提升机换绳系统设计设计

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4、要在我国煤炭目前仍然是重要的一次能源，根据我国国情在今后相当长的时间内依然是工业生产的主要能源。随着我国经济的不断改革和发展；煤炭工业必将高速，持续科学的向前发展。在煤矿生产过程中矿山运输与提升是必不可少的重要生产环节，担负着重要的任务，因此合理选择维护提升设备使之安全，可靠，经济，高效运转对提高矿井高效生产具有重要现实意义。矿井提升设备是联系井下与地面的“咽喉”主要用途是沿井筒提升原煤，矸石，升降人员、设备、材料等。根据矿井井筒倾角不同主要分为竖井和斜井两种。根据矿井种类不同提升设备主要采用单绳缠绕式提升和多绳摩擦式提升，但随着矿井开采深度和产量不断增加单绳缠绕式提升已经不能满足生产所以现在

5、广泛采用多绳摩擦式提升。目前投产的矿井中，多数立井均采用多绳摩擦式提升机作为主提升设备。多绳摩擦式提升机具有许多优点，被广泛使用。但其首绳使用年限为2年，更换工作较为频繁。多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升机钢丝绳更换方法不同，多绳摩擦式提升钢丝绳中的一条达到报废标准时，为了保持钢丝绳性能完全相同需全部更换。本文提出了多绳摩擦提升机快速换绳系统的研究，以期快速更换多绳摩擦式提升机首绳。 本文对国内现有换绳装置进行了广泛了解的基础上，针对换绳中存在的共同难点：新钢丝绳穿过滚筒和天轮是，难度较大、劳动强度大、换绳周期长和安全性差，提出了利用旧绳带新绳的方法解决这些问题。 并详细介绍了多绳摩擦式提升机

6、快速换绳装置的结构设计、工作原理以及液压原理。应用了计算机辅助设计和机械最优化设计理论，进行了夹紧机构的最优化设计，并对多绳摩擦提升机快速换绳系统的研究进行了深入地研究，完成了机械系统和液压系统的研制。希望本项设计能够对实际的生产有所帮助。关键词 多绳摩擦式提升机 快速换绳系统 旧绳带新绳 优化设计目 录摘 要I目 录II第一章 矿井提升机11.1 矿井提升机概述11.1.1矿井提升机介绍11.1.2矿井提升机生产过程11.1.3矿井提升机的特点21.1.4矿井提升机的发展现状21.1.5 矿井提升机的发展趋势31.2 常见提升机的简介31.2.1单绳缠绕式提升机41.2.2多绳摩擦式提升机4

7、1.2.3. 摩擦式提升机的优缺点5第二章 钢丝绳72.1提升机钢丝绳的结构72.2提升机钢丝绳的分类72.3提升机钢丝绳的选择8第三章 多绳摩擦式提升机103.1多绳摩擦式提升机工作原理103.2多绳摩擦式提升机主要结构103.3多绳摩擦式提升机的优缺点：113.4.多绳摩擦式提升机异常情况11第四章 多绳摩擦式提升机快速换绳系统134.1传统换绳方法及缺点134.2 新换绳方案概况1342.1 换绳方案134.2.2 换绳前准备工作134.2.3 换绳方案实施134.3注意事项154.4.结论16总 结17参考文献185王兆行主编，矿井提升机械设计.北京：机械工业出版社，1989186国产

8、矿井提升机的现状及发展趋势. 煤矿机械 2008年04期187国内外矿井提升机的现状与发展. 煤矿机电 2009年08期188杜春艳，靳占亭，提升机司机.北京：煤炭工业出版社。2007189国家安全生产监督管理局，煤矿安全规程.北京：煤炭工业出版社，20061810洪晓华，矿井运输提升.徐州：中国矿业大学出版社。20051811马新民，矿山机械.徐州：中国矿业大学出版社，20021812齐允民，煤矿大型设备维修与安装.太原：山西人民出版社，19861813唐殿全，煤矿机械修理与安装.北京：煤炭工业出版社，19941814王志甫，固定机械与运输设备. 徐州：中国矿业大学出版社，20061815于

9、励民，仵自连，矿山固定机械选型使用手册. 北京：煤炭工业出版社，20071816张复德，矿井提升设备. 北京：煤炭工业出版社，20081817徐从清，矿山机械，徐州：中国矿业大学出版社，20091818梁南丁，王红俭矿山机械设备电气控制. 北京：煤炭工业出版社,20071819梁南丁，周斐，矿山机械设备电气控制. 徐州：中国矿业大学出版社，20091820王清灵，龚幼民，现代矿井提升机电控系统. 北京：煤炭工业出版社,200918致 谢19第一章 矿井提升机1.1 矿井提升机概述矿井提升机是一种大型提升机械设备。由电机带动机械设备，以带动钢丝绳从而带动容器在井筒中升降，完成输送任务。矿井提升机

10、是由原始的提水工具逐步发展演变而来。现代的矿井提升机提升量大，速度高，安全性高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。1.1.1矿井提升机介绍矿山生产的全过程离不开矿山运输和提升工作。因此，运输和提升工作的好坏直接关系到矿山生产能否正常高效进行。如果说运输线路是矿山生产的动脉，那提升设备则是其咽喉，可见其重要性和必要性。提升机是联系井下和地面的主要运输工具，矿井提升工作是整个采矿工程中的重要环节。从地下采出的煤炭、矿石必须提升至地面才有实际应用价值。废石的提升、工作人员、材料及设备的升降等都要靠提升工作来完成。矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、

11、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。 我国目前广泛使用的有单绳缠绕式双圆柱卷筒提升机和多绳摩擦式提升机两种。根据井筒条件（竖井或斜井）及选用的提升容器和提升机的类型不同，可组成各种不同的矿井提升系统。1.1.2矿井提升机生产过程矿井提升机是沿井筒提运矿石和废石、升降人员、下放材料和工具的设备。提升容器有罐笼和箕斗。根据井筒倾角的不同,提升容器分为立井用和斜井用两种.立井用提升容器主要是箕斗和罐笼,箕斗分为底卸式、侧卸式和翻转式,罐笼分为普通罐笼和翻转罐笼。斜井箕斗分为翻转式和后壁卸载式两种。罐笼可用来提升矿石、人员、材料与设备等，但是箕斗不能用来提升人员。不同类型矿井提升机的工作方式和工作环境

12、各有所相同，但其根本的工作原理是相似的。通过滚筒或齿轮的旋转带动皮带或链条升降，从而实现箕斗或罐笼的升降，在井下和地面之间往复运动，进行对煤和人员、货物的运输。1.1.3矿井提升机的特点（1）.安全性所谓安全性，就是不能发生突然事故。由于矿井提升设备在矿山生产中所占的地位十分重要，其运转的安全性，不仅直接影响整个矿井的生产，而且还涉及人员的生命安全。因此各国都对矿井提升设备提出了极严格的要求。在我国这些规定包括在煤矿安全规程只中。（2）.可靠性所谓可靠性，是指能够可靠地连续长期运转而不需在短期内检修。矿井提升设备所担负的任务十分艰巨，不仅每年要把数十万吨到数百万吨的煤炭和矿石从井下提升到地面，

13、而且还要完成其他辅助工作。一个年产150万吨的矿井，停产一天就要损失大约20万元。因此矿井提升机至少要服务二十年以上而不需大修。（3）.经济性矿井提升设备是矿山大型设备之一，功率大，耗电多，大型矿井提升机的功率超过1000KW。因此矿井提升设备的造价以及运转费用，也就成为影响矿井生产技术经济指标的重要因素之一。1.1.4矿井提升机的发展现状矿井提升机作为矿山企业的关键机电设备，对于矿山的高效，安全生产与经济的运营有极其重要的作用，他不仅装机容量大，是矿山的主要耗电大户，而且他作为一个典型的位势力矩负载，要求其拖动电动机在其机械特性的四个象限内频繁周期性地进行启动，制动和方向运行。对其在运行过程

14、中的加速度，减速度以及个运行阶段的行程和最后的停车位置都有精确的要求和严格的限制，因为提升机始终是电力拖动与控制的典型应用装置和研究对象，正确处理好矿井提升机的系统极其自动化问题，对保证矿井的生产，安全和效益具有重要意义。1.1.5 矿井提升机的发展趋势 近几十年来，随着各种新技术在矿用提升设备上的运用，提升设备的结构、制动方式和自动控制等方面都有了很大的改进，总的发展趋势为：（1）、矿井提升机在总体上向大负载、高速度、大型化方向发展。为了确保提升设备无事故运行，在提升设备有可能出事故的各个重要环节上，设有各种检测、控制、保护装置。为了提高生产效率，消除操作上的人为因素，在提升设备上配备全自动运行控制装置。（2）、无论是煤矿还是金属非金属矿山，无论是国内还是国外，随着矿井开采深度的加大，提升的井筒越来越深，缠绕式提升机由于受缠绕层数的限制，已不能满足开采的需要，因而逐渐被多绳摩擦式提升机所代替。 （3）、提升设备电气控制技术发展迅速。目前，直流提升系统已经向直流整流装置+编码测速技术+PLC+PLC独立保护+工业电视+计算机监控+网络的方向发展；交流提升系统是向变频技术+编码测速技术+PLC+PLC独立保护+工业电视+计算机监控+网络的方向发展；电气控制技术的发展使提升机的控制更加自动化，各种保护功能更加齐全，操作更简单，有效地提高了提升系统运行的稳定性和安全可靠性。