矿井提升机主轴及其深度指示器设计

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1、第一节钢丝绳的选择钢丝绳是矿井提升设备的主要组成部分，它关系到提升设备的安全可靠地运行；也是矿山钢材消耗量较大的项目之一。正确的选择钢丝绳，不仅有助于矿井的安全生产，而且将可以节约大量的优质钢材。生产矿井几十年来的实践经验以及国外的经验证明，必须根据不同的工作条件，相应选用不同结构的钢丝绳，才能取得较好的经济效果。提升钢丝绳的有关规定：1）《规程》规定：立井提升宜采用同向捻的提升钢丝绳，平衡尾绳采用圆股钢丝绳时，其与提升容器的连接装置应为转环式。2）《规程》规定：专为升降人员以及升降人员和物料用的提升钢丝绳，钢丝绳的韧性不低于特号钢丝的韧性标准

2、，专为升降物料和平衡用的，不得低于Ⅰ号钢丝的韧性标准。提升钢丝绳的一些实践经验：为了合理地选择提升钢丝绳的品种结构，对一些生产矿井实践经验总结个对比的经验介绍如下：1）当井筒中淋水较大或淋水的酸碱度较高，在作为回风井的井筒中提升时，应该选用镀锌钢丝绳，这对于防锈防腐有很好的效果。2）立井中使用圆股钢丝绳时，从钢丝绳的受力状态分析并为生产实践证实，同向捻钢丝绳较交互捻钢丝绳具有较长的寿命。3）立井提升钢丝绳的强度损失，主要是由于疲劳产生的断丝，造成钢丝绳报废。在这种条件下，异形股钢丝绳和线接触钢丝绳和圆股钢丝绳相比具有较长的寿命。副井提升作业多种

3、多样，应以最大的终端重力计算和选择钢丝绳。对提矸，运人和下料三种最经常的情况进行比较。对提矸时以终端重力最大，故以此选择钢丝绳，但需对提人时的安全系数进行校验。对于下放大件设备，也需对照具体情况进行核算，必要时采取相应措施以保证提升的安全。一车矸石为矿车的额定载重1.5t，因此提矸时的一次提升重量为：　　Q=4×1.5t=6t提人时，每人重量按70kg计算，其终端有效质量为：Q人=（98+72）×70kg=11900kg提升高度H=415m尾绳环高度Hh=15m初估井塔高Hj=22m钢丝绳最大悬垂长度Hc=Hj+Hh+H=15+22+415=4

4、52m主钢丝绳安全系数：升降物料时：ma≥8.2-0.0005Hc=8.2-0.0005×452=7.97升降人员时：ma≥9.2-0.0005Hc=9.2-0.0005×452=8.97　　拟用四绳摩擦提升机，n1=4，因为副井用于升降人员，取钢丝绳抗拉强度σB=1850N/mm2主绳每根每米重　　选用三角股钢丝绳作主绳，绳6×37股-1850-34.5-特-镀锌-顺捻，左捻和右捻各两根，单根每米重=42N/m，直径d=34.5mm，绳中最粗钢丝绳直径δ=1.6mm，全部钢丝拉断力之和Qd=825000N尾绳多采用等重尾绳或重尾绳，设尾绳根数

5、n2=2，则每根尾绳每米重：考虑到扁钢丝绳造价高，尽量选用不旋转钢丝绳，由于货源问题，可暂选用普通圆股钢丝绳充当尾绳，加强日常维护。暂选绳6×37-1550-52-Ⅰ-镀锌，左右捻各一根，每根每米重=94.36N/m，直径d=52mm，由于两根尾绳的每米重力大于四根主绳每米重，因此该提升系统为重尾绳提升系统，尾绳和主绳每米重力差为：△=2q-4p=2×94.36-4×42=20.72N/m对于重尾绳提升系统，由于重罐位于井口时主绳中的静张力最大，故以此验算主绳的安全系数提矸时，==7.79<7.97所选钢丝绳不合适，应重新选择，知道满足要求为止

6、。重新选择，选用三角股钢丝绳，绳6×37股-1850-43-特-镀锌-顺捻，左捻和右捻各两根，单绳每米重P=65.5N/m，直径d=43mm，δ=2.0mm，Qd=1285000N尾绳采用6×37-1550-65-Ⅰ-镀锌，左、右捻各一根，q=147N/m，d=65mm△=2q-4p=2×147-4×65.5=32N/m可按重尾绳提升系统计算主绳安全系数校验提矸时，ma=10.7>7.97提人时，ma=10>8.97主绳的实际安全系数均大于允许最小值，所选钢丝绳可用。第二节多绳摩擦提升机的选择多绳摩擦式提升机的主要部件有主轴、主导轮、主轴承、车

7、槽装置、减速器、深度指示器、制动装置及导向轮等。多绳摩擦提升机提升系统示意图如下：多绳摩擦提升机的优点：在国内外，多绳摩擦提升机飞跃发展，其发展速度远远超过单绳缠绕式提升机，这是由于它具有以下的优点：1、提升容器及静载荷由多根钢丝绳共同承担，提升钢丝绳直径较小，主导轮直径及整个机器尺寸都相应缩小，设备重量也减轻了。2、由于提升容器是同时悬吊在多根钢丝绳上，这些钢丝绳一般不会同时拉断，故可以不设防坠器。3、主导轮直径的缩小，系统的惯量和主轴上的扭力矩也随之减小，因而可以使用高速电动机和重量较轻的减速器，电动机功率和电能消耗也都相应降低。4、提升钢

8、丝绳的根数是偶数，且由左向捻和右向捻各一半组成，可以相互抵消钢丝绳运行中松捻的扭力，减轻了提升容器对罐道的运行阻力的，因而延长了罐道及罐耳的使用寿命。