1、第二篇矿山固定机械矿业工程学院 吕鸿雁 一、矿井提升设备的任务一、矿井提升设备的任务第一节第一节 概述概述二、国内外提升设备的发展与现二、国内外提升设备的发展与现状状 矿井提升设备是矿井运输系统中的咽喉设备，矿井提升设备是矿井运输系统中的咽喉设备， 是井下与是井下与地面联系的主要工具。用途是：地面联系的主要工具。用途是：u 把井下煤和矸石沿井筒提升到地面；把井下煤和矸石沿井筒提升到地面； u 下放材料；下放材料；u 在地面和井底之间升降人员、设备等。在地面和井底之间升降人员、设备等。第四章矿井提升设备第四章矿井提升设备三、矿井提升设备的组成 图6-1塔式多绳摩擦提升机罐笼提升系统和图6-2单绳
2、缠绕式提升机箕斗提升系统。主要由提升容器、提升钢丝绳、提升机、天轮、井架、装卸载设备及拖动控制系统等组成。 四、提升机的分类在煤矿生产中，滚筒直径在2m以上的为提升机，直径小于2m的称为绞车。矿井提升机缠绕提升机单绳缠绕多绳缠绕-布雷尔式单卷筒可分离单卷筒双卷筒摩擦提升机单绳摩擦塔式落地式多绳摩擦塔式落地式五、提升系统的分类：1、按用途分 主井提升系统 副井提升系统2、按提升容器分 串车提升系统 罐笼提升系统 箕斗提升系统 吊桶提升系统3、按提升机类型分 单绳缠绕式提升系统 多绳磨擦式提升系统 1 1主井提升和副井提升主井提升和副井提升 每个矿井都有两个井筒，其中一个井筒每个矿井都有两个井筒，
3、其中一个井筒主要用于主要用于运输煤炭，称为主井。运输煤炭，称为主井。担负主井担负主井提升任务的提升机即为主井提升。另一个提升任务的提升机即为主井提升。另一个井筒主要用于井筒主要用于运输设备、人员、材料运输设备、人员、材料等，等，称为副井称为副井，担负副井提升任务的提升机即，担负副井提升任务的提升机即为副井提升。为副井提升。 2.2.箕斗提升、罐笼提升、串车提升箕斗提升、罐笼提升、串车提升 （1 1）箕斗提升）箕斗提升 箕斗提升是指：提升的箕斗提升是指：提升的容器为箕斗容器为箕斗。 箕斗提升用于主井提升煤炭。箕斗提升用于主井提升煤炭。 （2 2）罐笼提升）罐笼提升 罐笼提升是指：提升的罐笼提升是
4、指：提升的容器为罐笼容器为罐笼。 罐笼提升用于副井提升设备、人员、材料等。罐笼提升用于副井提升设备、人员、材料等。 ( (3 3) )串车提升串车提升 串车提升是指：串车提升是指： 提升的提升的容器为容器为一串矿车一串矿车。 串车提升用于斜井的主井提升煤炭。串车提升用于斜井的主井提升煤炭。(一 )立井箕斗提升系统 从井下采出的煤炭,通过井底车场硐室中的翻车机卸入井下煤仓中,再经过装载设备将煤炭装入停在井底的空箕斗中;此时,重箕斗正位于地面井架上的卸载曲轨处,在卸载曲轨的作用下,把煤炭卸入井口煤仓中,再经胶带输送机运走. 上、下两个箕斗分别与两根钢丝绳连接，两根钢丝绳绕过井架上的天轮后，以相反的
5、方向缠绕于提升机滚筒上。当提升机运转时，钢丝绳就一上一下往返提升重箕斗和下放空箕斗。(二 )立井多绳摩擦提升系统 几根钢丝绳 等距离地搭接在主导轮2的衬垫上，钢丝绳两端分别与提升容器4和另一个提升容器相连。尾绳6的两端分别与提升容器和平衡锤（或提升容器）底部相连，尾绳自由地悬挂在井筒中。尾绳用来平衡提升钢丝绳所造成的两端张力差。当电动机带动主导轮转动时，通过衬垫与钢丝绳之间的摩擦力带动提升钢丝绳及容器往复升降，完成提升任务。斜井箕斗提升系统示意图斜井箕斗提升系统示意图1 1翻笼硐室；翻笼硐室；2 2装载仓；装载仓； 3 3装载闸门；装载闸门；4 4箕斗；箕斗；5 5井筒；井筒；6 6井架栈桥；
6、井架栈桥；7 7卸载曲轨；卸载曲轨； 8 8卸载仓；卸载仓；9 9天轮；天轮；1010提升机提升机井筒罐笼井底车场水平井口出车平台提升钢丝绳提升机卷筒天轮井架提升钢丝绳30-45立井普通罐笼提升系统图立井普通罐笼提升系统图多绳摩擦式提升的工作原理图多绳摩擦式提升的工作原理图无导向轮无导向轮有导向轮有导向轮 提升容器提升钢丝绳摩擦轮导向轮尾绳第二节 提升容器 提升容器的种类按用途和结构可分为：箕斗、罐笼、矿车、吊桶等。箕斗 分为立井箕斗和斜井箕斗，专用于主提；罐笼 既可用于主提，也可用于副提；矿车 斜井提升；吊桶 立井井筒开凿时的提升。一、立井普通罐笼罐笼按其构造不同可分为普通罐笼和翻转罐笼，后
7、者应用较少。普通罐笼有单层、双层和单车、双车以及单绳、多绳之分。标准普通罐笼按固定车厢式矿车名义装载质量确定为1t、1.5t、3t三种形式。1、立井普通罐笼型号意义1、立井普通罐笼型号意义（1）单绳罐笼如：GLS11/1、GLGY12/2（2）多绳罐笼其它符号意义同上。一、立一、立井普通罐笼罐笼 2. 2.单绳单层普通罐笼结构示意图。单绳单层普通罐笼结构示意图。 结构结构：罐笼罐体是由：罐笼罐体是由横梁横梁7 7及立柱及立柱8 8组成的金组成的金属框架结构，两侧包有钢板属框架结构，两侧包有钢板。1-1-钢丝绳；钢丝绳； 2- 2-双面夹紧楔形绳环；双面夹紧楔形绳环；3-3-主拉主拉杆；杆；4-
8、4-防坠器；防坠器； 5- 5-罐耳；罐耳； 6- 6-淋水棚；淋水棚； 7- 7-横梁；横梁；8-8-立柱；立柱；9-9-钢板；钢板；10-10-罐门；罐门；11-11-轨轨道；道；12-12-阻车器；阻车器；13-13-稳罐罐耳；稳罐罐耳；14-14-罐盖罐盖15-15-套管罐耳套管罐耳图图1 15 5 单绳普通罐笼结构图单绳普通罐笼结构图井口安全门井口安全门摇台摇台 罐帘罐帘阻车器阻车器罐座罐座r 罐体罐体：罐体的节点采用铆焊结合的形式。：罐体的节点采用铆焊结合的形式。罐体的四角为切角形式，这样既有利于井筒罐体的四角为切角形式，这样既有利于井筒布置，制作又方便。布置，制作又方便。r 罐笼
9、顶部设有半圆弧形的淋水棚罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚6 6和可打和可打开的罐盖开的罐盖1414，以供运送长材料。罐笼两端装，以供运送长材料。罐笼两端装有帘式罐门有帘式罐门1010。r 为了将矿车推进罐笼，罐笼底部铺设有为了将矿车推进罐笼，罐笼底部铺设有轨道轨道1111。 为了防止提升过程中矿车在罐笼内移动，罐笼底部还装为了防止提升过程中矿车在罐笼内移动，罐笼底部还装有阻车器及自动开闭装置有阻车器及自动开闭装置1212。 在罐笼上装有罐耳在罐笼上装有罐耳1515及橡胶滚轮罐耳及橡胶滚轮罐耳5 5，以使罐笼沿装，以使罐笼沿装设在井筒内的罐道运行。设在井筒内的罐道运行。 在罐笼上部装有动作可靠的防坠
10、器在罐笼上部装有动作可靠的防坠器4 4，以保证生产及升，以保证生产及升降人员的安全。降人员的安全。 罐笼通过主拉杆罐笼通过主拉杆3 3和双面夹紧楔形环和双面夹紧楔形环2 2与提升钢丝绳与提升钢丝绳l l相相连。为保证矿车能顺利地进出罐笼，在井上及井下装卸载位连。为保证矿车能顺利地进出罐笼，在井上及井下装卸载位置设承接装置。置设承接装置。p 类型：类型：标准单绳普通罐笼按固定车箱式矿标准单绳普通罐笼按固定车箱式矿车名义载重确定为车名义载重确定为ltlt、1.5t1.5t、3t3t三种形式，三种形式，每种又有单层和双层之分。每种又有单层和双层之分。p 多绳标准普通罐笼多绳标准普通罐笼与与标准单绳普
11、通罐笼标准单绳普通罐笼结结构稍有不同，其构稍有不同，其不同点不同点为：为：罐笼自重较大罐笼自重较大，罐笼中留有添加配重的空间，罐笼中留有添加配重的空间，不装设防坠器不装设防坠器；连接装置连接装置增设钢丝绳张力平衡装置增设钢丝绳张力平衡装置，用来自，用来自动调节各绳张力。动调节各绳张力。（一）防坠器（一）防坠器 防坠器是罐笼上的一个重要组成部分，为了保证升降人防坠器是罐笼上的一个重要组成部分，为了保证升降人员的安全。员的安全。煤矿安全规程煤矿安全规程第第332332条规定；条规定；“升降人员或升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼升降人员和物料的单绳提升罐笼( (包括带乘人间的箕斗包括带乘人间的
12、箕斗) )，必，必须装置可靠的防坠器。须装置可靠的防坠器。”v 防坠器的作用是防坠器的作用是：当提升钢丝绳或连接装置断裂时，可：当提升钢丝绳或连接装置断裂时，可以使罐笼平稳地支承到井筒中的罐道或制动绳上，避免罐笼以使罐笼平稳地支承到井筒中的罐道或制动绳上，避免罐笼坠入井底，造成重大事故。坠入井底，造成重大事故。 对于立井防坠器的要求是：对于立井防坠器的要求是： (1)保证在任何条件下，无论提升速度和终保证在任何条件下，无论提升速度和终端载荷多大，都能平稳可靠地制动住下坠的端载荷多大，都能平稳可靠地制动住下坠的罐笼；罐笼； (2)在制动下坠的罐笼时，为了保证人身和在制动下坠的罐笼时，为了保证人身
13、和设备的安全，在最小终端载荷时设备的安全，在最小终端载荷时(空罐只乘空罐只乘1人人)制动减速度不应大于制动减速度不应大于50m/s2，延续时间不超过，延续时间不超过0.20.5s，在最大终端载荷时，在最大终端载荷时(矸石罐矸石罐)制动减制动减速度不应小于速度不应小于10m/s2； (3) (3)结构简单，动作灵活，便于检查和维结构简单，动作灵活，便于检查和维护，不误动作，重力要轻，护，不误动作，重力要轻， (4)(4)防坠器的空行程时间，即从断绳到防防坠器的空行程时间，即从断绳到防坠器发生作用的时间不大于坠器发生作用的时间不大于0.25s0.25s； (5)(5)防坠器每天要有专人检查，每半年
14、进防坠器每天要有专人检查，每半年进行一次不脱钩检查性试验，每年进行一次脱行一次不脱钩检查性试验，每年进行一次脱钩性试验，对大修后的防坠器或新安装的防钩性试验，对大修后的防坠器或新安装的防坠器必须进行脱钩试验，合格后方可使用。坠器必须进行脱钩试验，合格后方可使用。 z 立井用防坠器立井用防坠器组成组成：一般由：一般由开动机构、开动机构、传动机构、抓捕机构和缓冲机构传动机构、抓捕机构和缓冲机构四个部分组四个部分组成。成。z 其其工作过程工作过程是：当发生断绳时，开动机是：当发生断绳时，开动机构动作，通过传动机构传动抓捕机构，抓捕构动作，通过传动机构传动抓捕机构，抓捕机构把罐笼支承到井筒中的支承物上
15、机构把罐笼支承到井筒中的支承物上( (罐道或罐道或制动绳制动绳) )，罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。，罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。 u 其工作过程是：其工作过程是： 罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。一般开动机构和传动机罐笼下坠的动能由缓冲机构来吸收。一般开动机构和传动机构连在一起；抓捕和缓冲有的联合作用，有的设有专门缓冲机构连在一起；抓捕和缓冲有的联合作用，有的设有专门缓冲机构以限制制动力的大小。构以限制制动力的大小。发生断绳发生断绳开动机构动作开动机构动作传动机构传动机构抓捕机构抓捕机构支承罐笼到井筒中的支承物上支承罐笼到井筒中的支承物上p 类型：根据防坠器的使用条件和工作原类型：根据
16、防坠器的使用条件和工作原理，防坠器可以分为理，防坠器可以分为木罐道切割式防坠器木罐道切割式防坠器、钢轨罐道摩擦式防坠器钢轨罐道摩擦式防坠器和和制动绳摩擦式防坠制动绳摩擦式防坠器器。目前我国。目前我国新设计的均为制动绳防坠器新设计的均为制动绳防坠器（图（图1-61-6、7 7、8 8），），因为它设有专用的制动钢因为它设有专用的制动钢丝绳，所以可以用于任何形式罐道。实践证丝绳，所以可以用于任何形式罐道。实践证明，这种防坠器性能良好，将作为标准防坠明，这种防坠器性能良好，将作为标准防坠器器(BF)(BF)加以推广。加以推广。 制动绳制动绳7 7的上部通过连接器的上部通过连接器6 6与缓冲绳与缓冲绳
17、4 4相连相连, ,缓冲绳通过天轮平台上的缓冲品之后缓冲绳通过天轮平台上的缓冲品之后, ,绕过圆绕过圆木木3 3自由地悬垂于井架的一边自由地悬垂于井架的一边, ,绳端用合金浇绳端用合金浇铸成锥形杯铸成锥形杯1,1,以防止缓冲绳从缓冲器中全部以防止缓冲绳从缓冲器中全部拔出拔出. .制动绳的另一端穿过罐笼制动绳的另一端穿过罐笼9 9上的防坠器上的防坠器的抓捕器的抓捕器8 8之后垂到井底之后垂到井底, ,用拉紧装置用拉紧装置1010固定固定在井底水窝的固定梁上在井底水窝的固定梁上. .图图 BF-152BF-152型制动绳防坠系统布置图型制动绳防坠系统布置图锥形杯；导向套；锥形杯；导向套；圆木；缓冲
18、绳；圆木；缓冲绳；缓冲器；连接器；缓冲器；连接器；制动绳；抓捕器；制动绳；抓捕器；罐笼；罐笼；1010拉紧装置拉紧装置图图 BF-152BF-152型制动绳防坠系统布置图型制动绳防坠系统布置图弹簧；滑楔；主拉杆；横梁；弹簧；滑楔；主拉杆；横梁；连板；拨杆；制动绳；连板；拨杆；制动绳；导向套；导向套； 工作原理工作原理1.开动机构和传动机构 组成:开动机构和传动机构是相互连在一起的组合机构,由断绳时自动开启的弹簧和杠杆两部分 工作原理:垂直的弹簧1作开动机构.正常提升时,钢丝绳拉起主拉杆3,通过横梁4、连板5使两个拨杆6处于最低位置，弹簧受拉。发生断绳时，主拉杆3下降，在弹簧1的作用下，拨杆6的
19、端抬起，使抓捕器的滑楔与制动绳接触，实现定点抓捕。缓冲器2.抓捕机构和缓冲机构 抓捕机构采用背面带滚子的楔形抓捕器.缓冲机构采用安装在井架平台上的缓冲器. 带有绳槽的滑楔3在拨杆的拨杆的作用下向上移动可以抓捕穿过抓捕器的制动绳 . 抓捕器的滑楔具有1:10的斜度.正常情况下,滑楔与穿过抓捕器的制动绳每边有8的间隙.断绳后滑楔上提消除间隙并压缩制支绳 . 缓冲机构靠缓冲器中的三个圆轴5,两个带圆头的滑块6,使穿过其间的缓冲3受到弯曲.2.抓捕机构和缓冲机构 提升钢丝绳断绳后,抓捕器卡住抓捕绳,制动绳通过连接器将缓冲绳从缓冲器中抽出一部分.这时,缓冲绳 的弯曲变形和摩擦阻力吸收下坠罐笼的动能,使下
20、坠的罐笼平稳地停住,从而保证提升安全.图缓冲器图缓冲器螺杆；螺母；缓冲器；螺杆；螺母；缓冲器；小轴；滑块；外壳小轴；滑块；外壳 12234566 改进型制动钢丝绳防坠器改进型制动钢丝绳防坠器1-传动机构；2-抓捕器；3-制动绳的下端固定处；4-缓冲器； 5-制动绳；6-罐道斜井人车防坠器示意图斜井人车防坠器示意图3.制动绳拉紧装置 制动绳靠绳卡5、角钢6和可断螺栓7固定在井底水窝的固定梁上。 作用：避免二次抓捕 二次抓捕；防坠器动作用时制动绳产生弹性振动，可能会把罐笼再次抛起，使抓捕器释放，致使第一次抓捕失效，再产生二次抓捕。 安装可断螺栓，第一次抓捕后，制动绳 的振波把可断螺栓拉断，罐笼和制
21、动绳 一起振动，不会被抛起，避免二次抓捕现象的产生。二、箕斗及其装载设备二、箕斗及其装载设备一、竖井箕斗一、竖井箕斗 箕斗箕斗：我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗。过去一我国煤矿立井广泛采用固定斗箱底卸式箕斗。过去一些矿井普遍采用些矿井普遍采用扇形闸门底卸式扇形闸门底卸式箕斗，现在新建矿井多采用箕斗，现在新建矿井多采用平板闸门底卸式平板闸门底卸式箕斗，这种底卸式箕斗如图箕斗，这种底卸式箕斗如图1-11-1所示。所示。 组成：由斗箱组成：由斗箱4 4、框架、框架2 2、连接装置、连接装置1212及闸及闸 门门5 5等组成等组成。 导向装置：可以采用钢丝绳罐道，也可以采导向装置：可以采用钢丝绳
22、罐道，也可以采 用钢轨或组合罐道。用钢轨或组合罐道。竖井箕斗自卸箕斗 图1-l单绳立井箕斗 型号：我国使用的立井单绳箕斗为型号：我国使用的立井单绳箕斗为JLJL或或JLYJLY型；多绳箕斗为型；多绳箕斗为JDSJDS、JDSYJDSY和和JDGJDG型。标准型。标准单绳和多绳箕斗主要参数、规格尺寸见表单绳和多绳箕斗主要参数、规格尺寸见表1 11 1和表和表1 12 2。 二、箕斗1、立井箕斗型号意义（1）立井单绳箕斗（如：JL3）（2）立井多绳箕斗JDS12/1104、JDSY12/1104、JDG12/1104 四、容器的导向装置四、容器的导向装置 p 提升容器在井筒内运行需设导向装置，提升
23、容器在井筒内运行需设导向装置，提升容器的导向装置提升容器的导向装置( (罐道罐道) )可分为可分为刚性刚性和和挠挠性性两种。两种。p 挠性罐道挠性罐道采用钢丝绳，采用钢丝绳，刚性罐道刚性罐道一般一般用钢轨、各种型钢和方木。用钢轨、各种型钢和方木。p 钢罐道的钢罐道的形式形式有有钢轨罐道钢轨罐道和用型钢焊和用型钢焊接而成的接而成的矩形组合罐道矩形组合罐道。钢轨罐道的。钢轨罐道的主要缺主要缺点点是侧向刚度小，易造成容器横向摆动。是侧向刚度小，易造成容器横向摆动。 1 1、刚性组合罐道、刚性组合罐道 刚性组合罐道的截面是空心矩形，一般由槽钢焊接而成。刚性组合罐道的截面是空心矩形，一般由槽钢焊接而成。
24、国外也有采用整体轧制型钢的。其国外也有采用整体轧制型钢的。其主要优点主要优点是：侧向弯是：侧向弯曲和扭转强度大，罐道刚性强，可配合使用摩擦系数小的橡曲和扭转强度大，罐道刚性强，可配合使用摩擦系数小的橡胶滚动罐耳。这种罐道使容器运行平稳，罐道与罐耳磨损小，胶滚动罐耳。这种罐道使容器运行平稳，罐道与罐耳磨损小，因此服务年限长。近年来国内外使用这种罐道的矿井逐渐增因此服务年限长。近年来国内外使用这种罐道的矿井逐渐增多，尤其是在终端负荷和提升速度都很大时，使用这种罐道多，尤其是在终端负荷和提升速度都很大时，使用这种罐道更为合适。更为合适。 2 2、钢丝绳罐道、钢丝绳罐道 钢丝绳罐道与刚性罐道相比具有安
25、装工作量小、建设钢丝绳罐道与刚性罐道相比具有安装工作量小、建设时间短、维护简便、高速运行平稳、无罐道梁可适当减小井时间短、维护简便、高速运行平稳、无罐道梁可适当减小井壁厚度、通风阻力小等优点。但使用钢丝绳罐道时，容器之壁厚度、通风阻力小等优点。但使用钢丝绳罐道时，容器之间及容器与井壁之间的间隙要求较大，因此就必须增大井筒间及容器与井壁之间的间隙要求较大，因此就必须增大井筒净断面积，且使井塔或井架的荷重增大，这些都限制了钢丝净断面积，且使井塔或井架的荷重增大，这些都限制了钢丝绳罐道的使用。特别是当地压较大，井筒垂直中心线发生错绳罐道的使用。特别是当地压较大，井筒垂直中心线发生错动甚至井筒发生弯曲
26、时，不能采用钢丝绳罐道，此时应采动甚至井筒发生弯曲时，不能采用钢丝绳罐道，此时应采用刚性罐道。用刚性罐道。 在矿井提升中，根据用途不同有提升钢丝绳在矿井提升中，根据用途不同有提升钢丝绳( (主绳主绳) )，平衡钢丝绳平衡钢丝绳( (尾绳尾绳) )，罐道钢丝绳，防撞钢丝绳，防坠器的制，罐道钢丝绳，防撞钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳和缓冲钢丝绳等。本章重点介绍提升钢丝绳讲述动钢丝绳和缓冲钢丝绳等。本章重点介绍提升钢丝绳讲述提升钢丝绳的结构和选择计算，特别要注意提升钢丝绳的结构和选择计算，特别要注意煤矿安全规程煤矿安全规程对提升钢丝绳安全系数的规定。对提升钢丝绳安全系数的规定。第第 三节三节 提升钢丝绳
27、提升钢丝绳 提升钢丝绳是矿井提升设备的一个提升钢丝绳是矿井提升设备的一个重要组成部分，它起到连接提升容器与重要组成部分，它起到连接提升容器与提升机的作用。提升钢丝绳选择是否合提升机的作用。提升钢丝绳选择是否合理是关系到提升设备安全可靠性和经济理是关系到提升设备安全可靠性和经济性的重要环节，应引起足够的重视。性的重要环节，应引起足够的重视。一、提升钢丝绳的结构一、提升钢丝绳的结构 矿用提升钢丝绳都是矿用提升钢丝绳都是丝丝股股绳绳结构，即先由钢丝捻成绳结构，即先由钢丝捻成绳股再由绳股围绕绳芯捻成绳，提升钢丝绳各部分名称如图所股再由绳股围绕绳芯捻成绳，提升钢丝绳各部分名称如图所示。示。钢丝为优质炭素
28、结构钢，钢丝为优质炭素结构钢，丝直径从丝直径从0.44mm不等不等,常用钢丝的抗拉强度：常用钢丝的抗拉强度：1550N/mm2和和1700 N/mm2 钢丝绳的结构、分类及选用钢丝绳的结构、分类及选用 2. 2. 钢丝的韧性：钢丝的韧性：有特号、有特号、号、号、号三种。号三种。提升矿物可用特号和提升矿物可用特号和号，提人必须用特号。号，提人必须用特号。3. 3. 抗腐能力：抗腐能力：有镀锌钢丝有镀锌钢丝( (钢丝表面镀锌，钢丝表面镀锌，常用于摩擦提升常用于摩擦提升) )和光面钢丝和光面钢丝( (钢丝表面未镀锌钢丝表面未镀锌) )。钢丝的表面状态标记代号为：光面钢丝，NAT；A级镀锌钢丝，ZAA
29、；AB级镀锌钢丝，ZAB；B级镀锌钢丝，ZBB。 4. 绳芯的结构和作用：绳芯的结构和作用：1）结构：结构：钢丝捻成绳股时，有股芯，股芯由不同截面形状的钢丝捻成绳股时，有股芯，股芯由不同截面形状的钢丝组成，在由股捻制成绳时要有绳芯，绳芯由金属绳芯和钢丝组成，在由股捻制成绳时要有绳芯，绳芯由金属绳芯和纤维绳芯，金属绳芯由钢丝制成，纤维绳芯由剑麻、黄麻等纤维绳芯，金属绳芯由钢丝制成，纤维绳芯由剑麻、黄麻等制成。制成。2）作用：作用： a 支持绳股，减少股间钢丝的接触应力，从而减少钢丝的挤支持绳股，减少股间钢丝的接触应力，从而减少钢丝的挤压和变形。压和变形。 b 钢丝绳在滚筒或天轮上弯曲时，允许股间
30、和钢丝间有相对钢丝绳在滚筒或天轮上弯曲时，允许股间和钢丝间有相对移动，以缓和弯曲应力，并起到弹性垫层作用，使钢丝富有移动，以缓和弯曲应力，并起到弹性垫层作用，使钢丝富有弹性。弹性。 c 贮存润滑油，预防钢丝内部锈蚀，减少钢丝间的摩擦。贮存润滑油，预防钢丝内部锈蚀，减少钢丝间的摩擦。 3）金属绳芯的特点：与相同断面的纤维绳芯相比，金属断面大，抗破断能力大，具有耐横向压力大，不易变形等优点。但其柔软性差，不耐腐蚀。l4）绳芯的标记代号：纤维芯（天然或合成的），FC；天然纤维芯，NF；合成纤维芯，SF；金属丝绳芯，IWR；金属丝股芯，IWS。 二、提升钢丝绳的分类二、提升钢丝绳的分类 图2-2所示为
31、各种不同类型的钢丝绳.。分类： 1. 1. 按钢丝在绳中的捻次分：按钢丝在绳中的捻次分：一次捻（单捻），丝一次捻（单捻），丝绳绳二次捻（双捻），丝二次捻（双捻），丝股股绳，提升绳绳，提升绳三次捻（三捻），丝三次捻（三捻），丝股股细绳细绳粗绳，桥梁钢索粗绳，桥梁钢索2. 2. 按股在绳中的捻向分：按股在绳中的捻向分：左捻（左捻（S S捻）：捻）：按左螺旋方向将股捻成绳。右捻（右捻（Z Z捻）：捻）：按右螺旋方向将股捻成绳。3. 3. 按丝在股中和股在绳中的捻向关系分：按丝在股中和股在绳中的捻向关系分：交互捻：交互捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相反。同向捻：同向捻：绳中的股的捻向与股中丝的捻向相
32、同。 总结，钢丝绳 可分为右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四种。标记代号中，第一个字母表示钢丝绳的捻向；第二个字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。 特点：同向捻钢丝绳柔软，表面光滑，接触面积大，应力小，使用寿命长，绳有断丝时，断丝头部会翘起便于发现，所以矿井提升多用同向捻钢丝绳。但同向捻钢丝绳有较大的恢复力，稳定性较差，易打结。交互捻钢丝绳的结构稳定 (3) (3)依钢丝在股中的接触情况分，钢丝在绳股中的接触形式有依钢丝在股中的接触情况分，钢丝在绳股中的接触形式有点接触、线接触点接触、线接触和和面接触面接触三种。三种。 p 点接触式钢丝绳
33、点接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距等捻角不等捻距( (跨越捻跨越捻) )来捻制，一般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态，来捻制，一般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态，如图如图2-3(a)2-3(a)所示。所示。p 线接触式钢丝绳线接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角等捻距不等捻角( (等距离等距离) )来捻制，一般以不同直径的钢丝来制造，线间呈线接触状态，如来捻制，一般以不同直径的钢丝来制造，线间呈线接触状态，如图图2-3(b)2-3(b)所示。所示。p 面接触式钢丝绳：面接触式钢丝绳：为了改善丝间的接触状态，将线接触为
34、了改善丝间的接触状态，将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为面接触式钢面接触式钢丝绳丝绳，所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳。，所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳。 图图2 23 3绳股中钢丝接触情况绳股中钢丝接触情况(4)(4)依绳股断面形状分，有：依绳股断面形状分，有：圆股绳圆股绳( (如图如图2-4(a)2-4(a)(g)(g)、异形绳异形绳如图如图2-4(h)2-4(h)等。等。 3、按绳股断面形状分 （1）圆形股绳 绳股
35、断面为圆形。这种绳易于制造，价格低，是矿井提升应用最多的一种钢丝绳。 （2）异形股绳 绳股断面形状有三角形和椭圆形两种。 三角股钢丝绳：强度比同直径圆形股绳要高，承压面积大，外层钢丝磨损小；外层钢丝粗，排列方式好，抗挤压性能好，尤其是在多层缠绕时，过渡比较稳定；寿命比圆形股长。 椭圆股钢丝绳：支撑面积大、抗磨损性能好，但绳的稳定性差，不适于承受较大的挤压力。这种绳股多用来与其它绳股捻制成多层不旋转钢丝绳。(5)(5)特种钢丝绳特种钢丝绳v 多层股不旋转钢丝绳多层股不旋转钢丝绳，如图，如图2-2(c)2-2(c)所示。这种绳由二层所示。这种绳由二层或三层绳股捻成，各层捻向相反，因而克服了钢丝绳的
36、旋转或三层绳股捻成，各层捻向相反，因而克服了钢丝绳的旋转性，适用于作凿井提升绳或生产矿井提升尾绳。性，适用于作凿井提升绳或生产矿井提升尾绳。 密封钢丝绳密封钢丝绳和和半密封钢丝绳半密封钢丝绳，如图，如图2-2(e)2-2(e)，(f)(f)所示。这所示。这种绳属于单股结构，最外一层是用异形钢丝彼此互相锁住，种绳属于单股结构，最外一层是用异形钢丝彼此互相锁住，它的特点是密实、表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、它的特点是密实、表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、弹性伸长小，但挠性差、制造技术复杂，弹性伸长小，但挠性差、制造技术复杂，适用于作罐道绳适用于作罐道绳。三、钢丝绳的标记方法和技术规格 （
37、一）钢丝绳的标记方法 （二）钢丝绳的技术规格四、提升钢丝绳选择使用四、提升钢丝绳选择使用 选择原则是：选择原则是：绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致一致。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕，故应选右捻。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕，故应选右捻绳，目的是防止钢丝绳松捻；绳，目的是防止钢丝绳松捻；多绳摩擦提升为了克服绳的旋多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损，一般选左、右捻各一半。转性给容器导向装置造成磨损，一般选左、右捻各一半。 还应考虑如下因素：还应考虑如下因素： (1)(1)在井筒淋水大，水的酸碱度较高且处于出风井中的提在井筒淋
38、水大，水的酸碱度较高且处于出风井中的提升钢丝绳，因腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；升钢丝绳，因腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳； (2) (2)以以磨损为主要损坏原因磨损为主要损坏原因时，如斜井提升，采区上、时，如斜井提升，采区上、下山运输等，下山运输等，应选用外层钢丝绳较粗的钢丝绳应选用外层钢丝绳较粗的钢丝绳。如。如6 67 7，6 6(19)(19)或三角股等；或三角股等； (3)(3)以以弯曲疲劳为主要损坏原因弯曲疲劳为主要损坏原因时，应优先时，应优先选用线接触选用线接触式或式或三角股三角股钢丝绳，如钢丝绳，如6T(25)6T(25)；6W(19)6W(19)等；等； (4)(4)用于用于高温和有
39、明火高温和有明火的地方，如煤矿矸石山等，应选的地方，如煤矿矸石山等，应选用用金属绳芯钢丝绳。金属绳芯钢丝绳。（二）维护（二）维护1、必须符合规定的绳轮直径和绳径比，以减小其弯曲应力；、必须符合规定的绳轮直径和绳径比，以减小其弯曲应力；2、绳槽直径要符合要求，以减小其挤压应力和接触应力；、绳槽直径要符合要求，以减小其挤压应力和接触应力；3、缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑，润滑油要符合钢、缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑，润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求；摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳丝绳制造厂提出的要求；摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳油；润滑油要求黏性好、抗振动、淋水不易冲掉
40、；要有较好的黏油；润滑油要求黏性好、抗振动、淋水不易冲掉；要有较好的黏温性，低温不硬化，高温不流失；要有良好的防锈性、润滑性温性，低温不硬化，高温不流失；要有良好的防锈性、润滑性；5、钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按技术要求做；、钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按技术要求做；6、对提升钢丝绳必须每天以、对提升钢丝绳必须每天以0.3m/s的速度进行认真检查，并记录的速度进行认真检查，并记录断丝情况。对于升降人员或升降人员和物料的钢丝绳同一捻距内断断丝情况。对于升降人员或升降人员和物料的钢丝绳同一捻距内断丝面积同钢丝总面积之比达丝面积同钢丝总面积之比达5%时；对于专升物料用的钢丝绳、平时；对于专
41、升物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳（包括缓冲绳）和兼作运人的钢丝衡钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳（包括缓冲绳）和兼作运人的钢丝绳牵引带式输送机的钢丝绳为绳牵引带式输送机的钢丝绳为10%时必须更换；钢丝绳如有断股时必须更换；钢丝绳如有断股,或者直径缩小达或者直径缩小达10%、罐道钢丝绳直径缩小、罐道钢丝绳直径缩小15%以及有其他损坏以及有其他损坏时亦要更换。时亦要更换。4、严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记，、严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记，以防该处的钢丝绳得不到良好的润滑而发生腐蚀断丝；以防该处的钢丝绳得不到良好的润滑而发生腐蚀断丝；7、 钢丝绳遭
42、受卡罐或突然停车等猛烈钢丝绳遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时，必须立即停车检查，遭受冲拉伸时，必须立即停车检查，遭受冲击拉伸的段如果长度增加击拉伸的段如果长度增加0.5%以上以上或有明显损伤，要更换新绳；或有明显损伤，要更换新绳；(8)多多层缠绕时，由下层转到上层的一段绳层缠绕时，由下层转到上层的一段绳由于磨损严重，必须加强检查，并且由于磨损严重，必须加强检查，并且每季度要错绳四分之一圈。每季度要错绳四分之一圈。 （三）检验三）检验 根据根据 煤矿安全规程煤矿安全规程 规定，提升钢丝绳在使用前必须经过规定，提升钢丝绳在使用前必须经过检验，合格后方可使用。除摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳检验，
43、合格后方可使用。除摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径在以及直径在18 毫米及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提升毫米及其以下的专为升降物料用的钢丝绳（立井提升用绳除外），提升钢丝绳的定期检验，应遵守下列规定：用绳除外），提升钢丝绳的定期检验，应遵守下列规定：1、升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起每隔、升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起每隔6 个月检验一次。个月检验一次。2、升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起经、升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起经12个月进行第一次检验，个月进行第一次检验，以后每隔以后每隔6 个月检验一次。个月检验一次。二、钢丝绳的定期试验二、钢丝绳
44、的定期试验 煤矿安全规程煤矿安全规程还规定钢丝绳还规定钢丝绳必须定期切下一段进行必须定期切下一段进行试验试验，以验证使用中的钢丝绳性能是否符合要求。，以验证使用中的钢丝绳性能是否符合要求。 (1)(1)新绳在使用之前均须进行实验；新绳在使用之前均须进行实验； (2)(2)除摩擦式提升用钢丝绳和尾绳以及倾角除摩擦式提升用钢丝绳和尾绳以及倾角3030度以下的度以下的斜井专门用来升降物料的钢丝绳外，提升钢丝绳在使用过程斜井专门用来升降物料的钢丝绳外，提升钢丝绳在使用过程中必须定期切下一段做试验。升降人员或升降人员和物料的中必须定期切下一段做试验。升降人员或升降人员和物料的钢丝绳自悬挂之日起每钢丝绳自
45、悬挂之日起每6 6个月试验一次；专为升降物料的钢个月试验一次；专为升降物料的钢丝绳自悬挂之日起一年后进行第一次试验，以后每丝绳自悬挂之日起一年后进行第一次试验，以后每6 6个月试个月试验一次。验一次。 一、矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，主要组成有：工作机构（包括主轴装置及主轴承），制动系统（包括制动器和制动器控制装置），机械传动装置（包括减速器、离合器和联轴器）润滑系统（包括润滑油泵站和管路），检测及操纵系统（包括操纵台、深度指示器、及传动装置和测速发电装置），拖动、控制和自动自动保护系统（包括主电动机、电气控制系统和信号系统）以及辅助部分等。 我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：单
46、绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下）和提升机）和多绳摩擦式提升机。 一、单绳缠绕式提升机 单绳缠绕式提升机的工作原理：把钢丝绳的一端固定到提升机的滚筒上，另一端饶过井架上的天轮悬挂提升容器。这样，利用滚筒转动方向不同，将钢丝绳缠上或松放，以完成提升或下放容器的工作。 按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机有单滚筒和双滚筒提升机两种。双滚筒提升机在主轴上装有两个滚筒，其中一个与主轴用键固定连接，称为固定滚筒或死滚筒；另一个滚筒滑装在主轴上，通过调绳离合器与主轴连接，称为游动滚筒或活滚筒。将两个滚筒做成这种结构的目的，是为了在需要调绳及更换提升水平时，两个滚筒可以有相对运动。单滚筒提升机只有一
47、个滚筒，一般用于单钩提升。型号意义： J K / 滚筒名义直径，m； 矿用； 卷扬机（即提升机）； 滚筒数目（2表示双滚筒；1表示单滚筒，一般省略）1、主轴装置（1）作用1）缠绕提升钢丝绳；2）承受各种正常载荷，并将载荷经轴承传给基础；3）承受在各种紧急事故下所造成的非常载荷；（一般要求在非常载荷作用下，主轴装置的各部分不应有残余变形。）4）当更换提升水平时，调节钢丝绳的长度（仅限双滚筒提升机）。 （2）结构 主轴装置包括滚筒、主轴、主轴承及调绳离合器（双滚筒特有）等。 滚筒的筒壳通过轮辐、轮毂用键和轴固定（固定滚筒），固定滚筒的右轮毂用切向键固定在主轴上,左轮毂滑装在主轴上.游动滚筒的右轮毂
48、滑装在主轴上,有专用润滑油杯,保证润滑;左轮毂用切向键固定在轴上,通过调绳离合器与主轴连接.筒壳外边一般均设有木衬，木衬上车有螺旋导槽，以便使钢丝绳在滚筒上作规则排列，并减少钢丝绳的磨损。（3）调绳离合器1）作用 使活滚筒与主轴连接或脱开，以便在调节绳长或更换提升水平时，使活滚筒与死滚筒有相对运动。2）种类 调绳离合器可分三种即齿轮离合器、摩擦离合器、蜗轮蜗杆离合器。JK型提升机采用齿轮离合器。3）齿轮离合器齿轮离合器a结构：活卷筒的左轮毂3通过键2与主轴1相联，在活卷筒左支轮上沿圆周的三个孔中，放入调绳油缸4，调绳油缸的另一端插在齿轮6的孔中。这样，当齿轮6与固定在轮辐9上的内齿轮8相啮合时
49、，调绳油缸便相当于三个销子将3与6连接在一起，传递力矩。b工作原理：调绳油缸的左端盖连同缸体一起用螺钉固定在齿轮6上。如图3-5(b)而齿轮6则滑装在活卷筒的左轮毂上。活塞通过活塞杆和右端盖一起固定在轮毂上。因此，当压力油进入油缸时，活塞不动，缸体沿缸套移动，工作原理(续)：当油缸左腔接压力油，右腔接回油池时，缸体便在压力油作用下，连同齿轮6一起向左移动，使齿轮6与内齿圈脱离啮合，活卷筒与主轴脱开。与此相反，当向右腔供压力油而左腔回油时，离合器接合，活卷筒与主轴连接。调绳离合器在提升机正常工作时，左右腔均无压力油。 当齿轮6向左移动与内齿轮8脱开后，主轴带动死卷筒旋转时，轮毂3便与安装在内齿轮
50、上的尼龙瓦7作相对运动。c控制系统图612离合器打开：压力油K管nmsr（压力油将活塞销顶起，活塞销下端离开轮毂凹槽，解除闭锁，同时使r的空间与j孔相通）jihgfe离合油缸左腔；离合油缸右腔dcbaL管油池。缸体带动外齿轮向左移动，直到与内齿圈脱开。离合器合上：压力油L管abcd离合油缸右腔； 离合油缸左腔efghijpqsmnK管油池。缸体带动外齿轮向右移动，直到与内齿圈啮合。注意：连锁阀的阀体固定在外齿轮的侧面，阀中的活塞销靠弹簧的作用插在轮毂的凹槽中，可以防止提升机在运转中离合器齿轮因震动等原因自动脱开。 顶开钢球2.2.减速器减速器 p作用:减速p分类:按结构:平行轴减速器 行星齿轮
