多繩摩擦提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)研究畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （說 明 書） 題 目：多繩摩擦提升機(jī)快速換繩 系統(tǒng)研究 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年月日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 姓名 專業(yè)班級(jí) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年月 日 設(shè)計(jì)（論文）開始日期 年月 日 設(shè)計(jì)（論文）完成日期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）題目： 指 導(dǎo) 教 師 院（部） 主 任 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 摘 要 多繩摩擦式提升機(jī)是廣泛用于煤炭、有色金屬、黑色金屬、非金屬、化工等礦山 的豎井、斜井的提升系統(tǒng)用作提升礦物、升降人員和物料及設(shè)備等，是礦井系統(tǒng)設(shè)備 的咽喉，也可做其他牽引運(yùn)輸設(shè)備，輸于礦山機(jī)械設(shè)備的

2、一類。顯而易見其重要性非 同一般。而提升機(jī)中的重中之重就是繩，而多繩摩擦式提升機(jī)是借助首繩與滾筒襯墊 之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)提升和放下重物的功能。 按照煤礦安全規(guī)程第 403 條規(guī)定：摩擦式提升機(jī)鋼絲繩的使用年限不得超過 2 年，尾繩 4 年更換一次。所以當(dāng)有一根首繩損壞要更換時(shí)，必須更換所有首繩，以保 持各首繩有相同的工作條件。 由于近年來多繩摩擦提升機(jī)的應(yīng)用更加廣泛，多繩摩擦提升機(jī)的安全性也逐漸顯 露出來。尤其是提升機(jī)的快速換繩方法，如果方法不當(dāng)可能造成嚴(yán)重的事故。所以我 們針對(duì)多繩摩擦提升機(jī)快速換繩方法做出了一系列的研究與改進(jìn)。使得其能夠更加有 效安全的，達(dá)到生產(chǎn)要求。 隨著礦井開采量不斷增加

3、，開采深度持續(xù)提升,多繩摩擦式提升機(jī)的維護(hù)難度較大， 這集中表現(xiàn)在換繩難度之上，為此我們改進(jìn)了以往的多繩摩擦提升機(jī)換繩系統(tǒng)，并對(duì) 該裝置的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行詳細(xì)介紹和分析.新的換繩方法工序簡單，時(shí)間短，主要換繩 操作是新繩代替舊繩，以新繩來引導(dǎo)舊繩，這樣避免了換繩時(shí)間長、動(dòng)用人員多、勞 動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)難度大。從而進(jìn)行簡單快捷，安全高效的換繩方法。出于安全考慮本 換繩裝置利用繩索防止跑繩的現(xiàn)象發(fā)生，用兩個(gè)夾緊裝置達(dá)到連續(xù)換繩的目的，從而 加大了換繩控制和安全保障. 經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證本套換繩方法在應(yīng)用有較好的表現(xiàn)，換繩難度降低了同時(shí)效率和安全 程度也提高了，可廣泛應(yīng)用于其他機(jī)械設(shè)備中。 關(guān)鍵字：多繩摩擦 提

4、升機(jī) 換繩裝置 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 目 錄 摘摘 要要.i 目目 錄錄.i 第一章第一章 提升系統(tǒng)概述提升系統(tǒng)概述.1 1.1 多繩摩擦提升機(jī)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r.1 1.2 多繩摩擦提升機(jī)在我國的應(yīng)用.1 第二章第二章 多繩摩擦提升機(jī)與鋼絲繩多繩摩擦提升機(jī)與鋼絲繩.3 2.1 多繩摩擦提升機(jī).3 2.2 鋼絲繩的分類.4 2.2.1 鋼絲繩的選擇.5 2.3 換繩方法.7 .9 5-b5-b 罐籠；罐籠；6-6-通長板卡；通長板卡；7-a7-a 罐籠罐籠第三章第三章 多繩摩擦提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)多繩摩擦提升機(jī)快速換繩系統(tǒng).9 第三章第三章 多繩摩擦提升機(jī)快速換繩系統(tǒng)多繩

5、摩擦提升機(jī)快速換繩系統(tǒng).10 3.1 自牽引換繩法.10 3.2 穩(wěn)車單繩更換法.10 第四章第四章 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.11 4.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的機(jī)械制動(dòng)裝置.11 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 4.1.1 制動(dòng)系統(tǒng)的作用有：.11 4.1.2 盤式制動(dòng)器的選擇.12 4.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)安全保護(hù).13 圖圖 4.2.14.2.1 第五章第五章 快速換繩裝快速換繩裝置置.13 第五章第五章 快速換繩裝快速換繩裝置置.14 5.1 快速換繩裝置.14 5.2 換繩機(jī)構(gòu)工作原理.14 結(jié)論結(jié)論.15 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)

6、.16 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁1 第一章 提升系統(tǒng)概述 1.1 多繩摩擦提升機(jī)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 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 wodzyki 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

7、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

8、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)產(chǎn)品是使用者和制造者共同的追求。 1.2 多繩摩擦提升機(jī)在我國的應(yīng)用 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 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第

9、 頁2 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)。 由于防震的需要，各礦山用戶紛紛要求有落地式多繩摩擦式礦井提升機(jī)供貨， 所以在 1977 年利用河南大峪溝因地面面積限制，原設(shè)計(jì)的雙筒單繩提升機(jī)無法安裝的 情況下，在無任何落地式多繩摩擦提升機(jī)參考資料的情況下，完全依靠自己力量，經(jīng) 5 個(gè)月的努力和攻關(guān)，于 1977

10、 年 10 月，使我國第一臺(tái) 2m 雙繩落地式礦井提升機(jī)在我 國大峪溝誕生。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 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。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁3 第二章 多繩摩擦提升機(jī)與鋼絲繩 多繩摩擦式提升機(jī)在我國的系列參數(shù)于 1960 年開始制定，現(xiàn)有塔式和落地式；在 繩子的數(shù)量上有二繩、四繩、和六繩；其直徑已經(jīng)達(dá)到 5.5m;其主傳動(dòng)形式分為電動(dòng)機(jī) 通

11、過減速器拖動(dòng)和低速電動(dòng)機(jī)直連兩種。1958 年我國又設(shè)計(jì)了 3m 四繩摩擦提升機(jī)， 從此我國逐漸應(yīng)用塔式多繩摩擦提升機(jī)。 由于各礦山地質(zhì)、氣候不同，所以很多用戶會(huì)要求用落地式多繩摩擦提升機(jī)。 1977 年我國第一臺(tái)雙繩落地式礦井提升機(jī)誕生。隨后又由上海冶金礦山機(jī)械廠設(shè)計(jì)并 生產(chǎn)了 3m 四繩落地式多繩摩擦提升機(jī)。此后，塔式和落地式多繩摩擦提升機(jī)廣泛被礦 山采用。 鋼絲繩是礦井提升中的重要組成部分，同時(shí)也是剛才消耗量最大的物品之一。為 了能夠減少資源的浪費(fèi)，而且還要滿足安全生產(chǎn)的工作情況；近年來我國鋼絲繩全國 各地的鋼絲繩生產(chǎn)廠家，在品種和結(jié)構(gòu)上下了不少功夫。相繼增加了線接觸鋼絲、面 接觸鋼絲、

12、異型股鋼絲繩、密封鋼絲繩、多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩、電梯鋼絲繩、四股不 旋轉(zhuǎn)鋼絲繩等等，使我國的鋼絲繩工業(yè)發(fā)展到新的水平，并且邁入世界的行列。 2.1 多繩摩擦提升機(jī) 多繩摩擦式提升機(jī)是廣泛應(yīng)用于礦山提升設(shè)備，用來提升礦物、升降人員和物料 及設(shè)備，也可做牽引運(yùn)輸設(shè)備。多繩摩擦式提升機(jī)是采用柔體傳動(dòng)原理將鋼絲繩繞在 摩擦傳動(dòng)輪上，利用鋼絲繩與摩擦襯墊之間的摩擦力來提升或者下方人員及物料。 若設(shè)鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角圍 ，鋼絲繩兩端的張力分別圍 t1、t2，鋼絲繩 與摩擦襯墊之間的摩擦系數(shù)為 ，鋼絲繩和襯墊間的摩擦力為 f。在 t1t2 的條件下， 鋼絲繩剛要沿著摩擦輪滑動(dòng)時(shí)的平衡條件為 f=t1-t

13、2。歐拉公式闡明了 t1、t2、 各參數(shù)之間的關(guān)系。 t1/t2=e 式中：e自然對(duì)數(shù)的底，e2.718 多繩摩擦式提升機(jī)以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，通過減速器、主導(dǎo)輪等裝置來傳動(dòng)系統(tǒng)和 工作系統(tǒng)，利用摩擦力 f，使得提升機(jī)容器在井筒中的升或降。運(yùn)用盤式制動(dòng)器、液 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁4 壓油組成的制動(dòng)系統(tǒng)來控制提升機(jī)的減速，停車；用測速發(fā)電裝置、離心限速器等來 控制提升機(jī)的運(yùn)行速度;用配置編碼器、模擬柱狀顯示器、數(shù)顯表示來反映提升機(jī)在井 筒中的位置。通過一系列電氣、機(jī)械、液壓的控制、保護(hù)系統(tǒng)來保證機(jī)器安全運(yùn)行。 2.提升鋼絲繩 鋼絲繩是有繩芯、繩股、鋼絲、股芯等組成。礦

14、用鋼絲繩都是絲股、繩結(jié)構(gòu)，即 由鋼絲捻成繩股，再用繩股來捻成繩。如圖圖片 圖 2.1.1 鋼絲繩結(jié)構(gòu) 1股芯；2內(nèi)層鋼絲；3外層鋼絲 4繩芯；5繩股；6鋼絲繩 2.2 鋼絲繩的分類 鋼絲繩有單捻鋼絲繩、多股鋼絲繩、點(diǎn)接觸鋼絲繩、線接觸鋼絲繩、面接觸鋼絲 繩。對(duì)于捻制特性的分類就不細(xì)致的做出解釋。其中有左向捻、右向捻、交互捻、同 向捻、混合捻、反向捻、彈性捻制。 單捻鋼絲繩是至少有兩層鋼絲圍繞一個(gè)中心圓鋼絲、組合股或平行捻股螺旋捻股 捻制而成的鋼絲繩。其中至少有一根鋼絲沿相反方向捻制，即至少有一層鋼與外層反 向捻制。 多股鋼絲繩則是由一層或多層股繞著一根繩芯呈螺旋狀捻制而成的單層股或多層 股鋼絲

15、繩。這種鋼絲繩的構(gòu)造復(fù)雜，但韌性好。礦井提升機(jī)多采用這種鋼絲繩。多股 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁5 鋼絲繩的品種較多。如圖圖片 圖 2.2.1 單繞繩 圖 2.2.2 多繞繩 圖 2.2.3 三繞繩 圖 2.2.4 蜜月式繞繩 2.2.1 鋼絲繩的選擇 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁6 礦井用提升鋼絲繩在使用過程中強(qiáng)度會(huì)逐漸下降，其主要原因是磨損、銹蝕和疲 勞斷絲。一般情況下，這三種因素是同時(shí)出現(xiàn)的。由于礦井條件的不同，因此，各礦 應(yīng)根據(jù)礦井的具本條件，來選擇不同類型的鋼絲繩。 選擇礦用提升鋼絲繩應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）若在礦井淋水大、酸堿度高的

16、井筒中使用時(shí)，因?yàn)殇P蝕嚴(yán)重，最好選用鍍鋅 鋼絲繩，且盡量使用熱鍍鋅鋼絲繩，因?yàn)闊徨冧\鋼絲繩耐腐蝕性比冷鍍（電鍍）要好 的多。而且現(xiàn)在的電鍍鋅還不如涂油的抗腐蝕性好。 （2）若在磨損嚴(yán)重的礦井中使用，則選用外層鋼絲較粗的線接觸圓股型和異型股 鋼絲繩或面接觸鋼絲繩為好。典型結(jié)構(gòu)： 6*26sw，6*31sw，6*36sw，4v*48s，6v*39s，6*k36sw （3）以疲勞斷絲為鋼絲繩損壞的主要原因時(shí)，可選用內(nèi)外層鋼絲直徑差值小的線 接觸鋼絲繩（其中以填充式為好）或異型股鋼絲繩。6*25fi，6*29fi，4v，6v 三角股 鋼絲繩為好。 （4）礦井提升用鋼絲繩以同向捻的鋼絲繩為好。如 zz

17、右交同向捻，ss 左交同向 捻 。 （5）開鑿井筒提升用鋼絲繩，應(yīng)選用多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。18*7，35w*7.建議小 規(guī)格用 18*7，因?yàn)椴僮髌饋聿灰?guī)范，鋼絲繩也不會(huì)因?yàn)閼?yīng)力而報(bào)廢。大規(guī)格的盡量用 35w*7，但是操作一定要規(guī)范。 （6）溫度很高或有明火的矸石山等處的提升用鋼絲繩，可選用帶金屬繩芯的鋼絲 繩。鋼芯一般有兩種，單股鋼芯 iws：1*7，1*19，1*37,7*7 鋼絲繩作為鋼芯為： iwrc .柔韌性和拉力 iwrc 的較好。 （7）鋼絲繩罐道用繩最好選用密封型鋼絲繩和不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。如選用其它類型的 鋼絲繩時(shí)，以鍍鋅鋼絲繩為宜。這里也是熱鍍鋅鋼絲繩。 實(shí)踐證明，豎井用鋼絲繩

18、的損壞多以疲勞斷絲和銹蝕為主要因素，磨損是次要因素。 斜井用鋼絲繩的損壞則 以磨損和銹蝕為主要因素。對(duì)銹蝕比較嚴(yán)重的礦井，銹蝕與磨損起互相促進(jìn)的作用。 鋼絲繩的選擇非常重要。用對(duì)了鋼絲繩事半功倍。但是鋼絲繩使用方法得當(dāng)，鋼絲繩 壽命也會(huì)延長。選擇好的材質(zhì)的鋼絲繩，選擇工藝好的鋼絲繩，選擇對(duì)的鋼絲繩，使 用得當(dāng)?shù)匿摻z繩，是使用鋼絲繩的基本原則。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁7 2.3 換繩方法 首繩的更換，采用舊繩帶新繩的方法。舊繩帶新繩繞過下天輪、滾筒、上天輪至 a 勾井口，使新繩通過定滑輪并用 2 副 u 型 28 繩卡子和舊繩固定在一起，開動(dòng)提升機(jī) 以 0305ms

19、 速度下放 a 罐籠，新繩則隨舊繩一起繞過下天輪、滾筒、上天輪, 當(dāng)新繩到達(dá) a 勾井口時(shí)停車。將繩頭卸開,固定于井架或其它合適位置。 圖 2.3.1 1-上天輪；2-下天輪；3-滾筒；4-新繩滾子 5-定天倫；6-a 罐籠；7-b 罐籠 新繩與 a 罐籠連接，舊繩帶新繩，下放新繩，反向開動(dòng)提升機(jī)將 a 罐籠提升至井 口停車(注意:上、下天輪、滾筒上的新繩需用導(dǎo)鏈拉起并固定在合適位置)，將繩頭卸 開與 a 罐籠連接裝置連接牢固(從舊繩連接的楔形裝置下方連接板中穿過，彎回并用 7 副 u 型 28 繩卡卡緊)。提升機(jī)以 0.30.5m/s 的速度下放 a 罐籠，且每下放約 30m，新 繩和舊繩同

20、時(shí)打一幅通長板卡并在新繩處加墊，直至 b 罐籠升至井口。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁8 圖 2.3.2 1-板卡；2-型鋼；3-繩槽；4-通長板卡 卡固 a 罐籠，吊起 b 罐籠，卸開舊繩與 b 罐籠的連接，新繩與 b 罐籠連接牢固： 在下天輪平臺(tái)合適位置打 4 副承載鋼梁(元氏礦多繩摩擦式提升機(jī)為 4 根提升鋼絲繩)， 每副鋼梁夾緊一根舊鋼絲繩，每副鋼梁上用 6 副板卡卡緊舊繩，以承載 a 罐籠和鋼絲 繩的重量。用掛在井架上合適位置的 2 個(gè) 10t 導(dǎo)鏈吊起 b 罐籠約 1.2m(此時(shí) b 罐籠以上 至平臺(tái)打板卡處的鋼絲繩松弛)。卸開 b 勾舊繩與楔型連接裝置，在

21、新繩合適位置截取 新繩并與楔形連接裝置連接牢固(注意卸開一個(gè)舊繩連接裝置就安裝一個(gè)新繩連接裝置， 不要同時(shí)卸開)，將新繩放置于繩槽內(nèi)，松導(dǎo)鏈放下 b 罐籠，使新繩受力，卸開平臺(tái)上 的板卡。下放 b 罐籠，新繩帶舊繩，取出舊繩：把舊繩纏在繩滾子上，提升機(jī)以 0.30.5m/s 的速度下放 b 罐籠，同時(shí)在井口拆除 a 勾鋼絲繩上的通長板卡，直至 a 勾罐籠升至井口。用同樣方法卸下 a 罐籠舊繩，將新繩安裝在楔型連接裝置，然后再 打壓調(diào)繩試車。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁9 圖 2.3.3 1-上天輪；2-滾筒；3-下天輪；4-舊繩滾子； 5-b 罐籠；6-通長板卡；7-

22、a 罐籠 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁10 第三章 多繩摩擦提升機(jī)快速換繩系統(tǒng) 由于提升機(jī)鋼絲繩的磨損、腐蝕等。為確保其安全性，更換鋼絲繩就變得尤為重 要，而鋼絲繩的更換方法，論其效率，經(jīng)濟(jì)性等，則鋼絲繩更換方法優(yōu)劣就凸顯出來 下面來對(duì)這兩種比較常用的更換鋼絲繩的方法進(jìn)行研究。 3.1 自牽引換繩法 自牽引鋼絲繩更換法就是所謂的，新聲帶舊繩更換法。這種鋼絲繩更換法主要利 用提升機(jī)的牽引力來引導(dǎo)新鋼絲繩，帶動(dòng)舊鋼絲繩來完成鋼絲繩的更換工作。這種鋼 絲繩更換法有突出的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：安全性高、所用時(shí)間短（減少人力物力資源） 、設(shè)備占 用量小、準(zhǔn)備工作少。同時(shí)因?yàn)殇摻z繩是用新繩牽引

23、舊繩。所以新的鋼絲繩在更換完 成后在其受力方面與舊鋼絲繩一致，無需做過多的調(diào)整。但其也有無安全裝置、使用 調(diào)度絞車、需新繩繞過各種輪的缺點(diǎn)。 3.2 穩(wěn)車單繩更換法 穩(wěn)車單繩更換法為，用新繩與舊繩并在一起，固定好主、副斗和鋼絲繩，然后拆 除舊鋼絲繩。待制作好繩頭后將主副斗和固定裝置拆除。開反車，回收舊繩。此種方 法的好處為：設(shè)備簡單、所需人員少、工期短。但其缺點(diǎn)是當(dāng)新繩與舊繩并在一起后 由于鋼絲繩的自旋轉(zhuǎn)力可能纏繞在一起且安全性不高。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁11 第四章 多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置 4.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的機(jī)械制動(dòng)裝置 多繩摩擦提升機(jī)的

24、制動(dòng)裝置，通簡稱制動(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)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)為控制 并調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的部分，新型號(hào)的提升機(jī)多采用油壓盤式制動(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)。 4.1.1 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。工作制動(dòng)，緊急制動(dòng)時(shí)都可用手動(dòng)或盤式 制動(dòng)器的工作原理是用油壓松閘

25、，以彈簧力制動(dòng)，如圖 4-1 所示當(dāng)向 y 腔給入壓力油 后，使活塞帶動(dòng)筒體，襯板和閘瓦一起往左運(yùn)動(dòng)，壓縮碟行彈簧，形成松閘。當(dāng)油壓 下降時(shí)，在彈簧力的作用下，使活塞通過聯(lián)結(jié)軸推動(dòng)筒體閘瓦向右運(yùn)動(dòng)，達(dá)到制動(dòng)的 目的。 調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的原理如圖。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁12 圖 4.1.1 當(dāng)閘瓦與制動(dòng)盤接觸時(shí)，活塞就同時(shí)受彈簧的作 用力 f2 和制動(dòng)油產(chǎn)生的壓力 f1 的作用，則一個(gè)制動(dòng)器的閘瓦壓向制動(dòng)盤的正壓力為： n=f2-f1 當(dāng)油壓 p=0 時(shí)，即 f1=0,n=nmax=f2，此時(shí)為全制動(dòng)狀態(tài)。 當(dāng)油壓 p=pmax 時(shí)，f1f2,閘瓦間隙大于零，為全松閘

26、狀態(tài)， 正壓力 n 的變化只受油壓力 p 的影響，即：n=p, 而閘瓦與制動(dòng)盤的摩擦系數(shù) 一般不變，故正壓力的變化就反映了制動(dòng)力的變化。 4.1.2 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 根據(jù)卷筒上鋼絲繩的實(shí)際最大靜拉力差和安全規(guī)程的規(guī)定，制動(dòng)力矩 （2）確定制動(dòng)器的副數(shù) n= 副 因?yàn)楸P式制動(dòng)器均為對(duì)稱布置，故采用 6 個(gè)單頭制動(dòng)裝置，所以去 n=6 副 （3）實(shí)際正壓力的計(jì)算 壓實(shí)現(xiàn)的。確定最大的工作油壓 p，并依靠調(diào)整溢流閥的定壓彈簧壓緊程度， 可以 保證油壓在不超過 p 的范圍內(nèi)變化。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁13 安全制動(dòng)時(shí)，安

27、全電磁鐵 11 斷電，電液調(diào)壓裝置中的滑閥處于最上面的位置， 切斷了壓力油的通路，并使所有盤式制動(dòng)器油缸中的壓力油分別金國“a”管和“b” 管，與“a”管相連的制動(dòng)器通過安全閥直接回油，很快的抱閘。同時(shí)，與“b ”管相 連的制動(dòng)器通過安全閥的節(jié)流閥，以較緩慢的速度回油，產(chǎn)生二級(jí)制動(dòng)力矩。并可用 調(diào)節(jié)安全伐的節(jié)流桿位置，來改變二級(jí)制動(dòng)特性。節(jié)流桿在上面時(shí)，只是一級(jí)制動(dòng)。 4.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)安全保護(hù) 礦井提升機(jī)通常安裝在地面上，它通過鋼絲繩提升井筒內(nèi)的容器，溝通地面與井 下，用于降送設(shè)備，材料，升降人員，提升礦物或矸石，任務(wù)十分繁重。一旦發(fā)生事 故，將會(huì)造成人員的傷亡和設(shè)備的損壞，影響生

28、產(chǎn)的正常運(yùn)行。嚴(yán)重的事故，將會(huì)破 壞井筒裝備，導(dǎo)致礦井短期停產(chǎn)。因此，國內(nèi)外的生產(chǎn)管理人員都千方百計(jì)到完善提 升設(shè)備的安全保護(hù)設(shè)施，以保證提升系統(tǒng)的設(shè)備能夠安全可靠地運(yùn)行。 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?選用楔形罐道應(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。 圖 4.2.1 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁14 第五章 快速換繩裝置 5.1 快速換繩裝置 落地式多繩摩擦提升機(jī)快速換繩裝置，其特

29、征包括步進(jìn)換繩機(jī)構(gòu)、防跑繩換繩機(jī) 構(gòu)和自動(dòng)檢測報(bào)警裝置；步進(jìn)換繩機(jī)構(gòu)包括有步進(jìn)油缸、夾緊裝置和底座。步進(jìn)油缸 是一個(gè)雙作用單活塞液壓缸，夾緊機(jī)構(gòu)包括有上壓塊、下壓塊、雙作用單活塞桿液壓 缸、大搖桿、小搖桿和銷軸。步進(jìn)油缸一端與夾緊機(jī)構(gòu)的下壓塊通過螺栓連接，上壓 塊與下壓塊通過大小搖桿和銷軸連起來，雙作用液壓缸通過銷軸安裝在兩個(gè)大搖桿之 間，防跑繩機(jī)構(gòu)包括套筒、穿繩管、壓蓋、楔形塊、彈簧機(jī)彈簧座、液壓缸、安裝架、 銷子、u 型卡、針閥式油杯和槽鋼。彈簧、彈簧座、楔形塊放入套筒中，套筒與壓蓋 通過螺栓連接，針閥式油杯安裝在套筒上；u 型卡將液壓缸固定在安裝架上，液壓缸 通過銷子與槽鋼鏈接，槽鋼與楔

30、形塊相連自動(dòng)監(jiān)測報(bào)警裝置包括有壓力檢測機(jī)構(gòu)、跑 繩機(jī)構(gòu)、跑繩檢測報(bào)警機(jī)構(gòu)。壓力監(jiān)測報(bào)警機(jī)構(gòu)包括有 a/d 轉(zhuǎn)換器、壓力傳感器、 plc、繼電器和壓力模塊。跑繩檢測機(jī)構(gòu)包括有測速發(fā)電機(jī)、電測換向閥、a/d 轉(zhuǎn)換 器、plc 和繼電器。壓力檢測警報(bào)機(jī)構(gòu)安裝在防跑繩機(jī)構(gòu)的液壓缸上，跑繩檢測警報(bào) 機(jī)構(gòu)的測速發(fā)電機(jī)通過橡膠輪與新鋼絲接觸，plc 發(fā)出信號(hào)控制電磁換向閥的動(dòng)作。 5.2 換繩機(jī)構(gòu)工作原理 換繩機(jī)構(gòu)工作原理為：供油時(shí)，步進(jìn)油缸活塞桿伸出帶動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)向前移動(dòng)，不 供油時(shí)，步進(jìn)油缸回油，夾緊機(jī)構(gòu)復(fù)位，而鋼絲繩從上壓塊與下壓塊之間穿過，通過 雙作用單活塞液壓桿的伸縮，帶動(dòng)大搖桿的運(yùn)動(dòng)；從而實(shí)現(xiàn)夾緊

31、機(jī)構(gòu)的夾繩和松繩的 功能 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁15 結(jié)論 本設(shè)計(jì)是對(duì)多繩摩擦提升機(jī)換繩方法，以及對(duì)提升機(jī)，鋼絲繩，提升機(jī)的機(jī)械制 動(dòng)裝置的細(xì)致研究。以及不同的方法換鋼絲繩的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)提升機(jī)的制動(dòng)裝置，安全 技術(shù)方面進(jìn)行的改進(jìn)，主要結(jié)論為： 1）對(duì)塔式提升機(jī)和落地式提升機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行的闡述和適用環(huán)境進(jìn)行的對(duì)比，以及 購用提升機(jī)的選擇。 2）對(duì)國內(nèi)外提升機(jī)和鋼絲繩的展發(fā)與展望，在鋼絲繩的構(gòu)造、型號(hào)、制作工藝、 捻制方式、接觸方式以及適用環(huán)境等的細(xì)致闡述。 3）對(duì)提升機(jī)鋼絲繩首繩尾繩更換方法的對(duì)比，自牽引換繩法和穩(wěn)車單繩的換繩具 體操作過程，優(yōu)缺點(diǎn)的分析。 4）出于換繩的安全考慮，對(duì)提升機(jī)的制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，使之更加安全高效。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 頁16 參考文獻(xiàn) 1陳維健、齊秀麗等，礦山運(yùn)輸與提升設(shè)備m. 河南：中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 2007 年 2臧文周，礦井提升機(jī)械m. 河南：冶金工業(yè)出版社，第一版，1993 年 3洪曉華、陳軍，礦井運(yùn)輸提升m. 河南：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005 年 4陸田、張魯花，鋼絲繩檢查工m. 河南：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007 年 5潘英，礦山提升機(jī)械設(shè)計(jì)m. 河南：中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001 年 6徐從清，礦山機(jī)械m. 河南：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2009