煤矿固定设备教程提升设备PPT课件

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1、第一章 概 述一、矿井提升设备的任务提升煤炭和矸石，升降人员、设备，下放材料。二、矿井提升设备的组成提升容器、提升钢丝绳、提升机及拖动控制装置、天轮、井架、装卸载设备及电气设备等。 第1页/共53页三、矿井提升系统1. 竖井单绳缠绕式箕斗提升系统第2页/共53页 2. 竖井单绳缠绕式罐笼提升系统 3. 竖井多绳摩擦式罐笼提升系统第3页/共53页 4. 斜井箕斗提升系统 5. 斜井串车提升系统矿井提升的特点：在较短的距离内以很大的速度往返运行，并且经常启动和停止。 第4页/共53页 矿井提升设备发展趋势： 体积小、质量轻、能力大、安全可靠、高度自动化。 提升机当前先进水平： 提升速度： 20 m

2、/s 滚筒直径：9 m 一次提升有效负荷：50 t 提升机单台功率：14573 kW 最多绳数：10 根第5页/共53页第二章 提升设备 2-12-1 提升容器 箕斗：竖井箕斗和斜井箕斗 竖井箕斗：底卸式、侧卸式和翻转式 斜井箕斗：后壁卸载式和翻转式 罐笼：普通罐笼和翻转式罐笼 矿车、人车、吊桶等第6页/共53页一、普通罐笼及其承接装置 1.普通罐笼 对罐笼的设计要求： 满足在规定时间内升降人员的要求；矿车在罐笼内要稳定；能装载井下使用的大型设备；升降人员的罐笼要设防坠器；罐笼的结构要坚固，自重要轻。 罐笼类型：竖井单绳罐笼、竖井多绳罐笼第7页/共53页 按载荷分：1t、1.5t、3t 按层数

3、分：单层、双层 其中： 1t和1.5t双层普通罐笼用于主井提升 3t普通罐笼只做为副井提升 普通罐笼结构：四绳双层单车罐笼第8页/共53页 立井单绳普通罐笼标准参数及型号第9页/共53页 立井多绳罐笼参数及型号第10页/共53页单绳1吨单层普通罐笼 罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚和可以打开的罐盖 ； 罐笼两端设有帘式罐门 ；罐笼通过主拉杆和双面夹紧楔形绳环与提升钢丝绳相连 ； 罐笼底部装有阻车器及其自动开闭装置； 罐笼用罐耳或沿着安装在井筒内的罐道运行 。第11页/共53页2.防坠器 规程规定：升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼（包括带乘人间的箕斗）必须装置防坠器。 防坠器的作用：当钢丝绳或

4、连接装置万一断裂时，防坠器可使罐笼支承在井筒内的罐道或防坠绳上，而不致坠入井底造成重大事故。 防坠器的类型：三种 （1）木罐道防坠器 （2）钢轨罐道防坠器 （3）制动绳防坠器第12页/共53页 制动绳防坠器： 在井筒中专门设置制动钢丝绳，以其做为支承元件的防坠器，不仅能用于钢丝绳罐道，而且同样可以用于刚性罐道。制动绳防坠器特点：采用定点抓捕及用专设的缓冲器进行缓冲 第13页/共53页第14页/共53页第15页/共53页 缓冲器： 依靠缓冲绳在缓冲器中的弯曲变形和摩擦阻力产生制动力，吸收罐笼下坠的能量，迫使罐笼停住。 每个罐笼有两根制动绳，分别与一根或两根缓冲绳相连。改变缓冲绳弯曲程度，可改变制

5、动力大小。第16页/共53页 3.承接装置 承接装置：承接梁、罐座和摇台第17页/共53页 摇台： 一段可摆动轨道：一端绕固定轴摆动,另一端当罐笼停好后摇尖搭接在罐笼边缘的导轨衬上,连接了罐内与车场中的轨道,便于矿车进出罐笼。第18页/共53页二、竖井箕斗及其装载设备 1.竖井箕斗： 卸载方法不同有：底卸式、侧卸式和翻转式三种。 立井单绳箕斗型号 第19页/共53页 立井多绳箕斗型号第20页/共53页平板闸门底卸式： 组成： 斗箱，框架，闸门及联接装置等第21页/共53页 平板闸门的优点：（1）结构简单、严密，关闭时冲击小，因而在卸载时洒煤少；（2） 由于闸门是向上关闭，对箕斗存煤有向上捞回的

6、趋势，故当煤未卸完（煤仓已满）产生卡箕斗、而造成断绳坠落事故的可能性小；（3）箕斗卸载时闸门开启主要借助煤的压力，因而传递到卸载曲轨上的压力较小，改善了井架受力状况；（4）过卷时闸门打开后即使脱离了卸载曲轨，也不会自动关闭，因此可以缩短卸载曲轨的长度。主要缺点：（1）箕斗运行过程中，由于煤重力作用，使闸门处于被迫打开的状态。因此，箕斗必须装设可靠的闭锁装置。（2）如果闭锁装置失灵，闸门就会在井筒中自行打开。打开的闸门将会撞坏罐道、罐道梁及其他设备；污染风流；落煤会砸坏电缆、管道等。第22页/共53页 2.竖井箕斗的装载设备 采用预先定量装载方式。 两种预先定量装载设备：定量斗箱式、定量运输机

7、定量斗箱式 组成：斗箱、溜槽、闸门、控制缸和测重装置。 优点：结构简单、环节少、装载时不用其他辅助机械。第23页/共53页定量运输机装载设备第24页/共53页定量运输机装载设备的优点：1）不需在井筒附近开凿较大的硐室；2）减少装倒次数，因而可减少煤的破碎；3）装载均匀，可减少提升钢丝绳的冲击载荷；4）装载时间不受煤质变化的影响，有利于实现提升自动化。第25页/共53页三、提升容器的导向装置 罐道：刚性罐道、挠性罐道。 刚性罐道钢轨、型钢焊接成的矩形组合罐道 挠性罐道钢丝绳 钢轨罐道：侧向刚度小，易造成容器横向摆动，刚性罐耳磨损太大，所以，一般用于提升速度和终端载荷都不大的提升容器。第26页/共

8、53页1.刚性组合罐道刚性组合罐道的截面是空心矩形，由槽钢焊接而成。优点：侧向弯曲和扭转强度大，罐道刚性强，可使用橡胶滚动罐耳。第27页/共53页2.钢丝绳罐道 优点：安装工作量小、建设时间短、维护简便、高速运行平稳、无罐道粮可适当减小井壁厚度、通风阻力小等。 缺点：井筒断面较大，井塔或井架的荷重增大。当地压较大，井筒垂直中心线发生错动或弯曲时，不能采用钢丝绳罐道。 罐道绳：采用刚性大、耐磨和防腐 强的钢丝绳。 固定：上端双楔块 下端拉紧重锤第28页/共53页2-2 2-2 井架与天轮 一、井架 1）金属井架服务年限长、耐火性好、弹性大、抗振性强。 成本较高、钢材消耗量大、易腐蚀。 2）混凝土

9、井架节省钢材、服务年限长、耐火性好、抗振性强。 自重大、成本高、施工期长。 3）装配式井架用钢管和槽钢装配而成，主要用于立井开凿施工。便于运输和拆装。第29页/共53页二、天轮 1. 作用：支承、引导钢丝绳转向 三种类型：井上固定天轮、凿井及井下固定天轮、游动天轮2. 结构型式：直径4000mm: 模压铆接直径3500mm: 模压焊接直径3000mm: 整体铸钢第30页/共53页 3. 天轮直径确定： 地面：围抱角 90：Dt80d， Dt 1200 围抱角 90：Dt60d ， Dt 1200 井下：围抱角 90：Dt60d， Dt 900 围抱角 90：Dt40d ， Dt 900 天轮轮

10、缘上绳沟的半径要稍大于钢丝绳的半径。 绳槽的开角：40 60 之间第31页/共53页2-3 2-3 提升钢丝绳 一、钢丝绳的结构 钢丝绳： 钢丝（直径为0.44mm）股绳（绕绳芯） 矿用钢丝绳的钢丝材料： 优质碳素结构钢（圆钢冷拔 ） 钢丝公称抗拉强度： 1372 MPa、1519 MPa、1666 MPa、1813 MPa、1960MPa第32页/共53页 钢丝表面： 光面（NAT）、镀锌（A级ZAA、 AB级ZAB、 B级ZBB） 钢丝韧性：特号、号及号 绳芯材料：金属（IWR）、纤维（黄麻、尼龙合成纤维） 绳芯的作用： 1）支持绳股，减少股间钢丝的接触应力，从而减少钢丝的挤压和变形； 2

11、）钢丝绳弯曲时，允许股间或钢丝间相对移动，借以缓和其弯曲应力，并且起弹性垫层作用，使钢丝绳富有弹性； 3）贮存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀。第33页/共53页二、钢丝绳类型及性能（一）按钢丝在股中的接触方式分：1. 点接触钢丝绳：相同直径的钢丝捻成（股内各层钢丝等捻角不等捻距）。 性能：结构简单；承受拉伸载荷时，绳内各层钢丝的受力相等；但弯曲时应力集中，产生严重压痕而导致钢丝疲劳断裂 。2. 线接触钢丝绳：股内外层不同直径钢丝等捻距编捻。 性能：承受拉伸载荷时，内层钢丝虽会承受较外层钢丝稍大的压力；避免了应力集中和钢丝挤压凹陷变形，减少了钢丝绳摩擦阻力，使钢丝绳在弯曲上有较大的自由度，抗疲劳性能好

12、。 第34页/共53页 （二）按钢丝绳捻制方法分： 1. 绳股在绳中的捻向：左捻S（左螺旋）、右捻Z（右螺旋） 2. 钢丝在股中的捻向：同向捻（顺捻）（ SS、ZZ ） 、交互捻（逆捻） （SZ、ZS ） 同向捻钢丝绳特点： 柔软、表面光滑，接触面积大，弯曲应力小，使用寿命长，绳有断丝时，断丝头部会翘起便于发现，故矿井常用同向捻钢丝绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性差，易打结，因此不允许在无导向装置情况下使用这种绳。 3. 面接触钢丝绳： 将线接触钢丝绳股进行特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形而最后捻制成绳，股内各层钢丝呈面接触（所有线接触钢丝绳均可加工成面接触钢丝绳）。第35页/共53页

13、*国产提升机：（1）单层缠绕：钢丝绳在滚筒上均做右螺旋缠绕，故钢丝绳也应选右捻钢丝绳；（2）双滚筒提升机作多层缠绕：为避免两根钢丝绳在某一瞬间集中在主轴中部而影响主轴强度，死滚筒上的钢丝绳可以从左侧法兰盘出绳，此时应选左捻钢丝绳。（3）立井多绳摩擦提升：为消除钢丝绳对提升容器的扭力（扭力大时会增加罐耳与罐道的磨损），可采用规格相同左右捻各半数的钢丝绳。（三）按绳股断面形状分：1. 圆形股2. 异形股：三角股、椭圆股（四）特殊钢丝绳：1. 多层股不旋转钢丝绳：2. 密封和半密封钢丝绳：3. 扁钢丝绳：第36页/共53页第37页/共53页各种钢丝绳结构图：第38页/共53页三、钢丝绳标记方法及规格

14、 钢丝绳619-31-1666-特-光-右同GB1102-74第39页/共53页2-42-4 矿井提升机 提升机组成: 主轴、卷筒、减速器、联轴器、制动装置及深度指示器等。 提升机类型及工作原理： 单绳缠绕式 多绳摩擦式 一、提升机的主要机构 （一）工作机构主轴装置和主轴承第40页/共53页 1. 工作机构的作用： 1）缠绕或搭放提升钢丝绳； 2）承受各种正常载荷（包括固定载荷和工作载荷），并将此载荷经过轴承传给基础； 3）承受在各种紧急事故情况下所造成的非常载荷； 4）当更换提升水平时，能调节钢丝绳的长度（仅限于单绳缠绕式双卷筒提升机）。 2. 卷筒的构造： 单筒（单钩和双钩）、双筒（圆柱、

15、圆柱圆锥、布雷尔）。 结构：筒壳、木衬（上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳有规则地排列，并减少钢丝绳的磨损）、双筒调绳离合器（齿轮离合器，摩擦离合器和蜗轮蜗杆离合器） 。 第41页/共53页各式卷筒：第42页/共53页JK型矿井提升机布置图第43页/共53页齿轮离合器结构：第44页/共53页第45页/共53页（二）机械传动系统减速器和联轴器 1. 减速器： 将拖动电动机480960r/min的旋转速度减到提升机主轴2060r/min的旋转速度。 JK型提升机的减速器为二级圆弧齿轮减速器，传动比为10.5、11.5、15.5、20、30 。 2. 联轴器： 减速器的低速轴用齿轮联轴器与主轴相连，高速轴

16、用弹性联轴器与电动机轴相连。 第46页/共53页（三）检测和操纵系统 组成：斜面操纵台、深度指示器、测速发电机装置 1. 深度指示器的作用： 1）向司机指示提升容器在井筒中的位置； 2）容器接近井口停车位置时发出减速信号； 3）当提升容器过卷时，使装在深度指示器上的终点开关动作，切断安全保护回路，进行安全制动； 4）减速阶段，通过限速装置进行过速保护等。 2. 深度指示器的类型： 机械式、机械电气混合式、数字式 1）机械牌坊式 优点：指示清楚，工作可靠； 缺点：体积比较大，指示精度不高，不便于实现提升机远距离控制 。第47页/共53页2）圆盘式深度指示器 由深度指示器传动装置（发送部分）和深度

17、指示盘（接受部分）两个部分组成。 工作原理： 深度指示器传动装置中，传动轴经过齿轮传动，将其旋转运动传给发送自整角机。自整角机再将讯号传给圆盘深度指示盘上的接受自整角机，二者组成电轴，实现同步联系，从而达到指示容器位置。 特点： 结构简单，使用可靠，其指示误差在200mm以内。 （可以将旋转指针的指示改为垂直式直线深度指示的方式更为方便。） 第48页/共53页深度指示器传动装置第49页/共53页深度指示盘（接受部分）第50页/共53页（四）拖动、控制和自动保护系统 包括主拖动电动机，电气控制系统和自动保护系统。 1. 主拖动电动机： 交流绕线型感应电动机、直流它激电动机 2. 交流拖动控制： 电动机转子加金属电阻、可控硅串级调速系统，可控硅交-交变频低频电源电控系统、双闭环动力制动电控系统等 3. 自动保护系统： 发生故障时能自动将主电动机断电，并同时进行安全制动而实现对系统的保护。第51页/共53页二、多绳摩擦提升机的结构 主导轮：窄而小，轮上包有带绳槽的摩擦衬垫 。 摩擦衬垫：胶带、聚氨脂橡胶等 。 提升机设有车槽装置： 在机器安装和使用过程中，主导轮衬垫上车制绳槽；根据磨损情况，不定期地对绳槽进行车削，以保证各绳槽直径相等，磨损均匀 ，同时也能使每根钢丝绳拉紧程度相近，受力均匀。第52页/共53页感谢您的观看！第53页/共53页