提升機(jī)發(fā)展概述

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1、提升機(jī)發(fā)展概述 河南理工大學(xué)機(jī)械廠 2009年 1月 圖 1為塔式多繩摩擦提升機(jī)罐籠提升系統(tǒng)和圖 2為 單繩纏繞式提升機(jī)箕斗提升系統(tǒng)。 主要由提升容器、提升鋼絲繩、提升機(jī)、天輪、 井架、裝卸載設(shè)備及電氣設(shè)備等組成。 礦井提升設(shè)備的組成 按卷筒直徑和用途分類 按主要結(jié)構(gòu)型式分類 提升機(jī)的分類 提升機(jī)是礦井的主要設(shè)備，用于升降人員 和物料。在煤礦對大型提升機(jī)（滾筒直徑大于 2米以上）稱提升機(jī)，對滾筒直徑小于 2米的提 升機(jī)俗稱提升絞車。按工作原理分為：單繩纏 繞式礦井提升機(jī)和多繩摩擦式礦井提升機(jī)。 多繩摩擦式提升機(jī) 我廠生產(chǎn)的 2米單、雙筒單繩纏繞式礦井提升機(jī) 如今，在世界范圍內(nèi)運(yùn)行的提升機(jī)，最

2、大速度達(dá) 20 25m/s；一次提升量達(dá) 50t；電機(jī) 容量己超過 10000kw；井深超過 2000m(分段提 升超過 3600m)。由于礦井生產(chǎn)的強(qiáng)化和集中 化，一些礦井為了滿足生產(chǎn)量及不同提升任務(wù) 的要求，常在一個井筒安裝多臺提升機(jī)，例如 瑞典的基魯那礦，在一個矩形提升塔上安裝 12 臺多繩摩擦提升機(jī)，采用集中控制。 提升機(jī)的發(fā)展 中低壓及中高壓盤式制動器及液壓站的應(yīng)用； 硬齒面行星齒輪傳動等的應(yīng)用； 內(nèi)裝同步電機(jī)主軸裝置的問世 (德國西門子公司 )； 零部件設(shè)計(jì)中 CAD CAM及有限元法的應(yīng)用； 隨著現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步及采礦工業(yè)的發(fā)展，提升 設(shè)備在機(jī)械結(jié)構(gòu)、工藝、設(shè)計(jì)理論及方法、拖動 控制

3、及安全監(jiān)測等方面都有了很大發(fā)展。 例如： 利用系統(tǒng)工程方法進(jìn)行提升系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及 改造、提升系統(tǒng)仿真都取得了較新成就 ； 拖動類型除異步電動機(jī)拖動調(diào)速、直流電動 機(jī)調(diào)速外，交流變頻器供電、同步電動機(jī)拖 動方式已在大型提升機(jī)中應(yīng)用； 可編程序控制器構(gòu)成的提升工藝控制、安全 回路、監(jiān)視回路、行程控制器、制動控制以 及井筒信號系統(tǒng)，在工業(yè)技術(shù)發(fā)達(dá)國家已有 典型產(chǎn)品。 單繩纏繞式提升機(jī)適用于淺井及中等深 度礦井。深井及大終端荷載時，鋼絲繩直徑和 卷筒容繩面積要求很大，這將導(dǎo)致提升機(jī)體積 龐大，給制造、使用帶來一定不便，限制了單 筒纏繞式提升機(jī)在深井條件下的使用。所以 深井多使用多繩摩擦式提升機(jī)。 我國

4、纏繞式提升機(jī)及提升絞車型號發(fā)展過程 纏繞式提升機(jī)的發(fā)展是為適應(yīng)我國礦山建設(shè)的 需要，國產(chǎn)提升機(jī)大致可分為仿蘇、改進(jìn)及自行設(shè) 計(jì)等四個階段。 19531958年期間生產(chǎn)仿蘇產(chǎn)品 BM 系列提升機(jī)； KJ系列提升機(jī)是 19581966年期間生產(chǎn) 的仿蘇改進(jìn)產(chǎn)品； JKA系列是在 KJ型基礎(chǔ)上的改進(jìn)產(chǎn) 品； XKT系列提升機(jī)是 1971年 7月開始生產(chǎn)的自行設(shè) 計(jì)產(chǎn)品，后又改為 XKT-B系列， 1976年，針對 XKT-B 型的不足，對 XKT-B型又進(jìn)行改進(jìn)，并定型為 JK型， JK型是已成批生產(chǎn)的新型礦井提升機(jī)。 各個系列提升機(jī)主軸裝置的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn) KJ型 (BM型 )礦井提升機(jī)主軸裝置結(jié)構(gòu)

5、 仿蘇 KJ型 3m以下仿蘇 BM型， 3m以上仿 蘇 型 ， 1953年撫順重機(jī)廠生產(chǎn)， 1958年 洛礦開始生產(chǎn)， 1965年停產(chǎn)，共計(jì) 900臺。 KJ型（ BM型）提升機(jī)主軸裝置 1-切向鍵 2-制動輪 3-筒殼 4-木襯 5-錐齒輪 6- 手輪 7-主軸 8-小絞輪 9-蝸輪 10-蝸桿 11-支架 主軸裝置采用鑄鐵法蘭盤； 調(diào)繩裝置為手動蝸輪蝸桿式； 制動器為角移式； 液壓傳動裝置為手動杠桿控制的三通閥和電磁 鐵控制的四通閥； 深度指示器為機(jī)械牌坊式； 減速器為軟齒面漸開線人字齒輪減速器。 KJ型（ BM型）雙筒提升機(jī)主軸裝置 1-切向鍵 2-筒殼 3-主軸 4-制動輪 5-蝸輪

6、6-切向鍵 7-銅軸 套 8-螺桿 9-調(diào)整環(huán) 10-軸 11-蝸桿 12-心軸 13-壓緊螺母 14-手輪 15螺母 JKA型礦井提升機(jī)主軸裝置結(jié)構(gòu) KJ型的修改產(chǎn)品 ,1968 1971年生產(chǎn)約 190 臺，單筒主軸裝置與 KJ型基本相同。 雙筒主軸裝置主要有下列區(qū)別： KJ型的兩制動輪在兩個卷筒中間而 JKA型在 兩卷筒的兩外側(cè) ； 調(diào)繩裝置為電動蝸輪蝸桿式 ； 制動器為綜合式，改善了閘瓦的磨損情況 ； 液壓傳動裝置為手動控制的低壓電液調(diào)節(jié)閥和 電磁鐵控制的安全三通閥，操縱省力，易于實(shí) 現(xiàn)自動化和半自動化控制 ； 減速器采用圓弧形人字齒輪減速器，提高了承 載能力并減輕了重量 。 JKA型

7、雙筒提升機(jī)主軸裝置 1.傳動螺桿 2-摩擦片式離合器 3-小蝸輪對 4-木襯 5-筒殼 6-制 動輪 7-切向鍵 8-主軸 9-軸 10-蝸桿 11-切向鍵 12-心軸 13-蝸輪 14-小電動機(jī) 15-傳動螺母 XKT型、 JK型礦井提升機(jī)主軸裝置結(jié)構(gòu) XKT型 1969年設(shè)計(jì)，該型產(chǎn)品焊接式滾 筒、厚殼彈性支撐結(jié)構(gòu)，切向鍵聯(lián)結(jié)主軸與支 輪、摩擦傳遞動力、盤型制動器、軸向齒輪調(diào) 繩離合器、滑動軸承、由于使用了不成熟的數(shù) 字式深度指示器、尼龍瓦、單面盤型閘、減速 器承載能力低、閘瓦磨損快、單套液壓系統(tǒng)、 金屬水冷電阻等，技術(shù)問題較多，于 1972年停 產(chǎn)。 XKT-B型是 XKT型的改進(jìn)。 1

8、972 1976年生產(chǎn)， 約 530臺，針對 XKT-B型的不足， 1976年，對 XKT-B 型進(jìn)行改進(jìn)，并定型為 JK型。 這兩種系列主軸裝置的卷筒全部采用 Q345(16Mn)鋼板焊接而成，卷筒內(nèi)部設(shè)有支環(huán)屬于 彈性支撐結(jié)構(gòu)。 單筒主軸裝置由卷筒、主軸、主軸承、左右輪 毅等組成。主軸承為滑動軸承。左輪轂與主鈾為滑動 配合，右輪轂是壓配在主軸上，并用強(qiáng)力切向鍵與主 軸固定。卷筒與右輪轂的聯(lián)接全部采用精制配合螺栓， 卷簡與左輪轂的聯(lián)接采用數(shù)量各為一半的精制配合螺 栓和普通螺栓。 雙筒主軸裝置由主軸、主軸承、兩個卷 筒、四個輪轂、調(diào)繩離合器等主要零部件組成。 固定卷筒裝在主軸的傳動側(cè)，其與輪轂

9、的聯(lián)接 與單筒主動裝置相同。游動卷筒在主軸的非傳 動側(cè)，游動卷筒與游筒有支輪的聯(lián)接采用數(shù)量 各一半的精制配合螺栓和普通螺栓。采用液壓 齒輪式快速調(diào)繩裝置，調(diào)繩省力省時。采用圓 盤制動系統(tǒng)（包括圓盤式制動器和液壓站兩部 分）。 XKT系列礦井提升機(jī)與 KJ和 JK（ A）系列 比較，有以下的優(yōu)點(diǎn)： 提升能力平均提高 25%，重量平均減輕 25%； 采用一些新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，如：盤式制動器、 液壓站、快速調(diào)繩裝置、微拖動裝置等； 通用化程度高 。 XKT型、 JK型單筒提升機(jī)主軸裝置 1-主軸承 2-潤滑油杯 3-左輪轂 4-主軸 5-輻板 6-擋繩板 7-木襯 8-筒殼 9-制動盤 10-精制螺栓

10、 11-右輪轂 12-切向鍵 XKT型， JK型雙筒提升機(jī)主軸裝置 1-密封頭 2-主軸承 3-游動卷筒左輪轂 4-齒輪式調(diào)繩離合器 5-游動滾筒 6、 14-潤滑油杯 7-尼龍?zhí)?8-擋繩板 9-筒殼 10-木襯 11-銅制軸套 12-游動卷筒右輪 轂 13-固定卷筒左輪轂 15-固定卷筒 16-制動盤 17-精制螺栓 18-固定卷筒右輪轂 19-切向鍵 20-主軸 21-切向鍵 22-外齒輪 23-內(nèi)齒輪 24-輻板 25-角鋼 26-聯(lián)鎖閥 27-調(diào)繩液壓缸 28-油管 JKA JKE型 1978年后的提升機(jī)主要特征： & 調(diào)節(jié)范圍寬、安全性高、具有二級制動； 硬齒面、高精度、結(jié)構(gòu)緊湊、

11、重量輕、體積小的行星 齒輪減速器； & 緩沖性好，裝拆方便的高彈性套式棒銷聯(lián)軸器； & 徑向齒塊式調(diào)繩離合器； 無鍵聯(lián)結(jié)（ A結(jié)構(gòu)）和無輪轂聯(lián)結(jié) (B結(jié)構(gòu) )的提升機(jī) 主軸、高強(qiáng)度螺栓聯(lián)結(jié)； & 大型球面滾子軸承代替滑動軸承； & 高摩擦系數(shù)、高耐磨性的閘瓦； 可控硅動力制動、可控硅低頻制動； 卷筒與制動盤為兩半裝配式結(jié)構(gòu)； & 使用帶繩槽、過渡繩楔的工程塑料襯板、 （注：帶 &號表示我廠產(chǎn)品具有該項(xiàng)技術(shù)） 本系列主軸裝置有 A、 B兩種不同的結(jié)構(gòu)形 式，分別為卷筒上帶木襯、筒殼上方直接加工出 繩槽兩種結(jié)構(gòu)。 A種形式固定卷筒兩支輪與主軸 為過盈配合，卷筒輻板與支輪為高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接； B種形式

12、為主軸上直接鍛制出兩個法蘭盤，用高 強(qiáng)度螺栓與卷筒輻板聯(lián)接。卷筒和制動盤為兩半 裝配式結(jié)構(gòu)，安裝時現(xiàn)場不再焊接和加工制動盤。 主軸承采用調(diào)心滾子軸承。調(diào)繩離合器均采用徑 向齒塊離合器結(jié)構(gòu)，該裝置由齒塊、齒圈等工作 機(jī)構(gòu)，液壓缸、移功轂等驅(qū)動機(jī)構(gòu)，操作閉鎖等 控制機(jī)構(gòu)三部分組成。該新結(jié)構(gòu)可滿足調(diào)繩過程 中安全、精確、快速、可靠的使用要求。 2JKA型雙筒提升機(jī)主軸裝置 1-滾動軸承 2-調(diào)繩離合器 3-連接螺栓 4-制動盤 5-銅套 6-繩槽結(jié)構(gòu) （在筒殼上直接加工出） 7-游動卷筒 8-固定卷筒 9-高強(qiáng)度螺栓 10-木襯繩槽 11-支輪 12-圓錐齒輪 2JKE型雙筒提升機(jī)主軸裝置 1-滾動

13、軸承 2-調(diào)繩離合器 3-連接螺栓 4-制動盤 5-銅套 6- 游動卷筒 7-繩槽結(jié)構(gòu)（筒殼上加工） 8-固定卷筒 9-高強(qiáng)度螺栓 10-圓錐齒輪 11-木襯結(jié)構(gòu) 12-調(diào)繩對齒標(biāo) 1986年提升機(jī)的新技術(shù)： 多水平監(jiān)控器、硬齒面減速器。 1990年后技術(shù)：接觸器被真空接觸器、晶閘管開關(guān)電路替 代；繼電器被計(jì)算機(jī)編程的無觸點(diǎn)系統(tǒng)替代、晶閘管整流的 大功率低速直流直連電動機(jī)拖動在礦上廣為使用；數(shù)字電路、 數(shù)字式深度指示器的使用。 說明：近幾年的提升機(jī)技術(shù)發(fā)展，在機(jī)械部分無太大的變化， 主要是在電控系統(tǒng)，較為先進(jìn)的 PLC控制代替原來的繼電器 技術(shù)， BP調(diào)速代替原來的串接電阻的調(diào)速方式。 正向著

14、體積小、重量輕、提升運(yùn)輸能力大、效率高、 性能穩(wěn)定、安全可靠、自動化、智能化的方向發(fā)展。 名稱及類別 分等依據(jù) 國際水平 1、內(nèi)裝電機(jī)式、低速直聯(lián)式多繩提升機(jī)； 2、大型直聯(lián)單繩（ 5M及以上）多繩（ 4*4.5以上）提升機(jī)； 3、交 交變頻同步電機(jī)拖動或晶閘管全數(shù)字直流傳動系統(tǒng)； 4、 PLC控制、帶監(jiān)視器、有完善的安全保護(hù)監(jiān)測； 5、恒減速制動系統(tǒng)； 6、參考機(jī)型： 80年代以來引進(jìn)的 ABB、 AEG、 SIEMENS、和 GHH、 SIMAGER產(chǎn)品。 國內(nèi)先進(jìn)水平 1、直聯(lián)單、多繩提升機(jī)； 2、行星齒輪減速箱及卷筒帶繩槽的單繩提升機(jī)； 3、有二級制動功能的盤式制動器； 4、直流為晶閘管模擬量控制，交流采用 PLC監(jiān)控系統(tǒng)，高壓真空換向器，低壓真空磁力起 動器； 5、有多水平控制器。 國內(nèi)一般水平 1、一般單、多繩提升機(jī)； 2、平行軸減速器； 3、盤型閘或經(jīng)改造后具有二級制動功能彈簧閘； 4、具有電氣制動功能的交流電控，直流電控； 5、保護(hù)齊全。 國內(nèi)落后水平 1、 60年代及以前生產(chǎn)的交流提升機(jī)； 2、蘇制、仿蘇聯(lián)角移閘提升機(jī)； 3、 50年代及以前進(jìn)口的 3M及以下提升機(jī)； 4、安全保護(hù)不全，不符合煤礦安全規(guī)程第 402條的。 國內(nèi)外提升機(jī)技術(shù)水平對比： 謝謝！