多绳摩擦式矿井提升机毕业设计(3)

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第3章 多绳摩擦式矿井提升机的方案设计

本章将在前一章研究的基础上，进一步对多绳摩擦式矿井提升机进行总体方案设计，对提升机各设备进行分类，研究各组成部分的功用及原理，并对其进行选型设计。图3-1为多绳摩擦式矿井提升机系统图。

3.1 矿井参数

主井提升

图3-1 多绳摩擦式矿井提升机系统

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1）矿井年产量An，90万t/年；

2）工作制度：即年工作日br，日工作小时数t。《设计规范》规定: br=300天, t=14h ；

3）矿井开采水平数1,各水平井深HS为480m； 4）卸载水平与井口的高差HX为25m； 5）装载水平与井下运输水平的高差HZ为13m； 6）煤的散集密度，1t/立方米；

7）提升方式:双箕斗提升，采用定重装载。

3.2 多绳摩擦式矿井提升机的主要组成部分

矿井提升机作为一个完整的机械-电气机组，它的主要组成部分及其功能如下：

1）工作机构

主轴装置和主轴承，作为搭放提升钢丝绳，以承受各种正常载荷（静载荷、动载荷） 以及非常载荷。

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2）制动系统

制动器和液压传动系统，用于机器停止时，能可靠地闸住机器。并能在正常制动和 紧急制动时，参与控制机器的速度，能使机器迅速停车。

3）机械传动系统

减速器和联轴器，用以减速和传递动力。

4）观测和操纵系统

包括操纵台、深度指示器及测速发电机。操纵台控制主电动机的速度变化和换向及对制动系统进行控制；深度指示器指示提升容器的运行位置，在提升容器接近井口（或井底）时发出减速信号，当机器过卷或超速时，进行限速和过卷保护。对于多绳摩擦式提升机，能自动调零；测速发电机用于测定机器的实行运行速度。

5）自动保护系统

自动保护系统具有：过速、过卷、闸瓦磨损超限、润滑油超压或欠压、制动油超压或欠压、轴承温升超限、制动油温升超限、电动机过流或欠压等自动保护的作用。

6）辅助部分

辅助部分包括司机座椅、机座、机架、护栅、挡板、护罩等辅助用具及材料。对于多绳摩擦式 提升还包括导向轮装置及摩擦衬垫的车槽装置。 3.2.1 多绳摩擦式提升机的类型选择

图3-2 塔式摩擦提升矿井提升机

在这里我们选用塔式多绳摩擦式矿井提升机（如图3-2）有导向轮系统，因为它具有以下优点：紧凑省地；不需天轮；全部载荷垂直向下；井架稳定性好；可获

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得较大围包角；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；可使提升容器在井筒中的中心距不受主导轮直径的限制；可减小井筒的断面；可加大钢丝绳在主导轮上的围包角。其缺点是：设备费用高；井架更庞大、复杂，需更多的钢材；使钢丝绳产生了反向弯曲，直接影响钢丝绳的使用寿命。 3.2.2 微拖动装置

微拖动装置主要由于用于提升机在爬行阶段获得稳定的低速度，在保证提升容器在卸载点停车位置的准确停车，另外还可用来检查井筒、钢丝绳、更换钢丝绳，加工制动盘以及其他需要低速拖动的工作，微拖速度一般为0.3到0.6m/s。其工作原理是当提升减速至爬行速度时，切断主电动机电源并迅速起动微拖动用电动机，随即充气到气囊离合器，使离合器合上，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2-4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0.6到0.8Mpa。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0.6 Mpa空压机的电动机起动，进行充气，当气压高于0.85 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0.9 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。

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图2-3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

3.2.3 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2-5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30、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7、8、9转动，再使轴11、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

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