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多繩摩擦式提升機安全性能分析

2019-07-01  來自: 鶴壁市豫興煤機有限公司 瀏覽次數:288

   多繩摩擦式提升機

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多繩摩擦式提升機安全性能分析

隨著礦井不斷延伸和日益大型化的發展,多繩摩擦式提升機以其提升能力大,提升高度大,鋼絲繩安全系數大,電動機消耗功率低,機器整體尺寸小,造價便宜等顯著優點,被越來越多地用于礦井提升中,成為礦井生產中極為重要的一種設備。

多繩摩擦式礦井提升機主要的特點是摩擦式提升方式對深井提升特別有利,因為井再深、繩再長,鋼絲繩不在筒上儲存,所以繩長與摩擦輪寬度尺寸無關;第二個特點是用多根鋼絲繩代替一根鋼絲繩提升,可以用多根小直徑的鋼絲繩提升大負載,因此可以使摩擦輪直徑較小,從而可以使提升機的尺寸、重量大幅度減小。 

一、多繩摩擦式提升機的特點 

多繩摩擦式提升機是礦井的主要提升設備,擔負著礦井的煤炭、矸石、人員、各種材料和設備的提升和運送任務,在我國礦井提升中占有重要地位。目前已經運行的摩擦輪提升機有1700多臺。多繩摩擦式提升機的優點如下: 

(1)提升容器及載荷由多根鋼絲繩共同承擔,與單繩纏繞式提升設備相比,提升鋼絲繩直徑較小,主導輪直徑及整個機器尺寸都相應縮小,設備質量較輕,適應于深井和大型設備的提升,能滿足礦井日益大型化和向深部延深的發展需求。 

(2)由于提升容器是同時懸掛在多根鋼絲繩上,這些鋼絲繩一般不會同時拉斷(拉力過大時會出現鋼絲繩打滑現象),故可以不設置防墜器。 

(3)多繩摩擦式提升系統一般為平衡提升系統,且主導輪直徑較小,系統的慣量和扭矩較小,電動機功率和電耗均較小。 

(4)提升鋼絲繩的根數一般為偶數,且左右捻向各占一半,可以互相抵消鋼絲繩運行中的松捻扭力,減輕了提升容器對罐道的運行阻力,延長了罐道和罐耳的使用壽命。 

(5)當采用塔式提升時,摩擦輪提升機安裝在井塔上,減少了提升機占地面積。 

二、多繩摩擦式提升機的安全問題 

多繩摩擦式提升機是一種普遍應用在各種礦山的豎、斜礦井中的提升裝置,該提升裝置主要用于提升礦物、人員及一些礦用作業的機械裝置等。礦井提升機是礦井系統設備的咽喉,因此對于使用要求需要滿足良好的可靠性、安全性和經濟性能,在礦山生產中具有非常重要的地位。由于礦產資源的非再生性及開采難度的加大,目前我國許多煤礦礦井已經轉向中、深部開采。提升機作為礦產資源得以挖掘的重要裝備,它的正常工作保障了礦產資源的挖掘工作能夠安全高效的運行。相對于其他類型的礦井提升裝置,該提升機重量輕、體積小、操作方便、可靠穩定、提升能力大、成本低,適合于深礦井的作業。然而,目前我國礦井提升機的低效率和穩定性不足的缺陷,已經不能滿足現代礦山挖掘工作的需要[2]。由于提升設備是非連續運行的,需要經常啟動、停車、反向運行,為了使提升機能按實際生產高效運行,就必須使提升機能按實際需要進行準確的減速、停車、快速提升等操作,這就涉及到提升機制動及相關的保護措施。 

三、多繩摩擦式提升機安全措施 

提升鋼絲繩的張力不平衡現象是由于鋼絲繩的彈性變形造成的長度偏差所導致。鋼絲繩受力不均勻,而且承受載荷較大的鋼絲繩的磨損較快、承受載荷大的鋼絲繩的繩槽磨損就較大,又造成鋼絲繩新的不平衡現象,形成惡性循環。因此,要經常調整各繩間的長度偏差和各繩槽直徑的偏差,采用彈性摩擦襯墊和容器張力平衡機構來保證各繩間的張力平衡。一般多采用螺旋液壓調繩器,即每根鋼絲繩各通過一個調繩液壓缸與容器相連,每個液壓缸的油腔通過管路相通,各液壓缸內的壓力相等,使各液壓缸內的活塞呈浮游狀態,利用液壓平衡的原理來調整提升鋼絲繩的張力,使其一致。 

1.防過卷裝置 

當提升容器超過正常終端停止位置0.5m時,必須自動斷電,并使保險閘發揮作用,否則將造成過卷事故。這就是當提升容器被提升到地而或井口正常停車位置而沒有停車,并越過正常停車位置繼續強行上提造成的事故。這類事故的嚴重后果可能是拉壞天輪、拉倒井架、拉斷鋼茲繩,造成提升容器墜落或跑車、撞壞井筒設施,甚至造成人員傷亡等重大惡性事故。因此提升機必須裝有防過卷裝置。 

2.防過速裝置 

如果在提升過程中,提升速度超過正常速度,就容易造成提升事故。一方面,超速后由于速度快,提升系統的動量大,其正常停車或事故停車時都變得更為困難,所需要工作制動的力矩和緊急制動力矩都將超過設計值,造成事故的可能性變大。另一方面,超速后可能使提升機處于失控狀態,事故就更容易發生,不但可能造成過卷或墩罐等事故,還容易造成提升電動機或電器元件的損壞。因此在提升機運行時,必須安裝防過速裝置。 

3.過負荷和欠電壓保護裝置 

提升電動機超過額定負載力矩時的運行叫過負荷運行。產生過負荷的主要原因是提升容器超載或提升容器受阻。過負荷運行可使電動機電流超過額定電流,導致電動機和電氣設備嚴重受損,使提升鋼茲繩受力增大,安全系數降低,易造成電氣事故,影響提升安全。因此必須加裝過負荷保護裝置;提升機的電動機電源電壓低于額定電壓時的運行叫欠電壓運行,由于在欠電壓運行時電動機所產生的轉距會有較大的下降,隨著電動機的轉矩減小,電動機的轉速也會下降,轉差率就會上升,定子電流和轉子電流就會上升,電動機的效率和功率因數都會降低,導致電動機發熱量增加,嚴重時損壞電動機或電氣設備,導致重大電氣事故的發生,因此必須加裝欠電壓保護裝置。 

此外,為了能保證提升機在工作閘或主控制器失靈等緊急情況下,司機能夠迅速地切斷電源,實現緊急制動,防止事故的發生,在司機臺前裝設緊急腳踏開關。只要司機一踩,就能實現緊急制動,并切斷電源。

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