多繩摩擦式提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)研究

1、多繩摩擦式提升機(jī)快速多繩摩擦式提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)研究換繩系統(tǒng)研究助學(xué)院校：平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院助學(xué)院校：平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)名稱：機(jī)電設(shè)備與管理專業(yè)名稱：機(jī)電設(shè)備與管理學(xué)生姓名：陳俊霞學(xué)生姓名：陳俊霞指導(dǎo)教師：王超指導(dǎo)教師：王超目錄目錄摘 要第1章 多繩摩擦式提升機(jī)和換繩方法存在的問(wèn)題第2章 多繩摩擦式提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)第3章 提升系統(tǒng)概述第4章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)第5章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)設(shè)備選型第6章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置致謝摘摘 要要由于多繩摩擦式提升機(jī)用繩較多；更換費(fèi)時(shí)、費(fèi)事；提出利用多繩摩擦式提升機(jī)快速換繩裝置；即可快速地更換多繩摩擦式提升機(jī)。實(shí)踐表

2、明；該裝置工作安全可靠；操作方便快捷。第第1章章 多繩摩擦式提升機(jī)和換繩方法存在的問(wèn)題多繩摩擦式提升機(jī)和換繩方法存在的問(wèn)題1.1換繩方法與存在問(wèn)題對(duì)于主、副井均為摩擦式提升的礦井來(lái)說(shuō)，平均每年需要換一次首繩，兩年更換一次尾繩。更換鋼絲繩是一項(xiàng)難度大、技術(shù)性強(qiáng)、危險(xiǎn)性高的：落地式多繩摩擦式提升機(jī)，換繩難度比塔式的難度高，所以本文主要介紹落地式多繩摩擦提升機(jī)首繩的更換。現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹幾種常用的換繩方法。(1)自牽引換繩法(2)穩(wěn)車單繩更換法(3)穩(wěn)車多繩更換法(4)同步進(jìn)出法國(guó)內(nèi)更換多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩采用方法主要是上述幾種，其共同的缺點(diǎn)是新鋼絲繩穿過(guò)提升機(jī)滾筒和天輪時(shí)，難度較大、安全性差，制約了鋼

3、絲繩的快速更換。而國(guó)外，已經(jīng)研制出利用掛繩專用摩擦絞車、“依萬(wàn)諾夫”型絞車等專用設(shè)備進(jìn)行換繩，但其均價(jià)格很高，不滿足我國(guó)煤礦生產(chǎn)的需要。第第2章章 多繩摩擦式提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)多繩摩擦式提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)多繩摩擦式提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)換繩裝置的分析與比較目前，針對(duì)落地式多繩摩擦式提升機(jī)的特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)采用了如下幾種換繩方法。2.1自牽引換繩方法所謂“自牽引”即換鋼絲繩時(shí)利用提升機(jī)的牽引力來(lái)牽引新、舊鋼絲繩。此換繩方法無(wú)安全裝置，因此不能避免跑繩現(xiàn)象的發(fā)生。且須使用調(diào)度絞車或人工將新繩繩頭繞過(guò)天輪和主導(dǎo)輪，勞動(dòng)強(qiáng)度大。2.2 穩(wěn)車單繩法利用井口平臺(tái)，采用上提兩根舊繩的同時(shí)下放兩根新繩的更換方法。其優(yōu)點(diǎn)

4、是：安全性高，占用人員少。但其缺點(diǎn)較多：換繩期限長(zhǎng)，每次需67天，對(duì)生產(chǎn)影響較大；4根繩的初張力容易產(chǎn)生不平衡；使用設(shè)備多，特別是占用穩(wěn)車多，每次需要穩(wěn)車5臺(tái)；換繩時(shí)，主提升機(jī)與穩(wěn)車之間不易保持同步，容易造成鋼絲繩受力不均勻和松繩、咬繩現(xiàn)象；施工費(fèi)用高。第第3章章 提升系統(tǒng)概述提升系統(tǒng)概述3.1多繩摩擦式礦井提升機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀多繩摩擦式礦井提升機(jī)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其增長(zhǎng)速度很快，使用范圍也日益增多，不僅立井使用，國(guó)外在斜井或露天斜坡也在使用，例如，聯(lián)邦德國(guó)米爾斯露天礦，1954年在斜坡上使用了單箕斗四繩提升機(jī)，采用封閉式鋼絲繩，直徑為32mm。目前，國(guó)外多繩摩擦式礦井提升機(jī)的發(fā)展方向是

5、：發(fā)展落地式和斜井多繩摩擦式提升機(jī)，研究其用于特淺井、盲井的可能性，以擴(kuò)大起使用范圍；采用新結(jié)構(gòu)，以減小機(jī)器的外形尺寸和重量；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遙控，以提高工作的可靠性和生產(chǎn)效率，以適應(yīng)深礦井和大生產(chǎn)量的需求多年來(lái)；大量采用先進(jìn)的拖動(dòng)、控制系統(tǒng)，甚至是全液壓型等。現(xiàn)在，各國(guó)為爭(zhēng)奪用戶市場(chǎng)，開發(fā)了各種形式、規(guī)格的礦井提升機(jī)，以適應(yīng)各國(guó)礦井的開采深度，達(dá)到高效、低能耗、低成倍的目的。礦井提升機(jī)的發(fā)展總趨勢(shì)可歸結(jié)為：在總體上向大負(fù)荷、高速、大型化方向發(fā)展。實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的提升機(jī)產(chǎn)品是使用者和制造者共同的追求。3.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用情況我國(guó)多繩摩擦式礦井提升機(jī)的系列參數(shù)從1960年

6、開始制訂，目前的品種有塔式和落地式；繩數(shù)上有二繩、四繩、六繩；直徑結(jié)構(gòu)已達(dá)5.5m；主傳動(dòng)形式有電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器拖動(dòng)和低速電動(dòng)機(jī)直聯(lián)兩種。我國(guó)1958年設(shè)計(jì)生產(chǎn)了第一臺(tái)2m四繩塔式摩擦式礦井提升機(jī)，應(yīng)用在阜新五龍礦。1960年又設(shè)計(jì)生產(chǎn)了3m四繩摩擦式礦井提升機(jī)，在寧夏石嘴山二礦使用。從此我國(guó)也開始應(yīng)用塔式多繩摩擦式礦井提升機(jī)。隨后在1982年洛陽(yáng)礦山機(jī)械研究所設(shè)計(jì)試制的一臺(tái)四繩落地式摩擦礦井提升機(jī)在廣東紅工礦運(yùn)行，1983年由上海冶金礦山機(jī)械廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)了3m四繩直流低速的落地式摩擦提升機(jī)在我國(guó)浙江長(zhǎng)廣煤礦應(yīng)用和鑒定。從此，我國(guó)的塔式和落地式多繩摩擦礦井提升機(jī)被礦山廣泛采用。第第4章章 多繩摩

7、擦式礦井提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)多繩摩擦式礦井提升機(jī)的方案設(shè)計(jì)本章將在前一章研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)多繩摩擦式礦井提升機(jī)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，對(duì)提升機(jī)各設(shè)備進(jìn)行分類，研究各組成部分的功用及原理，并對(duì)其進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。4.1 礦井參數(shù)1）礦井年產(chǎn)量90萬(wàn)t/年；2）工作制度：即年工作日br，日工作小時(shí)數(shù)t。設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定: br=300天, t=14h ；3）礦井開采水平數(shù)1,各水平井深為480m；4）卸載水平與井口的高差為25m；5）裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高差為13m；6）煤的散集密度，1t/立方米；7）提升方式:雙箕斗提升，采用定重裝載。4.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的主要組成部分礦井提升機(jī)作為一個(gè)完整的機(jī)械

8、-電氣機(jī)組，它的主要組成部分及其功能如下：1）工作機(jī)構(gòu)2）制動(dòng)系統(tǒng)3) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)4）觀測(cè)和操縱系統(tǒng)5）自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)6）輔助部分4.3 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的附屬設(shè)備（1）罐道選型提升容器在井筒中升降運(yùn)行的導(dǎo)向裝置稱為罐道，按結(jié)構(gòu)型式不同，分為剛性罐道和柔性罐道兩種。（2）拉緊方式目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的拉緊方式有：螺桿拉緊、彈簧拉緊、重錘拉緊及液壓重錘拉緊。（3）固定裝置選擇在這里我們選用雙楔塊固緊式固定裝置，如圖4-5 所示。因?yàn)檫@種裝置能保證罐道鋼絲繩卡得較為牢靠、可靠，張緊力大，又不會(huì)損傷鋼絲繩。而且，在運(yùn)行中需要串繩或安裝都較為方便。雙楔塊固緊式固定裝置的基本參數(shù)可通過(guò)其技術(shù)特征及外形尺寸表

9、得到。（4）井架裝置選擇塔式井架的作用是：承受多繩摩擦式提升機(jī)的全部重量；固定伸出井筒的罐道和箕斗；提升機(jī)安裝在井架上，從根本上改變了承力結(jié)構(gòu)的工作狀況，水平負(fù)荷顯著減少；簡(jiǎn)化和減輕了井架的結(jié)構(gòu)，從而可增加井架高度，改善地面工業(yè)廣場(chǎng)的布局，使地面運(yùn)輸更合理。圖4-5 雙楔塊固緊式固定裝置1雙楔塊固緊裝置；2底座；3吊環(huán)；4罐道繩；5繩卡；6楔塊；7楔套第第5章章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)設(shè)備選型多繩摩擦式礦井提升機(jī)設(shè)備選型5.1 提升方式確定由于本礦是一個(gè)年產(chǎn)量900的礦井，故視提升任務(wù)情況采用一套箕斗提升設(shè)備進(jìn)行單一提升。由于主井為一個(gè)水平提升，故采用雙箕斗提升。5.2 提升容器選擇5.3 提升

10、鋼絲繩選擇計(jì)算提升鋼絲繩是礦車提升設(shè)備的一個(gè)重要部件，也是一個(gè)表薄弱的環(huán)節(jié)，它不僅直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的生命安全，而且其規(guī)格尺寸還將決定提升機(jī)的規(guī)格。在礦井這個(gè)服務(wù)年限里，鋼絲繩是需要經(jīng)常更換的易耗品，所以它又關(guān)系到提升設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題。因此對(duì)于提升機(jī)鋼絲繩必須予以足夠的重視。5.4 計(jì)算滾筒直徑5.5 聯(lián)軸器型號(hào)選型第第6章章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置6.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的機(jī)械制動(dòng)裝置礦井提升機(jī)的制動(dòng)裝置，通稱制動(dòng)器，是提升機(jī)一個(gè)非常重要的組成部分。制動(dòng)器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成，執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接作用于制動(dòng)輪或制動(dòng)盤上產(chǎn)生制動(dòng)力矩

11、的部分，按其結(jié)構(gòu)可分為盤式制動(dòng)器和塊式制動(dòng)器等。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是控制并調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的部分，新型號(hào)提升機(jī)采用油壓盤式制動(dòng)系統(tǒng)，舊型號(hào)提升機(jī)采用油壓或氣壓塊式制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)的作用有：（1）、保證提升容器按給定的狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，并在需要的位置制動(dòng)工作制動(dòng)；（2）、在可能造成事故的不正常工作狀態(tài)下，緊急制動(dòng)以保障人員和設(shè)備的安全緊急制動(dòng)；（3）、更換水平調(diào)節(jié)繩時(shí)，制動(dòng)活卷筒。6.2 盤式制動(dòng)器的選擇盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的計(jì)算1）制動(dòng)力矩的計(jì)算2) 確定制動(dòng)器的副數(shù)3）實(shí)際正壓力的計(jì)算6.3多繩摩擦式礦井提升機(jī)安全保護(hù)目前用于過(guò)卷事故制動(dòng)保護(hù)的裝置為楔形罐道和防撞梁。其作用是將提升容器和運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣薜雷冃魏妥枇λ髦?。選用楔形罐道應(yīng)注意以下問(wèn)題：（1）合理確定楔形罐道尺寸；（2）為增加過(guò)卷楔形罐道的制動(dòng)力，以保證設(shè)計(jì)要求的制動(dòng)減速度，在井口和井底安裝楔形罐道。如圖6-2所示。圖6-2 楔形罐道示意圖致謝致謝本論文的研究工作是在王超老師悉心指導(dǎo)和啟發(fā)鼓勵(lì)下順利完成的，當(dāng)完成了這篇論文的初稿后，王超老師還在百忙之中擠出時(shí)間，仔細(xì)地閱讀了論文初稿，提出了許多珍貴的修改意見。在學(xué)習(xí)和研究工作期間，我的導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、忘我的工作精神和樸實(shí)謙和的作風(fēng)時(shí)刻感染著我，成為我學(xué)習(xí)的典范，使我受益匪淺、終生難忘。在此特向