畢業(yè)設(shè)計論文礦井主井提升機及控制系統(tǒng)設(shè)計全套圖紙

1、摘 要近幾十年來，為了提高勞動生產(chǎn)率和各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，在世界范圍內(nèi)進(jìn)行著對礦井的根本性技術(shù)改造，這種改造的趨向是向著更集中，更大型發(fā)展。礦井提升設(shè)備的任務(wù)是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人員和設(shè)備，所以礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的重要生產(chǎn)設(shè)備，是礦山運輸?shù)难屎?，因此，它在整個綜合機械化生產(chǎn)中 占有重要地位。全套圖紙，加153893706隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及生產(chǎn)的機械化和集中化，隨著礦井技術(shù)改造的進(jìn)程，提升設(shè)備在高效、大型、自動化方面都有著飛速的進(jìn)步。近代化提升設(shè)備已發(fā)展成為大型機械-電氣組或機組群。箕斗有效載重在國外已超過50噸，提升速度接近20米每秒；拖帶功率達(dá)10000千瓦以上；

2、隨著計算機和plc技術(shù)的不斷進(jìn)步，采用先進(jìn)的控制技術(shù)來改造傳統(tǒng)礦山行業(yè)的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，從而使礦井提升機的控制性能得到很大的改善，其控制系統(tǒng)的技術(shù)性能和可靠性直接影響煤礦的安全生產(chǎn)。本文采用plc技術(shù)對tkd-a電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，保持原操作方式、按鈕、開關(guān)、主令控制器作用不變，使用戶使用方便，不需要適應(yīng)期。同時可以利用plc的高速計數(shù)功能、信號顯示功能等來增加一些新的控制功能，系統(tǒng)安全性也將大大提高，運行更加平穩(wěn)、準(zhǔn)確。改造后的系統(tǒng)能夠滿足礦山生產(chǎn)的苛刻要求，而且投資相對較少，性價比較高，具有很強的實用價值。關(guān)鍵詞： 提升機；提升容器；鋼絲繩；選型設(shè)計；plc；電控系統(tǒng)目 錄第一章 緒論1第一節(jié)

3、 提升設(shè)備的發(fā)展概況1第二節(jié) 選型設(shè)計的基本原則3第三節(jié) 選型設(shè)計的依據(jù)4第二章 提升容器4第一節(jié) 箕斗4第二節(jié) 箕斗裝載設(shè)備5第三節(jié) 箕斗容器的導(dǎo)向裝置5第四節(jié) 提升容器的選擇5第三章 提升鋼絲繩9第一節(jié) 提升鋼絲繩的選擇計算9第二節(jié) 鋼絲繩的使用和維護(hù)11第三節(jié) 鋼絲繩的檢查和試驗12第四章 礦井提升機12第一節(jié) 纏繞式提升機12第二節(jié) 提升機的選型計算13第三節(jié) 天輪的選型計算16第四節(jié) 主軸裝置16第五節(jié) 調(diào)繩離合器17第六節(jié) 減速器17第七節(jié) 制動裝置18第八節(jié) 制動器的設(shè)計20第九節(jié) 液壓站22第五章 提升機與井筒的相對位置23第一節(jié) 纏繞式提升機安裝地點的選擇原則23第二節(jié) 提升

4、機與井筒的相對位置的計算23第六章 礦井提升運動學(xué)及動力學(xué)計算28第一節(jié) 礦井提升運動學(xué)28第二節(jié) 礦井提升動力學(xué)42第七章 礦井提升機的拖動與控制47第一節(jié) 拖動裝置的種類及性能47第二節(jié) 提升電動機容量的計算和電動機的選擇48第三節(jié) 交流拖動提升設(shè)備的電耗及效率的計算51第八章 煤礦主井提升機控制系統(tǒng)52第一節(jié) 變頻plc的調(diào)速系統(tǒng)53第二節(jié) plc的電控系統(tǒng)56第九章 結(jié) 論65參考文獻(xiàn)65致 謝66iii第一章 緒論第一節(jié) 提升設(shè)備的發(fā)展概況礦井提升設(shè)備的任務(wù)是沿井筒提升煤炭、矸石、下放材料，升降人員和設(shè)備，所以礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的重要生產(chǎn)設(shè)備，是礦山運輸?shù)难屎?，因此，它在?/p>

5、個綜合機械化生產(chǎn)中 占有重要地位。近幾十年來，為了提高勞動生產(chǎn)率和各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，在世界范圍內(nèi)進(jìn)行著對礦井的根本性技術(shù)改造，這種改造的趨向是向著更集中，更大型發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及生產(chǎn)的機械化和集中化，隨著礦井技術(shù)改造的進(jìn)程，提升設(shè)備在高效、大型、自動化方面都有著飛速的進(jìn)步。近代化提升設(shè)備已發(fā)展成為大型機械-電氣組或機組群。箕斗有效載重在國外已超過50噸，提升速度接近20米每秒；拖帶功率達(dá)10000千瓦以上；在拖動控制方面已廣泛采用了集中控制及自動控制設(shè)備。礦井提升設(shè)備的主要組成部分是：提升容器、提升鋼絲繩、滾筒、天輪和電動機等設(shè)備。由于井筒條件及選用的提升容器和提升機類型的不同，可組成

6、各有特點的礦井提升系統(tǒng)。較常見的提升系統(tǒng)有：（1） 豎井單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)；（2） 豎井單繩纏繞式罐籠提升系統(tǒng)；（3） 豎井多繩摩擦式箕斗提升系統(tǒng)；（4） 豎井多繩摩擦式罐籠提升系統(tǒng)；（5） 斜井箕斗提升系統(tǒng)；（6） 斜井串車提升系統(tǒng)；圖1-1 單繩纏繞式提升機箕斗提升系統(tǒng)1-提升機；2-天輪；3-井架；4-箕斗；5-卸載曲軌；6-煤倉；7-鋼絲繩； 8-翻籠； 9-煤倉；10-給煤機；11-裝載設(shè)備上圖所示是單繩纏繞式箕斗提升系統(tǒng)示意圖。處在井底車場的重礦車，有推車機推入翻車機8（也稱翻籠），把礦車內(nèi)的煤炭卸入井底煤倉，在經(jīng)裝載設(shè)備11把煤炭裝入主井底的箕斗內(nèi)。與此同時，已提至井口卸載位

7、置的重箕斗，通過井架上的卸載曲軌的作用，箕斗底部的閘門開啟，把煤炭卸入地面煤倉6。處在井上、井下的兩箕斗分別通過裝置與兩根提升鋼絲繩7相連接，兩根提升鋼絲繩7的另一端則繞過安裝在井架3上的天輪2，以相反的方向固定在提升機卷筒1上。啟動提升機，一根鋼絲繩向卷筒上纏繞，使井底重箕斗向上運動；與此同時，另一根鋼絲繩自卷筒上放松，使井口輕箕斗向下運動，從而完成了提升煤炭的任務(wù)。另一種常見的提升系統(tǒng)是豎井普通罐籠提升系統(tǒng)，它與上述箕斗提升系統(tǒng)不同之處，主要是采用的容器不同，因此，裝卸載方法也不同。位于井口與井底車場的罐籠通過人工或機械裝卸礦車，生產(chǎn)效率較箕斗提升低，這種提升系統(tǒng)主要用于副井，作為輔助提升

8、。在小型礦也兼作主井提升。根據(jù)提升設(shè)備的特點可將提升設(shè)備分為：按用途分：主井提升設(shè)備；副井提升設(shè)備。按提升機類型分：纏繞式提升設(shè)備；摩擦式提升設(shè)備。按拖動類型分：交流拖動提升設(shè)備；直流拖動提升設(shè)備。第二節(jié) 選型設(shè)計的基本原則提升設(shè)備的選型設(shè)計是否合理，對礦山的基本投資、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及噸煤成本有著直接的影響。提升設(shè)備選型設(shè)計只能在提升方式確定之后進(jìn)行。當(dāng)?shù)V井年產(chǎn)量、井深及開采水平確定之后，就要決定合理的提升方式。提升方式與井筒開拓、井上下運輸?shù)冗\輸環(huán)節(jié)都有著密切的關(guān)系。因此，在做新井初步設(shè)計時，對提升方式要全面綜合考慮。在決定合理的提升方式時，原則上要考慮如下幾個因素：（1） 對于年產(chǎn)量大

9、于60萬噸的大中型礦井，由于提升煤炭及輔助提升工作量均較大，一般均設(shè)主副井兩套提升設(shè)備。主井采用箕斗提升煤炭，副井采用罐籠完成輔助提升任務(wù)：如提升矸石、升降人員和下放材料設(shè)備等。對于年產(chǎn)量小于30萬噸的小型礦井，如果僅用一套罐籠提升設(shè)備就可以完成全部主副井任務(wù)時，采用一套提升設(shè)備也是經(jīng)濟、合理的。對于年產(chǎn)量大于180萬噸的大型礦井，往往需要兩套箕斗提升設(shè)備，副井除配備一套罐籠設(shè)備外，多數(shù)尚需設(shè)置一套單容器平衡錘系統(tǒng)以專門提升矸石。（2） 一般情況下，主井均采用箕斗提升方式。這是因為箕斗提升方式能力大，運轉(zhuǎn)費也較低。另外，在控制上易于實現(xiàn)自動化。但在特殊條件下，例如礦井生產(chǎn)的媒質(zhì)品種多，且需分別

10、運送，或是保證煤炭有足夠的塊度，這時只好采用罐籠作為主井提升設(shè)備。（3） 為了提高生產(chǎn)效率，中等以上礦井，原則上都要采用雙鉤提升。如果礦井開采的水平數(shù)較多，采用平衡錘單容器提升方式也是比較方便的，也很經(jīng)濟合理。（4） 根據(jù)我國目前實際情況，對于小型礦井，以采用單繩纏繞式提升系統(tǒng)為宜。對于年產(chǎn)量90萬噸以上的大型礦井，以采用多繩摩擦提升系統(tǒng)為宜。對于中型礦井，如果井較淺，可以采用單繩纏繞式系統(tǒng)，井筒較深時，也可以采用多繩摩擦提升系統(tǒng)，或者主井采用單繩箕斗系統(tǒng)，副井采用多繩罐籠。（5） 煤礦企業(yè)若有兩個水平，且分前后期開采時，提升機、井架等大型固定設(shè)備要按照最終水平選擇。提升容器、鋼絲繩和提升電動

11、機根據(jù)實際情況也可以按照第一水平選擇，待井筒延深至第二水平時，另行更換。（6） 確定斜井提升合理提升方式時，一般來說，小型礦井主井多用串車。產(chǎn)量較小時也可以考慮單鉤。大型斜井提升，宜用膠帶運輸機及雙鉤箕斗。井筒傾角過大，雖中等井型也可使用箕斗提升方式，以防煤炭灑出。斜井副井升降人員時采用人車。 第三節(jié) 選型設(shè)計的依據(jù) 某煤礦的年礦生產(chǎn)量為120萬噸，進(jìn)行提升設(shè)備的設(shè)計，以達(dá)到正常工作為目標(biāo)，已知數(shù)據(jù)如下：（1） 礦井年生產(chǎn)量120萬噸；（2） 提升機工作制度為年工作日300天，每天工作14小時；（3）單水平提升，井筒深度h1=630m；（4）箕斗裝載深度為h2=20m;（5）松散煤的密度為0.

12、9t/m3;（6） 采用雙筒單繩纏繞式提升；（7）一套箕斗提升設(shè)備。第二章 提升容器提升容器是直接裝運煤炭、矸石、人員、材料及設(shè)備的工具。按其結(jié)構(gòu)可分為：箕斗、罐籠、礦車、人車及吊桶五種。第一節(jié) 箕斗我國煤礦立井廣泛采用固定斗箱底卸式箕斗，其形式有很多種，過去一些礦井普遍采用扇形閘門底卸式箕斗，現(xiàn)在新建礦井多采用平板閘門底卸式箕斗?；酚卸废?、框架、聯(lián)接裝置及閘門等部分組成。箕斗的導(dǎo)向裝置可以采用鋼絲繩罐道，也可以采用鋼軌或組合罐道。采用鋼絲繩罐道時，除了應(yīng)考慮箕斗本身平衡外，還要考慮裝煤后仍維持平衡，所以在年斗箱上部裝載口處安置了可調(diào)節(jié)的溜煤板，以便調(diào)節(jié)煤堆頂部中心的位置。第二節(jié) 箕斗裝載設(shè)

13、備目前國內(nèi)外廣泛采用的定量裝載設(shè)備有定量斗箱式和定量輸送機式兩種。立井箕斗定量斗箱裝載設(shè)備主要有斗箱、溜槽、閘門、控制缸和測重裝置組成。當(dāng)箕斗到達(dá)井底裝煤位置時，通過控制元件開動控制缸，將閘門打開，斗箱中的煤邊沿溜槽全部裝入箕斗。利用壓磁測重裝置來控制斗箱中的裝煤量。定量斗箱裝載設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單環(huán)節(jié)少裝載時不用其他輔助機械等優(yōu)點，在我國已定為標(biāo)準(zhǔn)裝載設(shè)備。定量輸送機裝載設(shè)備的優(yōu)點是：（1）不需在井筒附近開鑿較大的峒室；（2）減少裝倒的次數(shù)，因而可減少煤的破碎量；（3）向箕斗裝載均勻，可減少提升鋼絲繩的沖擊負(fù)荷；（4）裝載時間不受煤質(zhì)變化的影響，有利于實現(xiàn)提升自動化第三節(jié) 箕斗容器的導(dǎo)向裝置提升

14、容器在井筒內(nèi)運行需設(shè)導(dǎo)向裝置，提升容器的導(dǎo)向裝置（罐道）可分為剛性和撓性兩種。鋼絲繩撓性罐道優(yōu)點較多，故這里采用鋼絲繩撓性罐道第四節(jié) 提升容器的選擇箕斗設(shè)計和選用主要應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)堅固，有足夠的剛度，裝卸載快，閘門工作可靠。煤礦安全規(guī)程規(guī)定，立井升降物料時，提升容器的最大速度，不得超過下列公式所求得的數(shù)值：圖2-1 單繩纏繞式提升機箕斗提升系統(tǒng)1-提升機；2-天輪；3-井架；4-箕斗；5-卸載曲軌；6-煤倉；7-鋼絲繩；8-翻籠； 9-煤倉；10-給煤機；11-裝載設(shè)備根據(jù)以上選擇原則，進(jìn)行箕斗基本參數(shù)的計算：1. 提升高度h： h=hz+hs+hx=20+630+20=670m 2. 經(jīng)濟提升

15、速度vm: vm=0.6h=0.6670=15.53m/s 式中 h 為提升高度（m）；hs 為礦井深度；hx 卸載高度，箕斗提升可取15-25m；罐籠提升 可取其為20米；hz裝載高度，箕斗提升可取18-25m；罐籠提升 可取其為20米；3. 一次提升循環(huán)估算時間tx:初估加速度 a=0.8m/s;求得tx：=82.6m/s式中: a1提升加、減速度(開始可假定加、減速度相等)，對罐籠可暫取為0.70.75m/s2；對箕斗可暫取為0.8m/s2； 容器爬行階段附加時間，對罐籠可暫取為5s；對箕斗可暫取為10s；容器裝卸載休止時間，可暫取為10s；由此可估算出完成生產(chǎn)任務(wù)所需提升速度的最小值

16、：可作為選擇提升速度的依據(jù)，實際提升速度 應(yīng)根據(jù)實際所選提升機直徑、減速器減速比、提升電動機的額定轉(zhuǎn)速計算。4. 按式估算一次提升質(zhì)量 式中: =7.42噸礦井年產(chǎn)量（噸/年）；提升能力富裕系數(shù)，對第一水平要求 1.2；取1.2提升工作不均衡系數(shù)；提升不均勻系數(shù)，有井底煤倉時，c=1.11.15，無井底煤倉時，c=1.2，當(dāng)?shù)V井有兩套提升設(shè)備時，c=1.15，只有一套提升設(shè)備時，c=1.25；t日工作小時數(shù)，取14小時；br年工作日，取300天；根據(jù)計算所得 ，從表一立井單繩箕斗規(guī)格表中選取一次提升質(zhì)量與之相近的標(biāo)準(zhǔn)箕斗；寫出所選箕斗的型號，容器質(zhì)量（kg）, 有效容積(m3)及兩箕斗在井筒中

17、的中心矩s（m）等參數(shù)?；返男吞枺簀l8，容器質(zhì)量5.5（kg）, 有效容積8.8 (m3)及兩箕斗在井筒中的中心矩2100（mm）等。從立井單繩箕斗規(guī)格表中選取一次提升質(zhì)量與之相近的標(biāo)準(zhǔn)箕斗；寫出所選箕斗的型號，容器質(zhì)量（kg）, 有效容積(m3)及兩箕斗在井筒中的中心矩s（m）等參數(shù)?？紤]到將來可能加大礦井生產(chǎn)能力，故選用箕斗名義裝載量為8噸的箕斗。其主要技術(shù)規(guī)格如下：自重：qz=5.5噸；全高：9250mm；有效容積：8.8m3;最大終端載荷14.5噸；實際載重量q：  q=v q=0.98.8=7.92噸式中: v箕斗的有效容積，m3；貨載散集密度，對于煤=0.8t/m31

18、.0t/m3；取0.9表21 立井單繩箕斗規(guī)格表型號jl-3jl-4jl-5jl-6名義裝載質(zhì)量(t)3468有效容積3.34.46.68.8鋼絲繩直徑(mm)31374043箕斗質(zhì)量(t)3.84.45.05.5最大負(fù)荷質(zhì)量(t)89.51214.5最大提升高度(m)500650700500箕斗總高(mm)7780865094509250箕斗中心距(mm)1830183018702100適應(yīng)井筒直徑(m)4.54.54.5或55適應(yīng)提升機型號2jk2.52jk2.5或2jk-32jk3或2jk3.52jk3.5第三章 提升鋼絲繩第一節(jié) 提升鋼絲繩的選擇計算提升鋼絲繩的選擇計算是提升設(shè)備選型設(shè)

19、計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。鋼絲繩在運轉(zhuǎn)中受有許多應(yīng)力的作用和各種因素的影響，如靜應(yīng)力，動應(yīng)力，彎曲應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和擠壓應(yīng)力等，磨損和銹蝕也會損害鋼絲繩的性能。立井單繩纏繞式提升一般選用6×19的鋼絲繩，如條件許可也可選用線接觸鋼絲繩或異型股鋼絲繩。鋼絲繩品種選定后，就要具體確定鋼絲繩的直徑和型號參數(shù)。提升鋼絲繩的選擇按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，應(yīng)采用最大靜載荷來進(jìn)行計算并考慮一定的安全系數(shù)。各種提升設(shè)備用的鋼絲繩，懸掛時的安全系數(shù)，必須符合下列規(guī)定：專用于升降人員的，不低于9；升降人員和物料用的，升降人員時不低于9，升降物料時不低于7.5； 專用于升降物料的，不低于6.5； 多繩摩擦提升鋼絲繩，

20、專用于升降人員的，不低于9.2-0.0005 ；升降人員或升降人員和物料用的, 升降人員時不低于9.2-0.0005 , 升降物料時不低于8.2-0.0005 ；專用于升降物料的7.2-0.0005 ；對提升機的鋼絲繩進(jìn)行計算和選用： 1. 鋼絲繩最大懸垂長度h預(yù)估井架高度hj=30m： hc=hj+hs+hz=30+630+20=670m hc鋼絲繩最大懸垂長度，m；hj井架高度，m；此值在計算鋼絲繩時尚不能精確確定；可采用下列數(shù)值：罐籠提升hj=1525m；箕斗提升hj =3035m； 取其為30hs礦井深度，m；hz由井底車場水平到容器裝載的距離（m），罐籠提升hz =0m；箕斗提升hz

21、 =1825m；取其為20。 2. 估算鋼絲繩每米重量p 取鋼絲繩抗拉強度=17000 kgcm2，安全系數(shù)ma=6.5; =（8000+5500）÷【（1.1×17000）÷ 6.5670】=6.11千克/米式中:q一次提升貨載的重量，千克；qz容器的自身重量，千克；ma安全系數(shù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，主井箕斗提升，ma大于等于6.5，取ma=6.5；p鋼絲繩每米重量，千克/米；故選用普通圓形股619型鋼絲繩，其技術(shù)特征為：鋼絲繩直徑d=40mm；鋼絲直徑=2.6mm；鋼絲繩全部鋼絲斷裂力總和qq=102500千克；每米重p=5.717千克米；鋼絲鋼絲繩極限抗拉強度為

22、 b =17000kgcm2；3. 鋼絲繩安全系數(shù)校核 =102500÷（8000+5500+6.11×670）6.53 6.5式中qq所選鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和，n；q+qz+phc貨載、容器、鋼絲繩重量總和； 安全系數(shù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，主井箕斗提升，大于等于6.5，取=6.5由于實際安全系數(shù)大于6.5,故校核安全，所選鋼絲繩滿足安全要求，合格可用。 第二節(jié) 鋼絲繩的使用和維護(hù)提升鋼絲繩是提升設(shè)備中的一個重要組成部分，除了合理選擇鋼絲繩的結(jié)構(gòu)之外，還應(yīng)正確地使用和維護(hù)鋼絲繩，以便延長鋼絲繩的工作狀態(tài)和使用壽命。這不僅有一定的經(jīng)濟意義，而且對提升設(shè)備的安全有重

23、要的作用。煤礦安全規(guī)程對提升鋼絲繩運轉(zhuǎn)維護(hù)的要求 必須符合規(guī)定的繩輪直徑和繩徑比；（1） 繩槽的直徑要符合要求；（2） 纏繞式提升機用鋼絲繩必須定期涂油潤滑，潤滑油要符合鋼絲繩制造廠提出的要求；摩擦提升用鋼絲繩只能涂專用的鋼絲繩油；（3） 嚴(yán)禁用布條之類的東西捆在鋼絲繩上作提升深度指示標(biāo)記，以防該處的鋼絲繩得不到良好的潤滑而發(fā)生腐蝕斷絲；（4） 鋼絲繩的運送，存放和懸掛都應(yīng)嚴(yán)格按照要求去做；（5） 對提升鋼絲繩必須每天以0.3米每秒的速度進(jìn)行認(rèn)真檢查，并記錄斷絲情況，有關(guān)斷絲和鋼絲繩斷面縮小的極限要求可見煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定；（6） 鋼絲繩遭受卡罐或突然停車等猛烈拉伸時，必須立即停車檢查，遭

24、受沖擊拉伸的一段如果長度增加百分之0.5以上或有明顯損傷，要更換新繩，才能使用；（7） 多層纏繞時，由下層轉(zhuǎn)到上層的一段繩由于磨損嚴(yán)重，必須加強檢查，并且每季度要錯繩四分之一圈。第三節(jié) 鋼絲繩的檢查和試驗為了確保鋼絲繩的使用安全，防止斷繩事故發(fā)生，對鋼絲繩要進(jìn)行定期的檢查和試驗。提升鋼絲繩和平衡尾繩，在使用前都要經(jīng)過試驗，試驗合格的備用鋼絲繩，必須妥善保管。煤礦安全規(guī)程還規(guī)定鋼絲繩必須定期切下一段進(jìn)行試驗，以驗證使用中的鋼絲繩性能是否符合要求。（1） 新繩在使用之前均必須進(jìn)行試驗；（2） 除摩擦式提升用鋼絲繩和尾繩以及傾角30度以下的斜井專門用來升降物料的鋼絲繩外，提升鋼絲繩在使用過程中必須定

25、期切下一段做試驗。升降人員或升降人員或物料的鋼絲繩，自懸掛之日起每6個月試驗一次；專門升降物料的鋼絲繩，自懸掛之日起一年后進(jìn)行第一次試驗，以后每6個月試驗一次。第四章 礦井提升機第一節(jié) 纏繞式提升機根據(jù)礦井提升機工作原理和結(jié)構(gòu)的不同，可以分為纏繞式提升機和摩擦式提升機。單纏繞式提升機是較早出現(xiàn)的一種提升機。其工作原理是：將兩根提升鋼絲繩的一端以相反的方向分別纏繞并固定在提升機的兩個卷筒上；另一端繞過井架上的天輪分別與兩個提升容器相連。這樣，通過電動機改變卷筒的轉(zhuǎn)動方向，可將提升鋼絲繩分別在兩個卷筒上纏繞和放松，以達(dá)到提升和下放容器，完成提升任務(wù)的目的。目前，單繩纏繞式提升機在我國礦山中使用較為

26、普遍。單繩纏繞式提升機是一種圓柱形卷筒提升機，根據(jù)卷筒的數(shù)目不同，可分為雙卷筒和單卷筒兩種。雙卷筒提升機的兩個卷筒在與軸的連接方式上有所不同：其中一個卷筒通過挈鍵或熱裝與主軸固接在一起，稱為固定卷筒，又稱為死卷筒；另一個滑裝在主軸上，通過離合器與主軸連接，故稱之為游動卷筒，又稱活卷筒。采用這種結(jié)構(gòu)的目的是考慮到在礦井生產(chǎn)過程中提升鋼絲繩在終端載荷作用下產(chǎn)生彈性伸長，或在多水平提升中提升水平的轉(zhuǎn)換，需要兩個卷筒之間能夠相對轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)繩長，使得兩個容器分別對準(zhǔn)井口和井底水平。單卷筒提升機只有一個卷筒，一般僅用作單鉤提升。如果單卷筒提升機用做雙鉤提升，則要在一個卷筒上固定兩根纏繞方向相反的提升鋼絲

27、繩。提升機運行時，一根鋼絲繩向卷筒上纏繞，同時，另一根鋼絲繩自卷筒上放松。其優(yōu)點是：卷筒容繩表面得到了充分的利用，從而使得提升機的體積和重力較小。其缺點是：用作雙鉤提升時，兩個容器分別在井口和井底水平的位置不容易調(diào)整。為了解決這一問題，把單卷筒制成可以分離的兩個部分：一部分與軸固接；另一部分通過離合器與軸連接，因而稱這種提升機為分離式單卷筒提升機。由于這種提升機只有一個卷筒，容繩量小，適用于提升能力較小的場合。第二節(jié) 提升機的選型計算選擇提升機的主要參數(shù)有：卷筒的直徑d；卷筒的寬度b；提升機的最大靜張力及最大靜張力差。其中卷筒的直徑d為選擇提升機規(guī)格型號的依據(jù)，其他三個參數(shù)為校核參數(shù)。選擇提升

28、機卷筒直徑的主要原則是：使鋼絲繩在卷筒上纏繞時所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不要過大，以保證提升鋼絲繩具有一定的承載能力和使用壽命。理論與實踐已經(jīng)證明，繞經(jīng)卷筒和天輪的鋼絲繩，其彎曲應(yīng)力的大小及其疲勞壽命取決于卷筒與鋼絲繩直徑的比值。提升機滾筒直徑d，是計算選擇提升機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。選擇滾筒直徑的原則是鋼絲繩在滾筒上纏繞時不產(chǎn)生過大的彎曲應(yīng)力以保證其承載能力和使用壽命。1. 提升機卷筒直徑d 80×403200毫米 1200×2.63120 毫米取卷筒直徑 d =3500mm。2. 提升機卷筒寬度b：卷筒容繩寬度 =2867.85mm式中: d鋼絲繩直徑，mm；鋼絲繩繩圈之間的間距，一般

29、取23mm；由于所需滾筒寬度小于標(biāo)準(zhǔn)提升機的寬度1.7米。所以提升時，滾筒寬度滿足要求。考慮誤差等實際情況，取b=1421mm。故卷筒選用單繩纏繞，卷筒直徑d=3500mm,寬度b=1421mm。滾筒寬度應(yīng)容納以下幾部分長度的鋼絲繩。提升高度h。 鋼絲繩試驗長度，煤礦安全規(guī)程規(guī)定，升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩，自懸掛時起每隔6個月試驗1次；專門升降物料用的鋼絲繩，自懸掛時起經(jīng)過1年進(jìn)行1次試驗，以后每隔6個月試驗1次。試驗時每次剁掉5m，如果繩的壽命以三年考慮，則試驗繩長為30m。滾筒表面應(yīng)保留三圈繩不動(稱摩擦圈)，以減輕繩與滾筒固定處的拉力。多層纏繞時，上層到下層段鋼絲繩每季需錯動1

30、4圈，根據(jù)繩子的使用年限，一般取錯動圈n2-4圈。纏繞在滾筒圓周表面上相鄰兩繩圈間隙寬度單層纏繞時滾筒的實際寬度為b，若bb則繩在滾筒上可纏繞單層；若bb2b則繩在滾筒上需纏繞兩層。對于纏繞層數(shù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：立井中升降人員或升降入員、物料的，只準(zhǔn)纏繞一層；專為升降物料的準(zhǔn)許纏兩層；傾斜井巷中升降人員的，準(zhǔn)許纏兩層；升降物料，準(zhǔn)許纏三層；在建井期間，無論在立井或傾斜井巷中，升降人員和物料的，都準(zhǔn)許纏繞兩層。若纏繞層數(shù)超過煤礦安全規(guī)程規(guī)定，則需改選直徑較大的提升機。并重新驗算滾筒寬度，直到纏繞層數(shù)滿足要求為止。多層纏繞時公式中還需增加錯動圈n。由于所需滾筒寬度小于標(biāo)準(zhǔn)提升機的寬度1.7米。所以

31、提升時，滾筒寬度滿足要求。滾筒出繩角的大小，影響提升機主軸的受力情況。設(shè)計jk型提升機主軸時，是以上出繩角為零度，下出繩角為15°考慮的。滾筒的實際出繩角度增大時，對提升機主軸的工作有利。限制下出繩角的最小值為15°，是考慮到過小時，鋼絲繩有可能與提升機基礎(chǔ)接觸，增大了鋼絲繩的磨損。為此，對于提升機，下出繩角，令其大于15就可以了。算出hj、ls后，也有可能偏角不能滿足要求。為此一般是適當(dāng)增大ls值，這會使l從而滿足12的要求。總之，應(yīng)根據(jù)實際條件，具體分析妥善解決。 為了保證提升機有足夠的強度，還必須驗算所選提升機最大靜張力fjmax（它關(guān)系到滾筒與主軸的強度）及最大靜張

32、力差所選提升機最大靜張力fc（它關(guān)系到主軸的強度）應(yīng)滿足下式：3. 提升機強度驗算8000+5500+6.11×670=16593.7 kg17000 kg 8000+6.11×670=11093.7 kg11500 kg 式中:fjmax所選提升機最大靜張力；fc 所選提升機最大靜張力差；所以強度校驗合格。第三節(jié) 天輪的選型計算天輪安裝在井架上，作支承，引導(dǎo)鋼絲繩轉(zhuǎn)向之用，根據(jù)原煤碳工業(yè)部的標(biāo)準(zhǔn)，天輪分為三種：井上固定天輪，鑿井及井下固定天輪和游動天輪。其結(jié)構(gòu)形式也分為三種類型：直徑為3500毫米時，采用模壓焊接結(jié)構(gòu)；直徑小于3000毫米時，采用整體鑄造結(jié)構(gòu)；直徑圍400

33、0毫米時，采用模壓鉚接結(jié)構(gòu)。天輪直徑的選擇：根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，對于地面設(shè)備，當(dāng)鋼絲繩對天輪圍抱角大于90度時根據(jù)定型成套裝備中規(guī)定以及所計算的鋼絲繩直徑可以選用名義直徑為3500毫米,繩槽直徑為23.5毫米的天輪。第四節(jié) 主軸裝置提升機的主軸裝置包括卷筒，主軸和主軸承，在雙筒提升機（或可分為離式單筒提升機）中還包括調(diào)繩離合器。由圖可知，固定卷筒的右輪轂用切向鍵固定在主軸上，左輪轂滑裝在主軸上，其上裝有潤滑油杯，應(yīng)定期向潤滑油杯加潤滑油，以免輪轂和主軸表面磨損。游動卷筒的右輪轂經(jīng)軸套滑裝在主軸上，也裝有潤滑杯，保證潤滑。軸套的作用是保護(hù)主軸和輪轂，避免在調(diào)繩時軸和輪轂?zāi)p。左輪轂用切向鍵固

34、定在軸上并經(jīng)調(diào)繩離合器與卷筒連接。卷筒為焊接結(jié)構(gòu)，其特點是筒殼下沒有其它支撐結(jié)構(gòu)，兩側(cè)輪輻是由鋼板制成的，開有若干入口。這種孔殼支撐結(jié)構(gòu)的彈性比鑄造支輪好，可以在一定范圍內(nèi)降低筒殼的局部應(yīng)力。筒殼和支輪的材料過去主要用普通3號鋼板，為了提高強度，目前多用16mn鋼板。筒殼外邊一般均設(shè)有木襯。在單層纏繞時，木襯上車有螺旋繩槽，以使鋼絲繩規(guī)則地排列，并減少鋼絲繩的磨損。木襯的厚度應(yīng)不小于2倍鋼絲繩的直徑，通常寬在100毫米左右；木襯用杵木，水曲柳或榆木等木材制作。裝配木襯時，應(yīng)盡可能與筒殼接觸良好，否則會造成應(yīng)力分布不均。木襯在使用磨損后應(yīng)及時更換，不然也會明顯地影響到鋼絲繩的使用壽命。由于過去生

35、產(chǎn)的卷筒殼多為薄殼焊接結(jié)構(gòu)，筒殼開裂現(xiàn)象時有發(fā)生，加之木襯更換頗費工時?，F(xiàn)在一些礦山中研究設(shè)計了厚殼卷筒，并在筒上直接加工繩槽。在多層纏繞情況下，煤礦安全規(guī)程規(guī)定：卷筒必須設(shè)有帶繩槽的襯墊。但是，并沒有規(guī)定繩槽的形式。目前，我國采用螺旋繩槽或圓環(huán)形直槽，有一些文獻(xiàn)則推薦直槽，但是到底哪種繩槽較好，需要進(jìn)一步試驗研究。第五節(jié) 調(diào)繩離合器離合器的作用是使活卷筒與主軸連接或脫開，以便在調(diào)節(jié)繩長或更換水平時，能調(diào)節(jié)兩個容器的相對位置。調(diào)繩離合器可分為三種類型：齒輪離合器，摩擦離合器和蝸輪桿離合器。應(yīng)用較多的是齒輪離合器。jk系列提升機的調(diào)繩離合器的結(jié)構(gòu)采用齒輪離合器液壓控制。活卷筒的輪轂通過鍵與主軸相

36、連，在活卷筒左支輪上沿圓周的三個孔中，放入調(diào)繩油缸，調(diào)繩油缸的另一端在齒輪的孔中。這樣，當(dāng)齒輪與固定在輪輻上的內(nèi)齒輪相嚙合時，調(diào)繩油杠便相當(dāng)于三個銷子把輪轂和齒輪連接在一起，傳遞力矩。調(diào)繩油缸的左端蓋連同缸體一起用螺釘固定在齒輪上，而齒輪則滑裝在活卷筒的左輪轂上?；钊ㄟ^活塞桿和右端蓋一起固定在輪轂上。因此，當(dāng)壓力油進(jìn)入油缸時，活塞不動，缸體沿著缸套移動，當(dāng)油缸左腔接壓力油，右腔接回油池時，缸體便在壓力油的作用下，連同齒輪一起向左移動，使齒輪與內(nèi)齒圈脫離嚙合，活卷筒與主軸脫開。與此相反，當(dāng)向右腔供壓力油而左腔回油時，離合器連接，活圈筒與主軸連接。當(dāng)調(diào)繩離合器在提升機正常工作時，左右腔均無壓力油

37、。當(dāng)齒輪向左移動與內(nèi)齒輪脫開后，主軸帶動死卷筒旋轉(zhuǎn)時，輪轂便與安裝在內(nèi)齒輪上的尼龍瓦做相對運動，所以，在打開離合器之前，應(yīng)扭動油杯，以便將油脂壓入尼龍瓦。調(diào)繩離合器的液壓控制系統(tǒng)中，連鎖閥的閥體固定在齒輪的側(cè)面，閥中的活塞銷靠彈簧的作用牢牢地插在輪轂的凹槽中，以防止提升機在運轉(zhuǎn)中因震動等原因使齒輪脫出，造成事故?，F(xiàn)在多數(shù)礦山研究所設(shè)計制造了更為方便的徑向動作的齒輪離合器。它的結(jié)構(gòu)如圖，軸線以上表示離合器的脫開位置，軸線以下表示離合器的合上位置。第六節(jié) 減速器根據(jù)提升速度的要求，提升機主軸的轉(zhuǎn)速一般為4060轉(zhuǎn)每分鐘，而拖動提升機的交流電機轉(zhuǎn)速通常在290980轉(zhuǎn)每分鐘的范圍內(nèi)，因此，除了采用低

38、速直流電機拖動外，不能把電機與主軸直連，必須通過減速器。jk型提升機采用圓弧齒輪減速器，其速比為11.5，20，30。型號為zhl115，zhlr130，zhlr150，zhflr170等。符號意義是：z為圓柱；h為圓弧齒；l為兩級減速；r為人字齒；數(shù)字115，170代表中心距。直徑3.5米以上的提升機可以采用雙機拖動，其相應(yīng)的減速器型號為zhd2r180及zd2x200型，這兩種減速器都具有雙端出軸。減速器的低速軸用齒輪連軸器與主軸相連，高速軸用彈性連軸器與電機軸相連。在多繩摩擦提升機及jk系列礦用提升機中，有采用共軸減速器的，這種減速器的入軸和出軸在同一中心線上，功率為兩路傳遞，在中間齒輪

39、的輪緣和輪轂間設(shè)有彈簧，用以消除由于齒輪加工誤差引起的負(fù)荷分配不均，并減少減速器在啟動和停止時的沖擊負(fù)荷。這種減速器如加工制造精度達(dá)到要求，裝配得當(dāng)，則齒輪受力較小，布置較為合理。在塔式多繩摩擦提升機上，為了減少提升機運轉(zhuǎn)時對井塔的震動沖擊，將減速器放在減震的彈簧基礎(chǔ)上。為了使減速器的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)尺寸較小，在起重運輸機械及礦井提升機中，已開始采用行星齒輪減速器，這種減速器體積小，質(zhì)量輕，傳動效率高。第七節(jié) 制動裝置制動裝置由制動器（也稱閘）和傳動系統(tǒng)組成。制動器按結(jié)構(gòu)形式分為盤閘及快閘。傳動系統(tǒng)控制并調(diào)節(jié)制動力矩。按傳動能源分為油壓，氣壓或彈簧制動裝置。jk系列提升機采用油壓盤閘制動系統(tǒng)，舊型j

40、k系列采用油壓和氣壓塊閘系統(tǒng)。1. 制動器的作用和對制動裝置的要求制動器的作用有四個:（1） 在提升機正常操作中，參與提升機的速度控制，在提升終了時可靠地閘住提升機，即通常所說的工作制動。（2） 當(dāng)發(fā)生緊急事故時，能迅速的按要求減速，制動提升機，以防止事故的擴大，即安全制動。（3） 在減速階段參與提升機的速度控制。（4） 對于雙卷筒提升機，在調(diào)節(jié)繩長，更換水平及更換鋼絲繩時，應(yīng)能分別閘住提升機活卷筒及死卷筒，以便主軸帶動死卷筒一起旋轉(zhuǎn)時活卷筒閘住不動。制動裝置不僅是一個工作機構(gòu)，同時也是重要的安全機構(gòu)，為了確保提升工作安全順利地進(jìn)行，煤礦安全規(guī)程對它提出了一系列要求，歸納起來主要有兩點：一是制

41、動器必須給出一個恰當(dāng)?shù)闹苿恿兀欢前踩苿颖仨毮茏詣?，迅速和可靠地實現(xiàn)恰當(dāng)?shù)闹苿恿匕ㄈ矫娴暮x：（1） 制動力矩應(yīng)足夠大。例如，對于豎井和傾角30度以上的斜井，工作制動和安全制動的制動力矩不得小于提升系統(tǒng)最大靜負(fù)荷力矩的三倍。（2） 雙卷筒提升機打開離合器調(diào)繩時，制動裝置在各卷筒上產(chǎn)生的制動力矩不得小于該卷筒所懸掛提升容器和鋼絲繩重力造成的靜力矩的1.2倍。（3） 制動力矩的數(shù)值必須保證安全制動減速度在一定范圍內(nèi)，過大的減速度會對提升設(shè)備產(chǎn)生較大動載荷，對設(shè)備和運載人員的健康不利；過小的減速度則不能及時制止事故的發(fā)生或擴大。提升系統(tǒng)在同一制動力矩作用下，上提貨載時的減速度比下放貨載時的

42、減速度大，這是因為前者的靜阻力矩與制動力矩方向一致，有利于制動，而后者則相反。在確定提升機制動力矩時，要同時兼顧各個方面對制動力矩的要求，若不能同時滿足，安全制動可用二級制動。對于摩擦提升機，工作制動或安全制動所產(chǎn)生的減速度，還要受到防滑條件的限制。對制動裝置的第二個要求，參見煤礦安全規(guī)程377385條。目前，我國生產(chǎn)的礦井提升機采用盤閘制動系統(tǒng)，它與塊閘制動系統(tǒng)相比較，其主要優(yōu)點是重量小，結(jié)構(gòu)緊湊，動作靈敏，安全性好。2. 盤閘制動器盤閘制動器的制動力矩是閘瓦沿軸向壓制動盤時產(chǎn)生的摩擦力矩。為了使制動盤不產(chǎn)生附加變形，主軸不承受附加軸向力，盤閘都成對使用，每一對叫做一副制動器。依所要求的制動

43、力矩大小不同，每一臺提升機上可以同時布置不同副數(shù)的制動器。由制動油缸的結(jié)構(gòu)圖，我們可以知道油缸內(nèi)裝有活塞，柱塞，調(diào)整螺栓，碟形彈簧等零件。筒體能在支座內(nèi)孔往復(fù)移動，閘瓦用銅螺釘或燕尾槽等形式固定在襯板上。制動力靠碟形彈簧產(chǎn)生，松閘靠油壓。當(dāng)壓力油沖入油缸，推動活塞壓縮碟形彈簧，并帶動調(diào)整螺栓，螺釘及柱塞右移時，筒體和閘瓦在回復(fù)彈簧和缸緊螺栓的作用下一起右移，閘瓦離開制動盤，呈松閘狀態(tài)。當(dāng)油缸內(nèi)油壓降低，碟形彈簧回復(fù)其壓力變形，推動活塞向左移動，同時帶動調(diào)整螺栓，螺釘，柱塞推動缸體左移，使閘瓦壓向制動盤，達(dá)到制動的目的。閘瓦壓向制動盤的正壓力大小取決于油缸內(nèi)的壓力，當(dāng)缸內(nèi)壓力為最小值時，彈簧力幾

44、乎全部作用在活塞上，呈全制動狀態(tài)。反之，當(dāng)工作油壓為系統(tǒng)最大油壓時，機器全松閘。為了改進(jìn)密封情況，制造廠也設(shè)計生產(chǎn)了碟簧前置，活塞后置的制動器，進(jìn)一步改善了盤式制動器的性能。第八節(jié) 制動器的設(shè)計制動裝置由制動器和傳動機構(gòu)組成。制動器是直接作用于制動盤上，產(chǎn)生制動力矩的部分。按結(jié)構(gòu)分為塊式閘和盤式閘。傳動機構(gòu)是控制并調(diào)節(jié)制動力矩的部分，按動力源分為油壓、壓氣及彈簧等傳動系統(tǒng)。制動裝置的作用可歸納為： （1）在提升終了或提升機不工作時，可靠地閘住提升機；（2）在減速階段參與提升機的速度控制；（3）作為安全機構(gòu)，在發(fā)生緊急事故時，進(jìn)行安全制動，對提升系統(tǒng)進(jìn)保護(hù)。本次設(shè)計采用盤式制動器，其裝配簡圖如圖

45、4-1所示。器裝在支座上，依靠碟形彈簧的作用力把襯板及閘瓦推向制動器，產(chǎn)生力矩。松閘時將壓力油送入工作腔，通過活塞及連接螺栓將閘瓦的襯板拉回，彈簧被壓縮，閘瓦離開制動盤。調(diào)節(jié)螺母是用以調(diào)整閘瓦間隙的。圖4-1 盤式制動器裝配簡圖盤式制動器采用液壓控制，液壓站為盤式制動器提供壓力油源，控制油路以實現(xiàn)制動器的各項制動功能。液壓站的控制系統(tǒng)同整個提升機的拖動類型、自動化程度相配合。盤式閘制動器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，閘的副數(shù)可以根據(jù)制動力的大小，靈活增減。為使制動盤不受附加載荷，主軸不受軸向力，盤式制動器均成對使用。盤式制動器的令一特點是動作快，空行程時間不超過0.3s，遠(yuǎn)比塊式閘制動系統(tǒng)空行程時間短。盤

46、式閘工作原理如圖4-2：圖4-2 盤式制動器工作原理圖1-閘瓦；2-盤形彈簧；3-油缸；4-活塞；5-后蓋；6-筒體；7-制動器；8-制動盤第九節(jié) 液壓站制動器的液壓控制系統(tǒng)是同提升機的拖動類型，自動化程度相配合的。在直流拖動自動化程度較高的系統(tǒng)中，由于調(diào)速性能好，機械閘一般是在提升終了時起定車作用。在交流拖動系統(tǒng)中，機械閘還要參與提升機的速度控制，因此，要求制動力能在較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。2jk型提升機的液壓工作站主要用在交流拖動系統(tǒng)中，其具體作用有三(1)按實際提升操作的要求，生產(chǎn)不同的工作油壓，調(diào)節(jié)，控制盤閘的制動力矩，從而實現(xiàn)工作制動；(2)安全制動時，能迅速自動回油，并實現(xiàn)二級制動；

47、(3)根據(jù)多水平提升的需要以及鋼絲繩伸長后調(diào)繩的需要，控制雙筒提升機活卷筒的調(diào)繩離合器，同時閘住活卷筒。礦井提升機深度指示器深度指示器是礦井提升機的重要保護(hù)檢測裝置之一，他的作用是：(1)向司機指示提升容器在井筒中的運行位置；(2)容器接近井口停車位置時發(fā)出減速信號；(3)當(dāng)提升容器過卷時，推動裝在深度指示器上的終嵌開關(guān)，切斷安全保護(hù)回路，進(jìn)行安全制動；(4)減速階段，通過限速裝置進(jìn)行過速保護(hù)。深度指示器的類型較多，根據(jù)其動作原理可以分為；機械式，機械電氣混合式及數(shù)字式等。第五章 提升機與井筒的相對位置第一節(jié) 纏繞式提升機安裝地點的選擇原則當(dāng)井筒的位置已經(jīng)確定后，正確選擇提升機的按裝地點是十分

48、重要的。在決定提升機安裝地點時，通常要考慮如下問題：礦井地面工業(yè)廣場布置，井筒四周地形條件，井下所留安全煤柱位置及尺寸和地面運輸生產(chǎn)系統(tǒng)等。根據(jù)礦井的具體生產(chǎn)條件，雙容器在井筒中的布置形式，對于箕斗提升，提升機房應(yīng)建筑在井筒卸載位置的對側(cè)；對于罐籠提升，提升機房應(yīng)建筑在重車運行方向的對側(cè)。這種布置方式，井架高度稍小，且提升機房離井筒的位置也最近。我國多數(shù)煤礦采用這種不置方式。有的礦井只有一個開采水平。這時，可以選用單滾筒提升機作雙鉤提升。這種布置方法，兩個天輪不在同一水平，但在一個垂直平面內(nèi)。一些礦井的井筒裝備有兩套提升設(shè)備。兩套提升機與井筒的相對位置有：對側(cè)式，同側(cè)式，垂直式和斜角式。對側(cè)式

49、的優(yōu)點是井架負(fù)載易平衡。同側(cè)式和斜角式的優(yōu)點是提升機房占地比較緊湊。無論在井筒中布置一套或兩套提升設(shè)備，在選擇提升機安裝地點時，重要的是根據(jù)具體情況，因地制宜地去考慮。第二節(jié) 提升機與井筒的相對位置的計算當(dāng)提升機安裝地點選好之后，就要具體確定提升機軸線與井筒中心線的距離，以便安裝提升機和修建提升機房。另外，還要算出井架的高度。但在計算這些數(shù)值時，必須考慮到鋼絲繩弦長，鋼絲繩的偏角以及卷筒出繩角等因素的安全運轉(zhuǎn)條件。所以，井架高度，提升機的軸線與井筒中心線的距離，鋼絲繩的弦長，偏角和傾角是影響提升機與井筒相對位置的五個因素。他們彼此相互影響，相互制約。1. 井架高度及井筒提升中心線至卷筒中心線距

50、離對于罐籠提升：一般來說均在井口水平裝、卸載，這時hx0；對于箕斗提升；地面要裝設(shè)煤倉，煤倉的高度與煤倉容積、生產(chǎn)環(huán)節(jié)自動化程度和箕斗卸載方式等因素有關(guān)，一般hx1825m；hr容器全高，由容器底至連接裝置最上面一個繩卡的距離，m，此值可由容器的規(guī)格表中查得；hg過卷高度(容器從卸載時正常位置，自由的提升到容器連接裝置上繩卡同天輪輪緣接觸點的高度。煤礦安全規(guī)程對立井提升過卷高度的取值規(guī)定見表；rt天輪半徑，m。表5-1： 立井提升過卷高度取值表提升速度,m/s346810過卷高度和過放距離,m4.04.756.58.2510.0注；提升速度為表中所列速度的中間值時，用插值法計算。井架高度hj=

51、20 +9.25+4+0.75× =34.56米在計算和選擇鋼絲繩時,曾估取井架高度hj為30米.經(jīng)過上述精確計算,說明原估取數(shù)值可用,無需再校驗鋼絲繩,將hj圓整成35米.滾筒中心線至井筒中提升鋼絲繩間水平距離ls一般來說，在井筒與提升機房之間很難再設(shè)置其他建筑物，因此為節(jié)省占地面積，滾筒中心線至井筒中鋼絲繩間水平距離ls愈小愈緊湊。但根據(jù)井架天輪受力情況又可看出，為了提高井架的穩(wěn)定性，使其具有較好的受力狀態(tài)，在井筒與提升機房之間設(shè)有井架斜撐。斜撐的基礎(chǔ)與井筒中心的水平距離約為0.6j左右，另外，還應(yīng)使機房的基礎(chǔ)與斜撐的基礎(chǔ)保證不接觸，考慮上述原因，ls的最小值lsmin可按下面經(jīng)

52、驗公式計算 ls0.6j+3.5+d 0.6×35+3.5+3.528米取其為28 式中：hj井架高度，m. d提升機滾筒直徑，m。2. 計算鋼絲繩弦長及偏角鋼絲繩弦長lx鋼絲繩弦長是鋼絲繩離開滾筒處至鋼絲繩與天輪接觸點的一段繩長。參閱圖可看出，上下兩條弦長不完全相等。但近似地以滾筒中心至天輪中心的距離來計算弦長，誤差不大，我國煤礦工程設(shè)計中都是如此處理。lx可按下式求出： =42.17米 式中： rt天輪直徑  滾筒中心線與井口水平的高差提升機主軸中心線高出井口水平的距離，此值決定于滾筒直徑、地形和土壤等情況，一般=12m；為了防止在運行中鋼絲繩振動而跳出天輪繩槽，鋼絲繩弦長一般限制在60m以內(nèi)。井筒中僅布置一套提升設(shè)備時，弦長多數(shù)是滿足上述要求的。只有在井筒中布置兩套提升設(shè)備，而且兩臺提升機采用同側(cè)布置方案時，后臺提升機的弦長就有可能超過60m。這時可在適當(dāng)?shù)牡胤?，加設(shè)支撐導(dǎo)輪以減小弦長跨度。3. 鋼絲繩的外偏角和內(nèi)偏角鋼絲繩的偏角是指鋼絲繩弦與通過天輪平面所成的角度，偏角有外偏角和內(nèi)偏角之分。在提升過程中，隨著滾筒轉(zhuǎn)動，鋼絲繩在滾筒上纏繞或放松，偏角是變化的。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：最大外偏角 和最大內(nèi)偏角 均不得超過1°30，作單層纏繞時，最大內(nèi)偏角 還應(yīng)保證不咬繩。最大外偏角 =48.18式中：b滾