礦山固定機(jī)械講義

礦山固定機(jī)械講義礦井提升設(shè)備目錄礦井提升系統(tǒng)1提升設(shè)備的檢查、維修及常見(jiàn)故障4礦井提升機(jī)3井架、天輪、提升容器和提升鋼絲繩2礦井提升系統(tǒng)礦井提升系統(tǒng)的任務(wù)與重要性。立井提升系統(tǒng)立井提升系統(tǒng)是指垂直井筒所使用的提升設(shè)備，提升容器多采用箕斗或罐籠。斜井提升系統(tǒng)斜井提升系統(tǒng)是井筒傾角小于90°的礦井所使用的提升設(shè)備，提升容器多用箕斗或礦車。礦井提升系統(tǒng)的任務(wù)與重要性礦井提升設(shè)備的主要任務(wù)是提升煤炭、礦石和矸石，升降人員和設(shè)備，下放材料和工具等，是聯(lián)系井下與地面的主要提升運(yùn)輸工具，在整個(gè)礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。礦井提升的工作特點(diǎn)是在一定的距離內(nèi)，以較高的速度往復(fù)運(yùn)行，完成上升與下降的提升任務(wù)。礦井提升機(jī)在工作過(guò)程中一旦發(fā)生機(jī)械和電氣故障，就會(huì)嚴(yán)重地威脅安全，損壞設(shè)備，影響生產(chǎn)，甚至造成人員傷亡事故。立井提升系統(tǒng)

單繩纏繞式提升機(jī)箕斗提升系統(tǒng)的工作原理是：上、下2個(gè)箕斗分別與2根鋼絲繩連接，2根鋼絲繩繞過(guò)井架上的天輪后，以相反的方向分別纏繞于提升機(jī)的2個(gè)滾筒上。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鋼絲繩就一上一下往返提升和下放箕斗，完成提升煤炭的任務(wù)。多繩摩擦式提升罐籠提升系統(tǒng)的工作原理是：多繩摩擦輪安裝在提升井塔上，提升鋼絲繩搭放在提升機(jī)摩擦輪上，其兩端通過(guò)連接裝置分別與處于井口和井底的2個(gè)罐籠連接，2個(gè)罐籠的底部通過(guò)繩尾環(huán)與繩尾連接。當(dāng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦輪和鋼絲繩之間的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，使得2個(gè)罐籠一上一下，分別到井底和井口進(jìn)行裝載工作，完成提升任務(wù)。斜井提升系統(tǒng)

斜井箕斗提升系統(tǒng)的工作原理：提升機(jī)的滾筒上纏繞著2根鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定在滾筒上，另一端繞過(guò)天輪分別與2個(gè)箕斗連接。當(dāng)提升機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)鋼絲繩走動(dòng)，從而使箕斗在井筒中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)提升與下放的任務(wù)。斜井串車提升系統(tǒng)的工作原理：以礦車作為提升容器，礦車在井下裝滿車后，拉至斜井口處轉(zhuǎn)為地面水平軌道，人工摘鉤后轉(zhuǎn)入道叉，再掛空車或物料等待下井。井架、天輪、提升容器和提升鋼絲繩井架與天輪提升容器提升鋼絲繩提升鋼絲繩是礦井提升系統(tǒng)中的重要組成部分，它起到連接提升容器與提升機(jī)的作用。對(duì)提升鋼絲繩的正確選擇、合理使用、定期保養(yǎng)是確保提升安全、延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。井架的作用是支撐天輪、卸載曲軌（箕斗提升時(shí)）及各種附屬裝置，承受全部提升重量和提升機(jī)的拉力。采用撓性罐道時(shí)，還承擔(dān)鋼絲繩罐道及其重錘的靜拉力。天輪位于井架的天輪平臺(tái)上，作用是支撐連接提升機(jī)卷筒和提升容器的鋼絲繩，并引導(dǎo)鋼絲繩轉(zhuǎn)向。提升容器是直接裝運(yùn)煤炭、矸石、人員、材料及設(shè)備的工具。按其結(jié)構(gòu)分為箕斗、罐籠、礦車、人車和吊桶5種。井架井架按使用材料不同分為木井架、混凝土井架和金屬井架。1.木井架用于年產(chǎn)量小、服務(wù)年限短的立井或臨時(shí)性的掘進(jìn)施工2.混凝土井架主要用于井架較低的副井。3.金屬井架使用較為廣泛，主要由立架、斜架和天輪平臺(tái)三部分組成天輪天輪有井上固定天輪、鑿井機(jī)井下固定天輪和游動(dòng)天輪三種類型。固定天輪用于大型提升設(shè)備，而游動(dòng)天輪可以沿軸向移動(dòng)，能保證鋼絲繩繩內(nèi)外偏角不大于1°30′的規(guī)定值，多用于井下暗斜井提升或上（下）山運(yùn)輸。提升容器及其附屬裝置一、提升容器：1.箕斗；2.罐籠二、罐道：1.木罐道；2.鋼軌罐道；3.鋼絲繩罐道三、罐籠承接裝置：為了便于礦車進(jìn)出罐籠，必須使用罐籠承接裝置。1.罐座；2.搖臺(tái)；3.支罐機(jī)四、防墜器防墜器是防止礦山提升容器失控墜落的安全裝置。提升鋼絲繩一、鋼絲繩的結(jié)構(gòu)組成：鋼絲→股+繩芯（纖維繩芯（常用）、金屬繩芯）。材質(zhì)：1、鋼絲為優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼，一般直徑為0.4～4㎜。礦井提升抗拉強(qiáng)度一般采用1700Mpa以下的。2、鋼絲繩表面光面和鍍鋅（常用于摩擦提升）兩種。鋼絲的表面狀態(tài)標(biāo)記代號(hào)為：光面鋼絲，NAT；A級(jí)鍍鋅鋼絲，ZAA；AB級(jí)鍍鋅鋼絲，ZAB；B級(jí)鍍鋅鋼絲，ZBB。3、繩芯分金屬芯纖維芯。纖維繩芯作用：（1）減少股間鋼絲的接觸應(yīng)力；（2）緩和彎曲應(yīng)力；（3）儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕。金屬繩芯的特點(diǎn)：與相同斷面的纖維繩芯相比，金屬斷面大，抗破斷能力大，具有耐橫向壓力大，不易變形等優(yōu)點(diǎn)。但其柔軟性差，不耐腐蝕。繩芯的標(biāo)記代號(hào)：纖維芯（天然或合成的），F(xiàn)C；天然纖維芯，NF；合成纖維芯，SF；金屬絲繩芯，IWR；金屬絲股芯，IWS。

二、鋼絲繩的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用（一）分類及特點(diǎn)1、按鋼絲繩的捻法分可分為右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四種。標(biāo)記代號(hào)中，第一個(gè)字母表示鋼絲繩的捻向；第二個(gè)字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。左捻：按左螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。右捻：按右螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。交互捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相反。同向捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相同。特點(diǎn)：同向捻鋼絲繩柔軟，表面光滑，接觸面積大，應(yīng)力小，使用壽命長(zhǎng)，繩有斷絲時(shí)，斷絲頭部會(huì)翹起便于發(fā)現(xiàn)，所以礦井提升多用同向捻鋼絲繩。但同向捻鋼絲繩有較大的恢復(fù)力，穩(wěn)定性較差，易打結(jié)。交互捻鋼絲繩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

2、按鋼絲在股中互相接觸情況分（1）點(diǎn)接觸鋼絲繩股中各層鋼絲捻距不等，鋼絲間呈點(diǎn)接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩造價(jià)較低，但鋼絲間接觸應(yīng)力大，特別是鋼絲繩在繞過(guò)滾筒和天輪時(shí)，鋼絲有應(yīng)力集中和二次彎曲現(xiàn)象，所以壽命較短。（2）線接觸鋼絲繩股中各層鋼絲以等捻距捻制，鋼絲間呈線接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩工作時(shí)應(yīng)力降低，耐疲勞性能好，結(jié)構(gòu)緊密，無(wú)二次彎曲現(xiàn)象，壽命較長(zhǎng)。（3）面接觸鋼絲繩

它是將線接觸鋼絲繩股進(jìn)行特殊碾壓加工，使鋼絲產(chǎn)生塑性變形而呈棉接觸狀態(tài)，然后再捻制成繩的。面接觸鋼絲繩具有結(jié)構(gòu)緊密，表面光滑，不易變形，鋼絲間接觸面積大，剛性強(qiáng)和耐磨損等優(yōu)點(diǎn)。

3、按繩股斷面形狀分（1）圓形股繩繩股斷面為圓形。這種繩易于制造，價(jià)格低，是礦井提升應(yīng)用最多的一種鋼絲繩。（2）異形股繩繩股斷面形狀有三角形和橢圓形兩種。三角股鋼絲繩：強(qiáng)度比同直徑圓形股繩要高，承壓面積大，外層鋼絲磨損?。煌鈱愉摻z粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時(shí)，過(guò)渡比較穩(wěn)定；壽命比圓形股長(zhǎng)。橢圓股鋼絲繩：支撐面積大、抗磨損性能好，但繩的穩(wěn)定性差，不適于承受較大的擠壓力。這種繩股多用來(lái)與其它繩股捻制成多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。礦井提升機(jī)礦井提升機(jī)的組成礦井提升機(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、動(dòng)力裝置深度指示器、電控系統(tǒng)和操作臺(tái)等組成。礦井提升機(jī)電的分類礦井提升機(jī)分為單繩纏繞式和多繩摩擦式。礦井提升機(jī)礦井提升機(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。我國(guó)目前廣泛使用的提升機(jī)可分為兩大類：?jiǎn)卫K纏繞式提升機(jī)（分為小絞車（滾筒直徑2m以下）和提升機(jī)）和多繩摩擦式提升機(jī)。

一、單繩纏繞式提升機(jī)單繩纏繞式提升機(jī)的工作原理：把鋼絲繩的一端固定到提升機(jī)的滾筒上，另一端饒過(guò)井架上的天輪懸掛提升容器。這樣，利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，將鋼絲繩纏上或松放，以完成提升或下放容器的工作。按滾筒數(shù)目不同，單繩纏繞式提升機(jī)有單滾筒和雙滾筒提升機(jī)兩種。雙滾筒提升機(jī)在主軸上裝有兩個(gè)滾筒，其中一個(gè)與主軸用鍵固定連接，稱為固定滾筒或死滾筒；另一個(gè)滾筒滑裝在主軸上，通過(guò)調(diào)繩離合器與主軸連接，稱為游動(dòng)滾筒或活滾筒。將兩個(gè)滾筒做成這種結(jié)構(gòu)的目的，是為了在需要調(diào)繩及更換提升水平時(shí)，兩個(gè)滾筒可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。單滾筒提升機(jī)只有一個(gè)滾筒，一般用于單鉤提升。二、多繩摩擦式提升機(jī)（一）概述1、組成及工作原理2、種類可分為井塔式和落地式兩種。3、特點(diǎn)（二）JKM型多