模塊6多繩摩擦提升

1、第一節(jié) 概述隨著礦井開采深度的增加和一次提升量的增大，如仍采用單繩纏繞式提升，就必須制造和選用更大的提升機滾簡和直徑更粗的鋼絲繩，不但會使設備的尺寸加大，投資增加，并帶來制造、使用和維護上的一系列問題。正是在這種條件下，制成了單繩與多繩摩擦式提升機。摩擦式提升與單繩纏繞式提升的不同之處在于鋼絲繩不是纏繞在滾筒上，而是搭放在主導輪上。兩個提升容器分別懸掛在鋼絲繩的兩端（或一端懸掛提升容器，另一端懸掛平衡錘），當提升電動機通過減速器帶動主導輪轉動時，主導輪上的摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力便帶動鋼絲繩隨著主導輪一起轉動，完成提升和下放重物的任務。多繩摩擦式提升設備根據(jù)布置方式不同可分為井塔式和落地式

2、兩種類型，如圖11-1.圖11-2所示。井塔式多繩摩擦提升是把整套提升機安置在井塔的頂層，它的優(yōu)點是不受礦井地形的限制布置緊湊，節(jié)省工業(yè)廣場用地，天輪、鋼絲繩不暴露在雨雪中，改善了鋼絲繩的工作條件，但是建造井塔費用較高，初期投資較大。落地式多繩摩擦提升是把提升機安裝在地面上，其優(yōu)點是井架建造費用較小，減少了礦井的初期投資，并且可提高抵抗地震災害的能力。我國過去多采用井塔式，20世紀70年代以來開始采用落地式。井塔式多繩摩擦提升可分為無導向輪和有導向輪兩種，有導向輪的優(yōu)點為：兩提升容器的中心距不受摩擦輪直徑的限制，可減小井筒斷面；可加大鋼絲繩在主導輪上的圍包角。缺點是鋼絲繩產(chǎn)生反向彎曲，影響使用

3、壽命。因此，在設計時應盡可能優(yōu)先考慮無導向輪系統(tǒng)。1、多繩摩擦式提升機的優(yōu)點與單繩提升機比較，多繩提升機的優(yōu)點是：(1)因為鋼繩不是纏繞在卷筒上，而是搭在主導輪(卷筒)上，所以提升高度不受卷筒容繩量的限制，特別適合于深井提升；(2)由于載荷是由數(shù)根鋼繩承擔，所以提升鋼繩直徑比相同載荷下的單繩提升的小;主導輪直徑也較小，因此，在相同提升載荷下，多繩提升機具有體積小、重量輕，節(jié)省材料，容易制造、安裝和運輸方便等特點；(3)由于多繩提升機的運動質量小，故提升電動機的容量和電耗就相應減小(4)在卡罐和過卷時有打滑的可能性，可以避免斷繩事故的發(fā)生；(5)提升設備的安全性高(因為繩數(shù)多，同時斷繩的可能性很

4、小)，可以不設斷繩保險器；(6)當采用數(shù)目相同的左捻和右捻鋼繩時可以消除由于鋼繩松捻而形成的容器罐耳對罐道的作用壓力，從而減小容器的運行阻力和罐道的磨損。多繩提升的缺點是：(1)數(shù)根鋼繩的懸掛、更換、調整、維護和檢修工作復雜；(2)當一根鋼繩損壞而需要更換時，為了保持每根鋼繩都具有相同的工作條件，往往需要更換所有的鋼繩；(3)因為不能調節(jié)繩長，所以雙容器提升時不能同時用于多中段提升，也不適用豎井開鑿時的提升工作；(4)由于提升鋼繩和主導輪上的襯墊間有蠕動現(xiàn)象，故對鋼繩及襯墊的磨損有一定的影響，對深度指示器的準確性也有影響。綜上所述，多繩提升的優(yōu)點是顯著的。三、多繩摩擦式提升機的技術規(guī)格國產(chǎn)多繩

5、摩擦式提升機有JKM、JKMD系列和JKD系列，在我國大中型及特大型礦井中，已得到越來越廣泛的應用。JKD型、KM型及JKMD型多繩摩擦式提升機的技術規(guī)格見表，其外形布置如圖所示。一、摩擦提升的傳動原理多繩摩擦式提升機的工作原理不同于纏繞式提升機，它是依靠鋼絲繩與摩擦襯墊之間的摩擦力來傳遞運動的，其摩擦力對多繩摩擦提升機的正?？煽窟\行有著極為重要的影響。如圖所示。其傳動形式屬于撓性體摩擦傳動。根據(jù)撓性體摩擦傳動的歐拉公式，則有式中 重載側上升側）鋼絲繩的張力，N； 空載側（下放側）鋼絲繩的張力，N； 自然對數(shù)的底； 鋼絲繩與摩擦襯墊之間的摩擦系數(shù)，通常取 ； 鋼絲繩對主導輪的圍包角，rad。當

6、主導輪經(jīng)減速器被電動機帶動轉動時，所傳遞的最大摩擦力等于兩側鋼絲繩的張力差即eFFkzzFkFe) 1(maxeFFFFkkz多繩摩擦提升設備的工作原理與單繩纏繞式提升設備不同。因為是“多繩”，就產(chǎn)生了數(shù)根鋼絲繩的張力如何平衡的問題，又因為其傳動原理為“摩擦傳動”，亦就產(chǎn)生了如何防滑的問題以上兩個方面構成了多繩摩擦提升的特殊問題，因而其機械結構也有其特殊性。多繩摩擦提升機由主軸裝置、制動裝置、減速器、深度指示器、車槽裝置及其他輔助設備組成。其制動裝置、操縱臺等與7K型單繩纏繞式提升機基本相同，在此，僅介紹其他部件的主要結構特點。一、主軸裝置及導向輪如圖所示為多繩摩擦式提升機的主軸裝置結構之一。

7、主軸法蘭盤(或輪毅）與摩擦輪輻采用高強度螺栓連接，借助螺栓壓緊輪輻與夾板間的摩擦力傳遞扭矩。這種結構便于拆裝及運渝，但制造要求較高。(一)主導輪的摩擦襯墊摩擦襯墊是摩擦提升機重要部件，它承擔著提升鋼絲繩重量、容器自重、貨載重量、平衡尾繩重量以及運行時的各種動載荷與沖擊載荷所以它必須有足夠的抗壓強度。此外，它與鋼絲繩之間還必須具有足夠的摩擦系數(shù)，從而使提升機達到設計生產(chǎn)能力，并防止提升過程中的滑動。因此摩擦村墊材質的優(yōu)劣對摩擦提升機的工作性能、應用范圍、工作安全等都有直接的影響摩擦襯墊材料應具有下列性質：(1）與鋼絲繩對偶摩擦時有較高的摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)受水和油的影響較?。?2)具有較高的比壓和

8、抗疲勞性能；(3)磨損較小，磨損時的粉塵對人和機器無害；(4)在正常溫度變化范圍內，能保持其原有性能；(5)應具有一定的彈性，能起到調整一定張力差的作用。(二）車槽裝置摩擦襯墊在使用中會不斷磨損，而且各繩槽的磨損程度不同磨損的原因有以下幾種：（1）緊急制動。在緊急制動時，提升鋼絲繩可能產(chǎn)生滑動，引起摩擦襯墊急劇磨損致使繩槽不圓。（2）鋼絲繩在主導輪摩擦襯墊上蠕動。（3）幾根鋼絲繩中的一根由于某種緣故使兩側鋼絲繩張力差超過了防滑的極限，這是出現(xiàn)單根鋼絲繩滑動的現(xiàn)象，該鋼絲繩所處的繩槽便很快磨損，結果該繩槽直經(jīng)愈小，滑動愈嚴重，形成惡性循環(huán)。所以及時調整各繩槽直徑的偏差值，使其不超過005mm二，

9、是十分必要的在多繩提升設備中設有專用的車槽裝置車削繩槽，以調節(jié)各鋼絲繩的張力。圖11-7所示為車槽裝置，每個摩擦襯墊都有一個單獨進刀的車刀裝置1，它固定在支撐腰架2上，車刀裝置1的結構和車床尾架的結構基本相同。若用手轉動車刀裝置的手輪時車刀桿和車刀便垂直上下移動，切削繩槽或退刀。手輪上有刻度盤。一般是每轉一格刻度進刀量為0.1mm。多繩摩擦提升機在工作過程中，不可避免的會出現(xiàn)鋼絲繩的蠕動現(xiàn)象。因此，鋼絲繩與主導輪間便產(chǎn)生一相對位移。隨著提升次數(shù)增多，相對位移量亦不斷增大。同時除了蠕動外還可能存在著鋼絲繩的滑動與伸長等問題。這些都影響深度指示器的準確性，為此，必須在多繩摩擦提升機的深度指示器上增

10、加一個自動調零機構。目前我國設計的調零機構有兩種，一種是用于JKM型提升機上立式深度指示器的調零機構：另一種是用于JKD型提升機上帶水平選擇器的調零機構?，F(xiàn)分述如下：（一）立式深度指示器及其調零機構（二）水平選擇器的調零機構（l）通過發(fā)送自整角機B的發(fā)送，使在司機操作臺上的接收自整角機顯示提升機的轉動角度，從而指示提升容器在井筒中位置。（2）如果鋼絲繩因滑動、蠕動或伸長等原因使容器位置與深度指示器不一致時，則在每次提升停車后，可以自動調零（3）通過軸3傳動進行限速保護。四、多繩摩擦提升防過卷裝置多繩摩擦提升的防過卷裝置共分三個部分，一是安裝在深度指示器上的終點開關；二是安裝在井塔上的過卷開關；

11、三是設置在井塔和井底的兩套楔形罐道裝置。當提升容器過卷時，安裝在深度指示器上的終點開關首先動作，提升機立即進行工作制動，防止發(fā)生過卷事故。但是由于控制失靈或誤操作，提升速度沒有及時減慢下來，再加上鈉絲繩的蠕動、滑動與伸長等原因，探度指示器不能正確地反映容器的位置，往往是容器過卷2m4m時深度指示器的終點開頭才動作。因此要想保證容器過卷05m即進行安全制動，必須依靠安裝在井塔上的過卷開關。但是，實踐經(jīng)驗說明，只有在過卷速度（通過井塔過卷開關時的速度）低于2ms時，過卷開關才能保證在過卷2m距離內停住提升容器。如果速度過高，其制動距離勢必較長或者盡管提升機已閘住，但安全制動減速度常易于超過防滑條件

12、要求的數(shù)值而出現(xiàn)滑動這時，容器因滑動而靠系統(tǒng)的慣性繼續(xù)過卷。因此多繩摩擦提升設備一般都在井塔和井底設置兩套懊形罐道，以保證在較高速度過卷時也能防止嚴重過卷事故。五、多繩摩擦提升機的減速器我國多繩摩擦提升機配套使用的減速器多為彈簧基礎減速器。這種減速器的主要優(yōu)點是可以減少在啟動、停車和安全制動過程中動負荷對提升系統(tǒng)的影響，同時也具有簡化安裝和縮小尺寸等優(yōu)點。六、多繩摩擦提升鋼絲繩張力平衡多繩摩擦提升的幾根鋼絲繩，在懸掛和提升過程中，必然會長度偏差。導致鋼絲繩張力不平衡的因素：1、鋼絲繩才質、加工精度的不同，會導致鋼絲彈性摸數(shù)和斷面積的不同；2、主導輪繩槽直徑的偏差；3、在提升過程中，各繩槽直徑的

13、磨損程度不同。為了解決張力不平衡問題，必須在提升容器與鋼絲繩連接處安裝張力平衡裝置。張力平衡裝置1）平衡桿式平衡裝置2）角桿式平衡裝置3）彈簧式平衡裝置4）液壓式平衡裝置（效果好）七、活動框架式罐籠及其承接裝置在立井提升中一般都采用罐籠作為輔助提升。因罐籠提升的載荷是經(jīng)常變化的，這將使提升鋼絲繩產(chǎn)生不同的彈性伸長，再加上鋼絲繩的永久伸長以及司機操作誤差等，這三者將使罐籠的停罐位置產(chǎn)生相應的不同誤差。提升載重越大、提升高度越深，則誤差越大。對于雙罐籠提升來說，一個罐籠停在井口卸載位置。而另一個罐籠則會因上述原因停在井底低于裝載水平的位置。兩罐籠不能同時進行裝卸載，需要等到井口的罐籠裝卸載完畢之后，二次開動提升機，把井底罐籠提到井下裝載水平，才能使井下罐籠進行裝卸載。八、