第一章礦井提升設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理第一節(jié)礦井提升設(shè)備的主要組成部分１.提升機(jī)礦井提升機(jī)是礦井提升設(shè)備中的動力部分,由電動機(jī)、減速器、主軸裝置、制動裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺等組成。我國目前廣泛使用的提升機(jī)可分為兩大類：單繩纏繞式提升機(jī)（分為小絞車（滾筒直徑２m以下)和提升機(jī))和多繩摩擦式提升機(jī)及內(nèi)裝飾提升機(jī)一、單繩纏繞式提升機(jī)單繩纏繞式提升機(jī)的工作原理:把鋼絲繩的一端固定到提升機(jī)的滾筒上,另一端饒過井架上的天輪懸掛提升容器.這樣，利用滾筒轉(zhuǎn)動方向不同,將鋼絲繩纏上或松放，以完成提升或下放容器的工作。按滾筒數(shù)目不同，單繩纏繞式提升機(jī)有單滾筒和雙滾筒提升機(jī)兩種。雙滾筒提升機(jī)在主軸上裝有兩個滾筒，其中一個與主軸用鍵固定連接,稱為固定滾筒或死滾筒；另一個滾筒滑裝在主軸上，通過調(diào)繩離合器與主軸連接,稱為游動滾筒或活滾筒。將兩個滾筒做成這種結(jié)構(gòu)的目的,是為了在需要調(diào)繩及更換提升水平時，兩個滾筒可以有相對運動。單滾筒提升機(jī)只有一個滾筒,一般用于單鉤提升。型號意義:1、主軸裝置（1）作用１)纏繞提升鋼絲繩；2）承受各種正常載荷，并將載荷經(jīng)軸承傳給基礎(chǔ)；３）承受在各種緊急事故下所造成的非常載荷；(一般要求在非常載荷作用下，主軸裝置的各部分不應(yīng)有殘余變形。)4）當(dāng)更換提升水平時，調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度(僅限雙滾筒提升機(jī)）。（2）結(jié)構(gòu)主軸裝置包括滾筒、主軸、主軸承及調(diào)繩離合器（雙滾筒特有)等。滾筒的筒殼通過輪輻、輪轂用鍵和軸固定(固定滾筒),筒殼外邊一般均設(shè)有木襯，木襯上車有螺旋導(dǎo)槽,以便使鋼絲繩在滾筒上作規(guī)則排列,并減少鋼絲繩的磨損.２m單滾筒只有一個制動盤，而單滾筒2．５m則有兩個制動盤。當(dāng)單滾筒作雙鉤提升，左側(cè)鋼絲繩為下邊出繩，右側(cè)鋼絲繩為上邊出繩。單鉤提升時為上邊出繩，單滾筒由于調(diào)繩不方便，為此做成雙滾筒.雙滾筒的左滾筒通過調(diào)繩離合器與主軸連接。(3）調(diào)繩離合器1）作用使活滾筒與主軸連接或脫開，以便在調(diào)節(jié)繩長或更換提升水平時,使活滾筒與死滾筒有相對運動。2)種類調(diào)繩離合器可分三種即齒輪離合器、摩擦離合器、蝸輪蝸桿離合器.ＪK型提升機(jī)采用齒輪離合器。3)齒輪離合器a、結(jié)構(gòu)（圖1-1)圖1—１齒輪調(diào)繩離合器b、控制系統(tǒng)圖１—2離合器打開：壓力油→Ｋ管→ｎ→m→ｓ→r（壓力油將活塞銷頂起,活塞銷下端離開輪轂凹槽，解除閉鎖,同時使r的空間與j孔相通)→ｊ→i→h→ｇ→f→ｅ→離合油缸左腔；離合油缸右腔→d→c→b→a→L管→油池。缸體帶動外齒輪向左移動,直到與內(nèi)齒圈脫開.離合器合上：壓力油→L管→a→b→c→d→離合油缸右腔；離合油缸左腔→e→f→ｇ→ｈ→i→ｊ→p→q→s→m→n→Ｋ管→油池。缸體帶動外齒輪向右移動，直到與內(nèi)齒圈嚙合。注意：連鎖閥的閥體固定在外齒輪的側(cè)面,閥中的活塞銷靠彈簧的作用插在輪轂的凹槽中,可以防止提升機(jī)在運轉(zhuǎn)中離合器齒輪因震動等原因自動脫開圖1－2調(diào)繩離合器的控制系統(tǒng)(三）制動系統(tǒng)作用：１、正常停車２、工作制動3、安全制動4、雙滾筒提升機(jī)在更換水平、調(diào)節(jié)繩長或更換鋼絲繩時，能閘住游動滾筒.制動系統(tǒng)由制動器和傳動機(jī)構(gòu)組成。制動器是直接作用于制動輪或制動盤上產(chǎn)生制動力矩的部分,分為盤式和塊式;傳動機(jī)構(gòu)是控制及調(diào)節(jié)制動力矩的部分，分為油壓、壓氣、彈簧式。JＫ型提升機(jī)采用的是液壓站與盤式制動器配合構(gòu)成的盤式制動系統(tǒng).1、盤式制動器（1）結(jié)構(gòu)（２）工作原理1）松閘2）抱閘2、液壓站（1）作用1)在工作制動時，產(chǎn)生不同的工作油壓，以控制盤式制動器獲得不同的制動力矩;2）在安全制動時，實現(xiàn)二級安全制動；3）控制調(diào)繩裝置（２）工作原理圖1－３１)工作制動2）安全制動３)調(diào)繩裝置圖1-3液壓站工作原理二、多繩摩擦式提升機(jī)多繩摩擦式提升機(jī)其特點是靠鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力傳動。這種提升機(jī)由于具有安全可靠、體積小、質(zhì)量小,適用于深井提升等優(yōu)點,在我國礦井提升中得到廣泛應(yīng)用.三、內(nèi)裝式提升機(jī)從提升機(jī)的工作原理來看,它亦屬于摩擦提升范疇,但它實現(xiàn)了內(nèi)裝。所謂內(nèi)裝，就是將拖動電機(jī)直接裝載摩擦輪內(nèi)部，使電機(jī)轉(zhuǎn)子與摩擦輪成為一體。它把由電動機(jī)、減速器和摩擦輪組成的常規(guī)式,發(fā)展成為省去減速器,而使摩擦輪相當(dāng)于電動機(jī)的轉(zhuǎn)子，主軸相當(dāng)于電動機(jī)定子的高度機(jī)電合一的結(jié)構(gòu)新穎的提升機(jī)。2。提升鋼絲繩作用：一、鋼絲繩的結(jié)構(gòu)組成:鋼絲→股＋繩芯（纖維繩芯(常用)、金屬繩芯）。材質(zhì):1、鋼絲為優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼，一般直徑為0.４~４㎜。礦井提升抗拉強(qiáng)度一般采用1700Ｍpａ以下的。2、鋼絲繩表面光面和鍍鋅(常用于摩擦提升）兩種.鋼絲的表面狀態(tài)標(biāo)記代號為:光面鋼絲，NAT;Ａ級鍍鋅鋼絲，ZAA；AＢ級鍍鋅鋼絲，ＺAB；B級鍍鋅鋼絲,ＺBB。3、繩芯分金屬芯纖維芯。纖維繩芯作用:(１）減少股間鋼絲的接觸應(yīng)力；（２）緩和彎曲應(yīng)力;（3)儲存潤滑油,防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕。金屬繩芯的特點:與相同斷面的纖維繩芯相比，金屬斷面大，抗破斷能力大,具有耐橫向壓力大，不易變形等優(yōu)點。但其柔軟性差，不耐腐蝕。繩芯的標(biāo)記代號：纖維芯(天然或合成的)，F(xiàn)C；天然纖維芯，NF;合成纖維芯，SF；金屬絲繩芯,ＩWR;金屬絲股芯，IWS。二、鋼絲繩的分類、特點及應(yīng)用（一)分類及特點１、按鋼絲繩的捻法分可分為右交互捻（ZS)、左交互捻(SZ）、右同向捻（ZZ)、左同向捻(SＳ)四種。標(biāo)記代號中，第一個字母表示鋼絲繩的捻向;第二個字母表示股的捻向;“Z”表示右捻向,“S”表示左捻向。左捻:按左螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。右捻:按右螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。交互捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相反。同向捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相同。特點：同向捻鋼絲繩柔軟，表面光滑,接觸面積大,應(yīng)力小，使用壽命長,繩有斷絲時，斷絲頭部會翹起便于發(fā)現(xiàn),所以礦井提升多用同向捻鋼絲繩。但同向捻鋼絲繩有較大的恢復(fù)力，穩(wěn)定性較差,易打結(jié)。交互捻鋼絲繩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定2、按鋼絲在股中互相接觸情況分（１)點接觸鋼絲繩股中各層鋼絲捻距不等，鋼絲間呈點接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩造價較低,但鋼絲間接觸應(yīng)力大,特別是鋼絲繩在繞過滾筒和天輪時,鋼絲有應(yīng)力集中和二次彎曲現(xiàn)象,所以壽命較短。（2）線接觸鋼絲繩股中各層鋼絲以等捻距捻制,鋼絲間呈線接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩工作時應(yīng)力降低，耐疲勞性能好，結(jié)構(gòu)緊密，無二次彎曲現(xiàn)象,壽命較長.（3)面接觸鋼絲繩它是將線接觸鋼絲繩股進(jìn)行特殊碾壓加工，使鋼絲產(chǎn)生塑性變形而呈棉接觸狀態(tài)，然后再捻制成繩的。面接觸鋼絲繩具有結(jié)構(gòu)緊密,表面光滑,不易變形,鋼絲間接觸面積大,剛性強(qiáng)和耐磨損等優(yōu)點3、按繩股斷面形狀分(1）圓形股繩繩股斷面為圓形。這種繩易于制造,價格低，是礦井提升應(yīng)用最多的一種鋼絲繩.(2）異形股繩繩股斷面形狀有三角形和橢圓形兩種。三角股鋼絲繩：強(qiáng)度比同直徑圓形股繩要高，承壓面積大,外層鋼絲磨損小；外層鋼絲粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時，過渡比較穩(wěn)定;壽命比圓形股長.橢圓股鋼絲繩：支撐面積大、抗磨損性能好，但繩的穩(wěn)定性差,不適于承受較大的擠壓力。這種繩股多用來與其它繩股捻制成多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。3.提升容器一、提升容器的種類按用途和結(jié)構(gòu)可分為：箕斗、罐籠、礦車、吊桶等。箕斗分為立井箕斗和斜井箕斗，專用于主提；罐籠既可用于主提,也可用于副提；礦車斜井提升；吊桶立井井筒開鑿時的提升二、罐籠罐籠按其構(gòu)造不同可分為普通罐籠和翻轉(zhuǎn)罐籠,后者應(yīng)用較少。普通罐籠有單層、多層和單車、雙車以及單繩、多繩之分.標(biāo)準(zhǔn)普通罐籠按固定車廂式礦車名義裝載質(zhì)量確定為1t、１.5t、３ｔ三種形式。１、立井普通罐籠型號意義（1)單繩罐籠如：GLS—1×１/１、GLGY—１×2/2（２）多繩罐籠2、罐籠的主要結(jié)構(gòu)圖1-４單繩1t單層普通罐籠.提升鋼絲繩繞過雙面夾緊楔形繩環(huán)與罐籠的主拉桿連接。罐籠是由橫梁、垂直立柱通過鉚接和焊接結(jié)合成的金屬框架結(jié)構(gòu)，周圍用不同厚度的鋼板包圍，罐籠四角為切角型式，這樣既有利于井筒布置又制作方便。罐籠頂部有半圓弧形淋水棚和可以打開的罐蓋，以供運送長材料用,罐兩端設(shè)有簾式罐門，為了將礦車推進(jìn)罐籠，罐籠底部敷設(shè)軌道,為了防止提升過程中發(fā)生跑車事故裝有阻車器。在罐籠上設(shè)有罐耳并使其緊靠在罐道上保證罐籠平穩(wěn)的沿著罐道運行。罐道可分為剛性及柔性兩種,剛性罐道有鋼軌罐道、木罐道及組合罐道三種；柔性罐道即鋼絲繩罐道.罐籠上部還設(shè)有防墜器（又稱為斷繩保險器）。圖1—4單繩1ｔ單層普通罐籠結(jié)構(gòu)4.井架與天輪一、井架是礦井地面的重要建筑物之一，它用來支持天輪和承受全部提升重物，固定罐道和卸載曲軌,架設(shè)普通罐籠的停灌裝置等。井架有木井架,金屬井架,混凝土井架，裝配式競價等。（1）木井架：用于服務(wù)年限較短（6～8年)、產(chǎn)量較低的小型礦井（２）金屬井架:目前使用較為廣泛,構(gòu)建可在工廠制造，工地進(jìn)行安裝。服務(wù)年限長，耐火性好，彈性大,能適應(yīng)提升過程中發(fā)生的振動。但成本較高，鋼材消耗大，容易腐蝕，故必須注意保護(hù),每年都應(yīng)涂防腐劑一次。（3）混凝土井架：其優(yōu)點是節(jié)省鋼材,服務(wù)年限長，耐火性好,抗震性強(qiáng).缺點是自重大，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)，因而成本高,施工期長。(4）裝配式井架:用鋼管河槽鋼裝配而成。用于豎井開鑿施工井架，其優(yōu)點是便于運輸和拆裝。二、天輪是礦井提升系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，安裝在井架上,作支撐引導(dǎo)鋼絲繩轉(zhuǎn)向之用.可以分為三種:（1)井上固定天輪：輪體只作旋轉(zhuǎn)運動，主要用于豎井提升及斜井箕斗提升。(2)鑿井及井下固定天輪（3）游動天輪:輪體除作旋轉(zhuǎn)運動外，還可沿軸向移動，主要用于斜井串車提升。第二節(jié)礦井提升設(shè)備的工作原理礦井提升設(shè)備是聯(lián)系礦井井下與地面的“咽喉”設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)中占有特別重要的地位，它的用途是沿井筒提升有用礦物和矸石,升降人員，設(shè)備，下放材料等。礦井提升系統(tǒng)根據(jù)傾角及提升容器的不同分為以下幾種：豎井普通罐籠提升系統(tǒng)：其原理是其中一個罐籠位于井底進(jìn)行裝車,另一個罐籠則位于井口出車平臺,進(jìn)行卸車,兩條鋼絲繩的兩端，一端與罐籠相連，另一端繞過井架上的天輪,纏繞并固定在提升機(jī)的滾筒上。滾筒旋轉(zhuǎn)即可帶動井下的罐籠上升，地面的罐籠下降,使罐籠在井筒中上下往復(fù)運動，進(jìn)行提升工作。斜井串車提升系統(tǒng)：其工作原理是兩條鋼絲繩的兩端，一端與若干個礦車組成的串車相連，另一端繞過井架上的天輪纏繞并固定在提升機(jī)的滾筒上，通過井底車場，井口車場的一些裝卸載輔助工作，滾筒旋轉(zhuǎn)即可帶動串車組在井筒中往復(fù)運動，進(jìn)行提升工作。?第二章副井提升設(shè)備選型計算第一節(jié)罐籠的選擇已知下列基本參數(shù)：礦井年產(chǎn)量：An=150104ｔ／年最大班下井人數(shù)：５80人每班出矸：400t下材料、設(shè)備：３8次下炸藥：2次保健車：2次副井井筒深度：＝29０m礦井年工作日：天礦井日工作小時數(shù)：運送最重設(shè)備質(zhì)量：１5t矸石散集容積質(zhì)量：１．76t/m3礦車規(guī)格：MＧ3.３-９Ｂ1．確定合理的經(jīng)濟(jì)速度=0.4=0．4式中：H——提升高度（ｍ);-—裝載高度(m），=０;——礦井深度（m)，＝290ｍ；-—卸載高度（m)，=0;則：=０.４＝0.４=６。８1ｍ/ｓ2．估算一次提升循環(huán)時間式中：——提升加速度，罐籠一般取0．５-０。７m/s2估取=0.5m／s２—-罐籠在卸載曲軌內(nèi)爬行時間,取=５s；θ--罐籠裝載時間（休止時間）休止時間不同，可查表。則：=++υ+θ=＋＋５＋θ=56。2+θ3.提升容器的選擇由于礦車型號是ＭG3．3－９Ｂ,有關(guān)礦車數(shù)據(jù)如下：容積：v=3.3m3礦車高：H＝13０0ｍm礦車自重:q＝127０ｋｇ則Q矸石=rv=1.76×3.3=５。8０8(ｔ)由于下放最重件1５噸，所以三噸礦車單層雙側(cè)普通罐籠GLGＹ-3×1／1，查表得，Q載重＝672０ｋｇ，Ｑ自重=４500kg查表可知對于單層罐籠，兩側(cè)進(jìn)車θ=１5s，其他情況可按規(guī)定相應(yīng)取得,則每次提升不同物品所需時間如下:提矸時:Tx１'＝56。２＋１5=71。２ｓ提人時：Ｔｘ２＇=5６。2+24＝8０.2s下放保健車:Tx３’=５6.2+１5＝71.2s下放炸藥:Tx4'=56.２+2×6０=176.2s下放材料：Tx５’=5６．2+３８=9４.2s同時《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：要求最大下井作業(yè)必須在40ｍｉn內(nèi)完成;罐籠提升最大班作業(yè)時間必須小于5小時，因此必須在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)。在計算最大班下井人員，矸石及材料提升時間應(yīng)該遵守下列規(guī)定：①升降工人時間,按下井工人提升時間的1。５被計算；②升降其他人員時間，按升降工人時間的２0％計算；③提升矸石量按下井日出矸量的50％考慮；能夠運送井下設(shè)備的最大最重部件；所以,每班運輸不同材料所需時間如下:提矸時:T1=71．2×7１.2×=49３1。６s式中Ag―每班出矸率￣T/班.提人時：T２=Ｔx2＇×=80。2×=1９38.2s下放材料：Ｔ5=Ｔx5’×＝９4.２×=１7８９.8s下放保健車：T3＝Tx３＇×2＝71。2×２=14２.４s下放炸藥：T４=Tx4＇×2＝176。2×２=３52.4ｓ總提升時間T=T1+Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４+T5=4931．6+１93８．2+142.4+３52。4＋１７89.8=９154．３ｓ=2。67(h）＜5（ｈ)T2=1９３8。2（s）=32(mｉn）<４0（ｍin)?兩個要求均符合，所以選擇GＬGY－3×1/１型單層車單繩罐籠合適第二節(jié)選擇提升鋼絲繩副井提升作業(yè)多種多樣,應(yīng)以最終的終端載荷來計算并選擇鋼絲繩，提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的重要組成部分,它直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的安全，還是提升系統(tǒng)中經(jīng)常更換的易耗品．在礦井提升中，根據(jù)用涂,選用合適的鋼絲繩，揚(yáng)長避短，充發(fā)揮它們的作用。決定鋼絲繩的類型，首先應(yīng)按以下原則確定:(1）使用中不松股;（2）符合使用場合及條件；(３)特別注意作業(yè)的安全。同時還應(yīng)考慮以下因素：（１)在靜筒淋水大，水的酸堿度高，以及在出風(fēng)井中,由于腐蝕嚴(yán)重,應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩;(2）在磨損嚴(yán)重條件下使用的鋼絲繩,如斜井提升等，應(yīng)選用外層鋼絲盡可能粗的鋼絲繩;(3)彎曲疲勞為主要損壞原因時，應(yīng)選用接觸式或三角股繩;(4）實踐證明，提升鋼絲繩用同向捻繩較好，多繩摩擦提升用左右捻各半：單繩纏繞式提升鋼絲繩的選用原則是:為防止纏繞是松捻，鋼絲繩的捻向應(yīng)與繩在卷筒上纏繞時的螺旋線方向一致，目前單繩纏繞多為右旋,所以多選右同向捻繩；（5）罐道繩最好用半密封繩或三角股繩,表面光滑，耐磨損；（6)用于溫度高或有明火的地方.如矸石山等，最好用金屬繩芯鋼絲繩。提升鋼絲繩是煤礦提升運輸系統(tǒng)的一個重要組成部分,因此,《煤礦安全規(guī)程》對礦井提升鋼絲繩有專門規(guī)定。近年來,盡管各礦按照規(guī)定要求加強(qiáng)了提升鋼絲繩的檢查和保養(yǎng)，但是,每年任然有斷繩事故發(fā)生。副井提升作業(yè)復(fù)雜多變，通常以提升矸石為準(zhǔn)來選擇鋼絲繩,但在選繩之后應(yīng)對提人時的安全系數(shù)進(jìn)行驗算，以保證安全。１.單繩端荷重Qd=Q＋Ｑｚ式中: ——?一次提升量，=6７２0ｋg；——容器質(zhì)量，＝４５0０ｋg;則：Ｑd＝Ｑ＋Qｚ＝67２0＋４５00=11２2０kｇ繩端荷重Gd=Ｑｄg＝11２２０×10=11２２００Ｎ2.鋼絲繩懸垂長度式中：-—井架高度，近似取值=25m；——礦井深度,=２90ｍ;——裝載高度，=0ｍ;則:Ｈc＝25m+2９0ｍ+0m=315m3．鋼絲繩單位長度質(zhì)量式中：-—鋼絲繩單位長度質(zhì)量（);——鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度,取=170；ｍ——鋼絲繩的靜力安全系數(shù)，查表取m=9。2；則:Ｐk′==６．６查鋼絲繩規(guī)格表選用鋼絲繩４6ＮAT６×Ｉ9股（1＋6＋12)＋NF１665ＺZ190663GＢ87０7—８8其技術(shù)特征為：鋼絲繩直徑：d＝４６mｍ;繩中最粗鋼絲直徑：D＝３．0mm；鋼絲繩全部鋼絲斷裂力總和：QＤ=１３65０00Ｎ;每米重：p=７.611／m。４.鋼絲繩安全系數(shù)校核m=９.9〉９。2所選鋼絲繩滿足安全要求，合格可用。5.鋼絲繩的使用與維護(hù)使用中的鋼絲繩潤滑是非常重要的,它關(guān)系到鋼絲繩的使用壽命及安全運行。潤滑的作用歸納有三：保護(hù)鋼絲不銹蝕；起潤滑作用,減少鋼絲繩的磨損；防止?jié)駳狻⑺纸肜K內(nèi)，并補(bǔ)充繩芯油量.在使用中要正確地選用潤滑油。對潤滑油提出以下要求：粘稠性好，能使油脂緊密粘附在繩上,振動、淋水也甩沖不掉;要有較好的粘溫特性，低溫時不硬化，高溫時不流失；防銹和潤滑性能好，應(yīng)含酸堿性,應(yīng)有一定的透明度,以便發(fā)現(xiàn)磨損及斷絲。6．鋼絲繩的檢查和試驗提升鋼絲繩每天必須以0．3m/s的速度進(jìn)行詳細(xì)檢查并記錄斷絲情況.有關(guān)斷絲和鋼絲繩斷面縮小的極限要求和換繩要求見《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。鋼絲繩如遭受卡罐或突然停車等猛烈拉伸時必須立即停車檢查,遭受沖擊拉伸的一段如果長度增長0.5％以上或有明顯損傷，應(yīng)更換新繩。多繩纏繞時由下層轉(zhuǎn)到上層的一段繩，由于磨損嚴(yán)重,必須加強(qiáng)檢查并且每季度移繩四分之一圈。鋼絲繩的檢查方法目前大量采用眼睛觀察和用手擄繩檢查，這不僅勞動條件差而且不能檢查繩內(nèi)部斷絲情況，為此國內(nèi)外已研制出了多種鋼絲繩探傷儀器.例如“GXT－1型鋼絲繩在線無損探傷儀”，采用漏磁交聯(lián)放大原理檢查鋼絲繩內(nèi)外斷絲、磨損、銹蝕；對鋼絲繩接頭焊點及斷面等有一定的定性、定量精度.新繩在使用前均應(yīng)進(jìn)行試驗.試驗合格的備用鋼絲繩必須妥善保管.使用中的鋼絲繩必須定期試驗,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定除摩擦式提升機(jī)用鋼絲繩和平衡尾繩以及30度以下斜井專為升降物料用的鋼絲繩外，提升鋼絲繩在使用過程中要定期作剁繩頭試驗.升降人員或升降人員和物料的鋼絲繩自懸掛之日起每隔６個月試驗1次，升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時起經(jīng)過１年以后進(jìn)行第一次試驗,以后每隔6個月試驗1次。鋼絲繩的試驗應(yīng)嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》。第三節(jié)選擇提升機(jī)和天輪卷筒的直徑和寬度是纏繞式提升機(jī)的基本參數(shù)，《規(guī)程》規(guī)定：選擇卷筒直徑的原則是使鋼絲繩繞經(jīng)卷筒時產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力過大,保持鋼絲繩的一定承載能力和使用壽命,理論和實踐都證明,繞經(jīng)天輪及卷筒的鋼絲繩彎曲應(yīng)力的大小，以及疲勞壽命，取決于卷筒和鋼絲繩直徑比。在同一鋼絲繩直徑條件下，卷筒直徑越大，彎曲應(yīng)力越低；在不同繩直徑，相同卷直徑條件下，繩徑越小,即D∕ｄ越大，彎曲應(yīng)力越低。表明在不同的D∕d彎曲條件下，鋼絲繩試驗荷載與其耐久性的關(guān)系。在相同試驗荷載時，D∕ｄ值越大，鋼絲繩承受的反復(fù)彎曲次數(shù)越高，壽命越長。基于以上原因《規(guī)程》規(guī)定:對于安裝在地面上的提升機(jī):80ｄ≤D120０δ≤D對于安裝在井下的提升機(jī):D≥６0dD≥９00δ１.提升機(jī)卷筒直徑D《規(guī)程》規(guī)定：井上提升滾筒圍包角大于90度的天輪，最小直徑與鋼絲繩直徑之比不得小于80；立井天輪與鋼絲繩二者直徑比不得小于12０0。則：ｍm據(jù)此選用－4∕１0.5A提升機(jī)，其技術(shù)特征為：卷筒直徑D=4m；卷筒寬度B=2.1m；許用最大靜張力；Fjｍ=２1Ｔ最大靜張力差;Fｊｃ＝1４T變位重量;Ｇj＝３00ＫN減速器最大輸出動扭矩；Mnｍ=３０００0TM兩卷筒中心距S=2２６0mm。最大鋼絲繩直徑：47。5mm減速器速比:10．5校核如下；《規(guī)程》規(guī)定：立井中升降人員和物料的滾筒上只作單層纏繞。2。實際需要卷筒的容繩寬度式中３0—試驗繩長３摩擦圈數(shù)ε—相鄰圈間間隙,取０．003ｍ則4.鋼絲繩實際最大靜張力的校驗＋7。6１１×300×10=135０3３N<2100０0N5。鋼絲繩實際最大靜張力差的校驗Fjc＝Q+ＰH=672０+7。6１1×３００×1０=295５3<140０00N由以上鋼絲繩實際最大靜張力和最大靜張力差的校驗可知所選提升機(jī)強(qiáng)度滿足要求。6。天輪的選擇繩槽半徑Ｒ應(yīng)符合下式要求：根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇ＴＳM—型天輪，其參數(shù)如下：天輪直徑：4m；天輪繩槽半徑：25mm;全部鋼絲繩破斷裂總和:13６50０0N；變位重量:13０0０Ｎ。第四節(jié)提升機(jī)與井筒相對位置的計算提升機(jī)對于井筒的相對位置，系根據(jù)卸載作業(yè)方便，地面運輸?shù)暮喕约霸O(shè)備運行的安全而定。所有這些都應(yīng)在礦井工業(yè)工廠的總體布置中解決。一般采用普通罐籠提升時，提升機(jī)房位于重車運行方向的對側(cè)，用箕斗提升時,提升機(jī)房位于卸載方向的對側(cè)。井架上的天輪，根據(jù)提升機(jī)的類型和用途，容器在井筒中的布置以及提升機(jī)房地點等，裝在同一水平軸線上，或同一垂直面上。提升機(jī)安裝地點選好以后，要確定影響提升機(jī)相對位置的五個因素，他們相互制約相互影響。１．確定井架高度式中Hr—容器高度，對罐籠查得7.25m;Hg—過卷高度,對罐籠v<３m/ｓ，Hg≥４m;所以Hj＝7．25+10＋０。75×=18.７5ｍ取Ｈj=２0m，由于在選擇鋼絲繩時暫取15嗎，但相差不大，故不需要再檢查鋼絲繩的安全系數(shù)2。計算卷筒中心至井筒中鋼絲繩間的水平距離確定Ｌs=20m3．計算鋼絲繩弦長式中Ｃ0—滾筒中心與井口的水平高度Ｃ０＝e+h+h0（e為提升機(jī)滾筒中心線高出室內(nèi)地面的高度，查表得０.7ｍ，ｈ為提升機(jī)房屋內(nèi)外的標(biāo)高差，取0。2m。h0為提升機(jī)房外地坪與井口的標(biāo)高,ｈ0＝0。3m)則:C0＝０.7+０．2＋０。３=１．2m所以因為<6０ｍ故不會引起繩弦強(qiáng)烈跳動，鋼絲繩弦長合理。４．內(nèi)外偏角α1α2的計算式中B—滾筒寬度2.1m；ｓ—罐籠中心距，根據(jù)罐籠的寬度選；α—兩滾筒間隙α＝Ｌ—Ｂ＝2。26-2．1=0。16m(Ｌ為滾筒中心距）；ｄ—鋼絲繩直徑４6mm；ε—鋼絲繩圈間間隙取3mｍ.利用驗算LX:式中Ｂ′—鋼絲繩在滾筒上實際寬度1.9m選取由于弦長46﹤６０，不需加限副裝置.所以LS=４4.8m,取４５ｍ則：實際外偏角α１：實際外偏角α2：=0.09０﹤1015’其中１0３0'，101５＇分別為不咬繩時的允許外,內(nèi)偏角.上出繩角β2＝下出繩角β1=鋼絲繩上下出繩角合格。第五節(jié)預(yù)選提升電動機(jī)在進(jìn)行提升設(shè)備方案比較時,需要初步確定提升電動機(jī)，而在進(jìn)行提升設(shè)備動力學(xué)計算之前也要進(jìn)行電動機(jī)的預(yù)選。一般情況下先預(yù)選電動機(jī),動力學(xué)計算完后再進(jìn)行電動機(jī)的驗算。初選電動機(jī)的依據(jù)是:電動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速及電壓等級三個方面的要求。1．估算電動機(jī)的功率P=RＱgVmΦ/１000ηj式中R—礦井阻力系數(shù)，罐籠取1。2;Φ—動力系數(shù),罐籠提升1.4；ηj—減速器傳動效率,一級傳動取0.9~0．９5,二級傳動取0．85；Ｖm—由于是副井提升，在滿足要求的前提下初選７m/ｓP＝１.２×52８0×9。８×7×１。４/1００0×0。85＝71５.9KW２．確定電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù)與電動機(jī)額定功率由此選用YR800－16／173０型電動機(jī)，其參數(shù)查表如下：額定功率:80０KW；最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比:λm＝２．16;額定轉(zhuǎn)速：３７0r／ｍiｎ;飛輪轉(zhuǎn)速:４05１ｒ/min。電動機(jī)轉(zhuǎn)子變位重力為：Md=3.提升機(jī)實際最大提升速度Vｍ＝πｄne/６0i＝３．1４×370/60×1０。５=７．38m/s4.提升系統(tǒng)變?yōu)橘|(zhì)量的計算提升機(jī)在提升過程中，提升速度是變化的,而且其負(fù)載也是變化的。在提升系統(tǒng)動力學(xué)方程中，有提升系統(tǒng)各運動部分慣性力之和一項,而系統(tǒng)中各部件既有作直線運動，又有做旋轉(zhuǎn)運動,使得計算總慣性力時很不方便。為了簡化計算,可以用一個假想的集中在卷筒園周圍表面的當(dāng)質(zhì)量來代替提升系統(tǒng)所有運動部分的質(zhì)量,稱為總變位質(zhì)量。一次提升量:Ｑ=6720ｋｇ容器自重：２Qz＝2×450０kg鋼絲繩總長:ＬＰ=Ｈc+Ly＋３πD+30=３3５＋46+1２π＋30＝４２8．6８m式中Ｈc-由天輪到井底的懸垂長度；Lｙ-由天輪到提升機(jī)滾筒的長。所以兩根鋼絲繩的質(zhì)量2pＬP＝2×7。６１１×４28。68=6525kｇ提升機(jī)變位質(zhì)量MJ＝3000０kg天輪變位質(zhì)量2Mt＝2×13０0＝260０kg提升系統(tǒng)的總變位質(zhì)量Ｇ=Ｑ+２Qｚ＋2pＬp+Mj+Mｄ+2Mｔ=６7２0+２×4500+6525+30000+2６０0＝５４84５ｋｇ第六節(jié)運動學(xué)參數(shù)計算對于罐籠提升，因無卸載曲軌的限制，故無需初加速階段，開始就以較大的主加速度加速,但是為了準(zhǔn)確停車（使罐籠內(nèi)的軌道與車場軌道對齊），也需要有一爬行階段，因此普通罐籠提升采用五階段速度圖。１．主加速度的確定《規(guī)程》規(guī)定立井中罐籠升降人員時的速度不得超過0.７5m/s２，對升降物料的加減速度沒有規(guī)定，一般在豎井,加減速度最大不超過１.２ｍ/s2.按電動機(jī)過負(fù)荷系數(shù)a1=式中FＰ 啟動階段電動機(jī)產(chǎn)生的平均力FＰ=10．75~0。8７λFｅＦe?電動機(jī)的額定力?按減速器允許最大輸出動扭矩式中Ｍｍax 減速器軸輸出端允許的最大力矩kg。m，最大輸出扭矩為23（t．ｍ）∑M’ 不包括電動機(jī)變?yōu)橘|(zhì)量的提升系數(shù)給的變?yōu)橘|(zhì)量，可按下式計算:按防滑條件算:a1=0。7m/s2在計算容器最小自重時已定，最后取a１＝０。7m／s２2．減速度的確定按自由滑行方式:按防滑條件:式中α＝1930５0＇，μ=０.2時，最后選取α3＝0.８m/ｓ2３.爬行速度和距離按罐籠自動控制：Ｖ４＝0.４m/ｓ;ｈ4＝2m4。速度圖計算已知：主加速時間：6.８s主加速行程:1６.2m減速時間：5．45s減速行程:5．４5＝１4．1ｍ爬行時間：等速行程：=3００－0—1６。2-１４。1－２=26７。7m等速時間:５6．2s制動時間:式中末減速度a5一般取0．３~0。5m/s2一次提升循環(huán)時間：=0+６．8+５6．２+５。4５＋５+１+10=８４．45s式中：—-休止時間,具體所裝的材料不同，休止時間不同查表取=１０第七節(jié)動力學(xué)參數(shù)計算加速開始:=（1.2×６７2０＋7.61１×300)×１0+54845×(0。７－0)=1４1８６4.5Ｎ加速終了：=141８６４.５－2×7。611×16。２×１0=1393９8.5N等速開始:＝1３9３９８。5—５48４５×0.7=10１007N等速終了:=1０100７—２×7。6１１×２6７。7×10=60258N減速開始:＝60２5８—54８4５×０.8=1６３82Ｎ減速終了：＝１6382-2×7.61１×１4.1×1０=１４235。7N爬行開始：＝１４2３5.７+54８45×０.8=58１11．７N爬行終了：=5８111。7—２×7.611×２×10=５7807．３N第八節(jié)電動機(jī)容量校驗驗算電動機(jī)的條件:按電動機(jī)溫升條件:按正常過負(fù)荷驗算：按特殊過負(fù)荷驗算。電動機(jī)應(yīng)滿足兩個條件，一溫升條件,二過負(fù)荷能力條件。電動機(jī)額定功率的含義是：電動機(jī)在額定的負(fù)荷下，以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)長期地運行,其繞組的升溫不超過允許值時的輸出功率。提升電動機(jī)屬于短期重復(fù)制工作，電動機(jī)的升溫取決于發(fā)熱量和散熱條件.1。電機(jī)溫升驗算對罐籠提升，==5。26×10１1等效時間的計算:＝=６8.1s等效力的計算:==87864N2.電動機(jī)等效功率的計算=＝4９2KW<80０KW（所選電動機(jī)額定功率為80０KＷ)3.工作過負(fù)荷校驗式中：——力圖中最大拖動力,=１4１865Nλ 電機(jī)的過負(fù)荷系數(shù)，λ=2．1６則:4.特殊過負(fù)荷校驗式中:——調(diào)節(jié)繩長時特殊提升力,取動力系數(shù)則＝1．1×（４5０0＋7。611×３00）×１0=7４616Ｎ=０.61．944因此：從以上校驗結(jié)果可知所選電動機(jī)可用。第九節(jié)電耗及效率計算每提升一次電耗=＝58622９８噸煤電耗:5．4Ｊ/t一次提升有效電耗：提升設(shè)備的效率：η0．55第十節(jié)副井提升平衡作業(yè)表1.最大班下放工人的實際時間每班需運送人員次數(shù)n為ｎ=每班提矸時間作業(yè)所需時間見下表:單位數(shù)量每次數(shù)量每班次數(shù)每次時間（秒）每班時間（分)備注下放工人人58０2９208０。226提升矸石噸40069７1.281.8提升工人人58０２9２080．2２61/2與下放工人同時進(jìn)行下放保健車２7１。22。37估算下放炸藥２1７６．25。8下放材料設(shè)備３894.２60第三章礦井提升設(shè)備的使用和維護(hù)第一節(jié)礦井提升設(shè)備的操作采區(qū)提升設(shè)備的操作一般要求（１）絞車操作必須經(jīng)過培訓(xùn)考試合格后持證上崗.（2）絞車操作工必須了解斜巷長度、坡度、變坡地段、中間水平車場或甩車場、巷道操作工必須熟悉所操作轎車各部的結(jié)構(gòu)，性能及機(jī)械電氣液壓系統(tǒng),熟悉絞車工作原理及操作方法，熟悉信號聯(lián)系方法，會一般性的檢查、維修、潤滑、和保養(yǎng)，會處理一般性的常見故障。（３）絞車支護(hù)方式、軌道狀況，安全設(shè)置配置及規(guī)定牽引車數(shù)（回柱絞車除外)。第二節(jié)提升設(shè)備的使用和維護(hù)1。齒輪傳動式絞車日常檢查與維護(hù)的主要內(nèi)容（１)經(jīng)常檢查各部螺栓、鉚釘、銷軸等連接零件是否松動或滑落，尤其對軸承座螺栓和地腳螺栓應(yīng)特別注意檢查，有松動件應(yīng)及時擰緊，脫落件應(yīng)及時補(bǔ)齊。（２)定期檢查減速箱齒輪嚙合情況,檢查齒輪是否有竄動，齒部磨損是否超限,有無裂紋,斷齒等嚴(yán)重?fù)p傷,油箱中油量是否夠,油是否有變質(zhì)和沉淀物等情況。（３）經(jīng)常檢查潤滑油泵運行是否正常，各潤滑部位油流是否暢通和定量,油圈是否轉(zhuǎn)動，油溫是否正常，否則應(yīng)及時調(diào)節(jié)和更換.（４)定期檢查制動系統(tǒng)的閘輪、閘盤、閘瓦、傳動機(jī)構(gòu)液壓站等工作是否靈活正常,閘塊與閘盤（或閘輪)之間間隙是否符合規(guī)定,保險制動閘的動作是否正常,制動操作手把在施閘時是否還留有全行程1/4的富余行程，制動閘配重錘是否被異物墊住,盤式制動閘蝶形彈簧是否失效。否則應(yīng)及時處理和調(diào)整。（5)經(jīng)常檢查深度指示器絲杠、螺母傳動情況,試驗減速警鈴和過卷保護(hù)開關(guān)，若有動作不靈敏的現(xiàn)象，應(yīng)及時調(diào)整和緊固。（6)檢查主令控制器、保險電磁鐵接觸器、各種繼電器和信號裝置等接觸觸點的燒損情況。若有燒損現(xiàn)象,應(yīng)及時修磨或更換觸點。（7）檢查鋼絲繩在滾筒上纏繞是否整齊,繩頭固定是否牢固,查看鋼絲繩斷絲和磨損的檢查記錄。(8）檢查聯(lián)軸器是否松曠、變形和缺件，檢查聯(lián)軸器軸向竄動和間隙、徑向位移和端面傾斜是否符合要求.及時更換損壞的彈性膠圈,補(bǔ)齊已脫落的銷子、螺母、墊圈等緊固件。（9）經(jīng)常擦拭設(shè)備，清除浮沉雜物,保持機(jī)亮、地凈.２．防爆液壓絞車日常檢查和維護(hù)的主要內(nèi)容(1）認(rèn)真檢查絞車各部螺栓、銷子、螺母等連接件是否有松動、脫落現(xiàn)象