礦井提升機(jī)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摘 要 目前我國許多煤礦礦井已經(jīng)轉(zhuǎn)向中、深部開采，礦井提升設(shè)備作為煤礦的關(guān)鍵設(shè)備，在礦井機(jī)械化生產(chǎn)中占有重要地位。 制動(dòng)器是提升機(jī) (提升絞車 )的重要組成部分之一，直接關(guān)系著提升機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行。 多繩摩擦提升機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、安全可靠、提升能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于較深的礦井提升。本文針對 JKMD 型 ( 4.5 米 4 多繩摩擦輪 )提升機(jī)，對其制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 在對提升機(jī)的制動(dòng)器選型過程中，因盤式制動(dòng)器是近年來 應(yīng)用較多的一種新型制動(dòng)器 ， 它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)及良好的安全性能被廣大用戶認(rèn)可 ， 特別是在結(jié)合了液壓系統(tǒng)和 PLC 控制之后 ， 液壓系統(tǒng)和 PLC 超強(qiáng)的控制性能為盤式制動(dòng)器的應(yīng)用提供了巨大的工作平臺 。制動(dòng)盤的制動(dòng)力，靠油缸內(nèi)充入油液而推動(dòng)活塞 來 壓縮盤式彈簧來實(shí)現(xiàn)。 液壓盤式制動(dòng)器作為最新一種制動(dòng)器， 具有許多優(yōu)點(diǎn)，所以它在現(xiàn)代多種類型提升機(jī)中獲得廣泛的應(yīng)用。 它具有制動(dòng)力大、工作靈活性穩(wěn)定、敏感度高等特點(diǎn)，對生產(chǎn)安全具有重要意義。 關(guān)鍵詞： 提升機(jī)；制動(dòng)器；設(shè)計(jì)。 目錄 第 1章 礦井提升設(shè)備概述 . 5 第 2 頁 共 39 頁 1.1 提升機(jī)的定義 .5 1.2 提升機(jī)的分類 .5 1.2.1 按用途分 .5 1.2.2 按拖動(dòng)方式分 .5 1.2.3 按提升容器類型分 .5 1.2.4 按井筒的 傾角分 .5 1.2.5 按提升機(jī)類型分 .6 1.3 提升機(jī)的制動(dòng)裝置的功用、類型 .11 1.3.1 制動(dòng)裝置的功用 .12 1.3.2 制動(dòng)裝置的類型 .12 1.4提升機(jī)型號的選用及制動(dòng)器的設(shè)計(jì)類型 .12 1.4.1提升機(jī)的選用 .12 1.4.2制動(dòng)器的設(shè)計(jì)類型 .12 2.1 制動(dòng)裝置的有關(guān)規(guī)定和要求 .14 2.2 提升機(jī)制動(dòng)器主要類型 .15 2.2.1 塊式制動(dòng)器 .15 2.2.2盤式制動(dòng)器 .16 2.3 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 .17 2.3.1盤式制動(dòng)器的布置方式 .17 23.2盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) .18 2.4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 .19 2.4.1 確定在工作狀態(tài)下所需 要的制動(dòng)力 .19 2.4.2 確定制動(dòng)器數(shù)量 .25 第 3章 制動(dòng)器的工作可靠性評定 . 29 3.1 盤式制動(dòng)器的安裝要求及調(diào)整 .29 3.1.1 盤式制動(dòng)器的要求（包括零部件） .29 3.1.2 盤式制動(dòng)器閘瓦間隙的調(diào)整 .29 3.2制動(dòng)器的故障模式及可靠性圖框 .30 3.3制動(dòng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)及工作可靠性評定 .32 3.3.1 設(shè)計(jì)變量 .32 3.3.2 優(yōu)化策略 .32 3.4制動(dòng)器的維護(hù)可靠性評定 .33 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 4章 結(jié)論 . 36 致 謝 . 37 參考文獻(xiàn) . 39 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 第 4 頁 共 39 頁 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第 1 章 礦井提升設(shè)備概述 1.1 提升機(jī)的定義 礦井提升機(jī)是礦井大型固定設(shè)備之一，它的主要任務(wù)就是沿井筒提升煤炭、礦石和矸石；升降人員和設(shè)備；下放材料和工具等。礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的紐帶，是主要的提升運(yùn)輸工具，因此它整個(gè)礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。 1.2 提升機(jī)的分類 1.2.1 按用途分 (1) 主井提升設(shè)備 主井提升設(shè)備的任務(wù)是專門提升井下生產(chǎn)的煤炭。年產(chǎn) 30 萬噸以上的礦井，主井提升容器多采用箕斗；年產(chǎn) 30 萬噸以下的礦井，一般采用罐籠 (立井 )或串車 (斜井 )。 (2) 副井提升設(shè)備 副井提升設(shè)備的任務(wù)是提升矸石、廢料，下放材料，升降人員和設(shè)備等。副井提升容器采用普通罐籠 (立井 )和串車 (斜井 )。 1.2.2 按拖動(dòng)方式分 按提升機(jī)電力拖動(dòng)方式分為交流拖動(dòng)提升設(shè)備和直流拖動(dòng)提升設(shè)備。 1.2.3 按提升容器類型分 分為箕斗、罐籠、串車等提升設(shè)備。 1.2.4 按井筒的傾角分 提升設(shè)備按井筒傾角可分為立井提升設(shè)備和斜 井提升設(shè)備。 立井提升時(shí)， 提升容器采用箕斗或罐籠等 .斜井提升時(shí)，提升容器一般采用礦車 (串車 )或斜井箕斗。串車提升適用于井筒傾角不大于；斜井箕斗提升適用于井筒傾角在 025 035 范圍內(nèi)。近年來大型斜井提升多 第 6 頁 共 39 頁 采用膠帶輸送機(jī)。 1.2.5 按提升機(jī)類型分 (1) 單繩纏繞式提升設(shè)備 單繩纏繞式提升設(shè)備目前大部分為直徑圓柱型滾筒，在個(gè)別的老礦井，還有使用變直徑滾筒 (如雙圓柱圓錐型滾筒 )提升設(shè)備。 1) KJ 型 ( 23m)和 BM 及 JKA 型單繩纏繞式提升機(jī) KJ( 23m)型單繩纏繞式提升機(jī)是我國在 19581966 年生產(chǎn)的仿蘇 BM-2A型提升機(jī)，按滾筒個(gè)數(shù)來分，有單滾筒和雙滾筒的提升機(jī)；按布置方式來分，有帶地下室和不帶地下室的提升機(jī)，可根據(jù)設(shè)計(jì)而選用，但二者技術(shù)性能完全相同。 (A) KJ 型 ( 23m)提升機(jī)代號意義以 KJ2 2.5 1.2D-20 型為例說明如下： K-礦井； J-卷揚(yáng)機(jī) (提升機(jī) )； 2-雙滾筒 (單滾筒時(shí)為 1)； 2.5-滾筒名義直徑， m； 1.2-每個(gè)滾筒的兩側(cè)黨繩板的距離， m； D-帶地下室 (無 D 字表示不帶地下室 )； 20-減速器名義傳動(dòng)比。 (B) KJ 型 ( 23m)和 BM 型提升機(jī)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)主 要有： (a) 制動(dòng)裝置采用角移式塊型制動(dòng)器 ,重錘制動(dòng)傳動(dòng)，油壓操縱裝置； (b) 雙滾筒提升機(jī)采用手動(dòng)渦輪渦桿式調(diào)繩離合器； (c) 減速器采用漸開線人字形齒輪傳動(dòng)； (d) 使用機(jī)械牌坊式深度指示器； (e) 設(shè)有機(jī)械限速器。 (C) JKA 型單繩纏繞式提升機(jī)是在 KJ 型提升機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)后制造的。 JKA 型雙滾筒提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上具有下列特點(diǎn)： (a) 調(diào)繩裝置即離合器為電動(dòng)渦輪渦桿式離合器，因而調(diào)繩工作簡便省力； (b) 采用綜合式制動(dòng)器 ,改善了閘瓦的磨損情況； (c) 液壓站采用手動(dòng)控制的低壓電液調(diào)節(jié)閥和 電磁鐵控制的安全三通閥，分別對工作制動(dòng)和安全制動(dòng)進(jìn)行控制； (d) 減速器采用圓弧形人字齒輪傳動(dòng)，提高了減速器的承載能力，并減輕了重量。 2) KJ 型 ( 46m)和 HKM3 型單繩纏繞式提升機(jī) 蘇聯(lián)新克拉馬托爾機(jī)械制造廠生產(chǎn)的 HKM3 型提升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： (a) 滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 (b) 采用氣動(dòng)齒輪式調(diào)繩離合器； (c) 制動(dòng)器為新平移式塊閘； (d) 采用壓氣制動(dòng)傳動(dòng)裝置； (e) 使用機(jī)械牌坊式深度指示器； (f) 減速器采用漸開線人字齒輪，有一級 傳動(dòng)和二級傳動(dòng)兩種； (g) 有電氣限速器 ,還有機(jī)械限速器。 我國現(xiàn)有煤礦礦井多數(shù)是按照五十年代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，為了快出煤、多出煤，當(dāng)時(shí)主要是建設(shè)中、小型礦井，并且首先開采淺部煤層。五十年代，我國的礦井提升設(shè)備主要是從蘇聯(lián)進(jìn)口的 BM 型產(chǎn)品和國產(chǎn)仿蘇 KJ 型產(chǎn)品，設(shè)備的可選性小，主要是滿足開采淺部煤層的需要。進(jìn)入 80 年代以后，我國許多煤礦礦井已逐漸轉(zhuǎn)向中深部開采，國家統(tǒng)煤礦礦井的平均深度已由 200 米延伸到 400 米，現(xiàn)在已達(dá) 600 米、 1000 米。根據(jù)國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，落地式摩擦提升設(shè)備，是在礦井延伸后使現(xiàn)有提升設(shè)備 滿足加大提升高度要求的行之有效的辦法。 (A) 主提升鋼絲繩的選擇 (a) 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式 應(yīng)優(yōu)先選用三角股鋼絲繩及線接觸圓股鋼絲繩，當(dāng)由于供應(yīng)原因，亦可以選用普通圓股點(diǎn)接觸平行捻鋼絲繩。鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度宜選用 1550610 帕。 (b) 鋼絲繩的安全系數(shù) 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，鋼絲繩的安全系數(shù) m 應(yīng)符合下式： 升降人員和物料 9 . 2 0 . 0 0 0 5m H c 升降物料 7 . 2 0 . 0 0 0 5m H c 式中 Hc提升鋼絲繩的懸垂長度， m。 (c) 鋼絲繩數(shù)目選擇 落地摩擦式提升機(jī)的鋼絲繩樹木以 24 繩為宜。 (B) 尾繩的選擇 目前，絕大多數(shù)使用多繩摩擦式提升機(jī)的礦井，都由原來選用扁鋼絲繩作平衡尾繩而改為使用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。新建的礦井，設(shè)計(jì)中也已全部選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。這主要是因?yàn)楸怃摻z繩生產(chǎn)效率低、供應(yīng)困難。 選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩時(shí)，以多層股（不旋 轉(zhuǎn)）圓股鋼絲繩中的 187 和 347 兩種結(jié)構(gòu)較為合適。但目前這兩種產(chǎn)品尚不能滿足需要，因而當(dāng)供應(yīng)困難時(shí)，也可選用普通圓股鋼絲繩，如選用 619 和 637 等。應(yīng)注意的是，選用鋼絲繩股中的鋼絲不可過細(xì)，并應(yīng)盡可能選用鍍鋅鋼絲繩，以提高使用壽命。當(dāng)采用兩條平衡尾繩時(shí)，可以選用左向交互捻和右向交互捻的鋼絲繩各一條。 (a) 主導(dǎo)輪直徑 D 的確定 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，主導(dǎo)輪直徑 D 應(yīng)符合式： 無導(dǎo)向輪 80Dd 第 8 頁 共 39 頁 有導(dǎo)向輪 100Dd 式中 d 主提升鋼絲繩直徑， mm； 主導(dǎo)輪直徑 D 除應(yīng)符合上述規(guī)定外，還應(yīng)按摩擦襯墊的許用比壓 q來校核，即： sxpssqqn d D 式中 s 主導(dǎo)輪上升（重載）側(cè)鋼絲繩靜張力， N； xs 主導(dǎo)輪下降（重載）側(cè)鋼絲繩靜張力， N； q摩擦襯墊的許用比壓，取 q= 4200 10 帕 pn 主繩數(shù)目。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)有 3 米以下提升機(jī)改造后的主導(dǎo)輪直徑 D 可取為： 滾筒直徑（ m） 主導(dǎo)輪直徑（ m） 2.0 2.02.25 2.5 2.52.8 3.0 3.03.25 (C) 鋼絲繩間距 nA 2 0 0 2 5 0nA m m (D) 天輪直徑 w 100w dm m (E) 鋼絲繩在摩擦襯墊上的圍包角 當(dāng)井深大于 300 米時(shí)，取： 0 0 2 2 0180 如圖 1-1 （ a）、（ b）。 當(dāng)井深小于 300 米時(shí)，?。?002702 360aa如圖 1-1 （ c）、（ d）。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 正常包圍角 a （井深大于 3 0 0 m m ） 特殊加大包圍角 a （井深小于 3 0 0 m m ）圖 1-1 纏繞式提升機(jī)摩擦襯片上的包圍角選擇 (2) 多繩摩擦式提升設(shè)備 多繩摩擦式提升設(shè)備可分為塔式和落地式（ KJM 和 JKMD 型多繩摩擦輪提升機(jī) ） 。 多繩摩擦提升機(jī)的井架一般多采用鋼結(jié)構(gòu)四斜腿井架。放繩掛罐后在主繩張力水平分力作用下，使井架產(chǎn)生 彈性變形、井架有傾斜現(xiàn)象。一般井筒采用凍結(jié)施工，井架基礎(chǔ)隨著井筒凍結(jié)層解凍變化?；A(chǔ)會(huì)產(chǎn)生少量下降。井架在受主繩張力作用下基礎(chǔ)下沉不均衡也會(huì)使井架傾斜。由于井架傾斜、天輪軸心線相對位移，這種位移一般在投入使用初期產(chǎn)生，并漸漸逐于穩(wěn)定。另外，天輪繩槽摩擦襯墊一般采用國內(nèi)產(chǎn)品尼龍 1010、進(jìn)口K25，由于襯墊是磨損材料，從初期使用到更換之前，即剩余厚度為鋼絲繩直徑一半之前，提升繩落繩點(diǎn)向絞車房方向漸變位移，一般位置變化范圍 030mm。 多繩提升機(jī)由于使用了數(shù)根鋼絲繩代替一根鋼絲繩。鋼絲繩的直徑變小了，摩擦輪 的直徑因而變小，但由于有多根鋼絲繩，所以摩擦輪變?yōu)槟Σ镣?，寬度稍有加寬。設(shè)采用 n根鋼絲繩，則多繩與單繩提升機(jī)鋼絲繩直徑間有如下關(guān)系： 1n dd mmn同理，摩擦筒（主導(dǎo)輪）直徑： 1n DD m mn多繩摩擦提升機(jī)如圖 1-2 所示： 第 10 頁 共 39 頁 1 - - 主導(dǎo)輪2 - - 天輪3 - - 提升機(jī)鋼絲繩4 - - 提升容器5 - - 尾繩1主導(dǎo)輪 2天 輪 3提升機(jī)鋼絲繩 4提升容器 5尾繩 圖 1-2 多繩摩擦提升機(jī) 主軸裝置的特點(diǎn)：它與纏繞式提升來代替木襯，由于摩擦提升是靠摩擦力來傳遞動(dòng)力的，所以襯墊擠壓固定在筒殼上。摩擦襯墊形成襯圈，其 上再車出繩槽，初車時(shí)槽深為 1/3 繩徑，槽距（即繩心距）約為繩徑的 10 倍利用熟知的柔索歐拉公式可知，摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力的極限比值為 1122 u a u aF e F F eF 或 式中 e自然對數(shù)的底，等于 2.71828； a鋼絲繩對于摩擦輪的圍包角； u鋼絲繩與襯墊間的摩擦系數(shù)，通常取 u =0.2 當(dāng)鋼絲繩拉力比12FF 大于上式右端所給出的數(shù)值時(shí)，鋼絲繩對摩擦輪產(chǎn)生相對滑動(dòng)。為了避免這種滑動(dòng)，兩側(cè)拉力不能達(dá)到其極限比值，而應(yīng)有一安全系數(shù)，式改寫為 2 1 2( 1 )uaF F F e 若考慮防滑而加入防滑安全系數(shù) ，則有 1 2 2( ) ( 1 )uaF F F e 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 或者 212( 1)uaFeFF 式中 防滑安全系數(shù)，如果式中1F和2F僅計(jì)及靜力 ，則得防滑安全系數(shù)；如果計(jì)算1F和2F時(shí)考慮了慣性力的影響，則得動(dòng)防滑安全系數(shù)d。我國煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定 1.251.75di有些國家不按拉力差來考慮防滑，而是把兩側(cè)的拉力比的極限值控制在 1.5 以內(nèi)，即： 121.5FF 在某些特殊情況，例如進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，可能產(chǎn)生超前滑動(dòng)，即鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)速度大于摩擦輪槽處的線速度，此時(shí)的防滑安全系數(shù)為 121( 1)uadFeFF 煤礦安全規(guī)程規(guī)定，緊急制動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生滑動(dòng)，即 d 1。 當(dāng)下放重物進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，更容易繼發(fā)性滑動(dòng)。 1.3 提升機(jī)的制動(dòng)裝置的功用、類型 提升機(jī)的安全運(yùn)行 ,很大程度上取決于制動(dòng)器的工作可靠性。從狹義可靠性理解 ,盤式制動(dòng)器包含不可維修因素，如制 動(dòng)彈簧失效之后 ,影響制動(dòng)力矩，需要更換新彈簧才能使制動(dòng)器可靠性達(dá)到原有水平；閘瓦與閘盤之間摩擦系衰減，也只能靠更換新閘瓦方能維持原有可靠性水平。從廣義可靠性理解 ,盤式制動(dòng)器含有可維修因素，如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可達(dá)到原有可靠性液壓站零件發(fā)生故障，修理后也能使制動(dòng)器可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)水平。由此可知，制動(dòng)器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是由制動(dòng)器設(shè)計(jì)制造及材料等因素決定的，在制動(dòng)器產(chǎn)品出廠時(shí)便已明確，使用可靠性則是裝、維護(hù)及操作等因素決定的，它反映了制動(dòng)器固有可靠性在實(shí)際運(yùn) 行中的發(fā)揮程度。 因此，固有可靠性的體現(xiàn) ,受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動(dòng)器的實(shí)際工作可靠性依然不會(huì)高。 制動(dòng)裝置提升機(jī) (提升絞車 )的重要組成部分之一，直接關(guān)系著提升機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行。它由兩部分組成：制動(dòng)器 (通常稱做閘 )和傳動(dòng)裝置。制動(dòng)器是直接作用于制動(dòng)輪或制動(dòng)盤上產(chǎn)生制動(dòng)力矩的機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)裝置是控制并調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的機(jī)構(gòu)。 第 12 頁 共 39 頁 1.3.1 制動(dòng)裝置的功用 制動(dòng)系統(tǒng)是提升機(jī)不可缺少的重要組成部分。是提升機(jī)最關(guān)鍵也是最后一道安全保障裝置，制動(dòng)裝置的可靠性直接關(guān)系到提升機(jī)的安全運(yùn)行。制 動(dòng)力矩不足是導(dǎo)致提升設(shè)備過卷、放大滑等事故的直接因素。 (1) 在提升機(jī)停止工作時(shí)能可靠地閘住提升機(jī)，即正常停車； (2) 在減速階段及下放重物時(shí) ,參與提升機(jī)的控制，即工作制動(dòng)； (3) 當(dāng)發(fā)生緊急事故或其他意外情況時(shí)，能迅速而合乎要求地閘住提升機(jī)，即安全制動(dòng)； (4)雙滾筒提升機(jī)在更換水平、調(diào)節(jié)鋼絲繩長度時(shí)，能夠閘住提升機(jī)的游動(dòng)滾筒而松開固定滾筒。 1.3.2 制動(dòng)裝置的類型 制動(dòng)裝置中的制動(dòng)器按結(jié)構(gòu)分為塊閘 (角移式或評移式 )和盤閘；傳動(dòng)裝置按傳動(dòng)能源分為油壓 (液壓 )、壓氣 (氣動(dòng) )及彈簧等。 KJ 型 ( 23m) 和 BM 型提升機(jī)使用油壓角移式制動(dòng)裝置。 KJ 型 ( 46m) 和 HKM3型提升機(jī)使用壓氣平移式制動(dòng)裝置。 JKA 型提升機(jī)使用液壓綜合式制動(dòng)裝置。 XKT 型、 JK型、 GKT 型 ( 2m)、 JKD 型、 JKM 型、 JKMD 型提升機(jī)使用液壓盤式制動(dòng)裝置。礦用提升絞車使用手動(dòng)角移式制動(dòng)器作為工作制動(dòng) .重錘 電磁鐵絲杠螺母操縱的角移式制動(dòng)器或重錘 電力液壓推桿操縱的 平移式制動(dòng)器作為安全制動(dòng)，但新系列 JT 型 ( 1.21.6m) JKM（ JKMD）型提升絞車則使用液壓盤式制動(dòng)裝置。 1.4 提升機(jī)型號的選用及制動(dòng)器的設(shè)計(jì)類型 1.4.1提升機(jī)的選用 JKMD 型 （ 4.5 米 4 多繩摩擦輪）提升機(jī)是基于撓性體摩擦傳動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)的。 它利用提升鋼絲繩與驅(qū)動(dòng)共同滾筒之間的摩擦力拖動(dòng)提升容器在井筒中往復(fù)運(yùn)行，加之采用多根鋼絲繩共同 承擔(dān)載荷的方式，因而多繩摩擦提升機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 提升機(jī)體積小； (2) 鋼絲繩斷繩的危害性減小； (3) 提升高度大。 1.4.2制動(dòng)器的設(shè)計(jì)類型 盤式制動(dòng)器是近年來應(yīng)用較多的一種新型制動(dòng)器 ， 它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)及良好的安全性充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 能被廣大用戶認(rèn)可 。 我們見過的帶碟剎的摩托車 ， 就是盤式制動(dòng)器最簡單的應(yīng)用 。 它的制動(dòng)原理與鼓閘式 、 抱閘式制動(dòng)器的原理相同 ， 仍為摩擦式制動(dòng) ， 但它卻有別于老式的鼓閘式和抱閘式制動(dòng)器 ， 特別是在結(jié)合了液壓系統(tǒng)和 PLC 控制之后 ， 液壓系統(tǒng)和 PLC 超強(qiáng)的控制性能為盤式制動(dòng)器的應(yīng)用提供了巨大的工 作平臺 。 (1) 盤式制動(dòng)器與其它類型制動(dòng)器相比較，其優(yōu)點(diǎn)是：因多副制動(dòng)器同時(shí)使用，即使一副制動(dòng)器失靈，也不是影響一部分制動(dòng)力矩，故可靠性高，操作方便，制動(dòng)力矩可調(diào)性好，慣性小，動(dòng)作快，靈敏度高；重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，安裝維護(hù)方便；通用性大等。由于制動(dòng)器具有許多優(yōu)點(diǎn)，所以它在現(xiàn)代多種類型提升機(jī)中獲得廣泛的應(yīng)用。 (2) 盤式制動(dòng)器的缺點(diǎn)：對于制動(dòng)盤和制動(dòng)器的制造精度要求較高；對閘瓦的性能要求較高等。 (3)液壓盤式制動(dòng)器作為最新開發(fā)出來的一種制動(dòng)器 ， 其發(fā)展前景遠(yuǎn)大 ， 尤其是將液壓電氣控制結(jié)合在盤式制 動(dòng)器上 ， 相信隨著液壓和電氣技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展 ， 會(huì)更有利于盤式制動(dòng)器的發(fā)展 。 第 14 頁 共 39 頁 第 2章 提升機(jī)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 制動(dòng)裝置的有關(guān)規(guī)定和要求 按照煤炭安全規(guī)程及有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，提升機(jī) (絞車 )的制動(dòng)裝置必須達(dá)到下列要求。 （ 1）提升機(jī) (絞車 )必須裝設(shè)司機(jī)不離開位置即能操縱的常用閘 (即工作閘 )保險(xiǎn)閘 (即安全閘 )。保險(xiǎn)閘必須能在緊急時(shí)自動(dòng)發(fā)生作用。 常用閘和保險(xiǎn)閘共同使用一套閘瓦制動(dòng)時(shí)，操縱部分必須分開。雙滾筒提升機(jī)（絞車）的兩套閘瓦的傳動(dòng)裝置必須分開。 （ 2）常用閘和保險(xiǎn)閘必須經(jīng)常處于良好的狀態(tài)， 保證靈活可靠。在工作中，司機(jī)不準(zhǔn)離開工作崗位，也不準(zhǔn)擅自調(diào)節(jié)制動(dòng)閘。 對具有兩套閘瓦只有一套傳動(dòng)裝置的舊雙滾筒提升機(jī)（絞車），應(yīng)加強(qiáng)閘瓦間隙和傳動(dòng)系統(tǒng)的檢查和維護(hù)。 （ 3）保險(xiǎn)閘必須采用配重式或彈簧式的制動(dòng)裝置，除由司機(jī)操縱外，還必須具有能自動(dòng)抱閘的作用，并且在抱閘同時(shí)使提升裝置自動(dòng)斷電。 常用閘必須采用可調(diào)節(jié)的機(jī)械制動(dòng)裝置。 （ 4）提升機(jī)（絞車）除有（常用閘和保險(xiǎn)閘）外，應(yīng)加設(shè)定車裝置，以便調(diào)整滾筒的位置（鋼絲繩的長度）或修理制動(dòng)裝置時(shí)使用。 （ 5）保險(xiǎn)閘（或保險(xiǎn)閘第一級）的空動(dòng)時(shí)間（由保護(hù)回路斷電時(shí)起至 閘瓦剛剛接觸到閘輪上的一段時(shí)間）：壓縮空氣驅(qū)動(dòng)閘瓦式制動(dòng)器不得超過 0.5 秒，儲能壓縮驅(qū)動(dòng)閘瓦式制動(dòng)器不得超過 0.6 秒，盤式制動(dòng)器不得超過 0.3 秒。 保險(xiǎn)閘施閘時(shí)，在杠桿和閘瓦上不得發(fā)生顯著的彈性擺動(dòng)。 （ 6）提升機(jī)（絞車）的常用閘和保險(xiǎn)閘制動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的力矩和實(shí)際提升最大靜載荷重旋轉(zhuǎn)力之比（ K），都不得小于 3。 （ 7）雙滾筒提升機(jī)（絞車）在調(diào)整滾筒旋轉(zhuǎn)的相對位置時(shí)（此時(shí)游動(dòng)滾筒與主軸脫離連接），制動(dòng)裝置在各滾筒閘輪上所發(fā)生的力矩，不得小于該滾筒所懸重量（鋼絲繩重量與提升容器重量之比）形成的旋轉(zhuǎn)力矩的 1.2 倍 。 計(jì)算制動(dòng)力矩時(shí)，閘輪和閘瓦摩擦系數(shù)根據(jù)實(shí)測確定，一般采用 0.3 到 0.35；常用閘和保險(xiǎn)閘的力矩應(yīng)分別計(jì)算。 （ 8）在立井和傾角 030 以上的傾斜井巷，提升裝置的保險(xiǎn)閘發(fā)生作用時(shí)，全部機(jī)械的減速度：下放重載（設(shè)計(jì)額定的全部重量）時(shí)，不得小于 1.5 米每二次方秒；提升重載時(shí)，不得超過 5 米每二次方秒。 傾角在 030 以下是傾斜井巷，下放重載時(shí)的制動(dòng)減速度不得小于 0.75 米每二次方秒，提升重載時(shí)的制動(dòng)減速度不得大于自然 減速度 c 。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 c = ( s i n c o s ) ,gf m 2s 式中 g -重力加速度， m 2s ； -井巷傾角， （ 0 ）； f -繩端載荷的運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)，一般采用 0.10 到 0.105。 摩擦輪式提升裝置，常用閘或保險(xiǎn)閘發(fā)生作用時(shí)，全部機(jī)械的減速度，不得超過鋼絲繩的滑動(dòng)極限（上提重物加速度階段及下放重物減速度階段的動(dòng)防滑安全系數(shù)不得小于1.25，靜防滑安全系數(shù)不得小于 1.75）。 下放重載時(shí)，必須檢查減速度的最底極限。在提升重載時(shí)，必須檢查減速度的最高極限。 （ 9）制動(dòng)器的工作行程不得超過全程的四分之三，必 須留有四分之一作為調(diào)整時(shí)備用。司機(jī)操縱臺制動(dòng)手把的移動(dòng)應(yīng)當(dāng)靈活，在抱閘位置時(shí)，應(yīng)有定位器來固定手把，防止手把從抱閘位置自動(dòng)向前移動(dòng)。 (10) 制動(dòng)輪的橢圓度在使用前（新安裝或大修后）不得超過 0.5 至 1mm；使用中如超過 1.5mm時(shí)，應(yīng)重新車削或換新的。 2.2 提升機(jī)制動(dòng)器主要類型 提升機(jī)的制動(dòng)器包括工作裝置 (即制動(dòng)閘 )和傳動(dòng)裝置 ,工作裝置直接作用于制動(dòng)輪，產(chǎn)生摩擦力矩；傳動(dòng)裝置是工作裝置產(chǎn)生或解除制動(dòng)摩擦力的機(jī)構(gòu)。因此，按工作裝置裝置結(jié)構(gòu)區(qū)分，制動(dòng)器可分為盤式制動(dòng)器和塊式制動(dòng)器；按傳動(dòng)裝置的動(dòng)力源區(qū)分， 制動(dòng)器可分為液壓式、氣壓式和彈簧式。目前，進(jìn)口提升機(jī)和國產(chǎn)新型提升機(jī)大都采用液壓盤式制動(dòng)器，而舊提升機(jī) (70 年代以前產(chǎn)品 )多采用液壓或氣壓塊式制動(dòng)裝置，但近年也對這些制動(dòng)器進(jìn)行了較大規(guī)模的改造。 2.2.1 塊式制動(dòng)器 塊式制動(dòng)器一般都是閘塊壓在提升機(jī)滾筒的制動(dòng)輪上而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，出于閘塊與制動(dòng)輪的作用方式差別，塊式制動(dòng)器有角移式、平移式和綜合式之分。 圖 (a)是角移式塊閘的原理圖 ,兩個(gè)閘瓦塊始終繞基座上的固定鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，故名為角移式。當(dāng)制動(dòng)動(dòng)力向上拉三角塊杠桿時(shí)，杠桿的聯(lián)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生連桿拉力，從而迫使塊閘壓 向制動(dòng)輪，產(chǎn)生制動(dòng)力；當(dāng)外動(dòng)力使三角塊向下壓時(shí)，連桿的壓力則使塊閘分離開制動(dòng)輪，即達(dá)到松閘的目的。 圖 (b)是常見平移式塊閘的原理圖，兩個(gè)閘瓦始終由一連桿在其中心鉸接，連桿的另一端則與基座鉸接。兩個(gè)閘瓦塊的端頭用杠桿系統(tǒng)約束起來，在三角塊杠桿是上提作用下，各連桿內(nèi)部的拉力使兩閘塊壓向制動(dòng)輪，從而產(chǎn)生制動(dòng)力；當(dāng) 三角塊杠桿下放時(shí)，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動(dòng)輪分離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn) 第 16 頁 共 39 頁 動(dòng)時(shí)壓向制動(dòng)輪的，故閘塊是整體平移運(yùn)動(dòng)，故稱之為平移式。 圖 (c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與角移桿鉸接，又與基座連桿鉸 接，故有些相似于四連桿平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)，但閘塊壓向制動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)都是靠角移杠桿帶動(dòng)的，所以綜合式塊閘是介于角移式和平移式之間的一種閘塊。 塊式制動(dòng)器原理如圖 3-1 所示： 制動(dòng)力源制動(dòng)力源工作制動(dòng)彈簧工作制動(dòng)缸安全制動(dòng)缸塊式制動(dòng)器力學(xué)原理圖（ a ）角移式；（ b ）平移式；（ c ）綜合式(a)角移式； (b)平移式； (c)綜合式 圖 2-1 塊式制動(dòng)器原理 2.2.2盤式制動(dòng)器 盤式制動(dòng)器是為了克服塊式制動(dòng)器的可靠性不高的缺點(diǎn)而發(fā)展的新型制動(dòng)裝置，目前國內(nèi)外生產(chǎn)的提升機(jī)或提升絞車都使用了盤式制動(dòng)器 .盤式制動(dòng)器具有以下： 制動(dòng)力矩可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，而且容易調(diào)整； 制動(dòng)系統(tǒng)空行程小、動(dòng)作快、響應(yīng)速度快、靈敏度高； 重量輕，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊； 通用性好，可通過改變盤形閘的數(shù)量來滿足不同絞車的制動(dòng)要求； 安全可靠性高，多副盤形閘同時(shí)工作，其中少數(shù)部分盤形閘失靈或故障，其余完好盤閘一般仍可剎住絞車；而且傳動(dòng)環(huán)節(jié) (如管路破裂失、壓斷電等 )均可自動(dòng)施閘。 盤式制動(dòng)器都是依靠碟形的預(yù)壓縮恢復(fù)張力使閘塊壓向制動(dòng)盤，從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩；當(dāng)松閘時(shí)，向活塞腔內(nèi)注入壓力油，壓力油推動(dòng)活塞后移并壓縮碟形彈簧，帶動(dòng)閘瓦離開制動(dòng)盤，從而實(shí)現(xiàn)松閘。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目前國內(nèi)外提升機(jī)使用的盤式制動(dòng)器形式多樣，主 要有前腔式盤形閘，后腔式盤形閘單缸雙作用盤形閘，以及鉗式盤形閘。 盤式制動(dòng)器原理如圖 3-2 所示： 圖 2-2 盤式制動(dòng)器原理圖 目前，國內(nèi)進(jìn)口的安全盤式制動(dòng)器主要來自德國、法國。各國生產(chǎn)的盤式制動(dòng)器原理上基本相同，都是碟簧上閘、液壓松閘，高壓油通過液壓泵站產(chǎn)生，但是結(jié)構(gòu)上有些差異，從而性能也略有不同。 2.3 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.3.1盤式制動(dòng)器的布置方式 盤式制動(dòng)器又稱盤型閘，它與閘塊不同，其制動(dòng)力矩是靠盤瓦沿軸向兩側(cè)壓向滾筒上的制動(dòng)盤而產(chǎn)生的。為了使制動(dòng)盤不產(chǎn)生附加變形，主軸不承受附加軸 向力，因而盤式制動(dòng)器都成對地裝設(shè)使用，每一對盤式制動(dòng)器叫做一副，如圖所示。根據(jù)所需制動(dòng)力矩的大小，一臺提升機(jī)可以同時(shí)布置兩副四副或更多副盤式制動(dòng)器。 盤式制動(dòng)器的布置方式如圖 2-3 所示： 第 18 頁 共 39 頁 A 管 B 管A 管 B 管A 管 B 管（ a ）( b )( c )圖 2-3 盤式制動(dòng)器的布置圖 2.3.2盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖所示。兩個(gè)制動(dòng)油缸 3 位于滾筒制動(dòng)盤的兩側(cè)，均裝在支座 2上。支座 2 為整體鑄鋼件，一副盤式制動(dòng)器通過支座及墊板 1 用地腳螺栓固定在基座上。制動(dòng)油缸 3 內(nèi)裝有活塞 5 柱塞 13 調(diào)整螺栓 6 螺釘 7 盤式 彈簧 4 及彈簧套筒 8 等。筒體 9襯板 11 和渣瓦 15 一齊可沿支座的內(nèi)孔往復(fù)移動(dòng)。閘瓦與襯板的連接，可用銅螺釘連接或用黏結(jié)劑粘貼，但大多數(shù)是以燕尾槽的形式將閘瓦固定在襯板上。在使用中當(dāng)閘瓦磨損或閘瓦與制動(dòng)盤的間隙過大時(shí)，可用調(diào)整螺栓 6 調(diào)節(jié)筒體 9 的位置，使閘瓦間隙保持在11.5mm 。柱塞 13 與銷子 14 的連接采用榫槽結(jié)構(gòu)，在擰動(dòng)螺釘 7 時(shí)不致使柱塞 13 轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)整閘瓦間隙。壓向制動(dòng)盤的制動(dòng)力，由盤式彈簧產(chǎn)生。解除制動(dòng)力，靠線油缸內(nèi)充入油液而向右推動(dòng)活塞 5，壓縮盤式彈簧來實(shí)現(xiàn)。 螺釘 12 是放空氣用的。在第一次向制動(dòng)油 缸 3 充油，或在使用中發(fā)現(xiàn)送閘的時(shí)間教長時(shí)，可將放氣螺釘 12 旋松，把制動(dòng)油缸中的空氣排出，以免影響制動(dòng)油缸的正常工作。 塞頭 20 是排油用的。在使用中制動(dòng)油缸可能有微量的滲油，因而要定期將塞頭 20 旋開排油。在排油時(shí)，應(yīng)避免滲出的油玷污閘瓦及制動(dòng)盤。 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-4 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖 2.4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 滾筒直徑： 4.55 米 2.4.1 確定在工作狀態(tài)下所需要的制動(dòng)力 盤式制動(dòng)器的基本參數(shù)如表 2-1 所示 ： 表 2-1 盤式制動(dòng)器的基本參數(shù) 確定工作所需要的制動(dòng)力 三角塊杠桿下放時(shí)，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動(dòng)輪分離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)壓向制動(dòng)輪的，故閘塊是整體平移運(yùn)動(dòng)，故稱之為平移式。 圖 (c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與角移桿鉸接，又與基座連桿鉸接，故有些相似于四連桿平行移動(dòng)機(jī)構(gòu)，但閘塊壓向制動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)都是靠角移杠桿帶動(dòng)的，所以綜合 第 20 頁 共 39 頁 式塊閘是介于角移式和平移式之間的一種閘塊。 圍包角 0183.74 (1) 工作參數(shù) 提升高度 599.4米 提升速度（提物） 15 /米 秒 有效載物（提物） 32.5噸 (2) 超載計(jì)算 1) 質(zhì)量的確定 提升鋼絲繩懸垂長度： 提升時(shí)：在井下 1 621.4L 米在井上 3 16L 米尾繩懸垂長度： 提升時(shí)：在井下 2 13.7L 米在井上 4 613.1L 米主繩提升單位重量 4 9 . 0 8 千 克 /米 鋼絲繩根數(shù) 1 4Z尾 繩單位重量 4 9 . 0 8 千 克 /米 繩數(shù) 2 4Z 鋼絲繩重量 S 1212311322133134221 0 2 2 . 5 71 0 0 . 52 3 . 11 0 0 . 5 81 0 2 2 . 2 72 2 . 9ssssL g ZL g ZSL g ZL g ZSg g gg g gg g gg g g噸噸噸噸噸噸(從主導(dǎo)輪到導(dǎo)向輪鋼絲繩重量 ) 3 1 1 6 4 9 . 0 8 4 . 2 1S 噸 鋼絲