矿井提升机的设计_毕业设计(编辑修改稿)

矿井提升机的设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

10 由于开采深度的增加，需要缠在卷筒上的提升钢丝绳变长，因而矿井提升机的卷筒宽度加大，这带来了一系列问题，如提升机主轴太长、绳弦偏角太大、机器加重而使转动惯量加大等。 为了解决这个矛盾，德国人 Koepe 提出将钢丝绳搭在摩擦轮上，利用摩擦衬垫与钢丝绳之间的 摩擦力来带动钢丝绳运动。 与卷筒缠绕式相比，摩擦轮的宽度显著地变窄了，同时由于跨度变小，提升机主轴的直径与长度均有所降低，结果显著地减轻了机器的重力，而且由于回转力矩的减少，亦将降低提升电动机的容量。 多绳摩擦提升设备的布置方式可分为塔式和落地式两类。 其提升系统示意图如下： 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 11。 多绳摩擦提升机的结构特点是与它的动力传递原理以及安装特点密切相关的。 即由于它是靠摩擦力来传递动力的，它必须有较高摩擦系数的衬垫，为了保持几根绳的绳槽处的深浅相同，即各绳的摩擦半径相同，需设切槽装置， 为了补偿钢丝绳蠕动或滑动对深度指示器指示位置的影响，设置了深度指示器自动调零装置，为了在使用圆尾绳时尾绳可以松捻而避免打结，在罐笼底部下方设有尾绳悬挂装置。 摩擦提升依靠衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传递动力，因此其工作可靠性就在于提升钢丝绳与安在主导轮上的摩擦衬垫之间是否产生滑动，即是否有足够的摩擦力。 缠绕式、摩擦式提升机的特点、存在的问题以及解决的方法 . 缠绕式提升机的特点、缺点以及问题的解决 缠绕式提升机最大的特点是其结构及工作原理十分简单 ，就是利用钢丝绳的缠绕 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 12 方向的不同来 实现物料的提升。 但是，正是因为其结构、工作原理简单也导致其存在以下很多的问题和不足。 (1).缠绕式提升机只能应用于浅井或中等深度的矿井中。 这是因为在深井及大终端载荷时钢丝绳和提升卷筒容绳面积要求太大，这导致了提升机体积庞大，质量激增，使提升机的提升高度受到滚筒容绳量的限制，不适用于深井提升。 (2).单绳缠绕式提升机的载荷由单根钢丝绳承担，因此单绳缠绕式提升机的钢丝绳直径往往很大； (3).缠绕式提升机的钢丝绳缠绕在卷筒上，因此其卷筒直径比较大，这就使其回转力矩比 较大，这就使缠绕式提升机的质量比较大，从而使电动机的容量和耗电量也增大，所以提升机的效率比较低； (4).卷筒的直径比较大，这就使提升机的提升速度受到了限制，因此电动机的转速也比较低，减速器比较大； (5).缠绕式提升机的钢丝绳是缠绕在卷筒上，因此钢丝绳的弯曲次数比较多，这就导致钢丝绳的工作条件比较差，钢丝绳的寿命降低； (6).单绳缠绕式提升机是用单根钢丝绳提升容器，因此容器在提升过程中会发生转动，这就使提升容器的罐耳和罐道发生摩擦，产生摩擦阻力； (7).单绳缠绕式提升机由单根钢丝绳提升容器，因此它的安全性比较低。 缠绕式提升机存在的一些问题是可以通过改变其结构而解决的。 例如：单绳缠绕式提升机的钢丝绳直径过大；单绳缠绕式提升机的提升容器的转动；单绳缠绕式提升机的安全性比较低。 这些都是由于提升是靠单根钢丝绳承载造成的，要解决这些问题可以增加提升钢丝绳的数量，即采用多绳缠绕式提升机。 而另一些解决不了的问题就要靠改变提升机的工作原理，采用摩擦式提升机来解决了。 . 摩擦式提升机的特点、缺点以及问题的解决 多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升机 比较其主要优点： (1). 提升高度不受滚筒容绳量的限制，适用于深井提升； (2). 载荷是由数根钢丝绳承担，故钢丝绳直径较相同载荷下单绳提升小； 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 13 (3). 摩擦轮直径显著减小； (4). 由于摩擦轮直径小，回转力矩减小，在提升载荷相同的情况下，多绳摩擦提升机的质量比单绳缠绕式提升机小 1/4～ 1/5 提升电动机的容量和耗电量也相应降低，设备的效率提高； (5). 摩擦轮直径较小，在相同提升速度下，可以使用转速较高的电动机和较小的减速器； (6). 钢丝绳是搭放在摩擦轮上，减少钢丝绳的 弯曲次数，改善了钢丝绳的工作条件； (7). 采用偶数跟提升钢丝绳，钢丝绳的捻向是左右捻各半，消除了提升容器在提升过程中的转动，减少了容器的罐耳和罐道的摩擦阻力； (8). 数根钢丝绳同时承受载荷，提升工作的安全性大为提高，数根钢丝绳被同时拉断的可能性极小，因此可以不再使用防坠器，从而减少了提升容器的质量。 虽然多绳摩擦提升机解决了单绳缠绕式提升机存在的一些问题，但是多绳摩擦提升机自身也存在一定的缺陷与不足。 ： 1).数根钢丝绳的悬挂、更换、调整、维护检修工作复杂，而且有一根钢 丝绳损坏需要更换时，为保持各钢丝绳具有相同的工作条件，往往需要更换所有的钢丝绳； 2).因不能调节绳长，故双钩提升工作不适用于多水平提升； 3).当井深超过 1700m 时，钢丝绳与容器在连接处的应力波动的较大，钢丝绳的故障增多，故钢丝绳摩擦提升不宜用于超深井提升。 要解决多绳摩擦式提升机钢丝绳的悬挂、更换等检修复杂、不适用于多水平提升、不宜用于超深井提升这些问题，不是单靠改变提升机的结构能够解决的。 多绳摩擦式提升机本身的原理是利用多根钢丝绳和摩擦衬垫的摩擦力来传动的，因此要解决多绳摩擦式提升机的这些问题就必 须改变其工作原理，因此这些问题并不是摩擦式提升机自身可以解决的。 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 14 缠绕式、摩擦式提升机共同存在并难以解决的一些问题 虽然缠绕式提升机的一些缺点是摩擦式提升机可以解决的，但是这两种提升机都存在一些难以解决的问题，主要表现为以下几个方面： 1).基础配套设施投资大 现有提升机根据年开采量大小不同，一般都需 5～ 8 m 直径的井筒，这样才能满足提升机配套要求，而目前井筒施工平均每立方米工程费约为 1000～ 1500 元。 再加上井架、井塔、绞车房和配电室等配套建筑（不包括办公设施），这些设施费用一般占基础设施投资 的 50％以上。 对于新建的一些现代化矿井，此项投资费用比例更高，一般按设计年产量计算，吨煤投资约为 60 万元左右。 2).设备投资多 现有提升机价格主要由机械和电器两部分组成，机械部分（包括容器钢丝绳等）大约在 200～ 400 万元之间。 电控设备则悬殊很大，按直流或交流、模拟或数字、国产或进口等区别，价格从几十万元到上千万元不等。 此外，容器自重比很大，一般自重和载重相比均在 1 以上，最高达到 ～。 3).可靠性差 现有提升机在使用中经常发生机械和电器故障，特别是国产设备，维护、维修往往需要占用大量人力物力。 其中绝大部分是电器故障，约占 70～ 80％，有的甚至更高，使用中因故障造成的停产事故时有发生，究其原因是现有提升机运行状态变化复杂，且控制参数、控制点和参控电器元件太多所造成的。 4).运转安全性差 由于现有提升机往往是往返运行，上下止点要求非常严格，所以提升机需要频繁启动，加速、减速、停车这些程序式工作均是通过司机操控电器执行元件来实现的，如操作失误或执行元件失效都会造成安全上的重大事故，如过卷、过放、滑绳等等。 5).维护、维修工作量大 由于现有提升机电控复杂、故障多，所以需要配备专门的电器和机械维 修人 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 15 员，每天都安排有一定的检修时间，据统计，每天的维修时间约占提升机工作时间的 1/5～ 1/6 左右，每台提升机的维修人员一般为 5～ 8 人之间，有的多达十几人。 6).运行效率低 现有提升机由于采用往返工作方式，所以每一工作循环都有爬行、加速、匀速、减速、装卸载过程。 其中，爬行、装卸载时间占有很大比例，有些提升机特。