文档介绍：前言
由于开采深度的增加,矿井提升机的卷筒宽度变得越来越大,为解决此矛盾,1877年德国人戈培提出将钢丝绳搭在摩擦轮上,利用摩擦力来传动而不是像先前那样把钢丝绳缠在卷筒上。这种提升方式称为摩擦提升,也称为戈培轮式提升。单绳摩擦提升机与缠绕式提升机相比,摩擦轮的宽度显著变窄了,同时由于主轴的跨度变小的缘故,主轴的直径和长度均有所降低,结果机器的质量也大大降低了,而且由于回转力矩的减小,也降低了提升电动机的容量。单绳摩擦提升有塔式和落地式两种。最早出现的单绳摩擦式提升机为落地式,后来由于地形所限,不得已把提升机直接放在井塔上而成为塔式,但在实际使用中发现塔式安装具有很大的优越性,即紧凑省地;可省天轮;全部载荷垂直向下,井塔稳定性好;可获得较大包角;钢丝绳不致无保护地裸露在雨雪中,影响摩擦系数和钢丝绳的寿命等。对于单绳摩擦提升,由于摩擦轮直径较大,所以多具有导向轮的。单绳摩擦式提升机解决了卷筒过大的问题,但没有解决卷筒直径和钢丝绳直径过大的问题。因此,在四十年代中期出现了用几根钢丝绳代替一根钢丝绳的多绳摩擦式矿井提升机。
1 多绳摩擦式矿井提升机
多绳摩擦式矿井提升机的种类及其结构分析
多绳摩擦式矿井提升机的控制方式有手动、半自动和全自动等几种。一般将布置在井筒顶部塔架上的这种提升机称为塔式多绳摩擦式矿井提升机,塔架高出地面几十米,在地震区和地表土层特厚的矿区建造井塔耗资较大,但塔式的优点有:
1)、紧凑省地;
2)、不需天轮;
3)、全部载荷垂直向下,井架稳定性良好;
4)、可获得较大围包角;
5)、钢丝绳不致因无保护地裸露在雨雪之中而影响摩擦系数及使用寿命。
其缺点是:设备费用比落地式高,因为提升塔比普通井架更为庞大复杂,需要更多的钢材。塔式多绳摩擦式矿井提升机又可分为无导向轮系统和有导向轮系统两种,前者简单,后者的优点是可使提升容器在井筒中的中心距不受摩擦轮直径的限制,可以减少井筒的断面,同时可以加大钢丝绳在摩擦轮上的围包角,其缺点是使钢丝绳产生了反向弯曲,直接影响钢丝绳的使用寿命。因此设计时应尽量不采用导向轮系统。提升机布置在地面的称为落地摩擦式矿井提升机,这种提升机的提升绳通过井架天轮引入井筒,与容器相连。因落地式可以同时安装提升井架和提升机,井架高度也低,故这种型式的多绳摩擦式提升机在我国受到重视。
多绳摩擦式矿井提升机主要由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统、深度指示系统、测速限速系统和操纵系统组成,采用交流或直流电机驱动。采用低速电动机时可不用减速器,电动机直接与卷筒主轴相连,或将电动机转子装在卷筒主轴的末端。传动功率大时,可采用2台或 4台电动机同时驱动。一台提升机的总功率已达到11600千瓦。制动系统是保证提升机安全运行的重要装置。遇紧急情况时,制动系统应通过可调节制动力矩的液压系统产生两级安全制动,以保证提升机及时停车又不产生制动过猛现象。交流电动机驱动的提升机,其制动系统还要具有灵敏的制动力矩可调性能,以准确控制提升机在临近停车点时的运行速度。
多绳摩擦式矿井提升机的优点及其局限性
在国内外,多绳摩擦式提升机得到飞跃发展,同单绳缠绕式提升机相比,它具备以下优点:
1)、由于钢丝绳不是缠绕在卷筒上,所以提升高度不受卷筒容绳量的限制,更适用于深井提升,这是多绳提升机较突出的优点。例如瑞典某矿井使用50t箕斗的8绳提升机,提升高度为1300m主导轮的直径仅为4m,若用单绳缠绕式提升机,,,钢丝绳直径将为80mm,不仅设备重量大,而且设备和钢丝绳直径过大,制造和安装使用维修都较困难。
2)、由于提升容器是由数根钢丝绳所承担,提升钢丝绳直径就比相同载荷下单绳提升的小,并导致主导轮直径小,因而在同样提升载荷下,多绳提升机具有体积小,重量轻,节省材料,制造容易,安装和运输方便等特点。
3)、由于多绳摩擦式提升机运动质量小,拖动电动机的容量与耗电量都相应减少。
4)、由于多根钢丝绳提升,几根钢丝绳被同时拉断的可能性极小,因此提高了提升设备的安全性,可不设断绳保险器(防坠器),这就给使用钢丝绳罐道矿井提供了有利条件。
5)、在卡罐和过卷的情况下,有打滑的可能性,可避免断绳事故发生。
6)、由于多绳提升机的提升钢丝绳一般都是偶数,因而可以用相同数量的左捻和右捻钢丝绳,这样,提升钢丝绳在运行中产生的阻力就可以相互抵消,从而减轻了提升容器因钢丝绳扭力而产生对罐道的侧向压力,既降低了运行中的摩擦阻力,又可以减轻罐耳和罐道的单向摩擦,从而延长了罐耳和罐道的使用寿命。
7)、由于主导轮宽度较小,轴的跨度也小,改善了主轴的负载性能。
8)、主导轮上不缠绳,提升钢丝绳没有在缠绳时沿轴中心方向上的挤压力(单绳缠绕式矿井提升机上会受这种力的