矿井提升机

是矿井井下和地面的工作机械。是一种大型绞车。用钢丝绳带动容器(罐笼或箕斗)在井筒中升降,完成输送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大,速度高,已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。

说明

矿井提升机

是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备,以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降,完成输送任务。矿井提升机是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大,速度高,安全性高,已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。

组成

矿井提升机

矿井提升机主要由电动机、减速器、卷筒(或摩擦轮)、制动系统、深度指示系统、

测速限速系统和操纵系统等组成,采用交流或直流电机驱动。按提升钢丝绳的工作原理分缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机。缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种,钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。单筒大多只有一根钢丝绳,连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳,连接两个容器,运转时一个容器上升,另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。摩擦式矿井提升机的提升绳搭挂在摩擦轮上,利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器,或一端连接容器,另一端连接平衡重。摩擦式矿井提升机根据布置方式分为塔式摩擦式矿井提升机(机房设在井筒顶部塔架上)和落地摩擦式矿井提升机(机房直接设在地面上)两种。按提升绳的数量又分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。后者的优点是:可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮,从而机组尺寸小,便于制造;速度高、提升能力大、安全性好。年产120万吨以上、井深小于2100米的竖井大多采用这种提升机。

分类

缠绕式提升机

单绳缠绕式提升机 根据卷筒数目可分为单卷筒和双卷筒两种:①单卷筒提升机,一般作单钩提升。钢丝绳的一端固定在卷筒上,另一端绕过天轮与提升容器相连;卷筒转动时,钢丝绳向卷筒上缠绕或放出,带动提升容器升降。②双卷筒提升机,作双钩提升(图1)。两根钢丝绳各固定在一个卷筒上,分别从卷筒上、下方引出,卷筒转动时,一个提升容器上升,另一个容器下降。缠绕式提升机按卷筒的外形又分为等直径提升机和变直径提升机两种。等直径卷筒的结构简单,制造容易,价格低,得到普遍应用。深井提升时,由于两侧钢丝绳长度变化大,力矩很不平衡。早期采用变直径提升机(圆柱圆锥形卷筒),现多采用尾绳平衡。

矿井提升机

矿井提升机

缠绕式提升机的主要部件有主轴、卷筒、主轴承、调绳离合器、

减速器、深度指示器和制动器等(图2)。双卷筒提升机的卷筒与主轴固接者称固定卷筒,经调绳离合器与主轴相连者称活动卷筒。中国制造的卷筒直径为 2~5m。随着矿井深度和产量的加大,钢丝绳的长度和直径相应增加。因而卷筒的直径和宽度也要增大,故不适用于深井提升。 多绳缠绕式提升机 提升机在超深井运行中,尾绳悬垂长度变化大,提升钢丝绳承受很大交变应力,影响钢丝绳寿命;尾绳在井筒中还易扭转,妨碍工作。20世纪 50年代末,英国人布雷尔(Blair)设计了一台直径3.2m双绳多层缠绕式提升机(又称布雷尔式提升机),提升高度1580~2349m,一次提升量10~20t。

摩擦式提升机

矿井提升机

1938年,瑞典的ASEA公司在拉维尔(Laver)矿安装了一台

直径1.96m双绳摩擦式提升机。1947年德国G.H.H.公司在汉诺威(Hannover)矿安装了一台四绳摩擦式提升机。多绳摩擦式提升机具有安全性高、钢丝绳直径细、主导轮直径小、设备重量轻、耗电少、价格便宜等优点,发展很快。除用于深立井提升外,还可用于浅立井和斜井提升。钢丝绳搭放在提升机的主导轮(摩擦轮)上,两端悬挂提升容器或一端挂平衡重(锤)。运转时,借主导轮的摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦力,带动钢丝绳完成容器的升降。钢丝绳一般为2~10根。

矿井提升机

井塔式提升机 机房设在井塔顶层,与井塔合成一体,节省场地;钢丝绳不暴露在露天,不受雨雪的侵蚀,但井塔的重量大,基建时间长,造价高,并不宜用于地震区(图3)。

落地式提升机 机房直接设在地面上,井架低,投资小,抗震性能好;缺点是钢丝绳暴露在露天,弯曲次数多,影响钢丝绳的工作条件及使用寿命(图4)。

多绳摩擦式提升机的主要部件有主轴、主导轮、主轴承、车槽装置、减速器、

深度指示器、制动装置及导向轮等(图5)。主导轮表面装有带绳槽的摩擦衬垫。衬垫应具有较高的摩擦系数和耐磨、耐压性能,其材质的优劣直接影响提升机的生产能力、工作安全性及应用范围。使用较多的衬垫材料有聚氯乙烯或聚氨基甲酸乙酯橡胶等。由于钢丝绳与主导轮衬垫间不可避免的蠕动和滑动,停车时深度指示器偏离零位,故应设自动调零装置,在每次停车期间使指针自动指向零位。车槽装置用于车削绳槽,保持直径一致,有利于每根钢丝绳张力均匀。为了减少震动,可采用弹簧机座减速器。

内装式提升机

矿井提升机

内装式摩擦提升机是将工作机和驱动机合二为一且融合微电子技术、信

息技术的机电一体化整体,其特点是将电动机装在卷筒或摩擦轮内部。这种一体化的机电整体,既是工作机,又是驱动机。此外,作为电动机来看,也与传统构造不同,不是定子在外,转子在内,而是恰恰相反。它从根本上改变了提升机的构造概念。

内装式提升机早在1988年就开始生产,世界上第一台内装式提升机在德国豪斯·阿登矿的新鲁姆贝格7号井投入运行。

矿井提升机制动装置

提升机中确保人、物安全的重要组成部分,其工作制动和安全制动性能应符合安全规程规定。按制动器的结构分为块式和盘式两种。盘式制动器外形尺寸小,动作灵敏可靠,维修安装方便,应用广泛。

检修制度

日检

矿井提升机

日检主要由运转人员和专职检修值班人员负责实施,以运转人员为主。主要检查设备的运转状况及经常磨损和易于松动的外部零件,检查有可能出问题的关键零件,必要时进行适当的调整、简单地

修理和更换,并作为交接班的主要内容。其具体内容是:

1.运转过程中的声响、振动是否正常;

2.各部分的连接零件是否松动;

3.减速器齿轮的啮合和主轴工作机构是否正常;

4.检查各部位是否有漏油现象,润滑油量及温升情况;

5.制动系统动作是否正常,检查闸轮、闸瓦磨损状况及抱闸间隙是否合适,适当进行调整;

6.各转动或连接部分的情况,如轴承松动,滚筒窜动,各部机座和基础螺栓松动等,并及时调整和紧固处理;

7.天轮运转情况;

8.提升容器及附属机构的情况;

9.检查断绳保护器动作是否可靠;

10.提升钢丝绳的断丝变形、撞伤、伸长和润滑情况;

11.设备及其周围的卫生和工具备件保管情况。

对以上情况的检查和处理结果,须由运转人员按照规定详细的填入运转工作日志中,以供操作或维修人员参考,并作为交接班的内容之一。

周检

周检以专职检修人员为主,和运转人员配合联合进行维修。周检内容除包括日检外,还必须检查:

1.轴瓦间隙和大轴有无窜动、振动、制动动作情况,适当进行调整;

2.详细检查各部零件,并适当地调整、紧固;

3.机械与电气保护装置的动作可靠程度;

4.钢丝绳在滚筒与提升容器两端的固定情况,钢丝绳除垢、涂新钢丝绳油的情况。

月检

月检除周检内容外,还要仔细检查下列项目:

1.减速器齿轮啮合情况,调整齿轮啮合间隙或更换齿轮;

2.必须更换各部分润滑油,清洗润滑系统的部件;

3.更换闸瓦、转动稍等,检查制动系统准确动作可靠性,并适当地调整制动力矩和二次制动时间;

4.联轴器是否松动或磨损;

5.调查保险制动系统和机械保护装置及检查制动系统的动作情况;

6.拆洗并修理制动系统机构,必要时可更换闸瓦。

周检和月检后,必须由专职检修人员将检查和处理结果详细地填写在检修日志中,备查或供下次检修时参考。

三种常见的故障情况

矿井提升机紧急停车

矿井提升机紧急停车简称I类故障,此类故障一旦发生,则断开交、直流回路并立即制动停车。此类故障包括:

(1)两终端过卷扬;

(2)制动系统液压站电动机故障;

(3)矿井提升机错向运行;

(4)矿井提升机运行过程中各水平摇台稳罐器动作;

(5)两终端超速;

(6)主电动机失励磁;

(7)保护回路失电;

(8)直流主回路过电流;

(9)直流主回路过电压;

矿井提升机事故停车

矿井提升机事故停车简称为Ⅱ类故障,此类故障一旦发生,提升机将按照速度图自动减速,在达到低于2m/s时自动制动而停车。此类故障包括:

(1)矿井提升机制动轮变形;

(2)尾绳故障;

(3)紧停后未调零;

(4)操作限位开关失灵;

(5)开车时安全门打开;

(6)矿井提升机调零电机故障;

(7)两终端之间超速。

矿井提升机信号预报

矿井提升机信号预报简称为Ⅲ类故障,此类故障发生时,不制动停车,只发生声、光故障信号预报。此类故障包括:

(1)矿井提升机直流主电机轴承过热;

(2)直流操作电流接地;

(3)制动闸瓦磨损;

(4)润滑油压异常;

(5)矿井提升机通风故障;

(6)直流主回路接地。

绞车的调整和保养

绞车的调整

绞车安装好后,必须进行检查和调整。

1、开式齿轮传动,齿侧间隙为0.42毫米,其接触面积沿齿高不小于40%,延齿长不小于50%。

2、检查工作制动器各传动系统是否灵活可靠,并调整松闸时闸瓦与制动轮间间隙不大于0.7-0.8mm。

3、检查安全制动器各传动系统是否灵活可靠,并调整松闸时闸瓦与制动轮间间隙不大于1.5mm。

4、检查工作制动器和安全制动器的控制电器与主电机是否联锁,即启动主电机工作制动器松闸,停止主电机则工作制动器制动,且只有安全制动器松闸才能启动主电机。

绞车的润滑

1、减速器采用冬用HL-20齿轮油或HG-24饱和气缸油润滑,其油面应保证蜗杆全部浸入油中。减速器使用一年换一次油。

2、主轴轴承及减速器输出轴端的轴承应定期更换或补充4号钙基润滑脂,两年换一次油。

3、在每次开车前应给开式齿轮加注润滑油。

4、其余需要润滑部位应在每次开车前加油润滑,特别是减速器输出轴上两个齿轮间的止推环和活动齿轮的轴套应加注润滑油。

绞车的试运转

绞车安装完毕经检查和调整确认无误后可对各润滑部位加油润滑,进行空载试运转,缠绕后进行负荷运转,逐渐加载至额定负荷。在标准电压下,电流不超过额定值,电机、减速器以及其它部位均不发热。

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