礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置

第四章提升機(jī)與井筒相對位置圖4-1所示為影響纏繞式提升機(jī)安裝位置的主要參數(shù)關(guān)系圖。圖中：

井架高度Hj:地面至天輪中心線的距離。

弦長Lx：提升機(jī)卷筒輪緣至天輪輪緣的距離

偏角：在繩弦所在平面內(nèi)，從天輪輪緣作垂線使之垂直于卷筒中心線，則繩弦與垂線所形成的角度稱為偏角。下繩弦與水平線形成仰角β。

節(jié)纏繞式提升機(jī)與井筒相對位置礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!圖4－1影響提升機(jī)安裝位置的主要參數(shù)關(guān)系圖礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!一、井架高度Hj，及井筒提升中心線至卷筒中心線距離Ls

在Lx.min已知的情況下，為了求出Ls.min，可先計算井架高度Hj。圖4-1可知，Hj應(yīng)由下列各部分組成：（4-6）式中：Hx為卸載高度；Hr容器全高，可從容器規(guī)格中查得；Hg為過卷高度；Rt為天輪半徑。式中最后一項0.75Rt是一段附加距離，因?yàn)閺娜萜鬟B接裝置上繩頭與天輪輪緣的接觸點(diǎn)到天輪中心約為0.75Rt。礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!一般均將按式(4-6)的計算值圓整成整數(shù)值。不能將Hj任意降低。因?yàn)榻档虷j實(shí)質(zhì)上是減少了過卷高度Hg。

為了節(jié)省鋼材不必任意加大Hj值。井筒提升中心線至卷筒中心線距離L應(yīng)按下式確定：式中：C0為卷筒中心線至井口水平的高度，一般取1.5-2m。（4-7）礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!二、鋼絲繩弦長Lx及偏角在提升過程中，弦長、偏角是變化的,且相互制約。為了防止運(yùn)轉(zhuǎn)時鋼絲繩跳出天輪輪緣，Lx在不宜過大。Lx過大時，繩的振動幅度也增大。因此將弦長Lx限制在60m以內(nèi)。由圖4-1可以看出，上、下兩條繩弦長度不相等，但在計算中，近似地認(rèn)為卷筒中心至天輪中心的距離即為弦長。礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!(2)某些情況下，當(dāng)鋼絲繩纏向卷筒時，會發(fā)生“咬繩”現(xiàn)象。由圖4-2可見，若內(nèi)偏角過大，繩弦的脫離段與鄰圈鋼絲繩不相離而相交，如圖中A點(diǎn)所示，這就是“咬繩”。有時，雖然內(nèi)偏角并不很大，但由于卷筒上繩圈間隙ε較小、鋼絲繩直徑d較大或卷簡直徑D較大，也會“咬繩”?！耙ЮK”加劇了鋼絲繩的磨損。圖4－2鋼絲繩在卷簡上纏繞時，“咬繩”示意圖礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!圖4—4提升機(jī)在不同ε，d及D時避免“咬繩”的內(nèi)偏角的允許角度曲線。礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!上式中：若取Lx值較小，α1能超過最大允許值1°30′，應(yīng)以《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最大允許值1°30′代入上式，求出相應(yīng)的最小弦長Lx·min。即：（4-2）礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!同理，以最大允許角度α2.max代入上式，可求出相應(yīng)的。即：

要特別指出的是：上式應(yīng)同時滿足前述兩個規(guī)定。

（4-4）礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!三、下繩弦與水平線夾角β

仰角的大小影響著提升機(jī)主軸受力情況。JK型提升機(jī)主軸設(shè)計時，是以下出繩角為15°考慮的，若β<15°，鋼絲繩有可能與提升機(jī)基礎(chǔ)接觸。大了鋼絲繩的磨損。對于JK型提升機(jī)，應(yīng)按下式計算出β值：

（4-9）礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!一、井塔高度Hj由圖4-5可見，式(4-6)只相當(dāng)于計算了井口到導(dǎo)向輪中心的一段距離。井塔高度Hj內(nèi)，還應(yīng)包括多繩摩擦輪中心高出導(dǎo)向輪中心的高度Ht。常取Dt=D+(1.5～2)m。井塔高度Hj應(yīng)為：

（4-10）式中：r為導(dǎo)向輪半徑。礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!圖4-5中BC段鋼絲繩為兩輪的公切線。延長OB至D點(diǎn)，并令BD=r，則∠OO1D可表示為：

因△OAE～△EDO1，故

在直角三角形OAO1中，有下列關(guān)系：

由圖4-5可知，將相應(yīng)關(guān)系代入上式可得：礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!對于需要在井筒與提升機(jī)房之間安裝井架斜撐的礦井，對上述L值要按下式檢驗(yàn)：（4-8）一般來說，根據(jù)式(4-7)所確定的Ls.min值能夠滿足式(4-8)的要求。若有特殊情況，可按照式(4-8)加大Ls.min，這時偏角將稍有降低。礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!由圖4-1可見，當(dāng)右鉤提升即將開始時，右鉤鋼絲繩形成最大外偏角α，左鉤鋼絲繩形最大內(nèi)偏角α2，當(dāng)左鉤提升即將開始時，左鉤鋼絲繩形成最大外偏角α1，右鉤形成最大內(nèi)偏角α2。限制偏角的原因及具體規(guī)定是：(1)偏角過大將加劇鋼絲繩與天輪輪緣的磨損，降低了鋼絲繩的使用壽命，嚴(yán)重時，有可能發(fā)生斷繩事故。因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，內(nèi)外偏角均應(yīng)小于1°30′。礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!圖4-3提升機(jī)在不同ε，d及D時避免“咬繩”的內(nèi)偏角的允許角度曲線。礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!由圖4-l可以看出，外偏角與弦長L的關(guān)系式為：式中：B為卷筒寬度；S為兩天輪中心距；a為兩卷筒之間距離。（4-1）礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!內(nèi)偏角α2與弦長Lx的關(guān)系為：式中：H為提升高度；30為鋼絲繩試驗(yàn)長度；3為摩擦圈數(shù)。上式中分子中括弧一項代表提升終了時，卷筒表面未纏繩部分的寬度。（4-3）礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!

選擇L和L′中的大值，定為最小弦長L。若求出的L不超過60m，則所定偏角、弦長均合理；若L已超60m，設(shè)法解決。若僅由于“咬繩”致使ε過小以致L過大時，可根據(jù)具體情況，適當(dāng)增大ε或采取其他措施，提高ε以降低L。顯然，式(4-4)是適用于單層纏繞的。對于雙層或多層纏繞的提升機(jī)，由于層與層之間己加劇了鋼絲繩的磨損。故一般不再考慮“咬繩”問題。多層纏繞時，L″x.min的計算式應(yīng)為：（4-5）礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!第二節(jié)塔式布置多繩摩擦提升機(jī)礦井運(yùn)輸與提升第04章提升機(jī)與井筒相對位置共21頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!二、圍包角由圖4-5可知，多繩摩擦輪與導(dǎo)向輪水平中心距OA：