不同捻向钢丝绳对矿用提升机衬垫摩擦性能影响的试验研究
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多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡问题探研多绳摩擦提升机由于结构紧凑,深井提升适应性强,安全系数高,在矿山广泛得到应用。
文章以大红山铜矿箕斗竖井出现钢丝绳断丝、变形、松绳为例,分析多绳摩擦提升机张力不平衡形成的原因,提出消除钢丝绳张力不平衡方法,延长钢丝绳的使用寿命。
标签:多绳摩擦提升机;张力不平衡;问题;方法Abstract:Multi-rope friction hoist is widely used in mines because of its compact structure,strong adaptability to deep shaft lifting and high safety coefficient. In this paper,taking the broken,deformed and loose rope of steel wire rope in the skip shaft of Dahongshan Copper Mine as an example,the causes of the tension imbalance of the multi-rope friction hoist are analyzed,and the method of eliminating the tension imbalance of the steel wire rope is put forward,to prolong the service life of steel wire rope.Keywords:multi-rope friction hoist;tension imbalance;problem;method1 概述多绳摩擦提升机是依靠钢丝绳与衬垫之间摩擦力来传递动力的,它承担着钢丝绳的重量、提升容器的重量、人员及物料重量、平衡尾绳重量以及在运行中出现的各种动载荷与冲击载荷。
江苏师范大学机电工程学院毕业设计(论文)任务书专业 班级 姓名一、设计题目:多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测二、设计任务要求及主要原始资料:设计参数:井深:;m 620=s H矿井年产量:万吨90=Q装载及卸载高度均为:;m 18==x zH H设计内容: (1)计算并选择提升容器(2)计算并选择提升钢丝绳(3)计算并选择提升机(4)井塔相对位置计算(5)提升电动机初选(6)提升运动学及动力学计算(7)验算提升机容量(8)验算电耗及效率计算(9)提升机防滑验算(10)绘制提升机设备布置图及井塔位置图(11)制定提升机制动系统性能测试方案(空动时间、闸瓦间隙测定、贴闸油压及开闸油压测定,制动力矩计算)三、设计时间: 年 月 日 至 年 月 日指导教师: (签名)教学院长: (签名)本科生毕业设计(论文)论文题目:多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测姓名:学院:科文学院专业:机械设计制造及其自动化班级、学号:指导教师:多绳摩擦式主井提升机的设计计算及性能检测[摘要]:本文着重介绍了矿井提升机类型、工作原理以及组成。
根据设计参数及要求,对多绳摩擦式矿井提升机的选型进行了详细全面的计算,主要利用了已知的年产量和矿井深度以及装载和卸载高度。
经过初步的选型之后,对应经选择出来的设备进行性能检验,即提升机容量验算,防滑验算,提升机的电耗及效率的计算。
如果有验证不符合要求的要重新选择或者修改选择的设备,知道正确为止。
最后对选择出来的提升机的制动系统进行性能测试,主要是评估提升系统性能的优良效果。
论文中包含提升机设备的布置图和井塔位置图。
只有正确的选择提升设备,才能提高生产效率,提高经济效益。
通过自己对矿井提升机设备知识的学习和信息的收集,在参考借鉴资料、指导老师的指导以及自己的钻研,现在,对矿井提升系统有了深透的了解。
[关键词]:主井提升设备; 多绳摩擦式提升机;Abstract: This paper mainly introduces the multi rope friction hoist machine type selection calculation and selection of the parts and the formulation of hoist braking system performance testing scheme (idle motion time, brake clearance determination, close brake oil pressure and opening pressure determination and braking torque calculation). Through for a given coal mine production and mine depth calculation, the correct choice of appropriate skip bucket, wire rope, enhance engine and electric motor, and for wire rope selected to enhance the engine and electric motor to check, and equivalent motor power calculation and then kinematics and dynamics analysis of selected lifting equipment and machine power consumption and efficiency to enhance the calculation. Through the main shaft lifting equipment selection calculation and the check, choose the most suitable for coal mine safety, reasonable, economy of lifting equipment.Key words: Main shaft lifting equipment; multi-rope friction hoist目录第1章绪论 (1)1.1矿井提升设备的用途及其重要性 (1)1.2国内外矿井提升设备的发展与现状 (1)1.2.1国内提升设备的发展与现状 (1)1.2.2国外提升机的发展与现状 (2)1.3矿井提升机系统的组成和分类 (2)1.3.1矿井提升系统的组成 (2)1.3.2提升机的分类 (2)第2章多绳摩擦式矿井提升机的介绍 (5)2.1多绳摩擦式矿井提升机的工作原理及其主要结构 (5)2.1.1主轴装置 (5)2.1.2深度指示器 (5)2.1.3减速器 (6)2.1.4摩擦衬垫 (6)2.1.5制动装置 (6)2.1.6液压站液 (7)2.1.7测速发电机装置 (7)第3章多绳摩擦式主井提升机的设计选型 (8)3.1设计参数及提升方式 (8)3.2 提升容器的选择 (8)3.2.1提升高度 (9)3.2.3一次循环提升时间 (10)3.2.4一次合理提升量 (10)3.2.5选择合适的提升容器 (10)3.2.6核算箕斗一次实际提升量 (10)3.2.8提升速度 (10)3.3 提升钢丝绳的选择 (11)3.3.1钢丝绳的最大悬垂长度 (12)3.3.2 估算钢丝绳每米重力 (13)3.3.3钢丝绳时使用和维护 (13)3.4 选择提升机 (14)3.5 提升系统的确定 (15)3.6 提升容器的最小自重 (15)3.7 预选电动机 (16)3.7.1 电动机转数 (17)3.7.2 提升机的最大速度 (18)3.7.3 预选电动机功率 (18)3.8提升系统总变位质量 (19)3.8.1 变位重量 (19)3.8.2 变位质量 (19)第4章提升设备的运动学和动力学 (20)4.1 提升速度图 (20)4.1.1 六阶段速度图 (20)4.1.2 加速度的确定 (20)4.2 提升能力校核 (23)4.3 电动机等效功率计算 (23)4.3.1 运动力计算 (24)4.3.2 等效力计算 (24)4.3.3 等效功率 (25)4.3.4 校核电动机过负载系数 (25)4.4 电耗计算 (25)第5章提升机的防滑验算 (27)5.1 提升机的防滑验算 (27)5.1.1 静防滑安全系数 (28)5.1.2动防滑安全系数 (28)第6章提升机制动系统性能测试方案 (29)6.1闸瓦间隙的测定方案 (29)6.2空动时间的测定 (31)6.3盘式制动器制动力矩的计算 (32)6.4 贴闸油压及开闸油压的测定 (33)最终方案确定 (34)总结 (35)致谢 (36)参考文件 (37)附件第一章绪论1.1矿井提升设备的用途及其重要性提升机安装在地面,矿井提升设备应用于矿井开采,提升设备通过带动钢丝绳,用提升容器从主井井筒中提升出开采出来的煤炭、散落的矿石以及矸石,通过副井井筒运送材料升降人员和设备等。
矿用钢丝绳与摩擦衬垫关系矿用钢丝绳和摩擦衬垫是矿用提升机上的两个重要部件.矿用钢丝绳和摩擦衬垫的关系是什么呢?洛阳百克特带您一起来看下摩擦衬垫与矿用钢丝绳是一组对偶副,其对于钢丝绳起到保护作用。
正确的选择摩擦衬垫,对于延长矿用钢丝绳的使用寿命有重要意义。
一矿用钢丝绳的选择与摩擦衬垫硬度关系摩擦衬垫的硬度:因为摩擦衬垫的硬度和弹性,对矿用钢丝绳的磨损、弯曲疲劳以及钢丝绳抖动起着重要作用。
德国DIN22405标准要求硬度为HD50-60,从而最大程度的减少矿用钢丝绳的磨损及减少对钢丝绳的反作用力,我国标准JBT/10347-2002要求硬度为HD40-70。
(摩擦衬垫硬度越高,钢丝绳的抖动就越严重,弯曲应力也会因此改变)二矿用钢丝绳与摩擦衬垫韧性关系韧性好的摩擦衬垫:当矿用钢丝绳发生转动时,与矿用钢丝绳接触的衬垫面会发生弹性变形,随钢丝绳一起发生转动,然后恢复原状。
韧性差的摩擦衬垫:当矿用钢丝绳扭力大于摩擦力时,矿用钢丝绳易会出现滑绳当矿用钢丝绳扭力小于摩擦力时,钢丝绳自身的扭力不能被释放,对矿用钢丝绳造成负面影响,矿用钢丝绳磨损加剧。
摩擦衬垫韧性差,在系统运行过程中会对衬垫造成磨损,严重时甚至会出现磨偏效应。
停车位的摩擦衬垫,会被停车时的压力压成近似椭圆且不能恢复。
三矿用钢丝绳与摩擦衬垫的D/b比例衬垫D/d比例矿用钢丝绳公称直径(D)与摩擦衬垫绳槽直径(d)比例不统一。
国内以往采用的是D/d比例为1:1,英国布顿公司的标准为是1:1.1,德国BECORIT公司的标准为1:1.075。
由于钢丝绳新绳直径通常是公称直径的1.02-1.05倍,在使用中,钢丝绳磨损至公称直径的90%才需更换。
随着钢丝绳直径的不断变化,必须通过不断的车削绳槽以保证理想比例关系,以最大程度保护矿用钢丝绳。
我们可以看出矿用钢丝绳的使用寿命与摩擦衬垫存在很大的关系.所以我们在选择摩擦衬垫的时候要从钢丝绳的使用情况去选择合适硬度的,韧性好的摩擦衬垫,同时也要兼顾衬垫钢丝绳直径的D/d 比例.。
矿井运输提升之多绳摩擦提升多绳摩擦提升多绳摩擦提升概述?随着矿井开采深度的增加和一次提升量的增大,如仍采用单绳缠绕式提升,就必须制造和选用更大的提升机滚筒和直径更粗的钢丝绳,不但会使设备的尺寸加大,投资增加,并带来制造、使用和维护上的一系列问题。
正是在这种条件下,制成了多绳摩擦式提升机。
工作原理摩擦式提升与单绳缠绕式提升的不同之处在于钢丝绳不是缠绕在滚筒上,而是搭放在主导轮(摩擦轮)上。
两个提升容器分别悬挂在钢丝绳的两端,当提升电动机通过减速器带动主导轮转动时,主导轮上的摩擦衬垫与钢丝绳之间的摩擦力便带动钢丝绳随着主导轮转动,完成提升和下放重物的任务。
多绳摩擦式提升设备根据布置方式不同,可分为井塔式和落地式两种类型。
1-摩擦轮;2-导向轮;3-钢丝绳;4-提升容器;5-尾绳井塔式多绳摩擦提升可分为无导向轮和有导向轮两种。
有导向轮的优点为:(1)两提升容器的中心距不受摩擦轮直径的限制,可减小井筒断面;(2)可加大钢丝绳在主导轮上的围包角。
缺点是:使钢丝绳产生反向弯曲,影响使用寿命。
因此,在设计时应尽可能优先考虑无导向轮系统。
多绳摩擦式提升机的优点(1)提升高度不受滚筒容绳量的限制,适用于深井提升;(2)多绳摩擦式提升利用多根钢丝绳同时承受载荷,数根钢丝绳同时被拉断的可能性很小,其安全性较高,因此可以不再使用防坠器,并且在钢丝绳的安全系数、材料强度及总截面积相同的情况下,其钢丝绳直径较细。
(3)由于钢丝绳直径较细,其主导轮直径较小。
(4)由于主导轮直径较小,使提升机尺寸减小,质量减轻,易于搬运和布置;并且在相同的提升速度下,可使用转速较高的电动机和质量较轻的减速器。
(5)钢丝绳捻向按左右各半配置,消除了提升容器在提升过程中的转动,减少了容器的罐耳对罐道的摩擦阻力,延长了罐耳和罐道的使用寿命。
多绳摩擦式提升机的缺点(1)对钢丝绳的悬挂、调整和维护比较困难。
如调整不好,会产生张力不平衡现象。
(2)一根钢丝绳损坏需要更换时,其他钢丝绳也得更换。
提升机摩擦衬垫的摩擦系数影响因素分析提升机是矿山常用的一种大型输送机械,由单绳缠绕式和多绳摩擦式两种类型。
摩擦衬垫是多绳摩擦式提升机的重要组成部件,提升绳搭挂在摩擦轮上,利用与摩擦衬垫的摩擦力使容器上升。
摩擦衬垫的摩擦系数与作业条件有着密切的关系,作业条件包括:钢丝绳表面状态、衬垫的工作比压、钢丝绳的蠕动速度、环境温度等。
以下是对提升机摩擦衬垫的摩擦系数影响因素的分析。
钢丝绳表面状态由于受煤矿工况环境的影响,钢丝绳表面会有不同状态,主要有干燥、淋水、油脂、和油水混合等。
在我国的煤矿中油水混合是最常见的钢丝绳表面状态,而且经常会有煤粉粘在上面参与钢丝绳和摩擦衬垫之间的摩擦。
衬垫在不同的钢丝绳表面状态下的摩擦系数是不同的。
衬垫的工作比压衬垫在工作时受到来自钢丝绳的压力,此压力因衬垫的位置不同而有很大的区别。
不同的型号、不同规格的提升机其衬垫所受的比压是不同的,但是平均压力一般在2MPa,最高不超过3MPa.在不同的比压下摩擦衬垫的摩擦系数是不同的。
钢丝绳的蠕动速度正常工作时钢丝绳和摩擦衬垫是不允许有相对滑动的,一旦出现相对滑动则认为是摩擦副失效。
但是钢丝绳和衬垫都是弹性体,根据弹性体传动理论,钢丝绳会在衬垫上产生相对滑动,即蠕动。
实验表明,钢丝绳和摩擦衬垫之间的蠕动对衬垫的性能有很大影响。
环境温度由于摩擦衬垫大多数是在室内工作的,因此受环境影响不大,但是与其接触的钢丝绳则不同。
钢丝绳有的要工作在室外,经常受到日晒或者雨淋,因此受环境影响较大,所以摩擦衬垫的摩擦性能也会受到影响。
通过上述分析,我们不难得出:摩擦衬垫的摩擦系数对整个提升系统的运作有极其重要的影响。
因此,选择高品质的耐磨摩擦衬垫是很有必要的,海恩工矿的摩擦衬垫具有稳定的性能及摩擦系数能确保提升系统的安全运行。
(本文由百克特整理提供)。
故障维修·关于矿用多绳摩擦式提升机常见故障研究doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.078关于矿用多绳摩擦式提升机常见故障研究赵韶亭 张新春 张哲(山东唐口煤业有限公司,山东济宁 272055)摘要:文章在对矿用多绳摩擦式提升机的原理进行简单介绍之后,分析其中减速器的作用以及故障表现和预防、处理方式,同时也对其中液压盘式制动器的作用和故障进行研究,希望可以为同行提供一定的借鉴。
关键词:矿用多绳摩擦式;提升机;故障引言在目前我国社会快速发展以及煤炭需求量在持续增长的发展趋势下,也增加了煤矿企业的煤炭开采生产压力。
在目前的煤矿井下开采作业中,矿井提升是其中比较重要的环节之一,通过矿井提升不仅满足井下煤炭提升的需求,而且也对人员进出矿井提供便利,对于实现矿井生产效率的提升具有重要作用。
同时,矿井提升系统中的设备运行的安全性和稳定性也影响着矿井正常开采生产以及作业人员的生命安全。
目前矿井生产中比较常用的提升机主要就是多绳摩擦式提升机,比较适合在2100m以内的竖井中应用,其在实际应用中表现出具有较大的提升量、较高的速度以及较高的安全性等优点,在实际生产中按照机房布置方式进行布置和生产作业的过程中,也容易出现减速器齿轮磨损、减速箱密封不严以及制动器制动不良等故障类型,这就需要针对此类提升机应用中容易出现的故障进行分析和解决方案的研究。
1. 多绳摩擦式提升机原理矿井提升机由于不同的工作原理可以分为两种不同的类型,主要就是单绳缠绕式以及多绳摩擦式两种,其中前者比较适合在浅井或者斜井中应用,而后者则比较适合在具有较大埋深以及具有较高提升作业强度的矿井中应用,二者的不同主要就是钢丝绳与主导轮的缠绕固定原理不同。
针对多绳摩擦式提升机来说,其钢丝绳是在主导轮摩擦衬垫上设置,而且两端分别进行罐笼以及箕斗的悬挂,在二者的下放还分别挂着平衡尾绳。
在此类提升机正常作业中,在提升机提升上述罐笼以及箕斗时,钢丝绳首先受力并且在摩擦衬垫上施加加大的压力,在电动机带动减速器的同时,也对主导轮起到带动作用,此时就会在钢丝绳和摩擦衬垫之间形成非常大的摩擦力,在此摩擦力的作用下就会带动主导轮转动,实现矿井生产中的正常提升作业。
矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术探析近年来,多绳摩擦提升机广泛应用于矿山立井提升中,在生产过程中钢丝绳打滑事故时有发生,文章简要介绍了多绳摩擦提升机的传动原理,详细分析了提升钢丝绳打滑的原因并提出了相应的预防打滑的技术措施,对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑具有一定的借鉴意义。
标签:多绳摩擦;钢丝绳;主导轮0 引言多绳摩擦提升机由于具备体积小、重量轻、提升能力大、安全系数高等优点,因此被广泛应用于煤矿和非煤矿山的立井提升中。
多绳摩擦提升机的工作原理为利用钢丝绳与主导轮摩擦衬垫之间的摩擦力来传递动能,完成对物体的升降任务。
现实生产過程中往往会发生因摩擦力不够而引起的钢丝绳滑动现象。
提升机一旦出现钢丝绳滑动现象不仅会影响矿井的正常生产,甚至还会造成人员伤亡,因此对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术进行研究对实现矿井的安全生产具有非常重要的意义。
1 多绳摩擦提升机传动原理如图1所示,提升钢丝绳自由缠绕在主导轮上,主导轮轮间隙放有摩擦衬垫,共有两个提升罐笼,分别悬挂在钢丝绳的上下两端,提升罐笼的两端均挂有尾绳,用来保证提升罐笼的平衡性。
在提升过程中提升罐笼的自重及提升物体的重量产生向下的拉力,使钢丝绳紧紧的压在主导轮的摩擦衬垫上。
当驱动电机带动主导轮正向或者反向转动时,钢丝绳和主导轮衬垫之间会产生很大的摩擦力,提升容器随着摩擦力方向不同实现物料的提升和下降。
设上升一侧的钢丝绳拉力为Fs,下降一侧钢丝绳的拉力为Fx,则根据欧拉公式可以得出:,式中为钢丝绳和主导轮摩擦衬垫之间的摩擦系数,为钢丝绳在主导轮上的围包角。
其中,提升钢丝绳和摩擦衬垫之间的摩擦系数是由衬垫的材质决定的。
2 提升钢丝绳滑动原因分析(1)在生产过程中,为了保证矿井生产能力和经济效益,很多矿山企业尤其是私人小矿井人为增加提升机提升重量,导致提升罐笼长期工作在超载的状态下,或者两端的罐笼负载相差很多,这样极易造成钢丝绳静张力差超过摩擦力极限值而产生滑绳。