提升重量64t副立井提升機(jī)選型設(shè)計(jì)含4張CAD圖

提升重量64t副立井提升機(jī)選型設(shè)計(jì)含4張CAD圖,提升,晉升,重量,64,立井,選型,設(shè)計(jì),cad 提升重量64t副立井提升機(jī)選型設(shè)計(jì) 摘 要 礦井提升設(shè)備是礦山重要和關(guān)鍵設(shè)備之一，其任務(wù)是用于煤礦、金屬礦及非金屬礦提升和下放人員.提升煤炭、礦石、矸石及運(yùn)輸材料和設(shè)備等。它是聯(lián)系井上和井下的重要提升運(yùn)輸工具，在整個(gè)礦井生產(chǎn)中占有重要的位置。礦井提升設(shè)備主要由提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)及拖動(dòng)控制系統(tǒng)、井架（或井塔）、天輪及裝卸輔助設(shè)備等部分組成。 我根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，本說明書對(duì)副立井提升機(jī)的選型設(shè)計(jì)進(jìn)行了計(jì)算說明，主要內(nèi)容包括： （1）總體設(shè)計(jì)方案的制定：了解國內(nèi)外提升機(jī)研究動(dòng)態(tài)，閱讀相關(guān)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)等制定總體設(shè)計(jì)方案 （2）提升方案和相關(guān)計(jì)算：礦井提升方案比選，提升設(shè)備選型計(jì)算，提升容器及提升方式，鋼絲繩及安全系數(shù)校驗(yàn)，提升機(jī)選擇與校驗(yàn)，電動(dòng)機(jī)選擇，提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算，電動(dòng)機(jī)校驗(yàn)，防滑驗(yàn)算，井筒裝備及輔助設(shè)施等。 關(guān)鍵詞： 礦井提升設(shè)備； 提升機(jī)； 提升容器； 提升鋼絲繩 Type selection design of 64t auxiliary shaft hoist with lifting weight Abstract Mine lifting equipment is one of the important and key equipment in mines, its task is used in coal, metal and non-metallic mineral raising and lowering. Increasing coal, ore, waste rock and transport materials and equipment, etc. It is an important transport tool for connecting well and underground, and occupies an important position in the whole mine production. Mine hoisting equipment is mainly composed of lifting vessel, hoisting rope, lifting machine and dragging control system, derrick (or well tower), flywheel and loading and unloading auxiliary equipment. According to the design assignment book, this manual has calculated the selection design of the auxiliary shaft hoist. The main contents include: (1) formulation of the overall design plan: to understand the research trends of domestic and foreign upgrading machines, and to design the overall design plan by reading relevant design documents. (2) lifting scheme and relevant calculation: mine lifting scheme comparison, improve equipment type selection calculation, containers and improve way, steel wire rope and safety check, selection and calibration, hoist motor selection, promotion system of kinematics and dynamics calculation, calibration, motor antiskid checking calculation, wellbore equipment and ancillary facilities. Key words:mine hoisting equipment; hoist； hoisting conveyance； hoisting rope 目 錄 摘 要 Ⅰ Abstract Ⅱ 第一章 提升機(jī)簡(jiǎn)介 1 第一節(jié) 提升機(jī) 1 一 提升機(jī)的組成部分 1 二 提升機(jī)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 4 第二節(jié) 多繩摩擦式提升機(jī) 6 一 多繩摩擦式提升機(jī)的特點(diǎn) 6 二 多繩摩擦式提升機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài) 7 第二章 概述 8 第三章 設(shè)計(jì)依據(jù) 9 第四章 最大提升量 9 第五章 提升容器 10 第六章 提升方案比選 10 第一節(jié) 提升機(jī)布置形式比選 10 第二節(jié) 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)方式比選 11 第七章 提升設(shè)備選型計(jì)算 13 第一節(jié) 提升容器及提升方式 13 一 提升容器： 13 二 提升方式： 14 第二節(jié) 提升系統(tǒng)及井筒斷面布置 14 第三節(jié) 鋼絲繩及安全系數(shù)校驗(yàn) 17 一 主繩 18 二 尾繩 19 三 主、尾繩單位長度質(zhì)量差 19 四 安全系數(shù) 19 第四節(jié) 提升鋼絲繩的維護(hù)及試驗(yàn) 20 一 檢查? 20 二 維護(hù)? 21 三 其他 22 第五節(jié) 提升機(jī)選擇與檢驗(yàn) 22 一 提升機(jī)預(yù)選 23 二 最大靜張力及靜張力差校驗(yàn)： 23 三 摩擦輪直徑及導(dǎo)向輪直徑校驗(yàn)： 23 四 鋼絲繩作用在摩擦襯墊上的壓強(qiáng)： 24 第六節(jié) 提升機(jī)檢修 24 一 檢修的主要任務(wù) 24 二 檢修內(nèi)容 25 第七節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 26 第八節(jié) 提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算 26 一 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 26 二 動(dòng)力學(xué)計(jì)算 27 第九節(jié) 電動(dòng)機(jī)校驗(yàn) 35 第十節(jié) 防滑驗(yàn)算 36 一 圍包角 36 二 制動(dòng)力 36 三 防滑驗(yàn)算（見下表） 36 第八章 井筒裝備及輔助設(shè)施 37 第九章 配電與控制 38 第一節(jié) 電源 38 第二節(jié) 提升機(jī)配電與控制 38 第三節(jié) 膠輪車運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng) 40 第四節(jié) 膠輪車井下設(shè)施 41 第五節(jié) 通信 41 第十章 提升機(jī)的安全運(yùn)行 41 第一節(jié) 完好標(biāo)準(zhǔn)對(duì)提升機(jī)的要求 41 一 通用部分 41 二 主要提升機(jī) 44 第二節(jié) 提升機(jī)常見故障及處理 46 一 礦井提升機(jī)機(jī)械部分的常見故障、原因及處理方法 46 二 礦井提升機(jī)電氣部分的常見故障、原因及處理方法 49 結(jié) 束 語 52 參考文獻(xiàn) 53 致 謝 79 附件： 80 《主要機(jī)電設(shè)備與器材清冊(cè)》 80 附件2： 87 支架運(yùn)輸示意圖 87 V 第1章 提升機(jī)簡(jiǎn)介 第一節(jié) 提升機(jī) 提升系統(tǒng)在礦山系統(tǒng)中的重要作用在于，它承擔(dān)煤炭、礦石的提升，人員的升降及材料和設(shè)備的運(yùn)輸，是礦山四大固定設(shè)備之一，礦井提升設(shè)備也是聯(lián)系井上、井下的進(jìn)出口主要設(shè)備，因此又被稱為礦山的“咽喉設(shè)備”。 提升機(jī)是礦井提升設(shè)備中的動(dòng)力部分,由電動(dòng)機(jī).減速器、主軸裝置、制動(dòng)裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺(tái)等組成。它是礦井投資大，構(gòu)造復(fù)雜的設(shè)備之一。 礦井提升機(jī)是礦山生產(chǎn)的“咽喉”設(shè)備，它的性能優(yōu)劣，運(yùn)行是否正常、工作效率是否高、是否安全可靠，對(duì)礦山生產(chǎn)和人員、設(shè)備的安全有著重要的影響。 一 提升機(jī)的組成部分 目前，我國煤礦使用的礦井提升機(jī)可分為兩大類：?jiǎn)卫K纏繞式提升機(jī)和多繩摩擦式提升機(jī)。 單繩纏繞式提升機(jī)按其滾筒數(shù)目的不同，可分為雙筒和單筒提升機(jī)兩種。多繩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，而是將數(shù)根鋼絲繩搭放在主導(dǎo)輪(相當(dāng)于滾筒) 上，兩個(gè)提升容器分別懸掛在多根并列鋼絲繩的兩端。承受著拉力的數(shù)根提升鋼絲繩就以一定的正壓力緊壓在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上，在提升鋼絲繩和摩擦襯墊之間就產(chǎn)生一定的摩擦力。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這個(gè)摩擦力便帶動(dòng)鋼絲繩隨著主導(dǎo)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)容器的提升和下放。 礦井提升機(jī)由主軸裝置、制動(dòng)裝置、減速器、檢測(cè)和安全保護(hù)裝置、電力拖動(dòng)和控制系統(tǒng)等組成。 （1） 主軸裝置 主軸裝置是提升機(jī)的主要組成部分之一。它包括滾筒（單繩纏繞式提升機(jī)）或主導(dǎo)輪（多繩摩擦提升機(jī)）、主軸、主軸承等部分。 （2） 制動(dòng)裝置 制動(dòng)裝置由制動(dòng)器（執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也稱為閘）和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所組成。制動(dòng)器是直接作用于制動(dòng)輪或制動(dòng)盤上產(chǎn)生制動(dòng)力矩的部件。 制動(dòng)裝置的作用是： 1.在提升機(jī)停止工作時(shí)；能可靠地閘住提升機(jī)，即正常停車； 2.在減速階段及下放重物時(shí)，參與提升機(jī)的控制，即工作制動(dòng)； 3.當(dāng)發(fā)生緊急事故時(shí)，能迅速而合乎要求地閘住提升機(jī)，以避免事故的擴(kuò)大，即安全制動(dòng)。 4.雙滾筒提升機(jī)在更換水平、調(diào)節(jié)鋼絲繩長度或更換鋼絲繩時(shí)，應(yīng)能閘住提升機(jī)的游動(dòng)滾筒，松開固定滾筒。 （三） 減速器和聯(lián)軸器 1.減速器 減速器的功用 1）、把電動(dòng)機(jī)的快轉(zhuǎn)速改交為主軸的慢轉(zhuǎn)速。 2）、把電動(dòng)機(jī)的較小轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹鬏S較大轉(zhuǎn)矩。 2.聯(lián)軸器 聯(lián)軸器是用來聯(lián)接兩軸并傳遞扭矩的一種傳動(dòng)裝置。由于被聯(lián)接的兩軸在制造和安裝上的誤差，以及工作時(shí)的變形等，造成兩軸實(shí)際上不在同一軸線上，使兩軸之間產(chǎn)生軸向、徑向、角度或綜合性的移位。利用聯(lián)軸器的可移性或彈性元件的變形，來補(bǔ)償兩軸間的各種偏移誤差，從而減輕設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中的沖擊和震動(dòng)。 提升機(jī)主軸和減速器輸出軸一般都用齒輪聯(lián)軸器聯(lián)接，減速器的輸入軸和電動(dòng)機(jī)軸的聯(lián)接，多采用蛇形彈簧聯(lián)軸器。 （四） 檢測(cè)和安全保護(hù)裝置 提升裝置必須裝設(shè)下列保險(xiǎn)裝置，并符合下列要求： 1.防止過卷裝置：當(dāng)提升容器超過正常終端停止位置（或出車平臺(tái)）0.5m時(shí)，必須能自動(dòng)斷電，并能使保險(xiǎn)閘發(fā)生制動(dòng)作用。 2.防止過速裝置：當(dāng)提升速度超過最大速度15％時(shí)，必須能自動(dòng)斷電，并能使保險(xiǎn)閘發(fā)生作用。 3.過負(fù)荷和欠電壓保護(hù)裝置。 4.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，以保證提升容器到達(dá)終端位置時(shí)的速度不超過2m/s。 5.深度指示器失效保護(hù)裝置：當(dāng)指示器失效時(shí)，能自動(dòng)斷電并使保險(xiǎn)閘發(fā)生作用。 6.閘間隙保護(hù)裝置：當(dāng)閘間隙超過規(guī)定值時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警或自動(dòng)斷電。 7.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(bào)警回路，在鋼絲繩松弛時(shí)能自動(dòng)斷電并報(bào)警?；诽嵘龝r(shí)，松繩保護(hù)裝置動(dòng)作后，嚴(yán)禁受煤倉放煤。 8.滿倉保護(hù)裝置：箕斗提升的井口煤倉倉滿時(shí)能報(bào)警和自動(dòng)斷電。 9.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(jì)減速位置時(shí)，能示警并開始減速。 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。 立井、斜井纏繞式提升絞車應(yīng)加設(shè)定車裝置。 （5） 提升機(jī)的電力拖動(dòng)及控制 提升機(jī)的電力拖動(dòng)有交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的提升機(jī)通常叫交流提升機(jī)；直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的提升機(jī)叫直流提升機(jī)。 二 提升機(jī)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 我國礦井提升機(jī)設(shè)備大致經(jīng)歷了仿蘇、改進(jìn)及自行設(shè)計(jì) 三個(gè)階段： 1953 年撫順重型機(jī)械廠為我國制造了第一臺(tái)單繩 纏繞式提升機(jī)；1958 年洛陽礦山機(jī)器廠開始仿制蘇聯(lián) EM 型 礦井提升機(jī)，并在改進(jìn)國外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，于 1961 年自行 設(shè)計(jì)和制造了我國第一臺(tái) JKM2×4 型多繩摩擦式提升機(jī)； 1971 年，在 XKT 型提升機(jī)的基礎(chǔ)上制造了 JK 系列單繩纏繞 式提升機(jī)，此系列提升機(jī)采用了新的結(jié)構(gòu)形式和先進(jìn)技術(shù)， 提升機(jī)的能力比老系列提升機(jī)平均提高 25%且重量大為減輕； 1992 年生產(chǎn)了直連式的多繩摩擦式提升機(jī)，為我國深部開采 和開采大產(chǎn)量的礦井及直流電機(jī)拖動(dòng)的推廣應(yīng)用，提供了性 能良好、技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備；2001 年，中信重工制造了國內(nèi)首 臺(tái)采用雙電動(dòng)機(jī)懸掛直聯(lián)形式的多繩摩擦式提升機(jī) --JKMD-5.7×4 落地式多繩摩擦式提升機(jī)，其摩擦輪直徑達(dá) 5.7 m，徹底改變了我國特大型提升機(jī)完全依賴進(jìn)口的局面。目前我國對(duì)老式礦井的落后現(xiàn)狀 采取的是信息化和自動(dòng)化的改造，經(jīng)過綜合自動(dòng)化的改造， 將信息技術(shù)、高新科技應(yīng)用到礦井的生產(chǎn)和管理中，總的來 說，隨著技術(shù)的發(fā)展及企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)的日益重視，這些因素使得我國礦井提升機(jī)逐漸踏上高功率、高安全性和高可靠性之路。 當(dāng)前國內(nèi)礦井提升機(jī)控制技術(shù)主要具有下面幾個(gè)特點(diǎn)： 　　 （1） 礦井提升機(jī)處于四象限內(nèi)運(yùn)行：在不同的階段內(nèi)礦井提升 機(jī)既有正力也有負(fù)力，既有正轉(zhuǎn)同時(shí)也存在負(fù)轉(zhuǎn)，既有制動(dòng)也有電動(dòng)， 所以在金礦當(dāng)中使用的礦井提升機(jī)在運(yùn)行過程中則需要處于四象限內(nèi) 進(jìn)行運(yùn)行。 　　 （2） 礦井提升機(jī)運(yùn)行速度較為可靠和準(zhǔn)確：礦井提升機(jī)屬于位 置控制系統(tǒng)的一種，不斷下放和提升往復(fù)過程中在何位置等速運(yùn)行、 何位置減速運(yùn)行、何位置加速運(yùn)行等都是有嚴(yán)格要求的。 　　 （3） 礦井提升機(jī)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)行程的直觀顯示：當(dāng)?shù)V井 提升機(jī)不斷下放和提升往復(fù)過程中，設(shè)備的操作人員是能通過深度指 示器及顯示器讀取設(shè)備實(shí)時(shí)位置 （4） 礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)在故障監(jiān)視領(lǐng)域較為完善：當(dāng)設(shè)備運(yùn) 行過程中出現(xiàn)故障的時(shí)候，做為礦井提升系統(tǒng)是會(huì)報(bào)警和顯示的，這 也使得故障的排除速度有效的較快了。 國外特殊提升機(jī)設(shè)備 1， 內(nèi)裝電機(jī)式提升機(jī)。 內(nèi)裝電機(jī)式提升機(jī)、SIEM AG和SIEMENS公司合作生產(chǎn)的內(nèi)裝電機(jī)式提升機(jī)是機(jī)電一體化設(shè)備，這種提升機(jī)已不是簡(jiǎn)單地把電動(dòng)機(jī)裝到摩擦輪中，而是將機(jī)械和電氣部分完全融合成一體了，摩擦輪的殼體就是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁軛。摩擦輪的軸就是電動(dòng)機(jī)定子的軸。 2， 深井布菜爾提升機(jī)。SIEMAG 公司生產(chǎn)的深井布菜爾提升機(jī)( 多繩纏繞式提升機(jī))用于深井提升，在井筒深度為1700~ 3000m 的深井中使用。[外文[5]] 3， 應(yīng)急救援提升機(jī)。西馬格公司生產(chǎn)的應(yīng)急救援提升機(jī)在提升機(jī)主傳動(dòng)裝置故障或礦井停電的情況下，通過應(yīng)急救援提升機(jī)將罐籠內(nèi)的人員運(yùn)送到地面，滿足應(yīng)急提升任務(wù)，保證了提升系統(tǒng)的安全。 4， 帶輔助拖動(dòng)裝置的提升機(jī)，ABB 公同生產(chǎn)的帶輔助拖動(dòng)裝置的提升機(jī)，在提升機(jī)主傳動(dòng)裝置故障或礦井停電的情況下，通過鋪助拖動(dòng)裝置將井筒內(nèi)的重載箕斗或罐籠內(nèi)的設(shè)備、人員慢速提升到井口,滿足應(yīng)急提升任務(wù)，保證了提升系統(tǒng)的安全。 從國內(nèi)外看礦井提升機(jī)的發(fā)展，都在采用最新的技術(shù)，最新的送一和最新的材質(zhì)，使提升設(shè)備向大型化、高效率、體積小、重量輕、能力大、安全可靠、運(yùn)行準(zhǔn)確和標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化方向發(fā)展。 第二節(jié) 多繩摩擦式提升機(jī) 由于單繩纏繞式提升機(jī)的提升高度受滾筒容繩量的限制，提升能力又受到單根鋼絲繩抗拉強(qiáng)度的限制。所以當(dāng)?shù)V井產(chǎn)量要求很大，井筒又比較深時(shí)，采用單繩纏繞式提升機(jī)就不能滿足生產(chǎn)的需要。為了適應(yīng)現(xiàn)代礦井生產(chǎn)的需要，單繩摩擦式(已不用)和多繩摩擦式提升機(jī)就產(chǎn)生了。 摩擦式提升設(shè)備根據(jù)布置方式的不同，可分為井塔式和落地式兩種。井塔式是把提升機(jī)安裝在井塔上，其優(yōu)點(diǎn)是布置緊湊、節(jié)約占地面積、不需天輪、改善了鋼絲繩的工作條件，但是建造井塔費(fèi)用較高、周期較長;落地式是把提升機(jī)安裝在地面上，其優(yōu)點(diǎn)是井架的建設(shè)費(fèi)用較小，減少了礦井的初期投資，并且提高了抵抗地震災(zāi)害的能力，但是相應(yīng)的鋼絲繩的壽命較井塔式短、換繩較麻煩。我國過去多用井塔式，由于井塔建并周期長及建井費(fèi)用高等原因，近年來大多數(shù)新建礦井采用落地式。 一 多繩摩擦式提升機(jī)的特點(diǎn) 多繩摩擦式提升機(jī)是礦井的主要提升設(shè)備，擔(dān)負(fù)著礦井的煤炭、矸石、人員、各種材料和設(shè)備的提升和運(yùn)送任務(wù)，在我國礦井提升中占有重要地位。目前已經(jīng)運(yùn)行的摩擦輪提升機(jī)有1700多臺(tái)。隨著礦井不斷延伸和日益大型化的發(fā)展，多繩摩擦式提升機(jī)以其提升能力大，提升高度大，鋼絲繩安全系數(shù)大，電動(dòng)機(jī)清耗功率低，機(jī)器整體尺寸小，造價(jià)便宜等顯著優(yōu)點(diǎn)，被越來越多地用于礦井提升中，成為礦井生產(chǎn)中極為重要的一種設(shè)備。多繩摩擦式提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)如下: (1)提升容器及載荷由多根鋼絲繩共同承擔(dān)，與單繩纏繞式提升設(shè)備相比，提升鋼絲繩直徑較小，主導(dǎo)輪直徑及整個(gè)機(jī)器尺寸都相應(yīng)縮小，設(shè)備質(zhì)量較輕，適應(yīng)于深井和大型設(shè)備的提升，能滿足礦井日益大型化和向深部延深的發(fā)展需求。 (2)由于提升容器是同時(shí)懸掛在多根鋼絲繩上，這些鋼絲繩般不會(huì)同時(shí)拉斷(拉力過大時(shí)會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩打滑現(xiàn)象)，故可以不設(shè)置防墜器。 (3) 多繩摩擦式提升系統(tǒng)般為平衡提升系統(tǒng)，且主導(dǎo)輪直徑較小，系統(tǒng)的慣量和扭矩較小，電動(dòng)機(jī)功率和電耗均較小。 (4)提升鋼絲繩的根數(shù)一般為偶數(shù)，且左右捻向各占一半，可以互相抵消鋼絲繩運(yùn)行中的松捻扭力，減輕了提升容器對(duì)罐道的運(yùn)行阻力，延長了罐道和罐年的使用壽命。 (5)當(dāng)采用塔式提升時(shí)，摩擦輪提升機(jī)安裝在井塔上，減少了提升機(jī)占地面積。 多繩摩擦式提升機(jī)的缺點(diǎn)如下: (1)由于提升容器的懸掛裝置是吊在多根鋼絲繩上，為了保證鋼絲繩受力均衡，一般需增加鋼絲繩受力液壓平衡裝置。 (2)由于摩擦式提升是靠鋼絲繩與摩擦輪襯墊間的摩擦力傳遞摩擦輪作用力的，因此提升鋼絲繩外部不允許涂鋼絲繩潤滑脂，降低了鋼絲繩的防腐性能。 (3)在生產(chǎn)運(yùn)行期間，除了鋼絲繩變形伸長而需截?cái)嗤猓摻z繩的長度不能調(diào)整，因此，雙容器提升不適用于多水平提升。 二 多繩摩擦式提升機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài) 多繩摩擦式礦井提升機(jī)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其增長速度很快，使用范圍也日益增多，不僅立井使用，國外在斜井或露天斜坡也在使用，例如，聯(lián)邦德國米爾斯露天礦，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。又如，奧地利礦井是斜井，1960年以前就使用了雙繩摩擦式礦井提升機(jī)，井筒傾角是24度，斜長1138m，串車提升，繩速8m/s，提升6輛煤車和2輛矸石車，有效負(fù)荷13.56t，為了防止鋼絲繩在主導(dǎo)輪上產(chǎn)生滑動(dòng)，在井底尾繩環(huán)處安裝種錘拉緊的導(dǎo)向輪。國內(nèi)是使用的多繩摩擦式提升機(jī)也日益增多，1960年第一臺(tái)多繩摩擦式提升機(jī)投入運(yùn)行以來，大量的這種提升機(jī)在我國安裝運(yùn)行。 目前，國外多繩摩擦式礦井提升機(jī)的發(fā)展方向是：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；大量采用先進(jìn)的拖動(dòng)、控制系統(tǒng)，甚至是全液壓型等。 隨著礦井開采深度不斷加深和采用集中提升方式，多繩摩擦式礦井提升機(jī)有較大的發(fā)展前途。并為此探索具有耐磨性好、摩擦系數(shù)高的摩擦襯墊材料。新結(jié)構(gòu)的多繩纏繞式礦井提升機(jī)開始在一些國家使用，它對(duì)提升高度大的深井開采有重要意義；采用液壓馬達(dá)代替電動(dòng)機(jī)的防爆提升機(jī)受到重視；氣力提升也正在研究和發(fā)展中。 現(xiàn)在，各國為爭(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。 第2章 概述 該副立井提升機(jī)除擔(dān)負(fù)水平進(jìn)風(fēng)任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)少量人員、材料、矸石、一次采全高大型液壓支架及無軌膠輪運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備提升任務(wù)。井筒直徑10m，裝備一套提升設(shè)備。提升方式為罐籠+平衡錘提升，提升容器為特制單層大型寬罐+可調(diào)重量可乘人平衡錘提升，大罐籠主要用于提升人員、大件、設(shè)備和矸石，平衡錘用于提升人員和寬罐提大件時(shí)配重。罐道采用端頭冷彎方形管鋼罐道，提升高度371.5m，額定最大提升速度8.38m/s。設(shè)一臺(tái)直徑5m、6繩塔式多繩摩擦提升機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率3600kW，配套全數(shù)字交流傳動(dòng)提升機(jī)成套電控裝置。 注：因電動(dòng)機(jī)尚未訂貨，故本設(shè)計(jì)中電機(jī)變位質(zhì)量為預(yù)估值，待電動(dòng)機(jī)訂貨后，根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的實(shí)際數(shù)據(jù)重新校核提升系統(tǒng)，再最終確定罐籠和平衡錘重量,并依此修正本設(shè)計(jì)計(jì)算選型過程。 第3章 設(shè)計(jì)依據(jù) 1、井筒直徑10m，井口標(biāo)高Zk=+846.5mm,井底馬頭門標(biāo)高Z=+475m。 2、液壓支架及支架專用平板車（井下采用無軌膠輪運(yùn)輸，液壓支架未定、暫參照#礦一次采全高支架進(jìn)行設(shè)計(jì)） 中間架：型號(hào)ZY13600/30/68D，重量53.5t， 外形尺寸8860×1680×3000mm 過渡架：型號(hào)ZYG13600/26/56D，重量55.5t 外形尺寸8971×1680×2600mm 支架平板車：外形尺寸4590×2300×880mm（不含連接器） 面板尺寸：4300×2200mm×650mm 重量：4.0t（±100kg） 液壓支架整體升降。 中間架在平板車上調(diào)整姿態(tài)后罐內(nèi)運(yùn)輸尺寸：7601×2300×5000mm 過渡架在平板車上調(diào)整姿態(tài)后罐內(nèi)運(yùn)輸尺寸：7455×2300×5000mm 第4章 最大提升量 根據(jù)最大件(液壓支架)升降方式，最大件重量為59.5t（過渡架+平板車），考慮到支架和平板車制造誤差，在不影響提升機(jī)選型的前提下，適當(dāng)考慮一定富裕量，確定提升系統(tǒng)提升能力為最大提升重量64t，最大載重量差為32t。 第5章 提升容器 我國煤礦立井普遍采用底卸式箕斗和普通罐籠，斜井常用后壁卸式箕斗、礦車和人車作為提升容器。 罐籠：采用特制加長加寬單層罐籠，根據(jù)井筒直徑和提升設(shè)備外形尺寸，按照罐籠最大化原則確定其尺寸為：長×寬×高=8600(罐道間距)×3600（凈寬）×6000（凈高），這樣可滿足最大件設(shè)備提升任務(wù)。罐籠自重62000kg（包括首尾懸掛裝置和滾動(dòng)罐耳）。 平衡錘：罐籠+平衡錘的提升方式，運(yùn)行效率較低，為了降低成本，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，設(shè)計(jì)采用可調(diào)重量可乘人式平衡錘。平衡錘尺寸：長×寬×高=4200(罐道間距)×1204（凈寬）×6000（凈高）。正常提升（Q≤49000kg）時(shí)平衡錘重量79000kg；提升大件（64000kg≥Q＞49000kg）時(shí)平衡錘重量94000kg。 第6章 提升方案比選 第一節(jié) 提升機(jī)布置形式比選 對(duì)于立井提升系統(tǒng)，提升機(jī)布置形式有井塔式及落地式兩種形式，其優(yōu)缺點(diǎn)見表1 表1 提升機(jī)布置形式對(duì)比表 落地式 井塔式 優(yōu)點(diǎn) ①提升機(jī)房位于地面，安裝、維護(hù)方便； ②建設(shè)期間，不占用井口，提升機(jī)房施工、設(shè)備安裝調(diào)試和井筒施工可平行作業(yè)，井架施工占用井口的時(shí)間相對(duì)較短； ③ 提升機(jī)房距井筒較遠(yuǎn)，對(duì)井筒的壓力較小，有利于井筒的維護(hù)； ④ 落地式提升機(jī)房和設(shè)備基礎(chǔ)處理難度相對(duì)較??； ⑤ 落地式提升系統(tǒng)對(duì)抗震較為有利。 ①設(shè)備布置集中，節(jié)省占地。 ②生產(chǎn)使用方便，維護(hù)方便； ③節(jié)省鋼材； ④鋼絲繩設(shè)在井塔內(nèi)，可提高鋼絲繩使用壽命，安裝、更換鋼絲繩較為有利，對(duì)鋼絲繩防凍和提高防滑性能有利。 缺點(diǎn) 井架和提升機(jī)房占地面積大，鋼絲繩裸露在外，冬天易結(jié)冰，天輪每日的例行檢查需爬井架，此外，井架的日常防腐費(fèi)用較高。 井塔基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，施工困難，施工工期長，占用井口的時(shí)間較長，需科學(xué)安排施工方法和進(jìn)度，設(shè)備起吊安裝困難，需設(shè)吊裝孔和電動(dòng)超卷揚(yáng)起重機(jī)，增加客貨兩用電梯等。 從技術(shù)上比較兩種布置形式各有優(yōu)缺點(diǎn)，×××××由于實(shí)際地形受采空影響區(qū)影響，落地式提升機(jī)房布置受限，結(jié)合礦方意見，設(shè)計(jì)確定采用井塔式布置。 第二節(jié) 提升機(jī)驅(qū)動(dòng)方式比選 提升機(jī)常用驅(qū)動(dòng)方式有電機(jī)+減速器、低速直流直聯(lián)和交流變頻低速直聯(lián)等，對(duì)于電機(jī)+減速器驅(qū)動(dòng)方式，因減速器傳遞功率有限，故常用于直徑3.5m以下，配套電機(jī)功率900kW以下的提升機(jī)，×××××提升機(jī)配套電機(jī)功率為3600kW，故不能選用此種方式（電機(jī)+減速器）。 下面就低速直流直聯(lián)和交流變頻低速直聯(lián)兩種方案進(jìn)行技術(shù)比較： 表2 低速直流直聯(lián)和交流變頻低速直聯(lián)對(duì)比表 驅(qū)動(dòng)方式 方案一 交流變頻低速直聯(lián) 方案二 低速直流直聯(lián) 電機(jī) 型式 TDBS懸掛式 交流變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī) ZKTD型大型低速 直流電動(dòng)機(jī) 功率 3600kW 1800kW 臺(tái)數(shù) 1臺(tái) 2臺(tái) 優(yōu)點(diǎn) ①隨著大功率電力技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)已完全達(dá)到直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo) ②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、效率高可達(dá)96% ③維護(hù)量小、超載能力高 ④氣隙大易于安裝。 ⑤裝機(jī)容量大可達(dá)10MW以上 ⑥交流變頻采用的是智能型全控器件可以實(shí)現(xiàn)自保護(hù)，對(duì)于器件故障的保護(hù)功能更完善，且能防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)于人員可以通過上位機(jī)得到故障信息。 ⑦1臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單。 ⑧功率因數(shù)高，可達(dá)0.95 ①調(diào)速控制簡(jiǎn)單，調(diào)速性能好 ②中小功率（3000kW以下）的提升機(jī)占有優(yōu)勢(shì)。 接下頁 表2（續(xù)） 驅(qū)動(dòng)方式 方案一 交流變頻低速直聯(lián) 方案二 低速直流直聯(lián) 缺點(diǎn) ①電控系統(tǒng)主要部件需進(jìn)口，價(jià)格較高 ①結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有電刷和換相器，故障多，維護(hù)較困難 ②換向器的能力限制了電動(dòng)機(jī)的容量，國產(chǎn)最大直流電機(jī)在3000kW以下，需選用兩臺(tái)1800kW電機(jī)，額外增加了設(shè)備故障率和維護(hù)量 ③采用晶閘管整流，其諧波無法避免，起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊大，需要治理。 ④普通晶閘管整流控制系統(tǒng)，出現(xiàn)器件故障只能依靠現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)去判斷，給維護(hù)帶來很大不便。 ⑤功率因數(shù)低，一般在0.8左右，需進(jìn)行補(bǔ)償。 ⑥雙機(jī)驅(qū)動(dòng)控制復(fù)雜，需實(shí)現(xiàn)功率平衡。 “礦井提升機(jī)交流變頻電機(jī)”技術(shù)代表目前提升機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，其電機(jī)具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、維護(hù)量和維護(hù)費(fèi)用低、功率因數(shù)高、能耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)，從技術(shù)上比較應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用交流變頻方案，且該方案符合國家相關(guān)政策、要求和設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)合礦方意見，設(shè)計(jì)確定采用方案一。 第7章 提升設(shè)備選型計(jì)算 第一節(jié) 提升容器及提升方式 一 提升容器： 罐籠：特制單層大型罐籠，長×寬×高=8600（罐道間距）×3600（凈寬）×6000（凈高），自重（包括首、尾繩懸掛裝置，滾輪罐耳等）Qc=62000kg，允許乘172人。 平衡錘：特制可調(diào)重量可乘人式平衡錘（可乘20人），長×寬=4200（罐道間距）×1204（凈寬）×6000（凈高），自重79000kg（包括首、尾繩懸掛裝置，滾輪罐耳，不包括專用配重車）。 專用軌道配重車：重量15t，軌距600mm，成套供應(yīng)。 二 提升方式： ——單層提人,罐籠可乘172人，平衡錘可乘20人； ——大罐籠單層提料、提設(shè)備、提矸，一個(gè)水平進(jìn)出車； ——平衡錘提升或下放物件重量Q≤15000kg； ——平衡錘無配重時(shí)，罐籠提升或下放物件重量Q≤49000kg； ——平衡錘裝有15t專用配重車時(shí)（不允許乘人），罐籠提升或下放物件重量Q≤64000kg； ——提升矸石采用PGC—15散裝物料斗式車，矸石+車體總重為：34000kg。 第二節(jié) 提升系統(tǒng)及井筒斷面布置 提升系統(tǒng)及井筒斷面布置見下圖。 圖3 提升系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 井筒斷面布置圖： （井口、井底均為北側(cè)進(jìn)車，南側(cè)出車）。 圖4 井筒斷面布置圖 第三節(jié) 鋼絲繩及安全系數(shù)校驗(yàn) 提升鋼絲繩的作用是懸吊提升容器并傳遞動(dòng)力。它是礦井提升設(shè)備的一個(gè)重要組成部分，對(duì)提升鋼絲繩的正確選擇、合理使用、及時(shí)保養(yǎng)是確保提升安全、延長鋼絲繩的使用壽命和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，因此對(duì) 于提升鋼絲繩必須予以足夠的重視。 礦用鋼絲繩都是絲→股→繩結(jié)構(gòu)，即先有鋼絲捻成繩股，再有繩股捻成繩。制造鋼絲繩的鋼絲是由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)圓鋼冷拔而成的，一般直徑為0.4到4mm，剛絲的抗拉強(qiáng)度為1400到2000N/mm,我國多用1550和1700兩種。為了增強(qiáng)抗腐蝕能力，鋼絲表面可以鍍鋅，稱為鍍鋅鋼絲，未鍍鋅的稱為光面鋼絲。此外還可以用鋼絲韌性來標(biāo)志，分為特好、Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)三種，提升礦物用的鋼絲繩可以選用特號(hào)或Ⅰ號(hào)鋼絲來制造，提升人員用的鋼絲繩只允許用特號(hào)鋼絲來制造。 在由鋼絲捻成股時(shí)有一個(gè)股芯，再由股捻成繩時(shí)有一個(gè)繩芯。股芯一般為鋼絲，繩芯有金屬繩芯和纖維繩芯兩種，前者由鋼絲組成，后者可用劍麻、黃麻或有機(jī)纖維制成。繩芯的作用是支持繩股，使繩富于彈性，并可儲(chǔ)存潤滑油，防止內(nèi)部鋼絲腐蝕生銹 鋼絲繩要受到多種動(dòng)靜應(yīng)力的反復(fù)作用，如彎曲應(yīng)力、接觸應(yīng)力及擠壓應(yīng)力等，這些應(yīng)力的反復(fù)作用將導(dǎo)致疲勞破斯，這是鋼絲繩損壞的主要原因。另外，摩擦及銹蝕將加速鋼絲鋼絲繩要受到多種動(dòng)靜應(yīng)力的反復(fù)作用，如彎曲應(yīng)力、接觸應(yīng)力及擠壓應(yīng)力等，這些應(yīng)力的反復(fù)作用將導(dǎo)致疲勞破壞，這是鋼絲繩損壞的主要原因。另外，摩擦及銹蝕將加速鋼絲繩的損壞。綜合反映上述應(yīng)力的疲勞計(jì)算是一個(gè)較復(fù)雜的問題，由于鋼絲繩結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響因素較多,強(qiáng)度計(jì)算理論尚未完善，計(jì)算公式還不能確切反映真正的應(yīng)力情況，因此目前我國礦用鋼絲繩強(qiáng)度計(jì)算是按最大靜載荷并考慮一定的安全系數(shù)的方法進(jìn)行計(jì)算。 鋼絲繩安全系數(shù)是指鋼絲繩中各鋼絲拉斷力的總和與鋼絲繩最大拉力之比。注意:安全系數(shù)并不代表鋼絲繩真正具有的強(qiáng)度儲(chǔ)備，只不過表示經(jīng)過實(shí)踐證明在此條件下鋼絲繩可以安全運(yùn)行。 對(duì)于纏繞層數(shù)，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，立井中升降人員或升降人員和升降物料的，準(zhǔn)許纏繞1層; 專為升降物料的，準(zhǔn)許纏繞2 層。傾斜井巷中升降人員或升降人員和物料的，準(zhǔn)許纏繞2 層; 升降物料的，準(zhǔn)許纏繞3 層。建井期間升降人員和物料的，準(zhǔn)許纏繞2 層。另外，滾筒上纏繞2 層或2 層以上鋼絲繩時(shí)，滾筒邊緣高出最外1層鋼絲繩的高度公公為鋼絲繩百徑的2.5 倍: 對(duì)于2 層以上維繞的滾筒，滾筒上必須設(shè)有帶繩槽的襯墊。 一 主繩 主繩（提升鋼絲繩）根據(jù)提升載荷，依照《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定和實(shí)際提升情況選擇鋼絲繩。多繩提升的主繩最好選用鍍鋅三角股鋼絲繩。其根數(shù)一般為偶數(shù)，根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)最好采用四根或六根，并優(yōu)先采用四根，只有在特殊情況下才考慮采用八根，為了減少容器的扭動(dòng)，所用的主繩半數(shù)左捻、半數(shù)右捻，并且相互交錯(cuò)排列， ——型號(hào)：6×36WS—FC—1770 ZZ(SS)，同左同右捻各3根；； ——鋼絲繩公稱直徑 dk=54mm； ——單位長度重量 Pk=10.8kg/m； ——抗拉強(qiáng)度 1770MPa； 進(jìn)口鋼絲繩相對(duì)國產(chǎn)鋼絲繩伸長量小、維護(hù)量小、使用壽命長、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，建議采用進(jìn)口鋼絲繩。 不論采用進(jìn)口鋼絲繩還是采用國產(chǎn)鋼絲繩，其最小鋼絲破斷拉力總和不小于2084kN。設(shè)計(jì)按最小鋼絲破斷拉力總和Qs=2084kN進(jìn)行計(jì)算。 二 尾繩 尾繩（平衡鋼絲繩）設(shè)計(jì)從提升運(yùn)行安全、安裝、更換檢修方便等方面考慮，尾繩選用4根扁鋼絲繩ZAB P8×4×14—188×31型，主要技術(shù)參數(shù)為：寬×厚=188×31；單位長度重量qk=16.20kg/m（需定制）；公稱抗拉強(qiáng)度1370MPa； 三 主、尾繩單位長度質(zhì)量差 ，為等重尾繩系統(tǒng)。 四 安全系數(shù) ①升降人員：（按172人，95kg/人） 《煤礦安全規(guī)程》允許值：[mr]＝9.2-0.0005Hc=8.98 ②升降設(shè)備: 按升降大型物件時(shí)，重載側(cè)：罐籠內(nèi)提升最大件質(zhì)重64000kg，輕載側(cè)：平衡錘內(nèi)增加專用配重車15000kg，鋼絲繩安全系數(shù)為： 《煤礦安全規(guī)程》允許值：[mr]=8.2-0.0005Hc=7.98 尾繩除承擔(dān)本身重量外，無其它負(fù)荷，強(qiáng)度不再驗(yàn)算。 根據(jù)以上計(jì)算，所選鋼絲繩滿足要求。 第四節(jié) 提升鋼絲繩的維護(hù)及試驗(yàn) 一 檢查? 1. 鋼絲繩的檢查人員應(yīng)該熟知《煤礦安全規(guī)程》對(duì)鋼絲繩的有關(guān)規(guī)定，并經(jīng)技術(shù)培訓(xùn)合格擔(dān)任。其工作相對(duì)穩(wěn)定，分工明確，并實(shí)行專人專繩日檢制度。? 2. 了解并掌握鋼絲繩及其提升系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)? 3. 對(duì)所使用的檢查工具、量具和檢驗(yàn)儀表進(jìn)行認(rèn)真檢查和調(diào)整。? 4. 在檢查之前應(yīng)在繩上做好檢查起始的標(biāo)志和檢查長度的計(jì)算標(biāo)志，在同一根繩上每次檢查的標(biāo)志應(yīng)一樣。? 5. 檢查人員開始檢查鋼絲繩前要與提升機(jī)司機(jī)、監(jiān)護(hù)人員及信號(hào)工共同確定好檢查聯(lián)系信號(hào)，檢查期間不得同時(shí)進(jìn)行井筒或提升機(jī)的其它工作。 6. 對(duì)使用中的鋼絲繩進(jìn)行檢查時(shí)，提升速度應(yīng)小于0.3/s,用肉眼觀察和手捋摸的方式進(jìn)行。? 7. 驗(yàn)繩時(shí)，應(yīng)有2人同時(shí)進(jìn)行，1人在井口，另1人在出繩口，以便檢查全繩。在井口驗(yàn)繩時(shí)應(yīng)系安全帶。? 8. 驗(yàn)繩時(shí)禁止戴手套或手拿棉紗，應(yīng)用裸手直接觸摸鋼絲繩，前面的手作為是否有斷絲，以免傷手，后面的手撫摸可能發(fā)生斷絲和繩股凹凸變形等情況。 9. 應(yīng)利用深度指示器或其他提前確定的起始標(biāo)志，確定斷絲、銹蝕或其他損傷的具體部位，并及時(shí)記錄，對(duì)斷絲的突出部位應(yīng)立即剪下、修平。 10. 對(duì)容器停車位置的主要受力段，多層纏繞的上下?lián)Q層臨界段和斷絲、銹蝕比較嚴(yán)重的區(qū)段，均應(yīng)停車詳細(xì)檢查。? 11. 若檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼絲繩出現(xiàn)“紅油”，說明繩芯缺油，內(nèi)部銹蝕，應(yīng)引起注意，并進(jìn)行仔細(xì)檢查，必要時(shí)可剁繩頭檢查鋼絲繩內(nèi)部銹蝕情況。 12. 對(duì)使用的鋼絲繩月檢時(shí)，除包含日檢全部內(nèi)容外，還應(yīng)詳細(xì)檢查提升容器在井口和井底時(shí)，從滾筒到天輪段的鋼絲繩，詳細(xì)檢查繩卡處有無斷絲情，并用游標(biāo)卡尺測(cè)量繩徑是否變化。? 13. 做好鋼絲繩檢查記錄，應(yīng)將檢查內(nèi)容、檢查結(jié)果逐項(xiàng)填入鋼絲繩檢查表，并將檢查結(jié)果向司機(jī)通報(bào)。? 14. 檢查中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。? 15. 鋼絲繩由下層轉(zhuǎn)到上層的臨界段（相當(dāng)于繩圈1/4長的部分）必須經(jīng)常加以檢查，并應(yīng)在每季度將鋼絲繩移動(dòng)1/4繩圈的位置。? 16. 提升鋼絲繩必須每天檢查一次，平衡鋼絲繩必須至少每周檢查一次。? 二 維護(hù)? 1. 鋼絲繩檢查人員應(yīng)掌握所負(fù)責(zé)維護(hù)的鋼絲繩及其提升系統(tǒng)的鋼絲繩技術(shù)參數(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 2. 對(duì)使用的鋼絲繩進(jìn)行防腐涂油作業(yè)時(shí)，應(yīng)首先將鋼絲繩表面的煤泥擦干凈，但不得用汽油、煤油等揮發(fā)性油類清洗，對(duì)摩擦式提升用首繩涂油要用專用的鋼絲繩油（增磨脂），否則不可涂油，但對(duì)不繞過摩擦輪部分，必須涂防腐油。? 3. 根據(jù)氣溫和所涂油脂的粘稠度，可采用加溫或加壓的方法，使油脂比較容易附著在鋼絲繩上，然后用手將油脂均勻涂在繩上，涂油時(shí)繩速不得大于0.3m/s，站在井口涂油時(shí)應(yīng)系安全帶，如采用涂油容器涂油時(shí)，應(yīng)注意按照說明書要求進(jìn)行。? 4. 在涂油完畢后應(yīng)將井口、井架及車房等處的廢棉紗、油脂等易燃物品清理干凈后方可離開。? 5. 經(jīng)常檢查立井尾繩輪在使用中是否靈活? 6. 要經(jīng)常檢查繩槽和摩擦襯墊的使用情況，使用帶襯墊的天輪，各段襯墊磨損達(dá)到一個(gè)鋼絲繩的直徑深度時(shí)，或沿側(cè)面磨損達(dá)到鋼絲繩1/2時(shí)，必須更換襯墊。? 7. 摩擦提升裝置的繩槽襯墊磨損剩余厚度不得小于鋼絲繩的直徑，繩槽磨損深度不得超過70mm,任一根提升鋼絲繩的張力同平均張力只差不得超過10% 三 其他 其它未盡事宜，嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 第五節(jié) 提升機(jī)選擇與檢驗(yàn) 目前，我國煤礦使用的礦井提升機(jī)可分為兩大類：?jiǎn)卫K纏繞式提升機(jī)和多繩摩擦式提升機(jī)。 單繩纏繞式提升機(jī)隨著提升高度的增加使卷簡(jiǎn)寬度過大，同時(shí)提開能力又受到單根鋼絲繩強(qiáng)度的限制，當(dāng)?shù)V井產(chǎn)量很大井簡(jiǎn)較深時(shí)，采用單繩纏繞式提升機(jī)很難滿足生產(chǎn)要求，此時(shí)適合選用多繩摩擦式提升機(jī)。 多繩摩擦式提升機(jī)按布置方式可分為塔式與落地式兩大類，其中計(jì)算時(shí)摩擦系數(shù)均為0.2。 多繩摩擦式提升機(jī)與單繩纏繞式提升機(jī)相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)。 (1) 鋼絲繩不是纏繞卷筒上，損升高度不受容繩量的限制，適用于深井提升。 (2) 載荷是由數(shù)根鋼絲繩承擔(dān)，主導(dǎo)輪直徑小。 (3) 由于多繩提升機(jī)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量小，故拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的容量與耗油量均減小。 (4) 在卡罐和過卷的情況下，有打滑的可能性，可避免斷繩事故的發(fā)生。 (5) 繩數(shù)多，安全性高，可以不設(shè)斷繩保險(xiǎn)器(防墜器)。 (6) 當(dāng)采用相同數(shù)量的左搶和右捻鋼絲繩時(shí)，可消除由于鋼絲組松捻而形成的容器罐耳作用于棧道上的壓力。 目前，國內(nèi)外多繩摩擦式提升機(jī)發(fā)展的方向是: 發(fā)展落地式和斜井多繩摩擦式提升機(jī); 研究共用于特淺井、盲井甚至天井的可能性，以擴(kuò)大使用范圍: 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，以提高提升工作的可靠性和生產(chǎn)效率。 一 提升機(jī)預(yù)選 提升設(shè)備選用JKM-5×6（Ⅲ）多繩摩擦輪塔式提升機(jī)1臺(tái)，主要技術(shù)參數(shù)： 摩擦主輪直徑：Dg=5000mm； 導(dǎo)向輪直徑：Dt=5000mm； 提升鋼絲繩根數(shù)：n1=6根； 最大靜張力：[Fj]=1650kN； 最大靜張力差：[Fc]=500kN； 提升機(jī)旋轉(zhuǎn)部分變位質(zhì)量：38100kg； 導(dǎo)向輪（布置在平衡錘側(cè)）變位重量：Qt=16200kg/組（共1組），（選用BECOT D660導(dǎo)向輪襯墊）； 摩擦襯墊選用BECOTK25，摩擦系數(shù)μ按0.25，允許比壓[P]=2MPa計(jì)算。 二 最大靜張力及靜張力差校驗(yàn)： 鋼絲繩實(shí)際最大靜張力：（取提人、提設(shè)備時(shí)的最大值校核） Fjｍａｘ=MAX（Fjr，F(xiàn)jdj）=1513kN＜[Fj]=1650kN； 鋼絲繩實(shí)際最大張力差：（取提人、提設(shè)備時(shí)的最大值校核） Fcmax=MAX（Fcr，F(xiàn)cdj）=314kN＜[Fc]=500kN； 最大靜張力及靜張力差滿足要求。 三 摩擦輪直徑及導(dǎo)向輪直徑校驗(yàn)： 摩擦輪直徑：Dg=5000mm≥90d=4860mm，滿足要求。 導(dǎo)向輪直徑：Dt=5000mm≥80d=4320mm，滿足要求。 四 鋼絲繩作用在摩擦襯墊上的壓強(qiáng)： 經(jīng)驗(yàn)算，所選提升機(jī)滿足要求。 第六節(jié) 提升機(jī)檢修 一 檢修的主要任務(wù) (1)消除設(shè)備缺陷和隱患。設(shè)備的某些運(yùn)轉(zhuǎn)部件經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后產(chǎn)生了點(diǎn)蝕、磨損、振動(dòng)、松動(dòng)、異響、竄動(dòng)等現(xiàn)象，雖未發(fā)脫到因故障停機(jī)的程度，但對(duì)繼續(xù)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有所威脅。必須及時(shí)進(jìn)行處理，消除隱患。 (2)對(duì)設(shè)備的隱蔽部件進(jìn)行定期檢查。礦井主要設(shè)備的隱蔽部件較多，日常檢查不僅時(shí)間不夠，而且實(shí)際上不解體也無法進(jìn)行。因此要有計(jì)劃地利用礦井停產(chǎn)檢修時(shí)間，對(duì)隱蔽部件進(jìn)行解體徹底檢查，例如軸瓦、齒輪、繩卡等。以預(yù)先發(fā)現(xiàn)問題，爭(zhēng)取當(dāng)場(chǎng)處理，或做好準(zhǔn)備后在下次停產(chǎn)檢修時(shí)處理。 (3)對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行無損探傷。如對(duì)主要的傳動(dòng)、制動(dòng)、承重、緊固件等進(jìn)行表面裂紋或內(nèi)部傷、雜質(zhì)的探測(cè)，避免缺陷發(fā)展，造成重大事故。 (4)對(duì)安全裝置、安全設(shè)施進(jìn)行試驗(yàn)。按有關(guān)規(guī)程規(guī)定的周期，對(duì)反風(fēng)裝置、防墜裝置等進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，檢查其動(dòng)作的可靠性和準(zhǔn)確性。 (5)對(duì)設(shè)備的性能、功率輸出情況進(jìn)行全面測(cè)定和鑒定。由于檢測(cè)的工作量大、時(shí)間長，所以有些檢測(cè)的內(nèi)容必須在停產(chǎn)檢修時(shí)才能進(jìn)行。 (6)對(duì)設(shè)備的技術(shù)改造可以有計(jì)劃地安排在礦井停產(chǎn)檢修時(shí)一并完成。 (7)進(jìn)行全面徹底的清掃、換油、除銹、防腐等。 (8)處理放障或進(jìn)行事故性檢作。設(shè)備在使用過程中突然出了放障，在缺少備件、材料和沒有做好檢修準(zhǔn)備工作之前，可根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)，在確保安全的前提下，允許降低受力，暫時(shí)繼續(xù)使用，將材料、備件做好后，立即安排停產(chǎn)檢修處理故障恢復(fù)設(shè)備的正常性能。 二 檢修內(nèi)容 煤炭工業(yè)企業(yè)《設(shè)備管理規(guī)定》中明確規(guī)定“設(shè)備檢修按不同檢修內(nèi)容和工作量，分為日常檢修、一般檢修和大修理三種?！? 1.日常檢修(小修) 按定期維修的內(nèi)容或針對(duì)日常檢查發(fā)現(xiàn)的問題，部分拆卸零部件進(jìn)行檢查、修整、更換或修復(fù)少量磨損件，基本上不拆卸設(shè)備的主體部分，通過檢查、調(diào)整、緊固機(jī)件等技術(shù)手段，恢復(fù)設(shè)備的使用性能。如調(diào)整機(jī)構(gòu)的竄動(dòng)量和間隙，局部恢復(fù)其精度;更換油脂、填料;清洗或清掃油垢、灰塵:檢修或更換電器的易損件等。并做好全面檢查記錄，為大、中修提供依據(jù)。 2.一般檢修(中修、項(xiàng)修、年修) 根據(jù)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，對(duì)精度、功能達(dá)不到工藝要求的部件按需要進(jìn)行針對(duì)性的檢修。這種檢修般要對(duì)設(shè)備部分解體，以修復(fù)或更換磨損的機(jī)件，必要時(shí)要進(jìn)行局部制研，更換油脂.校正坐標(biāo)，以恢復(fù)設(shè)備的精度和性能或更換電動(dòng)機(jī)個(gè)別線圈和部分絕緣，進(jìn)行涂漆，烘干、在檢修過程中，可充分利用鍍、噴、鑲、粘等技術(shù)手段，以恢復(fù)設(shè)備的精度。 3.大修理 ??為使設(shè)備完全恢復(fù)正常狀態(tài)而進(jìn)行的全部解體的徹底修理。應(yīng)對(duì)所有零部件進(jìn)行清洗檢查,更換或加固重要的零部件，恢復(fù)設(shè)備應(yīng)有的精度和性能調(diào)整機(jī)械和電氣操作系統(tǒng);處理設(shè)備基礎(chǔ)或更換設(shè)備外殼;配齊安全裝置和必要的附件;重新噴漆或補(bǔ)漆或電鍍。對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和校正后，按設(shè)備出廠或部頒大修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。 第七節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)按正常提升時(shí)的最大靜拉力差進(jìn)行預(yù)選，電動(dòng)機(jī)功率除考慮了20％礦井阻力系數(shù)和5％動(dòng)負(fù)荷影響系數(shù)，當(dāng)最大提升速度為8.38m/s時(shí)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率為3382kW，提升機(jī)主電動(dòng)機(jī)選用TDBS型低速直聯(lián)交流變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為： 額定功率：Pe=3600kW； 額定轉(zhuǎn)數(shù)：n=32r/min； 短時(shí)過載力矩倍數(shù)：要求λ≥2； 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：J=50000kg·m2；（估計(jì)值） 計(jì)算提升機(jī)最大提升速度：Vm=8.38m/s。 第八節(jié) 提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算 一 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 提升采用五階段速度： 正常加、減速度：a1=a3=0.5 m/s2； 提升大件加、減速度：a1=a3=0.3 m/s2； 正常提升最大速度：Vm=8.38m/s； 提升大件最大速度：Vm=4.19m/s； 爬行速度：V4=0.5 m/s；爬行高度：3m； 停車制動(dòng)減速度：a5=0.3m/s2。 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果見表3： 表3 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算表 階段 項(xiàng) 目 單位 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果 正常提升 提升大件 1 主加速 主加速時(shí)間 s t1= 16.76 13.97 主加速距離 m h1=·t1 70.22 29.27 2 等速 等速距離 m h2=Ht－(h1+h3+h4+h5) 227.89 309.97 等速時(shí)間 s t2= 27.19 73.98 3 主減速 主減速時(shí)間 s t3= 15.76 12.30 主減速距離 m h3=·t3 69.97 28.84 4 爬行 爬行距離 m h4= 3.00 3.00 爬行時(shí)間 s t4= 6.00 6.00 5 制動(dòng) 停車制動(dòng)時(shí)間 s t5= 1.67 1.67 停車制動(dòng)距離 m h5=·t5 0.42 0.42 休止時(shí)間 s 正常提升（提人/提矸） 188/90 300（估計(jì)） 一次提升時(shí)間 s 正常提升（提人/提矸） 512/316 816 （13.6min） 正常提升包括：提人、提矸及不大于49t物件。 提升大件包括：液壓支架和大于49t物件至64t物件。 二 動(dòng)力學(xué)計(jì)算 系統(tǒng)變位質(zhì)量： ① 提升機(jī)變位質(zhì)量：38100kg； ② 電動(dòng)機(jī)變位質(zhì)量： ③ 鋼絲繩（含主繩、尾繩）變位質(zhì)量：Qs=57478kg； ④ 導(dǎo)向輪（1組）變位質(zhì)量：16200kg； ⑤ 大罐籠變位質(zhì)量：62000kg； ⑥ 平衡錘變位質(zhì)量：79000kg； ⑦ 大型物件變位質(zhì)量：64000kg； ⑧ 專用15t配重車：15000kg； 各種提升方式系統(tǒng)變位質(zhì)量總和見表4： 表4 各種提升方式系統(tǒng)變位質(zhì)量總和表 提 升 方 式 變位質(zhì)量總和∑m(kg) 上提（下放）大罐籠，下放（上提）平衡錘 260778 上提（下放）大罐籠，下放（上提）平衡錘+配重車（15000kg） 275778 上提（下放）最大件，下放（上提）平衡錘+配重車（15000kg） 339778 動(dòng)力學(xué)計(jì)算 提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算中，分別對(duì)上提和下放重物各階段力進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果詳見表5，表6 表5 上提重物各階段力的計(jì)算 各運(yùn)行階段 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果（N） 下放人員（Q=16.340t） 上提矸車 （Q=34t） 上提大件 （Q=64t） 加速階段 F1=KQmg+∑ma1 146328 347513 478637 等速階段 F2=KQmg 7769 200124 376704 減速階段 F3=KQmg-∑ma3 -130790 52735 274770 爬行階段 F4=KQmg 7769 200124 376704 制動(dòng)停車階段 F5=KQmg-∑ma5 -75366 111690 274770 表6 下放重物各階段力的計(jì)算 各運(yùn)行階段 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)果（N） 上提人員（Q=16.34t） 下放料車 （Q=34t） 下放大件 （Q=64t） 加速階段 F1=K′Qmg+∑ma1 133379 13973 -149203 等速階段 F2=K′Qmg -5180 -133416 -251136 減速階段 F3=K′Qmg-∑ma3 -143739 -280805 -353070 爬行階段 F4=K′Qmg -5180 -133416 -251136 制動(dòng)停車階段 F5=′KQmg-∑ma5 -88316 -221850 -353070 注： ① 上提、下放大件：大罐載重按最大件64t，可調(diào)重量平衡錘配專用配重車15t； ② 上提、下放人員：大罐載重按滿員172人，16.34t，平衡錘空； ③ 阻力系數(shù)：上提K=1.2，下放K=0.8。 圖5 上提人員速度圖、力圖 圖6 下放人員速度圖、力圖 圖7 上提矸石速度圖、力圖 圖8 下放材料速度圖、力圖 圖9 上提大件速度圖、力圖 圖10 下放大件速度圖、力圖 第九節(jié) 電動(dòng)機(jī)校驗(yàn) 按全速提升最大件時(shí)進(jìn)行校核 等效時(shí)間：Td=C1(t1+t3+t4+t5)+t2+C2θ=107.3s 等效力： 等效功率： Pd=FdυmaxK/η=3213kW 電動(dòng)機(jī)過載系數(shù)： 額定扭矩校驗(yàn)： 電動(dòng)機(jī)額定扭矩:TM=9550Pe/n=1074.375kN·m 正常運(yùn)行最大扭矩:Tmax=FcmaxDt/2=785 kN·m 3 經(jīng)以上計(jì)算，所選電動(dòng)機(jī)功率滿足要求。 第十節(jié) 防滑驗(yàn)算 一 圍包角：α=187.814° 二 制動(dòng)力 本設(shè)計(jì)要求襯墊摩擦系數(shù)0.25，根據(jù)目前國內(nèi)產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)，襯墊摩擦系數(shù)完全能夠滿足0.25要求，安全起見，設(shè)計(jì)取μ=0.25，此時(shí)eμα=2.269，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》要求，經(jīng)計(jì)算，提升系統(tǒng)制動(dòng)力取值范圍為824kN～883kN，取制動(dòng)力Ft=840kN。 因閘控單元是提升系統(tǒng)中保障安全運(yùn)行的主要部分，設(shè)計(jì)要求閘控系統(tǒng)采用技術(shù)先進(jìn)成熟且可靠性高的多通道恒減速制動(dòng)系統(tǒng)，兩套（雙站雙泵）。各種載荷不論上提或下放，安全制動(dòng)減速度設(shè)定值為1.5m/s2。采用雙恒減速制動(dòng)系統(tǒng)的，當(dāng)一個(gè)通道失效時(shí)能自動(dòng)轉(zhuǎn)入另一個(gè)通道。采用恒減速+恒力矩制動(dòng)系統(tǒng)的，恒減速失效后系統(tǒng)能自動(dòng)轉(zhuǎn)入二級(jí)恒力矩制動(dòng)，二級(jí)制動(dòng)方式的一級(jí)制動(dòng)減速度應(yīng)滿足以下要求：下放重載時(shí)不得小于1.5m/s2，提升重載時(shí)不得超過5m/s2，且不得超過鋼絲繩的滑動(dòng)極限減速度。 三 防滑驗(yàn)算（見下表） 表7 防滑驗(yàn)算表 作業(yè)內(nèi)容 重載側(cè) 運(yùn)行 狀態(tài) 極限 制動(dòng) 減速度 as/ax （m/s2） 安全 制動(dòng) 減速度 a3s/a3x （m/s2） 《煤礦安全規(guī)程》 規(guī)定值 [as]/[ax] （m/s2） 結(jié)論 序號(hào) 寬罐籠 平衡錘 Ⅰ 滿載 64t (重載側(cè)