矿山机械设备考试复习资料 下载本文

矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石 、升降人员和设备,下放材料大型机械设备。它是矿山井下生产系统和地面工业广场相联接的枢纽,是矿山运输的咽喉。因此,矿井提升设备在矿山生产的全过程中占有极其重要的地位。

矿井提升设备的主要组成部分是:

1.提升容器

2.提升钢丝绳

3.提升机(包括拖动控制系统)

4.井架(或井塔)

5.天轮及装卸载设备等

提升机设备的分类

按用途 主井提升和副井提升

按提升容器 箕斗提升设备和罐笼提升设备

按提升机类型 缠绕式和摩擦式

按拖动方式 交流提升设备和直流提升设备

按井筒的角度 立井提升设备、斜井提升设备和露天矿斜坡提升设备

在矿井提升中,根据用途不同有提升钢丝绳(主绳),平衡钢丝绳(尾绳),罐道钢丝绳,防撞钢丝绳,防坠器的制动钢丝绳和缓冲钢丝绳等。

1. 矿用提升钢丝绳都是丝→股→绳结构,即先由钢丝捻成绳股,再由绳股捻成绳,

2. 钢丝的韧性:有特号、Ⅰ号、Ⅱ号三种。提物可用特号和Ⅰ号,提人必须用特号!

3. 抗腐能力:有镀锌钢丝(钢丝表面镀锌)和光面钢丝(钢丝表面未镀锌)。

4. 绳芯的结构和作用:

1)结构:绳芯由金属绳芯和纤维绳芯,金属绳芯由钢丝制成,纤维绳芯由创麻、黄麻等制成。

2)作用:

a 支持绳股,保持钢丝绳的截面形状,减少钢丝的挤压和变形,减少绳段间钢丝的接触应力。 b 绳芯富于弹性,在钢丝绳弯曲时,允许绳股间和钢丝间有相对移动,以缓和弯曲应力,使钢丝富有韧性。

c 贮存润滑油,预防钢丝内部锈蚀,减少钢丝间的摩擦。戈培油 。

钢丝绳芯的特性:

1、 金属绳芯钢丝绳破断力大,抗冲击及抗挤压性能好,耐高温。

2、 天然纤维芯(棉纱、黄麻、剑麻)储油多,钢丝绳在工作时,内部有足够的润滑,并防止钢丝绳锈蚀。

3、 合成纤维芯(聚乙烯、聚丙烯)具有韧性好、不吸水、耐酸、耐碱、耐挤压和耐磨损等优点。钢丝绳在动载荷使用

(1)依绳股在绳中的捻向来分,有:左捻钢丝绳,即股在绳中以左螺旋方向捻绕;右捻钢丝绳,即股在绳中以右螺旋方向捻绕。

(2)依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分,有:同向捻(顺捻)钢丝绳,即股和绳的捻制方向相同;交叉捻(逆捻)钢丝绳,即股和绳的捻制方向相反。

习惯上又把以上两种分类方法结合起来,分为右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四种。

(3)依钢丝在股中的接触情况分,钢丝在绳股中的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。 点接触式钢丝绳,股中内外层钢丝以等捻角不等捻距(跨越捻)来捻制,一般以相同直径的钢丝来制造,钢丝间呈点接触状态,如图2-3(a)所示。

线接触式钢丝绳,股中内外层钢丝以等捻距不等捻角(等距离)来捻制,一般以不同直径的钢丝来制造,线间呈线接触状态,如图2-3(b)所示。

面接触式钢丝绳:为了改善丝间的接触状态,将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工,使钢丝产生塑性变形,形成钢丝间呈面接触状态,然后再捻制成绳,称为面接触式钢丝绳,所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳

密封钢丝绳和半密封钢丝绳,如图2-2(e),(f)所示。这种绳属于单股结构,最外一层是用异形钢丝彼此互相锁住,它的特点是密实、表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、弹性伸长小,但挠性差、制造技术复杂,适用于作罐道绳

表面:光面钢丝绳用NAT表示,镀锌钢丝绳用ZBB ZAB ZAA表示。

绳芯:纤维芯用FC表示(其中天然纤维芯用NF表示,合成纤维芯用SF表示,如:聚丙烯用PP表示,聚乙烯用PE表示)。金属绳芯用IWR表示,金属股芯用IWS表示。

捻法:右交互捻用ZS,左交互捻SZ

钢丝绳完整的表示方法

Qmax?Q?g?Qz?g?p?Hc

三、提升钢丝绳选择使用

选择原则是:绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕,故应选右捻绳,目的是防止钢丝绳松捻;多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损,一般选左、右捻各一半。

还应考虑如下因素:

(1)在井筒淋水大,水的酸碱度较高且处于出风井中的提升钢丝绳,因腐蚀严重,应选用镀锌钢丝绳;

(2)以磨损为主要损坏原因时,如斜井提升,采区上、下山运输等,应选用线接触圆形股或

外层钢丝绳较粗的或面接触钢丝绳。如6×7,6×(19)或三角股等;

(3)以弯曲疲劳为主要损坏原因时,应优先选用线接触式或三角股钢丝绳,如6T(25); 6W(19)等;

(4)立井提升和斜井箕斗提升,宜采用同向捻,且多用右同向捻;多绳提升时,左、

右捻各半;斜井串车提升,宜采用交互捻。

(5)用于高温和有明火的地方,如煤矿矸石山等,应选用金属绳芯钢丝绳。 (6)绳罐道和凿井提升绳应选用不旋转绳。 一、单绳缠绕式提升钢丝绳计算(主井,无尾绳)

示意图中

Hc=Hj+HS+HZ

Hc——钢丝绳悬垂长度,m

Hj——井架高度, m

箕斗提升:Hj=30-35m;

罐笼提升:Hj=15-25m;

HS——矿井深度, m;

HZ——装载高度,

箕斗提升:HZ=18-25m;

罐笼提升:HZ=0

由立井单绳缠绕式提升系统示意图可以看出,钢丝绳最大静载荷位于A点,当重容器位于井底装载位置时,有Qmax

式中:QZ——容器自重,kg;

Hc——钢丝绳悬垂长度,m

Q——一次提升量,kg;

p——钢丝绳每米重力,N/m;

钢丝绳的破断力应该是钢丝绳的抗拉强度B(N/cm2)乘以钢丝绳断面积之和S0(cm2),根据《煤矿安全规程》的规定:

S0和p′之间的关系: p′ =100 ?0 S0 N/m ,

?0——平均比重, 近似取?0 =0.09N/cm3,

将S0= p′/100 ?0代入(2-3)式,得:

计算出钢丝绳每米重力p′后,可以从钢丝绳规格表中选每米重力稍大于p′的钢丝绳,并查出其全部钢丝的拉断力之和 Qd 验算是否满足安全系数要求 (由于p变大,?0不一定是0.09N/cm3) 。

Qd——钢丝破断拉力总和,N;查钢丝绳规格表。

2、升降人员和物料用的钢丝绳:升降人员时不得小于9;提升物料时不得小于7.5;混合提升时不得小于9;

3、专为升降物料用的钢丝绳不得小于6.5。

一、《煤矿安全规程》对提升钢丝绳运转维护的要求:

(1)必须符合规定的绳轮直径和绳径比;

(2)绳槽直径要符合要求;

(3)缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑,润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求:摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳油(戈培油);

(4)严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记,以防该处的钢丝绳得不到良好的润滑而发生腐蚀断丝;

(5)钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按要求去做;

(6)对提升钢丝绳必须每天以O.3m/s的速度进行认真检查,并记录断丝情况,有关断丝和钢丝绳断面缩小的极限要求可见《煤矿安全规程》有关规定;