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1、第四章 煤矿绞车基础知识富源县煤矿安全技术培训中心 戴东林第一节 矿用绞车的作用与分类u一、矿用绞车的作用u1.是联系矿井上、下的重要运输工具。u2.是矿井提升煤炭、矸石或提升、下放设 备与材料的一种升、降牵引设备。 u按照滚筒直径大小可分为2.5 m、2 m、 1.6 m、1.2 m、1.0 m、0.8 m等提升绞车 ；u按照滚筒数目可分为单滚筒绞车和双滚筒绞 车；u按照钢丝绳缠绕方式可分为缠绕式绞车和摩 擦式绞车；u按照传动方式可分为齿轮传动绞车和液压传 动绞车；u按照防爆性能可分为防爆绞车和非防爆绞车 。u二、矿用绞车分类u在倾斜井巷用来提升煤炭、矸石等物料的 提升绞车；u在平巷保证车辆
2、周转用来调度车辆之用的 调度绞车；u在采煤工作面用来拆除和回收工作面支柱 、巷道支柱的回柱绞车；u在平巷和缓倾斜井巷用来运送物料的无极 绳绞车等。u调度绞车常用型号主要有：uJD一0.4（4.5）、JD一1（11.4）、JD 一1.6（22）、JD一2（25）、JD一3（ 40）等。第二节 矿井提升系统u主要由提升绞车、提升容器、提升钢丝绳 、井架、天轮以及装、卸载等辅助设备组 成。u根据井筒的倾角，提升系统主要分为两大 类，即竖井提升系统和斜井提升系统。斜井串车提升系统 u其工作原理如图43所示。当串车5在井 下装载后，经过提升钢丝绳牵引，串车经 斜井6到达斜井井口，然后通过铁轨自动道 叉甩
3、到地面车场。接着，再牵引空串车经 斜井6下放到井下煤仓（或通过其他方式） 进行装载，重复上述过程，它主要用于斜 巷主提升或辅助提升。第三节 矿井其他绞车u一、矿用齿轮传动式提升绞车u矿用齿轮传动式提升绞车，采用齿轮啮合 传动方式进行工作，主要由机座、电动机 、联轴器、减速器、主轴装置、制动装置 等组成。由于绞车型号不同，其各部件也 存在一定的差异，下面我们来介绍一下几 种常见的齿轮传动式提升绞车的结构特点 。（一）JTPB1200/1024型绞车u该型绞车主要由电动机、联轴器、减速器 、盘式制动闸、主轴装置、液压站、深度 指示器等部件组成。该绞车由于采用了盘 式制动闸，可实现二级制动，且使绞车
4、迅 速平稳地停车。其外形如图45所示。JTPB1200/1024型绞车传动系统 如图4-6所示 JT一800/630（A）型绞车uJT一800/630型绞车主要由电动机、减速 器、主轴装置、常用闸、工作闸等部件组 成，如图48所示。常用闸用以对滚筒进 行制动，工作闸用以制动行星齿轮传动的 内齿圈，使绞车进行提升牵引；下放时反 转电动机，用常用闸控制下放速度。JT一800/630（A）型绞车传动系统 如图49所示。u该绞车由一级行星齿轮传动与一级定轴齿轮传动 组成，太阳轮Zl通过齿形联轴器与电动机连接， 因此，太阳轮随电动机转动。3个行星轮Z2装在 行星架上，它一方面与太阳轮Zl啮合，另一方面
5、又与内齿圈Z，啮合。当内齿圈Z，不固定时，行 星轮Z2作为一个过渡轮驱动内齿圈Z，旋转，当 制动内齿圈Z3时，行星轮带着行星架绕内齿圈旋 转，由于行星架与齿轮Z：固定，因此，带动固 定在滚筒上的齿轮Z5转动，滚筒旋转进行提升。JT一800/630型绞车uJT一800/630型绞车由电动机、木销联轴器、 减速器、主轴装置、带式制动器和机座等6部件 组成，如图410所示。uJT一800/630型绞车牵引能力较小，使用一组 手动锤制动器，因此，只适合于井下运输及调 车之用，有时也可用于辅助提升，但不得用于 升降人员。用于井下时配用电动机为隔爆性三 相鼠笼式异步电动机。如果用于地面，为了方 便调速也可
6、选配绕线式异步电动机，启动时可 附加金属电阻或液体电阻。矿用防爆液压提升绞车 u矿用防爆液压绞车采用液压传动方式进行工 作，是特别适用于有瓦斯及易燃易爆环境的 一种提升绞车。u液压绞车按照传动方式可分为全液压传动的 液压绞车和液压一机械传动两类。全液压传动液压绞车工作原理如图4 12所示 全液压传动液压绞车工作原理如图4 12所示u防爆电动机1带动双向变量轴向柱塞泵，使 得与泵2组成闭式回路的内曲线低速大扭矩 液压马达3转动，液压马达直接与绞车滚筒 4连接，从而拖动绞车运转。当主液压泵2 的输出油量增加、减少、为零或改变油流 方向时，液压马达也相应加快、减慢、停 止或反转，从而驱动绞车滚筒实现
7、加速、 减速、停转或反转等工作。液压一机械传动的液压绞车工作原 理如图413所示。u防爆电动机l带动双向变量轴向柱塞泵使得 与泵2组成闭式回路的高速轴向柱塞式液压 马达3转动。液压马达与行星轮减速器4连 接，减速器又与绞车滚筒5连接。绞车的正 、反向运转靠改变液压泵出油的方向来确 定，绞车的转速用改变液压泵输入到液压 马达的油量大小来调节。防爆液压绞车其特点如下：u防爆液压绞车一般由机械部分、液压部分 和电气部分这三大部分组成，其特点如下 ：u（1）单手柄操作，操作简单，可实现手动 操作和远程操作两种方式，能改变绞车司 机工作条件。u（2）电气控制系统简单，可全部采用允用 防爆电器，适合在易燃
8、易爆环境运行。防爆液压绞车其特点如下：u（3）实现液压无级调速技术可在额定减速 范围内任意选定提升速度。u（4）绞车滚筒在低速液压马达直接驱动下 工作，无需减速器和调速电阻箱，使绞车 体积小，质量轻。u（5）盘形闸只用于终点定位和保险制动， 必须可靠，闸块磨损少。防爆液压绞车其特点如下：u（6）安全保护装置齐全，性能可靠。u（7）液压元件制造精度和安装质量要求较 高。u（8）必须保证液压油的清洁和密封良好， 否则将会堵塞阀件，造成误动作。u（9）必须保证良好的油液冷却条件，否则 油温升高，将加大系统泄漏，产生噪声， 使绞车不能正常运行。矿用防爆液压提升绞车的组成和工作原理u矿用防爆液压绞车是由
9、电动机带动主油泵 产生高压油输出，以高压油为动力，推动 液压马达转子旋转，再由转子轴把动力传 递给绞车滚筒主轴使滚筒旋转。 u其机械部分组成由主轴装置、盘形制动闸 、深度指示器、操作台和机座等组成； u液压部分由液压马达、主油泵（双向变量 轴向柱塞油泵）、副油泵（双联叶片油泵 ）、油箱、冷却器、滤油器、阀组等组成 ； u电气部分由控制各种电气设备的启动器和 操作保护两大系统组成。u工作时，由电动机驱动主油泵，使液压油 产生液压能，通过液压马达又把液压能转 变为机械能驱动滚筒进行提升，副泵系统 主要作辅助泵，起到制动、补油、控制和 操作作用。u滚筒直径在1.6 m及以下的矿用防爆液压绞车 型号主
10、要有JTY一1.6B，JTY一1.2/1B，JTY 一1.2/1.2B，JTY一1.2/0.8BS，JTY一 1.2/1BS等。u其中，JTY一1.2/1B型防爆液压绞车如图4 14所示。调度绞车和回柱绞车u调度绞车是一种齿轮传动机械绞车，其传动系 统又称为轮系。根据齿轮传动系统传动时各齿 轮轴线在空间的相对位置是否固定，可分为定 轴轮系和周转轮系。定轴轮系又有外啮合圆柱 齿轮传动和内啮合圆柱齿轮传动之分，而周转 轮系又有差动传动和行星传动之分。调度绞车 的传动齿轮既有内啮合圆柱齿轮传动，又有行 星传动，所以调度绞车又称内齿轮行星传动绞 车，它常用来调度车辆和进行辅助牵引作业。u调度绞车常用型
11、号有JD一4.5、JD一11.4 、JD一25、JD一40等。下面我们用JD一 11.4型调度绞车为例介绍调动绞车的组成 及工作原理。JD一11.4型调度绞车的组成 JD一11.4型调度绞车的组成u（1）滚筒：主要用于缠绕钢丝绳牵引负荷 ，滚筒内和大内齿轮下装有减速齿轮。u（2）制动装置：制动装置主要由绞车上两 组带式闸来工作，一组为制动闸（机械制 动），主要用来制动滚筒；另一组为工作 闸（工作制动），主要用来控制滚筒运转 。u（3）电动机和机座：电动机作为调度绞车 运转重要组成部分，由电动机的转动带动 齿轮传动系统运转，一般为专用隔爆三相 鼠笼异步电动机。电动机轴承支架及闸带 定位板等均用螺
12、栓固定在机座上。JD一11.4型调度绞车的传动原理 uJD一11.4型调度绞车采用两级内啮合传动 和一级行星轮传动，如图416所示。uZ1/Z2和Z3/Z4为两级内啮合传动，Z5、 Z6、Z7组成行星传动机构。JD一11.4型调度绞车u（1）滚筒：主要用于缠绕钢丝绳牵引负荷，滚筒 内和大内齿轮下装有减速齿轮。u（2）制动装置：制动装置主要由绞车上两组带式 闸来工作，一组为制动闸（机械制动），主要用 来制动滚筒；另一组为工作闸（工作制动），主 要用来控制滚筒运转。u（3）电动机和机座：电动机作为调度绞车运转重 要组成部分，由电动机的转动带动齿轮传动系统 运转，一般为专用隔爆三相鼠笼异步电动机。电
13、 动机轴承支架及闸带定位板等均用螺栓固定在机 座上。JD一11.4型调度绞车的传动原理uJD一11.4型调度绞车采用两级内啮合传动 和一级行星轮传动，如图416所示。 Z1/Z2和Z3/Z4为两级内啮合传动，Z5、 Z6、Z7组成行星传动机构。JD一11.4型调度绞车的传动原理u电动机5转子轴头上安装加长套的齿轮Zl， 通过内齿轮Z2齿轮Z3和内齿轮Z4，把转 动传到齿轮Z5上；齿轮Z5是行星轮系的中 央轮（或称太阳轮），再带动两个行星齿 轮Z6和大内齿轮Z7行星齿轮自由地装在2 根与滚筒固定连接的轴上，大内齿轮Z7齿 圈外部装有工作闸，用于控制绞车滚筒运 转。 JD一11.4型调度绞车的传动
14、原理u若将大内齿轮Z7上的工作闸3闸住，而将 滚筒上的制动闸2松开，此时电动机转动由 两级内啮轮传动到齿轮Z5、Z6和Z7。但 由于Z7已被闸住，不能转动，所以齿轮Z6 只能一方面绕自己的轴线自转，同时还要 绕齿轮Z5的轴线（滚筒中心线）公转，从 而带动与其相连的滚筒转动，此时Z6的运 行方式很类似太阳系中的行星的运行方式 ，齿轮Z7称行星齿轮，其传动方式称为行 星传动； JD一11.4型调度绞车的传动原理u反之，若将大内齿轮Z7上的工作闸3松开 ，而将滚筒上的制动闸2闸住，因Z6与滚 筒直接相连，只作自转，没有公转，从Zl 到Z7的传动系统变为定轴轮系，齿轮Z7做 空转。 JD一11.4型调
15、度绞车的传动原理u倒替松开（或闸住）工作闸或制动闸，即 可使调度绞车在不停电动机的情况下实现 运行和停车。当需要进行反向提升时，必 须重新按动启动按钮，使电动机反向运转 。u特别注意的是，当电动机启动后，严禁将 工作闸和制动闸同时闸住，否则会造成事 故。回柱绞车及其结构特点u回柱绞车又称慢速绞车，主要用于拆除和 回收采煤工作面支柱和两巷支护材料的一 种机械。把回柱绞车布置在距回柱空顶危 险段较远的安全地段，用钢丝绳钩头来拉 倒和回收支柱。此外，还可用它来拖运重 物和调运车辆。u常见的回柱绞车型号有JH25型、JH一8 型，JH214型等。下面我们以JH一8型回 柱绞车为例来介绍其结构特点。JH
16、一8型回柱绞车的特点 u（1）总减速比较大（i150230），能在 电动机功率小时获得较大的牵引力。u（2）传动系统中都有一级减速比很大的螺杆 传动机构，具备自锁功能，不会发生下放重物 时拉动滚筒旋转的情况。u（3）具有整体结构，便于移动和安装，甚至 可以用回柱绞车牵引力来牵引绞车本身移动。u（4）电气控制装置较简单，皆具备隔爆性能 ，可用于有瓦斯、煤尘的环境场所。u（5）因涡轮涡杆传动效率低，易造成发热和 温升过高，所以必须重视润滑和维护。JH一8型回柱绞车的传动原理 uJH一8型回柱绞车设有离合齿轮4，与轮轴上 的内齿轮啮合，起离合作用，当支柱被拉倒后 ，可推动离合器手把，使离合齿轮4脱离内齿 轮3，滚筒即可自由旋转，此时可以进行快速 放绳。为防止滚筒旋转过快，使钢丝绳散乱， 可推动离合器手把至制动位置，使离合齿轮4 的摩擦锥面与固定在涡轮箱端面的端盖锥面接 触，产生制动作用。无极绳绞车运输系统 u无极绳运输是利用无极钢丝绳与绞车滚筒的 摩擦力，驱动轻重矿车从不同的方向在水平 或倾角不大于20的矿井巷道中进行运输的 系统。由于其
