礦山固定機(jī)械講義

1、礦山固定機(jī)械講義礦井提升設(shè)備目錄礦井提升系統(tǒng)1提升設(shè)備的檢查、維修及常見(jiàn)故障4礦井提升機(jī)3井架、天輪、提升容器和提升鋼絲繩2礦井提升系統(tǒng)礦井提升系統(tǒng)的任務(wù)與重要性。立井提升系統(tǒng)立井提升系統(tǒng)是指垂直井筒所使用的提升設(shè)備，提升容器多采用箕斗或罐籠。斜井提升系統(tǒng)斜井提升系統(tǒng)是井筒傾角小于90的礦井所使用的提升設(shè)備，提升容器多用箕斗或礦車。礦井提升系統(tǒng)的任務(wù)與重要性w 礦井提升設(shè)備的主要任務(wù)是提升煤炭、礦石和矸石，升降人員和設(shè)備，下放材料和工具等，是聯(lián)系井下與地面的主要提升運(yùn)輸工具，在整個(gè)礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。礦井提升的工作特點(diǎn)是在一定的距離內(nèi)，以較高的速度往復(fù)運(yùn)行，完成上升與下降的提升任務(wù)。礦井

2、提升機(jī)在工作過(guò)程中一旦發(fā)生機(jī)械和電氣故障，就會(huì)嚴(yán)重地威脅安全，損壞設(shè)備，影響生產(chǎn)，甚至造成人員傷亡事故。立井提升系統(tǒng)w 單繩纏繞式提升機(jī)箕斗提升系統(tǒng)的工作原理是：上、下2個(gè)箕斗分別與2根鋼絲繩連接，2根鋼絲繩繞過(guò)井架上的天輪后，以相反的方向分別纏繞于提升機(jī)的2個(gè)滾筒上。當(dāng)提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鋼絲繩就一上一下往返提升和下放箕斗，完成提升煤炭的任務(wù)。w 多繩摩擦式提升罐籠提升系統(tǒng)的工作原理是：多繩摩擦輪安裝在提升井塔上，提升鋼絲繩搭放在提升機(jī)摩擦輪上，其兩端通過(guò)連接裝置分別與處于井口和井底的2個(gè)罐籠連接，2個(gè)罐籠的底部通過(guò)繩尾環(huán)與繩尾連接。當(dāng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠摩擦輪和鋼絲繩之間的摩擦力進(jìn)行傳動(dòng)，使得2個(gè)

3、罐籠一上一下，分別到井底和井口進(jìn)行裝載工作，完成提升任務(wù)。斜井提升系統(tǒng)w 斜井箕斗提升系統(tǒng)的工作原理：提升機(jī)的滾筒上纏繞著2根鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定在滾筒上，另一端繞過(guò)天輪分別與2個(gè)箕斗連接。當(dāng)提升機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)鋼絲繩走動(dòng)，從而使箕斗在井筒中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)提升與下放的任務(wù)。w 斜井串車提升系統(tǒng)的工作原理：以礦車作為提升容器，礦車在井下裝滿車后，拉至斜井口處轉(zhuǎn)為地面水平軌道，人工摘鉤后轉(zhuǎn)入道叉，再掛空車或物料等待下井。井架、天輪、提升容器和提升鋼絲繩提升鋼絲繩是礦井提升系統(tǒng)中的重要組成部分，它起到連接提升容器與提升機(jī)的作用。對(duì)提升鋼絲繩的正確選擇、合理使用、定期保養(yǎng)是確保提升安全、延長(zhǎng)鋼

4、絲繩的使用壽命和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。井架的作用是支撐天輪、卸載曲軌（箕斗提升時(shí)）及各種附屬裝置，承受全部提升重量和提升機(jī)的拉力。采用撓性罐道時(shí)，還承擔(dān)鋼絲繩罐道及其重錘的靜拉力。天輪位于井架的天輪平臺(tái)上，作用是支撐連接提升機(jī)卷筒和提升容器的鋼絲繩，并引導(dǎo)鋼絲繩轉(zhuǎn)向。提升容器是直接裝運(yùn)煤炭、矸石、人員、材料及設(shè)備的工具。按其結(jié)構(gòu)分為箕斗、罐籠、礦車、人車和吊桶5種。井架w 井架按使用材料不同分為木井架、混凝土井架和金屬井架。w 1.木井架用于年產(chǎn)量小、服務(wù)年限短的立井或臨時(shí)性的掘進(jìn)施工w 2.混凝土井架主要用于井架較低的副井。w 3.金屬井架使用較為廣泛，主要由立架、斜架和天輪平臺(tái)三部分組成天輪

5、w 天輪有井上固定天輪、鑿井機(jī)井下固定天輪和游動(dòng)天輪三種類型。固定天輪用于大型提升設(shè)備，而游動(dòng)天輪可以沿軸向移動(dòng)，能保證鋼絲繩繩內(nèi)外偏角不大于130的規(guī)定值，多用于井下暗斜井提升或上（下）山運(yùn)輸。提升容器及其附屬裝置w 一、提升容器：1.箕斗；2.罐籠w 二、罐道：1.木罐道；2.鋼軌罐道；3.鋼絲繩罐道w 三、罐籠承接裝置：為了便于礦車進(jìn)出罐籠，必須使用罐籠承接裝置。w 1.罐座；2.搖臺(tái)；3.支罐機(jī)w 四、防墜器w 防墜器是防止礦山提升容器失控墜落的安全裝置。提升鋼絲繩一、鋼絲繩的結(jié)構(gòu)組成：鋼絲股+繩芯（纖維繩芯（常用）、金屬繩芯）。材質(zhì)：1、鋼絲 為優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼，一般直徑為0.44。礦

6、井提升抗拉強(qiáng)度一般采用1700Mpa以下的。2、鋼絲繩表面 光面和鍍鋅（常用于摩擦提升）兩種。鋼絲的表面狀態(tài)標(biāo)記代號(hào)為：光面鋼絲，NAT；A級(jí)鍍鋅鋼絲，ZAA；AB級(jí)鍍鋅鋼絲，ZAB；B級(jí)鍍鋅鋼絲，ZBB。l3、繩芯 分金屬芯纖維芯。l纖維繩芯作用：（1）減少股間鋼絲的接觸應(yīng)力；l （2）緩和彎曲應(yīng)力；l （3）儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，防止繩內(nèi)鋼絲銹蝕。l金屬繩芯的特點(diǎn)：與相同斷面的纖維繩芯相比，金屬斷面大，抗破斷能力大，具有耐橫向壓力大，不易變形等優(yōu)點(diǎn)。但其柔軟性差，不耐腐蝕。l繩芯的標(biāo)記代號(hào)：纖維芯（天然或合成的），F(xiàn)C；天然纖維芯，NF；合成纖維芯，SF；金屬絲繩芯，IWR；金屬絲股芯，IWS。 w

7、 二、鋼絲繩的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用w （一）分類及特點(diǎn)w 1、按鋼絲繩的捻法分w 可分為右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）四種。標(biāo)記代號(hào)中，第一個(gè)字母表示鋼絲繩的捻向；第二個(gè)字母表示股的捻向；“Z”表示右捻向，“S”表示左捻向。w 左捻：按左螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。w 右捻：按右螺旋方向?qū)⒐赡沓衫K。w 交互捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相反。w 同向捻：繩中的股的捻向與股中絲的捻向相同。w 特點(diǎn)：同向捻鋼絲繩柔軟，表面光滑，接觸面積大，應(yīng)力小，使用壽命長(zhǎng)，繩有斷絲時(shí)，斷絲頭部會(huì)翹起便于發(fā)現(xiàn)，所以礦井提升多用同向捻鋼絲繩。但同向捻鋼絲繩有較大的恢復(fù)力，穩(wěn)定性較差，易

8、打結(jié)。交互捻鋼絲繩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 w 2、按鋼絲在股中互相接觸情況分w （1）點(diǎn)接觸鋼絲繩 股中各層鋼絲捻距不等，鋼絲間呈點(diǎn)接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩造價(jià)較低，但鋼絲間接觸應(yīng)力大，特別是鋼絲繩在繞過(guò)滾筒和天輪時(shí)，鋼絲有應(yīng)力集中和二次彎曲現(xiàn)象，所以壽命較短。w （2）線接觸鋼絲繩 股中各層鋼絲以等捻距捻制，鋼絲間呈線接觸狀態(tài)。這種鋼絲繩工作時(shí)應(yīng)力降低，耐疲勞性能好，結(jié)構(gòu)緊密，無(wú)二次彎曲現(xiàn)象，壽命較長(zhǎng)。w （3）面接觸鋼絲繩 它是將線接觸鋼絲繩股進(jìn)行特殊碾壓加工，使鋼絲產(chǎn)生塑性變形而呈棉接觸狀態(tài)，然后再捻制成繩的。面接觸鋼絲繩具有結(jié)構(gòu)緊密，表面光滑，不易變形，鋼絲間接觸面積大，剛性強(qiáng)和耐磨損等優(yōu)點(diǎn)。 w 3

9、、按繩股斷面形狀分w （1）圓形股繩 繩股斷面為圓形。這種繩易于制造，價(jià)格低，是礦井提升應(yīng)用最多的一種鋼絲繩。w （2）異形股繩 繩股斷面形狀有三角形和橢圓形兩種。w 三角股鋼絲繩：強(qiáng)度比同直徑圓形股繩要高，承壓面積大，外層鋼絲磨損??；外層鋼絲粗，排列方式好，抗擠壓性能好，尤其是在多層纏繞時(shí)，過(guò)渡比較穩(wěn)定；壽命比圓形股長(zhǎng)。w 橢圓股鋼絲繩：支撐面積大、抗磨損性能好，但繩的穩(wěn)定性差，不適于承受較大的擠壓力。這種繩股多用來(lái)與其它繩股捻制成多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。 礦井提升機(jī)礦井提升機(jī)是礦井提升設(shè)備中的動(dòng)力部分，由電動(dòng)機(jī)、減速器、主軸裝置、動(dòng)力裝置深度指示器、電控系統(tǒng)和操作臺(tái)等組成。礦井提升機(jī)分為單繩纏繞

10、式和多繩摩擦式。礦井提升機(jī) 礦井提升機(jī)是礦井提升設(shè)備中的動(dòng)力部分，由電動(dòng)機(jī)、減速器、主軸裝置、制動(dòng)裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺(tái)等組成。 我國(guó)目前廣泛使用的提升機(jī)可分為兩大類：?jiǎn)卫K纏繞式提升機(jī)（分為小絞車（滾筒直徑2m以下）和提升機(jī)）和多繩摩擦式提升機(jī)。 w 一、單繩纏繞式提升機(jī)w 單繩纏繞式提升機(jī)的工作原理：把鋼絲繩的一端固定到提升機(jī)的滾筒上，另一端饒過(guò)井架上的天輪懸掛提升容器。這樣，利用滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，將鋼絲繩纏上或松放，以完成提升或下放容器的工作。w 按滾筒數(shù)目不同，單繩纏繞式提升機(jī)有單滾筒和雙滾筒提升機(jī)兩種。雙滾筒提升機(jī)在主軸上裝有兩個(gè)滾筒，其中一個(gè)與主軸用鍵固定連接，稱為固定滾

11、筒或死滾筒；另一個(gè)滾筒滑裝在主軸上，通過(guò)調(diào)繩離合器與主軸連接，稱為游動(dòng)滾筒或活滾筒。將兩個(gè)滾筒做成這種結(jié)構(gòu)的目的，是為了在需要調(diào)繩及更換提升水平時(shí)，兩個(gè)滾筒可以有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。單滾筒提升機(jī)只有一個(gè)滾筒，一般用于單鉤提升。w 二、多繩摩擦式提升機(jī)w （一）概述w 1、組成及工作原理w 2、種類 可分為井塔式和落地式兩種。w 3、特點(diǎn)w （二）JKM型多繩摩擦式提升機(jī)w 1、主軸裝置w 2、車槽裝置w 3、減速器w 4、深度指示器w 5、鋼絲繩張力平衡裝置提升設(shè)備的檢查、維修與常見(jiàn)故障處理提升機(jī)的檢查提升機(jī)的維修提升鋼絲繩的更換礦井提升系統(tǒng)常見(jiàn)故障原因與故障處理一、主軸裝置常見(jiàn)故障原因及排除方法一、主

12、軸裝置常見(jiàn)故障原因及排除方法故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象故障原因故障原因排除方法排除方法1。主軸斷。主軸斷裂或彎曲裂或彎曲1、各支承軸承的同心度和水平度、各支承軸承的同心度和水平度偏差過(guò)大，使軸局部受力過(guò)大，反偏差過(guò)大，使軸局部受力過(guò)大，反復(fù)疲勞折斷；復(fù)疲勞折斷；2、經(jīng)常超載運(yùn)轉(zhuǎn)和重負(fù)荷沖擊，、經(jīng)常超載運(yùn)轉(zhuǎn)和重負(fù)荷沖擊，使軸局部受力過(guò)大產(chǎn)生彎曲。使軸局部受力過(guò)大產(chǎn)生彎曲。3、加工裝配質(zhì)量不符合要求；、加工裝配質(zhì)量不符合要求；4、材質(zhì)不佳或疲勞、材質(zhì)不佳或疲勞1、調(diào)整同心度和水平、調(diào)整同心度和水平度；度；2、防止重負(fù)荷沖擊；、防止重負(fù)荷沖擊；3、保證加工質(zhì)量；、保證加工質(zhì)量；4、更換合乎要求的材、更換合乎要

13、求的材質(zhì)質(zhì)2。滾筒產(chǎn)。滾筒產(chǎn)生異響生異響1、連接件松動(dòng)或斷裂，產(chǎn)生相對(duì)、連接件松動(dòng)或斷裂，產(chǎn)生相對(duì)位移和振動(dòng)位移和振動(dòng)2、滾筒筒殼產(chǎn)生裂紋或強(qiáng)度不夠、滾筒筒殼產(chǎn)生裂紋或強(qiáng)度不夠，產(chǎn)生變形，產(chǎn)生變形3、焊接滾筒開(kāi)焊、焊接滾筒開(kāi)焊4、游動(dòng)滾筒襯套與主軸間隙過(guò)大、游動(dòng)滾筒襯套與主軸間隙過(guò)大5、離合器有松動(dòng)、離合器有松動(dòng)6、鍵松動(dòng)、鍵松動(dòng)1、進(jìn)行緊固或更換、進(jìn)行緊固或更換2、焊接處理或在筒內(nèi)、焊接處理或在筒內(nèi)用型鋼加補(bǔ)強(qiáng)筋用型鋼加補(bǔ)強(qiáng)筋3、焊接處理、焊接處理4、更換襯套，適當(dāng)加、更換襯套，適當(dāng)加油油5、調(diào)整，緊固連接件、調(diào)整，緊固連接件6、背緊鍵或更換鍵、背緊鍵或更換鍵3滾筒筒滾筒筒 殼發(fā)生裂縫殼發(fā)生

14、裂縫1、筒殼鋼板太薄，由于計(jì)算誤、筒殼鋼板太薄，由于計(jì)算誤差太大差太大2、局部受力過(guò)大，連接零件松、局部受力過(guò)大，連接零件松動(dòng)或斷裂動(dòng)或斷裂3、木襯磨損或斷裂、木襯磨損或斷裂1、按精確計(jì)算結(jié)果，更、按精確計(jì)算結(jié)果，更換筒殼換筒殼2、筒殼內(nèi)部加立筋或支、筒殼內(nèi)部加立筋或支環(huán)，擰緊螺栓環(huán)，擰緊螺栓3、更換木襯、更換木襯4軸承發(fā)軸承發(fā)熱、燒壞熱、燒壞1、缺潤(rùn)滑油或油路堵塞、缺潤(rùn)滑油或油路堵塞2、潤(rùn)滑油臟，混進(jìn)雜物、潤(rùn)滑油臟，混進(jìn)雜物3、間隙小或瓦口墊磨軸、間隙小或瓦口墊磨軸4、與軸頸接觸面積不夠、與軸頸接觸面積不夠5、油環(huán)卡塞、油環(huán)卡塞1、補(bǔ)充潤(rùn)滑油，疏通油、補(bǔ)充潤(rùn)滑油，疏通油路路2、清洗過(guò)濾器，換

15、油、清洗過(guò)濾器，換油3、調(diào)整間隙及瓦口墊、調(diào)整間隙及瓦口墊4、刮瓦研磨、刮瓦研磨5、檢查修理油環(huán)、檢查修理油環(huán)二、減速器常見(jiàn)故障原因及排除方法二、減速器常見(jiàn)故障原因及排除方法故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象故障原因故障原因排除方法排除方法1點(diǎn)輪有點(diǎn)輪有異響和振異響和振動(dòng)過(guò)大動(dòng)過(guò)大1、齒輪裝配嚙合間隙超限、齒輪裝配嚙合間隙超限或點(diǎn)蝕剝落嚴(yán)重?；螯c(diǎn)蝕剝落嚴(yán)重。2、軸向串量過(guò)大、軸向串量過(guò)大3、各軸水平度及平行度偏、各軸水平度及平行度偏差太大差太大4、軸瓦間隙過(guò)大、軸瓦間隙過(guò)大5、鍵松動(dòng)、鍵松動(dòng)6、齒輪磨損過(guò)大、齒輪磨損過(guò)大1、調(diào)整齒輪嚙合間隙，限定負(fù)、調(diào)整齒輪嚙合間隙，限定負(fù)荷，更換潤(rùn)滑油荷，更換潤(rùn)滑油2、調(diào)整串

16、量、調(diào)整串量3、重新調(diào)整各軸的水平度及平、重新調(diào)整各軸的水平度及平行度行度4、調(diào)整軸瓦間隙或更換、調(diào)整軸瓦間隙或更換5、背緊鍵或換鍵、背緊鍵或換鍵6、進(jìn)行修理或更換齒輪、進(jìn)行修理或更換齒輪2點(diǎn)輪磨點(diǎn)輪磨損過(guò)快損過(guò)快1、裝配不好，齒輪嚙合不、裝配不好，齒輪嚙合不好好2、潤(rùn)滑不良或油有雜質(zhì)、潤(rùn)滑不良或油有雜質(zhì)3、加工精度不符合要求、加工精度不符合要求4、負(fù)荷過(guò)大或材質(zhì)不佳、負(fù)荷過(guò)大或材質(zhì)不佳5、疲勞、疲勞1、調(diào)整裝配、調(diào)整裝配2、加強(qiáng)潤(rùn)滑、加強(qiáng)潤(rùn)滑3、適當(dāng)檢修處理、適當(dāng)檢修處理4、調(diào)整負(fù)荷或更換齒輪、調(diào)整負(fù)荷或更換齒輪5、修理或更換、修理或更換3齒輪打齒輪打牙斷齒牙斷齒1、齒間掉入金屬異物、齒間掉

17、入金屬異物2、突然重載荷沖擊或反復(fù)重、突然重載荷沖擊或反復(fù)重復(fù)載荷沖擊復(fù)載荷沖擊3、材質(zhì)不佳或疲勞、材質(zhì)不佳或疲勞1、檢查取出，更換點(diǎn)輪、檢查取出，更換點(diǎn)輪2、采、采取相應(yīng)措施，杜絕超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)取相應(yīng)措施，杜絕超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)3、更換點(diǎn)輪、更換點(diǎn)輪4傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸彎曲或折彎曲或折斷斷1、材質(zhì)不佳或疲勞、材質(zhì)不佳或疲勞2 斷齒進(jìn)入另一齒輪齒間空斷齒進(jìn)入另一齒輪齒間空隙，齒頂頂撞隙，齒頂頂撞3、齒間掉入金屬硬物，軸受、齒間掉入金屬硬物，軸受彎曲應(yīng)力過(guò)大彎曲應(yīng)力過(guò)大4、加工質(zhì)量不符合要求，使、加工質(zhì)量不符合要求，使軸產(chǎn)生大的應(yīng)力集中軸產(chǎn)生大的應(yīng)力集中1、改進(jìn)材質(zhì)、改進(jìn)材質(zhì)2、發(fā)現(xiàn)斷齒及時(shí)停車，及早處、發(fā)現(xiàn)斷齒及時(shí)停車，及早處理斷齒理斷齒3、杜絕異物掉入、杜絕異物掉入4、改進(jìn)加工方法，保證加工質(zhì)、改進(jìn)加工方法，保證加工質(zhì)量量三、聯(lián)軸器常見(jiàn)故障原因及排除方法三、聯(lián)軸器常見(jiàn)故障原因及排除方法