单绳缠绕式矿井提升机机械改造升级冗余改造方案

一、方案背景矿井提升机作为矿井生产中重要的运输设备，其安全、可靠运行直接关系到矿井的安全生产和经济效益。

为提高矿井提升机的运行效率和安全性，降低能耗，减少故障，特制定本专项方案。

二、方案目标1. 提高矿井提升机的运行效率，降低能耗。

2. 提升矿井提升机的安全性，减少故障发生。

3. 优化矿井提升机的维护保养，延长使用寿命。

三、方案内容1. 提升机改造（1）采用变频调速技术，实现提升机在全频率（0～50Hz）范围内的恒转矩运行，提高调速平滑性，降低能耗。

（2）更换提升机电机，选用高效节能电机，降低能耗。

（3）优化提升机传动系统，提高传动效率。

2. 提升机控制系统升级（1）升级提升机控制系统，实现实时监控、故障诊断和预警。

（2）采用PLC控制，提高控制精度和可靠性。

（3）优化提升机运行参数，实现最优运行状态。

3. 提升机维护保养（1）制定详细的维护保养计划，确保提升机各部件正常工作。

（2）定期对提升机进行清洁、润滑、紧固等保养工作。

（3）对提升机进行定期检查，发现故障及时维修。

4. 提升机操作培训（1）对操作人员进行专业培训，提高操作技能。

（2）加强操作人员的安全意识，确保操作安全。

（3）建立操作人员考核制度，确保操作人员具备上岗资格。

四、方案实施步骤1. 对矿井提升机进行全面检查，评估改造需求。

2. 制定改造方案，包括设备选型、技术路线、施工方案等。

3. 对相关人员进行培训，确保改造工作顺利进行。

4. 进行设备安装、调试，确保改造效果。

5. 对提升机进行试运行，验证改造效果。

6. 制定维护保养计划，确保提升机长期稳定运行。

五、预期效果1. 提升机运行效率提高20%以上，降低能耗。

2. 提升机故障率降低50%，提高安全性。

3. 提升机使用寿命延长20%，降低维护成本。

4. 提高矿井安全生产水平，确保职工生命安全。

本方案旨在提高矿井提升机的运行效率和安全性，降低能耗，为矿井安全生产提供有力保障。

各部门要高度重视，密切配合，确保方案顺利实施。

浅析单绳缠绕式矿井提升机的维修与保养摘要：随着我国矿产资源开发利用水平的提高，单绳缠绕式矿井提升机的应用下维修与保养工作也受到更多关注。

文章主要对单绳缠绕式矿井提升及的应用原理进行分析，并探讨提升机维修与保养的有效策略。

关键词：单绳缠绕；矿井机械；提升机；维修保养引言在开发矿山时，容易出现部分矿物与废弃的石料，而它们都是利用矿山提升设备运输至地面的。

不仅如此，矿山提升设备还负责运送人员与其它工作，而且，如果在地下矿山运行时发生突发状况，矿山提升设备也能够帮助人员顺利逃生。

因此我们看出，在地下开矿时，矿山提升设备是其中非常关键的。

1单绳提升系统的原理及应用单绳提升系统是将两根独立的提升钢丝绳一端分别以正反方向缠绕在两个卷筒上并加以固定，两根钢丝绳的另一端分别穿过井架上两个天轮与提升容器连接，当卷筒正转与反转时实现两个提升容器的升降，用以完成竖井的提升任务。

单绳提升系统的使用主要受限制于单绳缠绕式提升机的容绳量，根据有色金属采矿设计规范中的要求竖井采用单绳缠绕式提升机，升降人员和材料时卷筒上钢丝绳缠绕层数宜缠绕单层，专用升降物料时卷筒上钢丝绳可缠绕2层。

单绳缠绕式提升机工作可靠，结构简单，主要适用于浅井或中等深度的竖井（一般在500～600m左右就要做综合性能比较才能使用），并且终端载荷不能太大。

对于竖井深度较深，终端载荷较大时，提升钢丝绳和提升机卷筒直径就要求很大，造成提升机整体体积过于庞大，提升机在加工制作、运输、使用和占地面积上都造成不必要的麻烦，而且增加了各项成本。

单绳提升系统因为可以调节绳长所以在双容器提升时可用于多中段提升，这是多绳摩擦式提升系统所不具备的优势。

2单绳缠绕式矿井提升机的维修与保养措施2.1定期检查矿山提升设备想要切实确保矿山机械设备能够平稳运行，就应注重定期检查，特别是提升设备的使用效率与质量。

通常而言，常规的做法是三年检测一次。

按照国家的有关规定，在开采矿山时，需严格检测提升装置设备。

第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升是煤矿运输系统中非常重要的一环，其设计的合理与否直接影响着矿井的生产效率和安全性。

本文将对竖井箕斗提升设备的选择设计进行探讨。

首先，竖井箕斗提升设备的选择应考虑以下几个主要因素：1.提升高度：根据煤矿的实际情况，确定提升设备所需的最大提升高度。

提升高度的确定直接决定了提升设备的型号和参数，包括提升速度、额定载荷等。

2.提升能力：根据煤矿的产量和生产需求，确定提升设备的额定载荷。

提升能力的确定需要综合考虑煤矿的年产量、单次提升的煤炭量以及提升设备的可靠性和稳定性。

3.环境条件：考虑到煤矿的特殊环境，如高温、高湿等，需要选择能够适应恶劣环境条件下工作的提升设备，并考虑到设备的防爆性能。

4.安全性：提升设备的安全性是煤矿生产中最重要的考虑因素之一、应选择具备完备的安全保护措施的设备，如安全钳、防坠装置等，确保在突发情况下能够迅速停止设备的运行，并保障人身安全。

5.维护保养：选择易于维护和保养的提升设备，减少设备故障和停机时间。

同时，考虑到提升设备的寿命和抗疲劳性，选择高品质的设备。

在确定了提升设备的选择后，需要进行相应的设计。

以下是竖井箕斗提升设备的一般设计要求：1.结构设计：提升设备的结构设计应满足稳定性、强度和刚度要求，能够承受额定载荷和环境荷载。

设计时需要考虑到提升道路、箕斗和滑轮的结构设计，并确保各个部位的配合良好，运行平稳。

2.动力设计：提升设备的动力设计应满足提升高度和提升能力的要求。

需要选择合适的电机、减速器和制动器，并进行相应的功率计算和传动设计。

3.控制设计：提升设备的控制设计应考虑到提升速度的控制、安全保护措施的设置和故障诊断等。

需要选择合适的控制方式和相应的传感器、执行器等设备，并进行系统整体设计。

4.安全设计：提升设备的安全设计应满足相关的国家法规和标准要求，如《煤矿安全规程》、《电气设备安全规范》等。

优秀设计图书分类号：密级：毕业设计(论文)三家子煤矿主井提升设备选型设计（单绳缠绕式提升机）HOISTING EQUIPMENT SELECTION AND DESIGN FOR SANJIAZI MINE （SINGLE ROPE WINDING HOIST）学生姓名学院名称专业名称指导教师20**年5月17日摘要本设计主要对三家子煤矿生产所用的提升机械设备进行的一次合理的选型设计。

矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤、矿石、矸石，下放材料，升降人员和设备。

本设计通过选箕斗、钢丝绳、提升机、天轮、井架、电动机等来叙述提升机的设备选型。

在矿井提升中，应根据不同的用途，选用合适的矿井提升设备，扬长避短，充分发挥它们的效能，必须对其结构、性能及选择计算方法予以了解。

为此，必须掌握矿井提升设备的结构、工作原理、性能特点、选择设计、运转理论等方面的知识，以做到选型合理，正确使用与维护，使之安全、可靠、经济地运转。

关键词提升机；箕斗；钢丝绳AbstractThis design is mainly used in the production of SanJiaZi coal mine machinery equipment selection for a reasonable choice．Mine Hoist equipment is raised along the shaft coal, ores, coal, decentralization material, personnel and equipment movements. The selection of the design of vessel, the rope, elevator, and space launches, Derrick, motors, etc. to describe the Hoist Equipment Selection．In the mine upgrade, according to the different uses, to choose an appropriate mine hoisting equipment, exceed and give full play to their effectiveness that its structure, performance and choice of method to be understanding．Therefore, we must master the mine hoisting equipment structure, working principles, characteristics, select the design, operation theory of knowledge, Selection reasonable to do, the proper use and maintenance to make it safe, reliable and economic operation.Keywords hoist skip rope目 录摘要 .................................................................................................................................................. I Abstract .. (II)1 绪论 (1)2矿井提升设备的选型设计 (3)2.1选型设计依据及提升方式的确定 (3)2.1.1选型设计依据 (3)2.1.2 提升方式的确定 (3)2.2 提升容器的选择设计 (3)2.2.1 选择原则 (4)2.2.2 选择计算 (4)2.3 提升钢丝绳的选择设计 (6)2.3.1 提升钢丝绳的结构 (6)2.3.2 提升钢丝绳的类型及特点 (6)2.3.3 提升钢丝绳的选择计算 (7)2.4 提升机的选择设计 (10)2.4.1 提升机的类型 (10)2.4.2 单绳缠绕式提升机的分类和结构 (10)2.4.3 提升机的选择计算 (12)2.5 天轮的选择 (13)2.6预选电动机 (14)3 提升机与井筒相对位置 (15)3.1井架高度 (15)3.2提升机滚筒中心至井筒中钢丝绳间水平距离 (16)3.3 钢丝绳弦长 (16)3.4 钢丝绳的偏角 (16)3.5 提升机滚筒的下出绳角 (18)4 提升系统运动学、动力学参数计算 (19)4.1 提升系统的动力方程式 (19)4.1.1 提升系统的静阻力 (19)4.1.2 提升系统的变位质量 (19)4.1.3主加减速度1a 、3a 的选择和计算 (20)4.2提升系统速度图和力图的计算 (21)4.2.1提升速度图参数计算 (21)4.2.2提升系统力图参数计算 (23)5 矿井提升机的拖动和控制 (26)5.1 提升电动机容量的计算 (26)5.2 电动机容量的验算 (27)5.2.1按发热条件验算 (27)5.2.3电动机特殊过负荷能力验算 (28)5.3 交流拖动提升设备的电耗及效率计算 (28)5.3.1 一次提升电耗 (28)5.3.2 吨煤电耗 (28)5.3.3 一次提升有益电耗 (29)5.3.4 提升设备的效率 (29)6 年产量验算 (30)6.1 实际提升量 (30)6.2 提升能力的富裕系数 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)1 绪论矿井提升设备的任务是沿井筒提升煤炭、矿石、矸石、下放材料，升降人员和设备，所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要的生产设备，它在整个综合机械化生产中占有了重要位置。

摘要矿山提升机是矿山大型固定机械之一。

矿山提升机从最初的蒸汽机拖动的诞生缠绕式提升机发展到今天的交—交变频直接拖动的多绳摩擦式提升机和双绳缠绕式提升机，经历了170多年的发展历史。

目前，国内外经常使用的提升机有单绳缠绕式和多绳摩擦式两种形式。

提升机主要由电动机、减速器、主轴、滚筒等部分组成,各部分之间分别由联轴器联接。

电动机是动力源,减速器是传动系统,滚筒为执行和控制部分。

矿井提升设备是沿井筒提升煤炭、矸石．升降人员和设备，下放材料的大型机械设备。

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。

合理的选择，正确的使用和维护具有重要的经济意义。

关键词：缠绕式，提升机，联轴器AbstractThe mine hoist is a large-scale fixed one of mine machinery，Mine hoist from the steam engine drag of the birth of the coil type hoist to today's hand in hand in frequency conversion of directly drive-more rope friction type elevator and the double rope hoist coil type, experienced more than 170 years history，At present, the common use of the hoist a coil type induction-motor-driven hoist rope and more friction type two kinds of forms.Ascension is mainly consist of motor, gear reducer, spindle, roller components, between the parts by coupling could respectively. Motor is power source, reducer is transmission system, roller for implementation and control part Mine is lifting equipment along the wellbore coal gangue, ascension. Lift personnel and equipment, transfer of material mechanical equipment, It is mine production system and the ground industrial square connected hub, is the throat of the mining transport. Therefore, the mine production equipment s have an utmost important position in the ascension of the whole process.Mine is lifting equipment mine large equipment is one of the power, power consumption, large mine hoist power more than 1000 KW. Therefore mine lifting equipment cost and operation cost, also be to affect mine production technical and economic index in one of the most important factors. Reasonable option, the right to use and maintenance has important economic significance.Keyword: coil type, lifting hois, coupler目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1 提升机介绍 (1)1.1矿井提升设备介绍 (1)提升容器按其结构可分类如下： (3)1.3 矿井提升的特点 (6)1.4 矿井提升机系统现状 (6)2 常见提升机的简介 (8)2.1 缠绕式、摩擦式提升机的工作原理 (8)单绳缠绕式提升机的工作原理 (9)多绳摩擦式提升机的工作原理 (9)2.2 缠绕式、摩擦式提升机的特点、存在的问题以及解决的方法 (11)缠绕式提升机的特点、缺点以及问题的解决 (11)摩擦式提升机的特点、缺点以及问题的解决 (12)3 矿井提升机的设计选型计算 (13)3.1 设计依据 (13)3.2 竖井提升容器的选择 (13)提升容器的比较及其应用范围 (13)主井箕斗规格的选择 (14)3.3 提升钢丝绳的选择计算 (16)钢丝绳的分类 (16)钢丝绳的标示 (17)钢丝绳结构选择 (17)单绳缠绕式(无尾绳)立井提升钢丝绳选择计算 (17)3.4 天轮选择计算 (21)天轮分类 (21)天轮结构 (21)天轮工作原理 (21)天轮的选型计算 (22)3.5 提升机的选型计算 (23)提升机的表示方法 (23)滚筒选型 (23)滚筒的失效形式及原因 (25)提升机的计算及滚筒大小 (25)提升机强度校验 (29)3.6 提升机与井筒的相对位置 (30)3.7 电动机的选择 (35)3.8 减速器的设计 (36)3.9主轴装置 (37)型矿井提升机主轴装置常见故障及处理措施 (38)卷筒筒壳开裂 (38)3.9.1.2 主轴故障 (38)固定卷筒右支轮内孔磨损 (39)游动卷筒铜套紧固螺栓易剪断 (39)3.9.1.5 游动卷瓦筒铜瓦磨损 (39)制动盘偏摆超差 (39)调绳离合器故障和处理措施 (40)3.9.2 JK型矿井提升机主轴装置技术改造 (40)卷筒由整体结构改为两半装配式结构 (40)主轴承由滑动轴承改为滚动轴承结构 (40)主轴设计 (41)主轴的结构 (41)主轴的强度计算 (42)3.10 制动器选择 (43)盘式制动器组成： (43)盘式制动器的主要特点： (44)工作原理 (44)制动盘结构和要求 (45)制动盘跳动危害 (45)解决矿井提升机制动盘偏摆的方法 (45)3.11 联轴器 (47)联轴器的选择 (47)滚动轴承的选择 (48)3.12 液压站及液压系统 (50)3.13 深度指示器 (50)3.14 保护装置 (51)结论 (51)致谢 (52)参考文献 (52)1 提升机介绍1.1矿井提升设备介绍提升设备是一个系统，提升系统通常有下列主要部分：提升机、提升主钢丝绳、提升容器（箕斗、罐笼、矿车）、天轮（在塔式摩擦提升时是导向轮）、井架（在塔式摩擦提升时是井塔）、罐道（在斜井提升时是轨道）、井筒和井筒装备、装载设备（在罐笼提时是进车装置）、卸载设备（在罐笼提升时是出车装置）、井底装置等。

目录1 摘要 (1)1 绪论 (3)2 提升机的发展及主要结构 (5)2.1 概述 (5)2.2 单绳缠绕式提升机的主要结构与工作原理 (6) (6) (6) (7) (7)3 单绳缠绕式提升机的设计计算 (9)3.1 设计依据 (9)3.2 设计过程 (9) (9) (13) (14) (15) (15) (19) (19) (20) (21) (21) (26) (27) (29)4 提升设备的运动学及动力学计算 (31)4.1 提升系统变位质量的计算 (31)4.2 提升加速度的确定 (32)4.3 提升减速度的确定 (33)4.4 六阶段速度图参数的计算 (34)4.5 提升设备的动力学计算 (36)4.6 提升电动机容量的计算 (38)4.7 提升设备的电耗及效率的计算 (40)5 产品空转运行 (42)6 结束语 (43)7 参考文献 (44)8致谢 (45)1 摘要目前，单绳缠绕式提升机调绳、换绳、换容器的维护检修工作大多使用悬挂夹、木绳夹、辅助绞车等辅助设备配合使用的方法。

此方法停产时间长、工作量大、危险、效率低，影响矿井的生产，所以很有必要改进方法，提高效率。

本文设计了一套单绳缠绕式提升机装置。

该装置主要是由主轴装置、联轴器、减速器、制动器等主要部件组成，此次设计的提升机主轴装置、减速器与制动系统是配套专用产品，电动机的选择可以灵活运用。

这样可以提升机的应用、维护、保养、检测等方面系统进行，有效提高提升机的工作效率。

此次设计的单绳缠绕式提升机的特点是结构简单、受力均匀、运行平稳、摩擦阻力小、成本低、效率高、易于维护等特点，具有很强的适应性。

本设计主要的选型计算包括提升容器选择设计、提升钢丝绳选择设计、提升机天轮选择设计、提升相对位置计算、提升运动学及动力学计算、电动机容量计算等。

关键词：缠绕式矿井提升机，减速器，电动机，联轴器AbstractCurrently, the coil type induction-motor-driven hoist adjustable rope, change, change thecontainer maintenace work suspension clamp, mostly use rope clamps, auxiliary winch used asauxiliary equipment. This method is long and large amounts of production, low efficiency anddangerous effects, mine production, so it is necessary to improve methods, improve efficiency.This paper designs a set of wire coil type induction-motor-driven hoist devices. This device ismainly composed of spindle unit, coupling and reducer, brake, the main components of thedesign of hoist device, the spindle speed reducer and brake system is special product, supportingthe motor can be flexibly choice. This machine can be used, the maintenance and inspection etcsystem and improve the efficiency of the machine. The design of the coil type induction-motordrivenhoist is characteristic of simple structure, evenly, smooth operation, small friction, lowcost, high efficiency, easy maintenance etc, and has a strong adaptability.The designing mainly put particular emphasis on silo hoisting system , includes: to choose the lifting hold、to choose the hoist steel wire rope、 to choose the hoister、 to choose the relatives of the hoister、 to choose the dynamics of the hoister、to choose the electromotor.Keywords: Winding machine reducer electric motor coupler1 绪论我国是世界第一产煤大国，煤炭是我国最主要的一次能源。

第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计第一部分煤矿单绳缠绕式提升设备竖井箕斗提升选择设计一.原始资料：1.矿井年产量: A=60万吨,主井提升设备,采用箕斗;2.工作制度:br=300d,每天两班提升,每班t=7h;3.井筒深度为:Hr=412m;4.受煤仓距井口水平高度为:Hx=16.1m;5.装煤仓距井底车场水平高度为:Hz=21.6m;6.煤的散集密度:r=0.87t/m 3;7.提升方式,采用箕斗提升;8.矿井电压等级为. U=6kv.二.提升容器的选择:1.经济提升速度提升高度：H=H r +H x +H z =412+16.1+21.6 =449.7 m经济提升速度:H V j 4.0= =7.4494.0?=8.48 m/s2.加速度a ,暂取0.8m/s 2,爬行阶段时间u ，暂取10s,一次提升装卸时间θ，暂取8s.θ+++=u V H a V T jj j=81048.87.4948.048.8+++=81.6s3.一次经济提升量：因没有井底煤仓，不均衡系数C ，取1.15 一个水平提升，富容系数f a =1.2；一次经济提升量：tbrT ACa Qj j f 3600==3002736006.812.115.110604=4.47 t4．箕斗选择：根据《矿山运输及提升设备》教科书，表7—5，选择竖井单绳提升煤箕斗型号为 ML —6型其主要参数如下：箕斗名义货载质量：6t; 箕斗斗箱有效容积：V=6.6m 3; 箕斗质量：kg Qz 5000=; 箕斗全高：Hr=9735mm; 两箕斗中心距：s=1830mm.5.一次实际提升量： Q=r V =0.87?6.6 =5.7 t 6．所需一次提升时间： s C A a t Qb T fr 1042.1106015.1273007.5360036004==='7.所需一次提升速度：24)]([)]([22aH u T a u T a V -+-'-+-'==27.4498.04)]810(104[8.0)]810(104[8.022??-+-?-+-?=5.7 m/s三．提升钢丝绳的选择： 1．钢丝绳每米的质量：钢丝绳公称抗拉强度选用：b δ=1666Mpa ；安全系数a m ，按规程规定为 6.5；井架高度 H j 暂取为35m. 钢丝绳最大悬垂长度：Hc=Hj+Hs+Hx=35+412+16.1 =463.1 m钢丝绳每米质量P 为：110z b a Q Q P H cm gδ+=-=1.4638.95.6166611050005700-??+=4.4 kg/m2.选择钢丝绳：考虑矿井提升深度和经济选型，选用6?19股型的钢丝绳。

单绳缠绕式矿井提升机（型号：２ＪK-2.5X1.5／1１.5E) 机械改造升级1、液压站冗余改造。

2、盘形制动器①(蝶形弹簧、闸瓦、全套密封圈)备件②换卡套式盘形制动器含进口密封圈3、行星减速器备1台(另带齿联、棒联）4、天轮备2台（含衬垫）5、卷筒塑衬备一套6、主电机备一套TE160及TＥ16１液压站冗余改造方案一、ＴE160、TE1６1双油源单系统液压站加装安全制动并联冗余回路在２０16年版《煤矿安全规程》中第四百二十五条提出明确新的规定“安全制动必须有并联冗余的回油通道”。

原ＴE１60和TＥ１61双油源单系统液压站不具备并联冗余安全回路功能，为此参考所附TE16０及改进后的TE１6０(ＲY）原理图,采取如下措施进行改装。

（注：TE16０和ＴE1６１改动方案一致）１．液压原理改动措施1.1. 在23号G4电磁阀处并联一个Ｇ7电磁阀。

1．2．原来的14号G6阀为提升机正常工作时失电,得电时泄油,现改为提升机正常工作时得电，失电泄油。

2. 结构性改造措施2．１. 参考ＴE16０（RＹ）原理图，17－２出油过滤器下方加装一个过渡油路块Ｋ1,将过滤器和加装的G7电磁阀及接头集装到过渡油路块上,同时在KT－２比例阀下方也加装一个过渡油路块Ｋ2，G7电磁阀回油由高压软管从油路块K１接到Ｋ２回油箱。

G7阀及G ４阀逻辑动作一致实现Ａ管的安全制动并联冗余回油通道。

2.2 原来的Ｇ６阀拆除，原位置更换新的断电泄油G6阀，Ｇ6阀及Ｇ５阀逻辑动作一致,这样Ｇ６及Ｇ5构成Ｂ管的安全制动并联冗余回油通道。

3.现场安装后无需做液压参数调试，短时间内恢复生产，既不改变液压站原来的各项性能,同时又满足了新的煤安《规程》要求。

4.电控改造的基本要求是参及并联冗余的电磁阀应有独立分开的硬件回路,即参及并联冗余的电磁阀应该由不同的线路和继电器控制,当有一条回路故障时,不会影响另一条泄油回路的正常动作。

原则上电控的改造由矿方协调主电控厂家完成。