礦井提升機(jī)系統(tǒng)介紹

1、機(jī)電科 張承鵬礦井提升機(jī)系統(tǒng)介紹主要內(nèi)容一礦井提升機(jī)的定義及基本任務(wù)二礦井提升設(shè)備的主要組成和分類三提升機(jī)工作原理及運(yùn)行曲線四提升系統(tǒng)的主要組成及各部分介紹五礦井提升機(jī)保護(hù)裝置介紹六礦井提升機(jī)檢查基本內(nèi)容七成莊礦提升機(jī)簡介一、礦井提升機(jī)的定義及基本任務(wù)1 科技名詞定義v中文名稱：礦井提升機(jī) v英文名稱：mine winder；mine hoist v其他名稱：礦井卷揚(yáng)機(jī)；絞車；礦井絞車 v定義：安裝在地面，借助于鋼絲繩帶動提升容器沿井筒或斜坡道運(yùn)行的提升機(jī)械。分“纏繞式提升機(jī)(mine drum winder)”和“摩擦式提升機(jī)(mine friction winder)”。2 礦井提升機(jī)的發(fā)

2、展礦井提升機(jī)是一種大型絞車。用鋼絲繩帶動容器（罐籠或箕斗）在井筒中升降，完成輸送物料和人員的任務(wù)。礦井提升機(jī)是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來?，F(xiàn)代的礦井提升機(jī)提升量大，速度高，已發(fā)展成為電子計算機(jī)控制的全自動重型礦山機(jī)械。3 提升機(jī)的任務(wù)v1）提升有用礦物，礦石、煤炭。v2）提升井下生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的矸石、煤泥。v3）升降人員、運(yùn)送設(shè)備和下放物料。二、礦井提升設(shè)備的主要組成和分類1 礦井提升機(jī)的主要組成v礦井提升設(shè)備的主要組成部分有：提升鋼絲繩、平衡鋼絲繩、提升容器、井架、天輪、井筒設(shè)備（包括罐道、罐梁）等組成。v一般的礦井提升機(jī)都有兩個提升容器，并且兩個提升容器在礦井中做方向相反的直線運(yùn)動，

3、即一個提升容器以一定的速度上升時另一個提升容器以相同的速度下降。2 礦井提升設(shè)備的分類 礦井提升機(jī)按不同的分類標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類v(1)按鋼絲繩在卷筒上的連接形式分為纏繞式提升機(jī)、摩擦式提升機(jī)多輪的、單輪的(落地式,塔式)v(2)按井上或井下使用分為地面式提升機(jī)、井下式提升機(jī)電氣防爆式、液壓傳動式、其他傳動v(3)按卷筒結(jié)構(gòu)形式分為絞輪、圓錐形、圓柱圓錐形、圓柱形圓柱卷筒型、可分離圓柱卷筒型2 礦井提升設(shè)備的分類v(4)按電氣傳動形式分為交流式、直流式v(5)按傳動形式分為電傳動、液壓傳動v(6)按提升繩的多少分為單繩式、多繩式v(7)按卷筒數(shù)分為單筒式、多筒式三、提升機(jī)工作原理及運(yùn)行曲線1 纏

4、繞式提升機(jī)工作原理纏繞式提升機(jī)是利用鋼絲繩在滾筒上的纏繞和放出，實現(xiàn)容器的提升和下放。鋼絲繩的一端固定在滾筒上，另一端繞過天輪與提升容器連接，當(dāng)滾筒由電動機(jī)拖動以不同的方向轉(zhuǎn)動時，鋼絲繩或在滾筒上纏繞或放出，以帶動提升容器。纏繞式雙卷筒提升機(jī)具有兩個卷筒，每個卷筒上固定一根鋼絲繩，鋼絲繩在兩卷筒上的纏繞方向相反。2 摩擦式提升機(jī)的工作原理v摩擦式提升機(jī)的工作原理是利用摩擦傳遞動力。鋼絲繩搭放在摩擦輪的摩擦襯墊上，提升容器懸掛在鋼絲繩的兩端，在容器底部還懸掛平衡鋼絲繩。提升機(jī)工作時拉緊的鋼絲繩以一定的正壓力緊壓在摩擦襯墊之間便產(chǎn)生摩擦力。在這種摩擦力的作用下，鋼絲繩便跟隨摩擦輪一起運(yùn)動，從而實現(xiàn)

5、容器的提升或下放。3 多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī)對比v優(yōu)點(diǎn)1）摩擦式提升機(jī)一般采用多根鋼絲繩。在相同條件下，每根鋼絲繩直徑較細(xì)，摩擦輪直徑也相應(yīng)較小，寬度也較窄，整個提升機(jī)尺寸減小，質(zhì)量減輕。2）由于摩擦輪直徑小，在相同提升速度時，可以使用較高轉(zhuǎn)速的電機(jī)和較輕的減速器。3）多根鋼絲繩同時提升，安全性能好。4）偶數(shù)根鋼絲繩，鋼絲繩捻向是左右各半，消除了提升容器在提升過程中的轉(zhuǎn)動，減輕了容器罐耳對罐道的摩擦。3 多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī)對比v缺點(diǎn)1）對多根提升鋼絲繩與平衡鋼絲繩的懸掛、調(diào)整、更換、檢查和維護(hù)工作都比較復(fù)雜和困難。2）由于摩擦式提升機(jī)鋼絲繩不能做試驗，故使用期限不得

6、超過兩年，當(dāng)一根更換時，為了保持每根鋼絲繩的工作條件相同， 不得不更換全部鋼絲繩。3）鋼絲繩外部不允許涂油太多，應(yīng)用特殊的增磨脂。4 提升機(jī)速度圖礦井提升機(jī)的工作過程是提升容器在井筒中往返運(yùn)動的過程，通常以提升容器的運(yùn)動速度與時間的關(guān)系來表示其運(yùn)動規(guī)律，稱為速度圖。v(1)加速階段tl：兩個提升容器離開卸載曲軌，以較大的加速度al運(yùn)行，直至最大提升速度V。v(2)等速階段t2；此階段中兩個提升容器以不變的速度V在井筒中運(yùn)行。v(3)減速階段t3：此時上升的提升容器已接近井口，下降的提升容器接近裝載點(diǎn)，應(yīng)減速，減速度為a3，直至速度降至V4 。v(4)爬行階段t4：此時提升容器進(jìn)入卸載曲軌，為減

7、少沖擊，容器以低速V4進(jìn)行“爬行0”。v(5)停車休止階段t5：此時提升機(jī)剎車，停止運(yùn)行。5 提升速度要求v立井中用罐籠升降人員時的加速度和減速度，都不得超過0.75m/s2，其最大速度不得超過 所求得的數(shù)值，且最大不得超過12m/s。v斜井提升容器升降人員或者物料時的速度，都不得超過5m/s，并不得超過人車設(shè)計的最大允許速度。升降人員時的加速度和減速度不得超過0.5m/s2。0 .5vH四、提升系統(tǒng)的主要組成及各部分介紹礦井主提升系統(tǒng)主要組成v礦井提升機(jī)的系統(tǒng)并非只是上面所示的提升機(jī)部分，它還包括潤滑系統(tǒng)、機(jī)械傳動系統(tǒng)、觀測與操縱系統(tǒng)、拖動控制和自動保護(hù)系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)等。提升機(jī)主軸裝置減速

8、器電機(jī)液壓制動系統(tǒng)深度指示器電控系統(tǒng)滾筒部件調(diào)繩離合器液壓站盤形制動器主軸裝置 減速器 電機(jī) 液壓站 深度指示器 制動器 控制柜 作用一、主軸裝置纏繞或下放提升鋼絲繩承受各種正常載荷，并將載荷經(jīng)軸承傳給基礎(chǔ)承受在各種緊急事故下所造成的非常載荷當(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)) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 主軸裝置包括滾筒、主軸、主軸軸承及調(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。兩米單滾筒只有一個制動盤。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

9、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。調(diào)繩離合器調(diào)繩離合器作用使游動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，使游動滾筒與固定滾筒有相對運(yùn)動。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。我礦提升機(jī)采用的是齒輪離合器種類提升機(jī)減速器的作用：1）把電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速降低到滾筒所需要的工作轉(zhuǎn)速。2）把電機(jī)的輸出力或扭矩增加到滾筒所需要的力或扭矩。常見結(jié)構(gòu)形式： 平行軸齒輪減速器 漸開線行星齒輪減速器二、減速器電機(jī)的作用：為整個工作系統(tǒng)提供動力。 YR三、電機(jī)級數(shù)電機(jī)中心高繞線轉(zhuǎn)子三相異步電機(jī)v深度指示器是礦井提升機(jī)的一個重要附屬

10、裝置。目前我國提升機(jī)應(yīng)用較多的是圓盤式深度指示器和牌坊式深度指示器。我礦使用的均是牌坊式深度指示器，機(jī)械式和電子式兩種。v作用：1）向絞車司機(jī)指示提升容器在井筒的位置；2）當(dāng)容器接近井口停車位置時，發(fā)出減速信號；3）當(dāng)提升容器過卷時，打開裝在深度指示器上的終端行程開關(guān)，切斷保護(hù)回路，進(jìn)行安全制動，防止過卷或過放事故的發(fā)生；4）減速階段通過限速裝置進(jìn)行限速保護(hù)等。四、深度指示器v礦井提升機(jī)制動系統(tǒng)由制動器和液壓站組成。v作用：作用：1）正常工作制動：即在減速階段參與提升機(jī)的速度控制；2）正常工作制動：即在提升終了或停車時閘住提升機(jī)；3）安全制動：即當(dāng)提升機(jī)工作不正?；虬l(fā)生緊急事故時，迅速而及時的

11、閘住提升機(jī)；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，松開死卷筒。五、制動系統(tǒng)v液壓站的主要功用：1）為盤形制動器提供可以無級調(diào)節(jié)的壓力油，以獲得不同的制動力矩，實現(xiàn)工作制動。2）可根據(jù)需要迅速將系統(tǒng)油壓降至預(yù)先設(shè)定的某一值，保持一定時間后再迅速降到零，實現(xiàn)有二級制動的安全制動。3）可據(jù)需要解除二級制動，實施只有一級制動的安全制動 4）液壓站可為調(diào)繩離合器提供所需要的壓力油。 五、制動系統(tǒng)v井口一級安全制動：當(dāng)發(fā)生故障的地點(diǎn)距離停車點(diǎn)非常近即井口時，制動系統(tǒng)應(yīng)立即投入一級緊急制動，盤形制動器的全部油壓值迅速回到零，使提升系統(tǒng)處于全制動狀態(tài)，確保提升機(jī)能可靠地制動，避免

12、發(fā)生過卷或者過放事故。v井中二級安全制動：當(dāng)電液比例溢流閥出現(xiàn)故障，不能正常工作，或出現(xiàn)其他不可控事故導(dǎo)致恒減速制動失效時，需要立即投入二級制動。盤形制動器的油壓迅速降到預(yù)先調(diào)定的某一值，經(jīng)延時后，盤形制動器的全部油壓值迅速回到零，使提升系統(tǒng)處于全制動狀態(tài)。五、制動系統(tǒng)盤形制動器盤形制動器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；(1)(1)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1、盤形制動器2、閘瓦磨損和彈簧疲勞開關(guān)3、高壓油管 4、制動器支架 5、滲漏油管 6、油管開關(guān) 7、集油瓶 8、高強(qiáng)度螺柱及螺母 (2)(2)工作原理工作原理盤形制動器由閘瓦、碟型彈簧、液壓組件、帶筒體的襯板和制動器體

13、等組成，由碟型彈簧提供制動力，用液壓站提供的高壓油實現(xiàn)松閘。 制動裝置的有關(guān)規(guī)定v制動閘瓦同制動輪或制動盤接觸面積：盤形制動器制動時，接觸面積不小于60。v制動閘松閘時，閘瓦同閘輪或閘盤間隙：盤形制動器不大于2 mmv各類制動器安全制動空行程時間：盤形制動器不能超過0.3 s 。保險閘或保險閘第一級由保護(hù)回路斷電時起至閘瓦接觸到閘輪上的空動時間。v電控系統(tǒng)組成：電控系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由電動機(jī)正反轉(zhuǎn)回路、轉(zhuǎn)子電阻控制回路、手動可調(diào)閘回路、信號指示回路、故障開車回路、安全聯(lián)鎖保護(hù)回路等環(huán)節(jié)組成。根據(jù)信號的輕重級別不同，把故障細(xì)分成三種，思路清晰，便于實際故障查找與排除。安全回路：安全回路：故障發(fā)生后，

14、提升機(jī)立即抱閘實施機(jī)械制動，提升機(jī)不能再啟動，直至故障被復(fù)位。電氣停車回路：電氣停車回路：故障發(fā)生后，系統(tǒng)將立即實行電氣停車。之后，提升機(jī)將不能啟動，直至故障被復(fù)位。閉鎖回路：閉鎖回路：故障發(fā)生后，仍允許提升機(jī)繼續(xù)完成本次提升。但在本周期完成之后，提升機(jī)將被閉鎖，不能啟動，直至故障被復(fù)位。v作用：作用：電控設(shè)備用以對礦用提升絞車進(jìn)行啟動、加速、勻速、減速進(jìn)行控制，且具有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖裝置。 六、電控系統(tǒng)1、普通電控v主要配置：定子屏、轉(zhuǎn)子屏、繼電器屏、動力制動屏、控制屏、金屬電阻器 v工作原理：串電阻調(diào)速方法是在繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子回路內(nèi)接入金屬電阻，用控制器逐步切除電阻的方法進(jìn)行調(diào)速

15、。異步電機(jī)+轉(zhuǎn)子串電阻加速+高壓接觸器換向+動力制動減速。v優(yōu) 點(diǎn)：一次性投入成本小，設(shè)備簡單維修方便。 v缺 點(diǎn)：設(shè)備運(yùn)營后資源浪費(fèi)，調(diào)速性能差。 2、PLC變頻電控v主要配置：電源柜、操作臺、PLC控制柜、變頻柜、測速發(fā)電機(jī)、軸編碼器等 v工作原理：采用雙PLC控制，滿足煤礦安全規(guī)程保護(hù)雙線制要求，除完成絞車手動、半自動運(yùn)行過程的邏輯操作外，還通過高速計數(shù)器模塊接收編碼器發(fā)出的脈沖信號，精密計算并顯示罐籠（或礦車）所處位置及速度，并據(jù)此提供可靠的軟減速點(diǎn)及過速、軟過卷保護(hù)。 v優(yōu) 點(diǎn)：系統(tǒng)安全可靠，調(diào)速、節(jié)能、電機(jī)性能好、工作穩(wěn)定。 五、礦井提升機(jī)保護(hù)裝置介紹1 提升裝置必須設(shè)置的保險裝置

16、v（一）防止過卷裝置：當(dāng)提升容器超過正常終端停止位置0.5m時，必須能自動斷電，并能使保險閘發(fā)生制動作用。v（二）防止過速裝置：當(dāng)提升速度超過最大速度15時，必須能自動斷電，并能使保險閘發(fā)生作用。v（三）過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置：設(shè)置在配電開關(guān)上，在過負(fù)荷和欠電壓時配電開關(guān)自動跳閘，切斷電源，保險閘發(fā)生作用。v（四）限速裝置：提升速度超過3m/s的提升絞車必須裝設(shè)限速裝置，以保證提升容器（或平衡錘）到達(dá)終端位置時的速度不超過2m/s。v（五）深度指示器失效保護(hù)裝置：當(dāng)指示器失效時，能自動斷電并使保險閘發(fā)生作用。1 提升裝置必須設(shè)置的保險裝置v（六）閘間隙保護(hù)裝置：當(dāng)閘間隙超過規(guī)定值時，能自動報警

17、或自動斷電。v（七）松繩保護(hù)裝置：纏繞式提升絞車必須設(shè)置松繩保護(hù)裝置并接入安全回路和報警回路，在鋼絲繩松弛時能自動斷電并報警。v（八）滿倉保護(hù)裝置：箕斗提升的井口煤倉倉滿時能報警和自動斷電。v（九）減速功能保護(hù)裝置：當(dāng)提升容器（或平衡錘）到達(dá)設(shè)計減速位置時，能示警并開始減速。v防止過卷裝置、防止過速裝置、限速裝置和減速功能保護(hù)裝置應(yīng)設(shè)置為相互獨(dú)立的雙線型式。六、礦井提升機(jī)檢查基本內(nèi)容1 日檢的基本內(nèi)容v（1）用檢查手錘檢查各部分的連接零件（如螺栓、鉚釘、銷軸等）是否松動，由檢查孔觀察減速器齒輪的嚙合情況。v（2）檢查潤滑系統(tǒng)的供油情況及制動系統(tǒng)的工作狀況。v（3）檢查深度指示器的絲杠螺母松動情

18、況，以及保護(hù)裝置和儀表等動作是否正常。v（4）檢查各轉(zhuǎn)動部分的穩(wěn)定性，如軸承是否振動，各部機(jī)座和基礎(chǔ)螺栓(螺釘)是否松動。v（5）試驗過卷保護(hù)裝置。v（6）手試一次松繩信號裝置，試驗各種信號(包括滿倉、開機(jī)、停機(jī)、緊急信號等)。1 日檢的基本內(nèi)容v（7）檢查各接觸器(信號盤、轉(zhuǎn)子控制盤、換相器等)觸點(diǎn)磨損情況，對燒損者要進(jìn)行修理(用砂布和小銼刀)或更換，以保持其接觸良好。v（8）檢查調(diào)繩離合器及天輪的轉(zhuǎn)動情況，如襯墊、軸承等。v（9）檢查提升容器及其附屬機(jī)構(gòu)(如阻車器、連接裝置、罐耳等)的結(jié)構(gòu)情況是否正常。v(10)檢查防墜器系統(tǒng)的彈簧、抓捕器、聯(lián)動桿等的連接和潤滑情況。v(11)檢查井口裝載

19、設(shè)備（如推車機(jī)、爬車機(jī)、翻車機(jī)、阻車器、搖臺或罐座、安全門等）的工作情況。v(12)按照煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，檢查提升機(jī)鋼絲繩的工作狀況及鋼絲繩在滾筒上的排列情況。2 周檢的基本內(nèi)容v（1）檢查制動系統(tǒng)(盤式閘)，尤其是液壓站和制動器的動作情況，調(diào)整閘瓦間隙，緊固連接機(jī)構(gòu)。v（2）檢查各安全保護(hù)（如過卷、過速等）裝置的動作情況；檢查滾筒的鉚釘是否松動，焊縫是否開裂；檢查鋼絲繩在滾筒上的排列情況，以及繩頭固定得是否牢靠。v（3）摩擦式提升機(jī)要檢查主導(dǎo)輪的壓塊堅固情況及導(dǎo)向輪的螺栓和襯墊等。v（4）檢查并清洗防墜器的抓捕器，必要時予以調(diào)整和注油；檢查制動鋼絲繩及其緩沖裝置的連接情況。v（5）修理并調(diào)

20、整井口裝載設(shè)備的易損零件，必要時進(jìn)行局部更換。v（6）按煤礦安全規(guī)程第404、410條的要求，檢查平衡鋼絲繩的工作狀況。3 月檢的基本內(nèi)容v（1）打開減速器觀察孔蓋和檢查門，詳細(xì)檢查齒輪的嚙合情況，兩半齒輪用檢查錘檢查對口螺栓的緊固情況，還應(yīng)檢查輪輻是否發(fā)生裂紋等。v（2）詳細(xì)檢查和調(diào)整保險制動系統(tǒng)及安全保護(hù)裝置，必要時要清洗液壓零件及管路。v（3）拆開聯(lián)軸器，檢查其工作狀況，如間隙、端面傾斜、徑向位移、連結(jié)螺栓、彈簧及內(nèi)外齒等是否有斷裂、松動及磨損等。v（4）檢查部分軸瓦間隙。v（5）檢查和更換各部分的潤滑油，清洗部分潤滑系統(tǒng)中的部件（如油泵、濾油器及管路等）。v（6）清理防墜器系統(tǒng)和注油，調(diào)整間隙。v（7）檢查井簡裝備，如罐道、罐道梁和防墜器用制動鋼絲繩、緩沖鋼絲繩等。v（8）試驗安全保護(hù)裝置和制動系統(tǒng)的動作情況。七、成莊