矿井提升机系统介绍
2 矿井提升机的发展
矿井提升机是一种大型绞车。用钢丝绳带 动容器(罐笼或箕斗)在井筒中升降,完成输 送物料和人员的任务。矿井提升机是由原始的 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,已发展成为电子计算机 控制的全自动重型矿山机械。
3 提升机的任务
1)提升有用矿物,矿石、煤炭。
四、提升系统的主要组成及各部分介绍
矿井主提升系统主要组成
矿井提升机的系统并非只是上面所示的提升
机部分,它还包括润滑系统、机械传动系统、 观测与操纵系统、拖动控制和自动保护系统 以及制动系统等。
提升机
主轴 装置
减速器
电机
液压制 深度 动系统 指示器
电控 系统
滚筒 部件
调绳 离合器
盘形 液压站 制动器
盘形制动器 制动器是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的 部分,分为盘式和块式; (1)结构
1、盘形制动器 2、闸瓦磨损和弹簧疲劳开关 3、高压油管 4、制动器支架 5、渗漏油管 6、油管开关 7、集油瓶 8、高强度螺柱及螺母
(2)工作原理 盘形制动器由闸瓦、碟型弹簧、 液压组件、带筒体的衬板和制 动器体等组成,由碟型弹簧提 供制动力,用液压站提供的高压油实现松闸。
4 提升机速度图
矿井提升机的工作过程是提升容器在井筒中往返运动的过程, 通常以提升容器的运动速度与时间的关系来表示其运动规律, 称为速度图。 (1)加速阶段tl:两个提升容器离开卸载曲轨,以较大的加速度 al运行,直至最大提升速度V。 (2)等速阶段t2;此阶段中两个提升容器以不变的速度V在井筒 中运行。 (3)减速阶段t3:此时上升的提升容器已接近井口,下降的提 升容器接近装载点,应减速,减速度为a3,直至速度降至V4 。 (4)爬行阶段t4:此时提升容器进入卸载曲轨,为减少冲击, 容器以低速V4进行“爬行0”。 (5)停车休止阶段t5:此时提升机刹车,停止运行。
2 摩擦式提升机的工作原理
摩擦式提升机的工作原理是利用摩擦传递动
力。钢丝绳搭放在摩擦轮的摩擦衬垫上,提 升容器悬挂在钢丝绳的两端,在容器底部还 悬挂平衡钢丝绳。提升机工作时拉紧的钢丝 绳以一定的正压力紧压在摩擦衬垫之间便产 生摩擦力。在这种摩擦力的作用下,钢丝绳 便跟随摩擦轮一起运动,从而实现容器的提 升或下放。
作用:
电控设备用以对矿用提升绞车进行启动、加速、匀速、减速进行控制,且具 有必要的电气保护和联锁装置。
1、普通电控
主要配置:定子屏、转子屏、继电器屏、动力制动 屏、控制屏、金属电阻器 工作原理:串电阻调速方法是在绕线式异步电动机 的转子回路内接入金属电阻,用控制器逐步切除电 阻的方法进行调速。异步电机+转子串电阻加速+高 压接触器换向+动力制动减速。 优 点:一次性投入成本小,设备简单维修方便。 缺 点:设备运营后资源浪费,调速性能差。
2 矿井提升设备的分类
(4)按电气传动形式分为交流式、直流式 (5)按传动形式分为电传动、液压传动 (6)按提升绳的多少分为单绳式、多绳式 (7)按卷筒数分为单筒式、多筒式
三、提升机工作原理及运行曲线
1 缠绕式提升机工作原理
缠绕式提升机是利用钢丝绳在滚筒上的缠 绕和放出,实现容器的提升和下放。钢丝绳的 一端固定在滚筒上,另一端绕过天轮与提升容 器连接,当滚筒由电动机拖动以不同的方向转 动时,钢丝绳或在滚筒上缠绕或放出,以带动 提升容器。 缠绕式双卷筒提升机具有两个卷筒,每个 卷筒上固定一根钢丝绳,钢丝绳在两卷筒上的 缠绕方向相反。
2、PLC变频电控
主要配置:电源柜、操作台、PLC控制柜、变频柜 、测速发电机、轴编码器等 工作原理:采用双PLC控制,满足《煤矿安全规程 》保护双线制要求,除完成绞车手动、半自动运行 过程的逻辑操作外,还通过高速计数器模块接收编 码器发出的脉冲信号,精密计算并显示罐笼(或矿 车)所处位置及速度,并据此提供可靠的软减速点 及过速、软过卷保护。 优 点:系统安全可靠,调速、节能、电机性能好、 工作稳定。
制动装置的有关规定
制动闸瓦同制动轮或制动盘接触面积:盘形制动器 制动时,接触面积不小于60%。 制动闸松闸时,闸瓦同闸轮或闸盘间隙:盘形制动 器不大于2 mm 各类制动器安全制动空行程时间:盘形制动器不能 超过0.3 s 。保险闸或保险闸第一级由保护回路断电 时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间。
六、电控系统
电控系统组成:
系统由电动机正反转回路、转子电阻控制回路、手动可调闸回路、信号指示 回路、故障开车回路、安全联锁保护回路等环节组成。 根据信号的轻重级别不同,把故障细分成三种,思路清晰,便于实际故障查 找与排除。 安全回路:故障发生后,提升机立即抱闸实施机械制动,提升机不能再启动, 直至故障被复位。 电气停车回路:故障发生后,系统将立即实行电气停车。之后,提升机将不 能启动,直至故障被复位。 闭锁回路:故障发生后,仍允许提升机继续完成本次提升。但在本周期完成 之后,提升机将被闭锁,不能启动,直至故障被复位。
2)提升井下生产过程中产生的矸石、煤泥。
3)升降人员、运送设备和下放物料。
二、矿井提升设备的主要组成和分类
1 矿井提升机的主要组成
矿井提升设备的主要组成部分有:提升钢丝
绳、平衡钢丝绳、提升容器、井架、天轮、 井筒设备(包括罐道、罐梁)等组成。 一般的矿井提升机都有两个提升容器,并且 两个提升容器在矿井中做方向相反的直线运 动,即一个提升容器以一定的速度上升时另 一个提升容器以相同的速度下降。
3 多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升机对比
优点
1)摩擦式提升机一般采用多根钢丝绳。在相同条件下, 每根钢丝绳直径较细,摩擦轮直径也相应较小,宽度也较窄 ,整个提升机尺寸减小,质量减轻。 2)由于摩擦轮直径小,在相同提升速度时,可以使用较 高转速的电机和较轻的减速器。 3)多根钢丝绳同时提升,安全性能好。 4)偶数根钢丝绳,钢丝绳捻向是左右各半,消除了提升 容器在提升过程中的转动,减轻了容器罐耳对罐道的摩擦。
五、制动系统
液压站的主要功用: 1)为盘形制动器提供可以无级调节的压力油,以 获得不同的制动力矩,实现工作制动。 2)可根据需要迅速将系统油压降至预先设定的某 一值,保持一定时间后再迅速降到零,实现有二级 制动的安全制动。 3)可据需要解除二级制动,实施只有一级制动的 安全制动 4)液压站可为调绳离合器提供所需要的压力油。
3 多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式提升机对比
缺点
1)对多根提升钢丝绳与平衡钢丝绳的悬挂、调整 、更换、检查和维护工作都比较复杂和困难。 2)由于摩擦式提升机钢丝绳不能做试验,故使用 期限不得超过两年,当一根更换时,为了保持每根 钢丝绳的工作条件相同, 不得不更换全部钢丝绳。 3)钢丝绳外部不允许涂油太多,应用特殊的增磨 脂。
5 提升速度要求
立井中用罐笼升降人员时的加速度和减速度
,都不得超过0.75m/s2,其最大速度不得超 过 v 0.5 H 所求得的数值,且最大不得超 过12m/s。 斜井提升容器升降人员或者物料时的速度, 都不得超过5m/s,并不得超过人车设计的最 大允许速度。升降人员时的加速度和减速度 不得超可分三种即齿 轮离合器、摩擦离合器、 蜗轮蜗杆离合器。我矿提 升机采用的是齿轮离合器
使游动滚筒与主轴连接或脱 开,以便在调节绳长或更换 提升水平时,使游动滚筒与 固定滚筒有相对运动。
二、减速器
提升机减速器的作用: 1)把电机的输出转速降低到滚筒所需要的工作转速。 2)把电机的输出力或扭矩增加到滚筒所需要的力或扭 矩。 常见结构形式: 平行轴齿轮减速器 渐开线行星齿轮减速器
五、矿井提升机保护装置介绍
1 提升装置必须设置的保险装置
(一)防止过卷装置:当提升容器超过正常终端停止位置
0.5m时,必须能自动断电,并能使保险闸发生制动作用。 (二)防止过速装置:当提升速度超过最大速度15%时, 必须能自动断电,并能使保险闸发生作用。 (三)过负荷和欠电压保护装置:设置在配电开关上,在 过负荷和欠电压时配电开关自动跳闸,切断电源,保险闸发 生作用。 (四)限速装置:提升速度超过3m/s的提升绞车必须装设 限速装置,以保证提升容器(或平衡锤)到达终端位置时的 速度不超过2m/s。
三、电机
电机的作用: 为整个工作系统提供动力。
YR
级数 电机中心高 绕线转子三相异步电机
四、深度指示器
深度指示器是矿井提升机的一个重要附属装置。目 前我国提升机应用较多的是圆盘式深度指示器和牌坊 式深度指示器。我矿使用的均是牌坊式深度指示器, 机械式和电子式两种。 作用: 1)向绞车司机指示提升容器在井筒的位置; 2)当容器接近井口停车位置时,发出减速信号; 3)当提升容器过卷时,打开装在深度指示器上的终 端行程开关,切断保护回路,进行安全制动,防止过 卷或过放事故的发生; 4)减速阶段通过限速装置进行限速保护等。
(五)深度指示器失效保护装置:当指示器失效时,能自
动断电并使保险闸发生作用。
1 提升装置必须设置的保险装置
(六)闸间隙保护装置:当闸间隙超过规定值时,能自动
五、制动系统
井口一级安全制动:当发生故障的地点距离停车点
非常近即井口时,制动系统应立即投入一级紧急制 动,盘形制动器的全部油压值迅速回到零,使提升 系统处于全制动状态,确保提升机能可靠地制动, 避免发生过卷或者过放事故。 井中二级安全制动:当电液比例溢流阀出现故障, 不能正常工作,或出现其他不可控事故导致恒减速 制动失效时,需要立即投入二级制动。盘形制动器 的油压迅速降到预先调定的某一值,经延时后,盘 形制动器的全部油压值迅速回到零,使提升系统处 于全制动状态。
矿井提升机系统介绍
主要内容
一.矿井提升机的定义及基本任务
二.矿井提升设备的主要组成和分类 三.提升机工作原理及运行曲线 四.提升系统的主要组成及各部分介绍 五.矿井提升机保护装置介绍 六.矿井提升机检查基本内容 七.成庄矿提升机简介