文档介绍：1 概述
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矿井提升机是矿山的重要设备之一,是联系井下与地面的主要运输工具。我国对滚筒直径在2m和2m以上的提升设备称之为提升机(防爆液压绞车除外),对滚筒直径在2m以下的俗称为绞车。
矿井提升机主要用于煤矿、金属矿、和非金属矿中提升煤炭、矿石和矸石、升降人员、下放材料、工具和设备。
矿井提升机与压气、通风和排水设备组成矿井四大固定设备,是一套复杂的机械——电气组。所以合理的选用矿井提升机具有很大的意义。
矿井提升机的工作特点是在一定的距离内,以较高的速度往复运行。为保证提升工作高效率和安全可靠,矿井提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。矿井提升机在工作中一旦发生机械和电气故障,就会严重地影响到矿井的生产,甚至造成人身伤亡。
熟悉矿井提升机的性能、结构及工作原理,提高安装质量,合理使用设备,加强设备维护,对于确保提升工作效率和安全可靠,防止和杜绝故障及事故发生,具有重大意义。
矿井提升机已有很长的发展历史。,用手摇辘轳从地下提升煤炭和矿石,以后发展成畜力绞车。十九世纪,西方资本主义国家制造出蒸汽提升机,并用于生产。到二十世纪,由于电力的发展,电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十年来,矿井提升机有了更大的发展,出现了多绳摩擦式提升机以及先进的拖动和控制系统。目前,国外的矿井提升机正向体积小、重量轻和自动化的方向发展,以适应深井和大产量的需要。随着生产技术不断的进步,矿井提升设备正在朝着大型化、高效化、自动化方向发展。
矿井提升机是提升系统中最主要的组成部分,矿井提升机有多种结构形式,大致可按下列方式对其进行分类:
日前我国生产的主要结构形式有:单绳缠绕式的单筒和双筒矿井提升机;摩擦式的多绳落地式和塔式多绳摩擦式提升机:拖动方式则技需要设计,另外用于井下的有液压传动矿井提升机等。
我国常用的矿井提升机形式主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。我国的矿井与世界上矿业较发达的国家相比,开采的井型较小、矿井提升高度较高,煤矿用的较多,其他矿(如金属矿、非金属矿)则较少,另外斜井提升占的比重少。因此在20世纪80年代开始多绳摩擦式矿井提升机采用较多,因为多绳摩擦式较适合用于这种矿井。

缠绕式提升机是将两根提升钢丝绳的一端以相反的方向分别缠绕并固定在提升机的两个卷筒上;另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接。这样,通过电动机改变卷筒的转动方向,可将提升钢丝绳分别在两个卷筒上缠绕和松放,以达到提升或下放容器,从而完成提升任务的目的。它是较早出现的一种,它工作可靠,结构简单,但仅适用于浅井及中等深度的矿井,且终端载荷不能太大。对于深井且终端载荷较大时,提升钢丝绳和提升机卷筒的直径很大,从而造成体积庞大,重力猛增,使得提升钢丝绳和提升机在制造、运输和使用上都有诸多不便。因此在一定程度上限制了单绳缠绕式提升机在深井条件下的使用。以前,单绳缠绕式提升机在我国矿山中使用较为普遍。

摩擦提升就其工作原理来看,与缠绕提升是有显著区别的,钢丝绳不是缠绕在卷筒上,而是套在主导轮(摩擦轮)上,两端各悬挂一个提升容器,借助于安装在主导轮上的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传动钢绳,使提升容器移动,进而完成提升或下放重物的任务。多绳摩擦式提升机不论塔式与落地式,均可采用低速或高速电动机拖动。选择低速电动机时,可采用直联方式;而选用高速电动机时,则需经过减速器后传动。它在一定程度上解决了单绳缠绕式提升机在深井条件下所出现的问题。但是,摩擦提升一般均采用尾绳平衡,以减小两端张力差,提高运行的可靠性。因此,在容器与提升钢丝绳连接处的钢丝绳断面上,静应力将随容器的位置变化而变化。矿井越深,静应力的波动值越大,因此,摩擦提升在深井的使用亦受到一定的限制,一般限制H<1400m。

由于矿井深度和产量的不断增加,缠绕式提升机的卷筒直径和宽度也随之加大,使得提升机卷筒体积庞大而笨重,给制造、运输、安装等带来很大的不便。为了解决这个问题,1877年法国人戈培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,来实现提升容器的升降,这种提升方式称之为摩擦提升。多绳摩擦提升运动学与动力学计算基本上与单缠绕式提升相同,不同点是摩擦提升动力的传递是依靠摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来实现的,其工作的可靠性取决于提升钢丝绳与摩擦衬垫之间是否有足够的摩擦力。
但是,单绳摩擦式提升机只解决了提升机卷筒宽度过大的问题,而没有解决卷简直径过大的问题。因为全部终端载荷由一根钢丝绳承担,故钢丝绳直径很大。从而摩擦轮直径也很大(D=80d),因此就出现了用