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

2、快速地更換多繩摩擦式提升機(jī)。實(shí)踐 表明；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題多繩摩擦式提升機(jī)和換繩方法存在的問題 1.1換繩方法與存在問題 對于主、副井均為摩擦式提升的礦井來說，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

3、新鋼絲繩穿過提升機(jī)滾筒和天輪時(shí)，難度較大、安全性差，制約了鋼絲繩 的快速更換。而國外，已經(jīng)研制出利用掛繩專用摩擦絞車、“依萬諾夫”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，針對落 地式多繩摩擦式提升機(jī)的特點(diǎn)，國內(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)的牽引力來牽引新、舊鋼絲 繩。此換繩方法無安全裝置，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天輪和主導(dǎo)輪，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 2.

4、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)是：安全性高，占用人員少。但其缺點(diǎn)較多：換繩期限長， 每次需67天，對生產(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

5、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。 現(xiàn)在，各國為爭奪用戶市場，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)

6、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)在我國的應(yīng)用情況 我國多繩摩擦式礦井提升機(jī)的系列參數(shù)從1960年開始制訂，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)通過減速器拖動(dòng)和低速電動(dòng)機(jī)直聯(lián)兩種。我國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

7、3m 四繩直流低速的落地式摩擦提升機(jī)在我國浙江長廣煤礦應(yīng)用和鑒定。從 此，我國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)一步對多繩摩擦式礦井提升機(jī)進(jìn)行 總體方案設(shè)計(jì)，對提升機(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)

8、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-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

9、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)可通過其 技術(shù)特征及外形尺寸表得到。 （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 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

10、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)行問題。因此對于提升機(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

11、 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

12、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Α＿x用楔形罐道應(yīng)注意 以下問題： （1）合理確定楔形罐道尺寸； （2）為增加過卷楔形罐道的制動(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