭圆股
（四）特殊钢丝绳：
1. 多层股不旋转钢丝绳： 2. 密封和半密封钢丝绳： 3. 扁钢丝绳：
各种钢丝绳结构图：
三、钢丝绳标记方法及规格
钢丝绳6×19-31-1666-特-光-右同GB1102-74
源自文库
§2-4 矿井提升机
• 提升机组成:
载井下使用的大型设备；升降人员的罐笼要设防坠器；罐笼的结 构要坚固，自重要轻。 • 罐笼类型：竖井单绳罐笼、竖井多绳罐笼
普通罐笼结构：
• 按载荷分：1t、1.5t、3t
四
绳
• 按层数分：单层、双层
双
• 其中：
层 单
• 1t和1.5t双层普通罐笼用于
车
主井提升
罐 笼
• 3t普通罐笼只做为副井提升
• 立井单绳普通罐笼标准参数及型号
•
围抱角< 90°：Dt≥60d ， Dt ≥1200δ
• 井下：围抱角≥ 90°：Dt≥60d， Dt ≥900δ
•
围抱角< 90°：Dt≥40d ， Dt ≥900δ
• 天轮轮缘上绳沟的半径要稍大于钢丝绳的半径。
• 绳槽的开角：40°～ 60 °之间
§2-3 提升钢丝绳
• 一、钢丝绳的结构
• 钢丝绳： 钢丝（直径为0.4—4mm）→股→绳 （绕绳芯）
• 立井多绳箕斗型号
平板闸门底卸式：
• 组成： • 斗箱，框架，闸
门及联接装置等
• 平板闸门的优点：
（1）结构简单、严密，关闭时冲击小，因而在卸 载时洒煤少；
（2） 由于闸门是向上关闭，对箕斗存煤有向上捞回的趋势， 故当煤未卸完（煤仓已满）产生卡箕斗、而造成断绳坠落事故 的可能性小； （3）箕斗卸载时闸门开启主要借助煤的压力，因而传递到卸载 曲轨上的压力较小，改善了井架受力状况； （4）过卷时闸门打开后即使脱离了卸载曲轨，也不会自动关闭， 因此可以缩短卸载曲轨的长度。 主要缺点： （1）箕斗运行过程中，由于煤重力作用，使闸门处于被迫打开 的状态。因此，箕斗必须装设可靠的闭锁装置。 （2）如果闭锁装置失灵，闸门就会在井筒中自行打开。打开的 闸门将会撞坏罐道、罐道梁及其他设备；污染风流；落煤会砸 坏电缆、管道等。
• 4. 斜井箕斗提升系统 • 5. 斜井串车提升系统
矿井提升的特点：在较短的距离内以很大的速度往返运行，并且经 常启动和停止。
• 矿井提升设备发展趋势：
• 体积小、质量轻、能力大、安全可靠、高度自动化。
• 提升机当前先进水平：
• 提升速度： 20 m/s • 滚筒直径：9 m • 一次提升有效负荷：50 t • 提升机单台功率：14573 kW • 最多绳数：10 根
绕式双卷筒提升机）。
• 2. 卷筒的构造：
• 单筒（单钩和双钩）、双筒（圆柱、圆柱圆锥、布雷尔）。 • 结构：筒壳、木衬（上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳有规则地
排列，并减少钢丝绳的磨损）、双筒调绳离合器（齿轮离合器，
摩擦离合器和蜗轮蜗杆离合器） 。
各式卷筒：
JK 型 矿 井 提 升 机
布 置 图
齿轮离合器结构：
第一篇 矿井提升设备
辽宁工程技术大学
第一章 概 述
一、矿井提升设备的任务
提升煤炭和矸石，升降人员、设备，下放材料。
二、矿井提升设备的组成
提升容器、提升钢丝绳、提升机及拖动控制装置、天轮、井架、 装卸载设备及电气设备等。
•三、矿井提升 系统
•1. 竖井单绳缠绕 式箕斗提升系统
• 2. 竖井单绳缠绕式罐笼提升系统 • 3. 竖井多绳摩擦式罐笼提升系统
（二）机械传动系统—减速器和联轴器
• 1. 减速器： • 将拖动电动机480—960r/min的旋转速度减到提升机主轴20—
60r/min的旋转速度。 • JK型提升机的减速器为二级圆弧齿轮减速器，传动比为10.5、
11.5、15.5、20、30 。 • 2. 联轴器： • 减速器的低速轴用齿轮联轴器与主轴相连，高速轴用弹性联轴
• 特点： • 结构简单，使用可靠，其指示误差在200mm以内。 • （可以将旋转指针的指示改为垂直式直线深度指示的方式更
为方便。）
深 度 指 示 器 传 动 装 置
深度指示盘（接受部分）
（四）拖动、控制和自动保护系统
• 包括主拖动电动机，电气控制系统和自动保护系统。 • 1. 主拖动电动机： • 交流绕线型感应电动机、直流它激电动机 • 2. 交流拖动控制： • 电动机转子加金属电阻、可控硅串级调速系统，可控硅交
•优点：侧向弯曲 和扭转强度大， 罐道刚性强，可 使用橡胶滚动罐 耳。
2.钢丝绳罐道
• 优点：安装工作量小、建设时间短、维护简便、高速运 行平稳、无罐道粮可适当减小井壁厚度、通风阻力小等。
• 缺点：井筒断面较大，井塔或井架的荷重增大。当地压 较大，井筒垂直中心线发生错动或弯曲时，不能采用钢
丝绳罐道。
• 防坠器的作用：当钢丝绳或连接装置万一断 裂时，防坠器可使罐笼支承在井筒内的罐道 或防坠绳上，而不致坠入井底造成重大事故。
• 防坠器的类型：三种 • （1）木罐道防坠器 • （2）钢轨罐道防坠器 • （3）制动绳防坠器
• 制动绳防坠器： • 在井筒中专门设置制动钢丝绳，以其做为支承元件的防坠器，
2. 线接触钢丝绳：股内外层不同直径钢丝等捻距编捻。 性能：承受拉伸载荷时，内层钢丝虽会承受较外层钢丝稍大的 压力；避免了应力集中和钢丝挤压凹陷变形，减少了钢丝 绳摩擦阻力，使钢丝绳在弯曲上有较大的自由度，抗疲劳 性能好。
3. 面接触钢丝绳： 将线接触钢丝绳股进行特殊碾压加工，使钢
丝产生塑性变形而最后捻制成绳，股内各层钢丝 呈面接触（所有线接触钢丝绳均可加工成面接触 钢丝绳）。
• 主轴、卷筒、减速器、联轴器、制动装置及深度指示器等。
• 提升机类型及工作原理：
• 单绳缠绕式 • 多绳摩擦式
• 一、提升机的主要机构 • （一）工作机构—主轴装置和主轴承
• 1. 工作机构的作用：
• 1）缠绕或搭放提升钢丝绳； • 2）承受各种正常载荷（包括固定载荷和工作载荷），并将此
载荷经过轴承传给基础； • 3）承受在各种紧急事故情况下所造成的非常载荷； • 4）当更换提升水平时，能调节钢丝绳的长度（仅限于单绳缠
力大小。
• 3.承接装置 • 承接装置：承接梁、罐座和摇台
• 摇台：
• 一段可摆动轨道：一端绕固定轴摆动,另一端当罐 笼停好后摇尖搭接在罐笼边缘的导轨衬上,连接了 罐内与车场中的轨道,便于矿车进出罐笼。
二、竖井箕斗及其装载设备
• 1.竖井箕斗： • 卸载方法不同有：底卸式、侧
卸式和翻转式三种。 • 立井单绳箕斗型号
器与电动机轴相连。
（三）检测和操纵系统
• 组成：斜面操纵台、深度指示器、测速发电机装置 • 1. 深度指示器的作用： • 1）向司机指示提升容器在井筒中的位置； • 2）容器接近井口停车位置时发出减速信号； • 3）当提升容器过卷时，使装在深度指示器上的终点开关动作，
切断安全保护回路，进行安全制动； • 4）减速阶段，通过限速装置进行过速保护等。 • 2. 深度指示器的类型： • 机械式、机械电气混合式、数字式 • 1）机械牌坊式 • 优点：指示清楚，工作可靠； • 缺点：体积比较大，指示精度不高，不便于实现提升机远距
• 矿用钢丝绳的钢丝材料： 优质碳素结构钢（圆钢冷拔 ）
• 钢丝公称抗拉强度： 1372 MPa、1519 MPa、1666 MPa、
1813 MPa、1960MPa
• 钢丝表面： • 光面（NAT）、镀锌（A级—ZAA、 AB级—ZAB、 B级—
ZBB） • 钢丝韧性：特号、Ⅰ号及Ⅱ号 • 绳芯材料：金属（IWR）、纤维（黄麻、尼龙合成纤维） • 绳芯的作用： • 1）支持绳股，减少股间钢丝的接触应力，从而减少钢丝的挤
三、提升容器的导向装置
• 罐道：刚性罐道、挠性罐道。 • 刚性罐道——钢轨、型钢焊接成的矩形组合罐道 • 挠性罐道——钢丝绳
• 钢轨罐道：侧向刚度小，易造成容器横向摆动， 刚性罐耳磨损太大，所以，一般用于提升速度和 终端载荷都不大的提升容器。
1.刚性组合罐道
•刚性组合罐道的 截面是空心矩形， 由槽钢焊接而成。