多绳摩擦式矿井提升机设计_毕业设计(编辑修改稿)

多绳摩擦式矿井提升机设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

合器合上，拖动提升机低速运行。 由于微拖动电机工作在它的自然特性上，故爬行速度非常稳定，对于使用半自动或全自动的提 升机是一种较经济有效的方式。 微拖动装置主要由电动机、减速器、空气系统、换向阀、气囊离合器、测速发电机装置等组成，如图 24所示。 其操纵方式可以手动控制，也可以自动控制。 气囊离合器的开合是由压缩空气通过换向阀进行控制的，当换向阀处于断电状态时，气囊离合器与排气管相通，当换向阀通电后，压缩空气与气囊离合器相通，带动提升机一起运转。 空气系统的工作压力为。 为了保证正常的空气压力，在储气筒上装有电接点压力表，进行超欠压联锁保护，当气压低于 Mpa空压机的电动机起动，进行充气，当气压高于 Mpa时空压机的电动机停转，充气完毕。 为了防止气压超压过大，储气筒顶部另装有安全阀，一般可调到气压 Mpa，超过该气压时空气由安全阀放出，以保证空气系统的安全。 河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 15 图 23 微拖动装置结构示意图 1—— 电动机 ； 2—— 减速器 ； 3—— 进气装置 ； 4—— 换向阀装置 ； 5—— 气囊离合器 ； 6—— 测速发电机装置 深度指示器选择 多绳摩擦式提升机由于钢丝绳与摩擦轮片非固定连接，而且钢丝绳在提升过程中不可避免地要产生蠕动，尤其在当前使用的摩擦衬垫情况下，还会产生相对滑动，这就使深度指示器的指针与提升容 器在井筒中的位置不对应，因此多绳摩擦式矿井提升机的深度指示器必须加上补偿的调零装置，这是与缠绕式提升机不同的地方。 我们选用牌坊式深度指示器，图 25为多绳摩擦式提升方式深度指示器原理图，与普通的深度指示器相比，它具有两个特点，一是有一个精确的指示针，二是具有自动调零的性能。 在正常工作状态下调零电机 31 并不转动，故与之相连的蜗杆 蜗轮 29与圆锥齿轮 10 都不转动，此时由主轴传来的动力，经轴 1和 4使差动轮系的圆锥齿轮 9 转动，再使轴 1 14 和丝杠 17 转动，粗针 18 便指示提升容器的位置。 精针 27是在电 磁离合器 25 接通后才开始转动，精针刻度盘 28，每格表示 1m的提升高度。 通常是在井筒中距提升容器卸载位置以前 10m处，安装一个电磁感应继电器，以控制电磁离合器，这样就能保证在提升机停车以前获得较准的指示，如果钢丝绳由于蠕动或滑动而使容器已达到卸载位置而指针尚未到零位或已经超过零位，自整角机 22 的转角与预定河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 16 零位为止，输出电压达到一定值时，通过电控系统使调零电机 31 转动，直到指针返回预定零位为止。 这时指针的位置与容器位置一致，直整角机的电压也为零，调零电机停转，调零结束。 图 24 牌坊式深度指示器及其调零机构 1 1 2 26—— 轴； 1 1 2 2 24—— 齿轮； 1 16—— 圆锥齿轮； 17—— 丝杠； 18—— 粗针； 1 30—— 蜗杆； 25—— 电磁离合器； 27—— 精针； 28—— 刻度盘； 29—— 蜗轮； 31—— 调零电动机； 32—— 自整角机 车槽装置 多绳摩擦式提升机在开始运转前，为了增加提升钢丝绳与摩擦衬垫之间的接触面积，必须在衬垫上车出车槽。 在提升机的运行期间，由于提升钢丝绳之间的张力不同，造成了衬垫磨损不均匀，使各绳槽直径 产生误差，为了保证所有各提升钢丝绳均匀负担绳端的负荷，当绳槽直径误差到某一定值时，也必须对衬垫绳槽进行车削，为此设置了专用的车槽装置如图 33所示 车槽装置安装在主导轮的下方，每根钢丝绳的绳槽部都有一个专用的车刀装置1，它通过支承架固定在车槽架上，车削时要调整好车刀，使车刀的刀面与主轴中心线平行，转动手轮可进刀和退刀，进刀量的大小，可以从刻度盘上看出，一般是每转一格刻度，进刀量为。 可以同时车削全部绳槽，也可以单独车某个或几个绳槽。 河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 17 图 33 车槽装置 多绳摩擦式矿井提升机的附属设备 罐道选型 提升容器在井筒中升降运行的导向装置称为罐道，按结构型式不同，分为刚性罐道和柔性罐道两种。 刚性罐道按罐道的材料分：有木质、钢轨、组合型及特种钢罐道四种，通常都是依靠固定在井壁上的罐道梁支撑，也有利用井壁打锚杆直接固定的；柔性罐道通常指使用钢丝绳作罐道。 在这里我们选钢丝绳罐道，因为它的结构简单、安装方便、建井工期短、节约钢材和投资。 更换罐道简单，对生产的影响较小；井筒作为通风时的阻力也比较小。 钢丝绳罐道是利用钢丝绳作为提升容器的导向装置。 上端固定在井塔上，下端用 重锤拉紧。 井筒中不需要设置罐道梁。 钢丝绳罐道装置包括：罐道钢丝绳、固定装置和拉紧装置，以及在井口、井底等进出车处附设的刚性罐道等。 布置钢丝绳罐道的位置，应尽量使钢丝绳远离提升容器的回转中心，以增大钢丝绳的抗扭力矩，减小提升容器在运行中的扭摆；同时要不妨碍井底，井口装设刚性罐道和罐梁，并保证罐耳通过时有足够的间隙；并便于布置和安装检修罐道钢丝绳的固定及拉紧装置等。 根据国内外经验和一些矿井的实测资料表明：多绳提升宜采用四角布置。 在这里我们选用四绳四角对称布置，如图 34所示 河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 18 图 34 钢丝绳罐道 布置形式示意图 1— 罐道绳； 2— 防撞绳 拉紧方式 目前国内生产的拉紧方式有：螺杆拉紧、弹簧拉紧、重锤拉紧及液压重锤拉紧。 在这里我们选重锤拉紧装置。 因为它能获得 并保持较大的拉紧力，不需要经常的调绳和 检修；它的缺点是井底因重锤而要加深水窝深度，且井底需要经常清理。 图 27 钢丝绳罐道重锤拉紧装置 固定装置选择 河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 19 在这里我们选用双楔块固紧式固定装置，如图 35 所示。 因为这种装置能保证罐道钢丝绳卡得较为牢靠、可靠，张紧力大，又不会损伤钢丝绳。 而且，在运行 中需要串绳或安装都较为方便。 双楔块固紧式固定装置的基本参数可通过其技术特征及外形尺寸表得到。 图 35 双楔块固紧式固定装置 1— 双楔块固紧装置 ； 2— 底座 ； 3— 吊环 ； 4— 罐道绳 ； 5— 绳卡 ； 6—— 楔块 ； 7— 楔套 井架装置选择 塔式井架的作用是：承受多绳摩擦式提升机的全部重量；固定伸出井筒的罐道和箕斗；提升机安装在井架上，从根本上改变了承力结构的工作状况，水平负荷显著减少；简化和减轻了井架的结构，从而可增加井架高度，改善地面工业广场的布局，使地面运输更合理。 它由位于井架上面的提 升机房、内壁和外壁组成。 沿井架高度的方向上用水平梁及板架连接起来。 通常内壁起架子作用，并具有矩形断面，起断面尺寸的大小取决于提升容器的尺寸。 河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 20 3. 导向轮装置选择 两个提升容器中心距与导向轮直径不相等时，多绳提升机必须采用导向轮装置。 这样，还可以增大钢丝绳的围包角，提高摩擦轮提升的防滑安全系数，减小井筒断面积，降低基建投资费用。 但，增加导向轮使井塔增高，并增加提升钢丝绳的弯曲次数，降低钢丝绳的使用寿命。 我国生产的多绳摩擦式提升机，直径在 2 米以下的都不用导向轮；直径在 2 米以上的都要带导向轮。 导向轮用于 塔式多绳摩擦式矿井提升机，按提升机所配钢丝绳数和绳距相应在轴上装配数个导向轮。 其中一个为固定轮，其他为游动轮，一消除因各条提升钢丝绳的速度差对绳槽的滑动摩擦。 导向轮安装在主机摩擦轮装置的下面，用于需要改变两钢丝绳的中心距或利用导向轮来增大加提升钢丝绳对摩擦轮的围包角。 其结构有两种：一种是辐条式结构，另一种是焊接式结构。 由于焊接式导向轮比辐条式在结构上做了改进，提高了导向轮整体强度，绳槽衬垫选用了耐磨工程塑料，延长了使用寿命，轴瓦选用了优质黄铜材料。 所以，在这里我们选用焊接式导向轮。 如图 210。 图 29导向轮 1—— 固定轮； 2—— 衬垫； 3—— 游动轮； 4—— 轮轴； 5—— 滚动轴承 3. 提升容器的连接装置 箕斗的附加重锤。 附加重锤的重量查附加重锤基本参数及尺寸表得 8074t，其尺河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 21 寸根据此表亦可得出。 选用 XS90 型自动压紧楔形绳环，其技术参数按照 XS 型自动压紧楔形绳环基本参数及尺寸表。 选用 LYT90 型螺旋液压调绳器，其技术参数参照 LYT 型螺旋液压调绳器基本参数及尺寸表。 选用 XJ100 4 型箕斗连接装置，其技术参数参照 XJ 型箕斗连接装置基本参数及尺寸表。 选用 WY100 型圆尾绳连接装置，其技术参数参照 WY 型圆尾绳连接装置基本参数及尺寸表。 选用胶轮罐耳装置，其技术参数参照滚轮罐耳装置基本参数及尺寸表。 第 4 章 多绳摩擦式矿井提升机设备选型 提升方式确定 由于本矿是一个年产量 900kt的矿井，故视提升任务情况采用一套箕斗提升设备进行 单一提升。 由于主井为一个水平提升，故采用 双箕斗提升。 提升容器选择 1）小时提升量： )/( httb aCAA r fnh    （ 41） C —— 不均衡系数。 《煤炭安全规程》规定：有井底煤仓时为 至 ；无井底煤仓时为 ； fa —— 提升能力富裕系数。 《煤炭安全规程》规定：主井提升设备一般对于第一水平留有 20%的富裕系数。 2）经济提升速度 提升高度 ： )(5182513480 mHHHH ZXSt  （ 42） 提升速度： )/(39。 smHV tm  （ 43） 河 北 工 程 大 学 毕 业 设 计 22 3）根据经济提升速度，估算一次提升循环时间 )( 39。 139。 39。 suVHaVT m tmg   （ 44） 1a —— 提升正常加速度，通常 1a ≤ 1 2/sm。 罐笼提升一般取 2/sm ；箕斗提升一 般取 至 2/sm。 《煤矿安全规程》规定：对于人员升降的加、减速度，立井不得超过 2/sm ；斜井提升不得超过 2/sm ； u —— 容器起动初速度及爬行段延续的时间；箕斗提升可取 10s；罐笼提升可取5至 7s；  —— 提升容器每次提升终了的休止时间；根据箕斗休止时间表可选定其时间值。 4）根据矿井年产量及估算 出的一次提升循环时间，求出一次合理经济提升量为： )( 6 0 0 9 53 6 0 0 39。 39。 tTAQ gh  （ 45） 5）根据条件选矿车为： — 6A 1t 固定车厢式矿车 容积： 3m 名义载货量： 1000kg 轨距： 600mm 自重 ： 610kg 6）选择提升容器型号 为了在不加大提升机及井筒直径的前提下，取得较好的经济速度，节省电耗，取得较好的经济性故选用较大容积的提升容器。 由于箕斗具有自重小，占井筒面积断面小，不需增加井筒断面即可在井下使用大容量矿车，装卸载自动化，装卸载快，因此可以提高提升能力的特点，所以选用箕斗提升。 由于该矿使用主井提升，井筒直径 φ ，采用钢丝绳罐道， 无梯子间。 所选箕斗应选用 7到 8t。