礦井專用的大型絞車。礦井提升機通過提升鋼絲繩帶動容器(罐籠或箕鬥)在礦井中升降,與裝卸裝置、封閉井塔或敞開井架、導向輪或天輪等組成礦井提升設備(圖1),完成井下與地面之間輸送物料和人員的任務。礦井提升機提升量大、速度高,已發展成為電子電腦控制的全自動重型礦山機械。(見彩圖)

礦井提升機

  分類 按提升鋼絲繩(簡稱提升繩)的工作原理,可分為纏繞式礦井提升機和摩擦式礦井提升機兩類。纏繞式礦井提升機(圖2)有單卷筒和雙卷筒兩種,鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。單筒大多隻有一根鋼絲繩,連接一個容器。雙筒的每個卷筒各配一根鋼絲繩,連接兩個容器,提升機運轉時一個容器上升,另一個容器下降。纏繞式礦井提升機大多用於年產量在120萬噸以下、井深小於400米的礦井中。摩擦式礦井提升機適用於鑿井以外的各種豎井提升。提升繩搭掛在摩擦輪上,利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器,或一端連接容器,另一端連接平衡重。為提高經濟效益和安全性,摩擦式礦井提升機采用尾繩平衡提升方式,即配有與提升繩重量相等的尾繩。尾繩兩端分別與兩個容器(或容器和平衡重)的底部連接,形成提升繩-容器-尾繩-容器(或平衡重)-提升繩的封閉環路。容器處於井筒中的任何位置時,摩擦輪兩側的提升繩和尾繩的重量之和總是相等的。一般將佈置在井筒頂部塔架上的這種提升機稱為塔式摩擦式礦井提升機。塔架高出地面幾十米,在地震區和地表土層特厚的礦區建造井塔耗資較大。提升機佈置在地面的稱為落地摩擦式礦井提升機(圖3),這種提升機的提升繩通過井架天輪引入井筒,與容器相連。按提升繩的數量又可分為單繩摩擦式礦井提升機和多繩摩擦式礦井提升機(圖4)。單繩摩擦式隻用一根提升繩。多繩摩擦式同時使用數根提升繩搭掛在同一摩擦輪上。多繩摩擦式的優點是:可采用較細的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪,從而機組尺寸小,便於制造;速度高、提升能力大、安全性好。年產量120萬噸以上的豎井大多采用這種提升機,技術參數已達:有效載荷60噸,提升速度20米/秒,提升高度2100米,提升繩10根。但這種提升機的各根提升繩的受力不易均勻,更換鋼絲繩也較復雜。當摩擦輪兩側提升繩的張力差超過規定值,或提升繩與襯墊的摩擦系數降低(如接觸面上有油或受溫度影響)時,可能發生提升繩打滑現象。

  組成 礦井提升機主要由電動機、減速器、卷筒(或摩擦輪)、制動系統、深度指示系統、測速限速系統和操縱系統組成,采用交流或直流電機驅動。采用低速電動機時可不用減速器,電動機直接與卷筒主軸相連,或將電動機轉子裝在卷筒主軸的末端。傳動功率大時,可采用2臺或4臺電動機同時驅動。一臺提升機的總功率已達到11600千瓦。制動系統是保證提升機安全運行的重要裝置。遇緊急情況時,制動系統應通過可調節制動力矩的液壓系統產生兩級安全制動,以保證提升機及時停車又不產生制動過猛現象。交流電動機驅動的提升機,其制動系統還要具有靈敏的制動力矩可調性能,以準確控制提升機在臨近停車點時的運行速度。

  礦井提升機的控制方式有手動、半自動和全自動等幾種。

  發展動向 隨著礦井開采深度不斷加深和采用集中提升方式,多繩摩擦式礦井提升機有較大的發展前途。並為此探索具有耐磨性好、摩擦系數高的摩擦襯墊材料;新結構的多繩纏繞式礦井提升機開始在一些國傢使用,它對提升高度大的深井開采有重要意義;采用液壓馬達代替電動機的防爆提升機受到重視;氣力提升也正在研究和發展中。

參考書目

 洛陽礦山機械研究所編:《礦井提升機》,機械工業出版社,北京,1974。