矿井运输与提升第04章提升机与井筒相对位置

第四章第四章 提升机与井筒相对位置提升机与井筒相对位置 图4-1所示为影响缠绕式提升机安装位置的主要参数关系图。图中：P 井架高度Hj:地面至天轮中心线的距离。P 弦长Lx：提升机卷筒轮缘至天轮轮缘的距离P 偏角：在绳弦所在平面内，从天轮轮缘作垂线使之垂直于卷筒中心线，则绳弦与垂线所形成的角度称为偏角。下绳弦与水平线形成仰角。第一节第一节 缠绕式提升机与井筒相对位置缠绕式提升机与井筒相对位置图41 影响提升机安装位置的主要参数关系图一、井架高度Hj，及井筒提升中心线至卷筒中心线距离Ls 在L已知的情况下，为了求出L，可先计算井架高度Hj。图4-1可知，Hj应由下列各部分组成：（4-6）式中：Hx为卸载高度；Hr容器全高，可从容器规格中查得；Hg为过卷高度；Rt为天轮半径。式中最后一项t是一段附加距离，因为从容器连接装置上绳头与天轮轮缘的接触点到天轮中心约为t。tgtxjRHHHH75.0p 一般均将按式(4-6)的计算值圆整成整数值。不能将Hj任意降低。因为降低Hj实质上是减少了过卷高度Hg。p 为了节省钢材不必任意加大Hj值。井筒提升中心线至卷筒中心线距离L应按下式确定：式中：C0为卷筒中心线至井口水平的高度，一般取。tjxsRCHLL202minmin)(（4-7）p 对于需要在井筒与提升机房之间安装井架斜撑的矿井，对上述L值要按下式检验：（4-8）p 一般来说，根据式(4-7)所确定的L值能够满足式(4-8)的要求。若有特殊情况，可按照式(4-8)加大L，这时偏角将稍有降低。5.36.0minDHLjs二、钢丝绳弦长Lx及偏角 在提升过程中，弦长、偏角是变化的,且相互制约。为了防止运转时钢丝绳跳出天轮轮缘，Lx在不宜过大。Lx过大时，绳的振动幅度也增大。因此将弦长弦长L Lx x限制在限制在60m60m以内以内。由图4-1可以看出，上、下两条绳弦长度不相等，但在计算中，近似地认为卷筒中心至天轮中心的距离即为弦长。由图4-1可见，当右钩提升即将开始时，右钩钢丝绳形成最大外偏角，左钩钢丝绳形最大内偏角2，当左钩提升即将开始时，左钩钢丝绳形成最大外偏角1，右钩形成最大内偏角2。限制偏角的原因及具体规定是：(1)偏角过大将加剧钢丝绳与天轮轮缘的磨损，偏角过大将加剧钢丝绳与天轮轮缘的磨损，降低了钢丝绳的使用寿命，严重时，有可能发生降低了钢丝绳的使用寿命，严重时，有可能发生断绳事故断绳事故。因此，煤矿安全规程规定，内外内外偏角均应小于偏角均应小于130。(2)某些情况下，当钢丝绳缠向卷筒时，会发生“咬绳”现象。由图4-2可见，若内偏若内偏角过大，绳弦的脱离段与邻角过大，绳弦的脱离段与邻圈钢丝绳不相离而相交圈钢丝绳不相离而相交，如图中A点所示，这就是“咬咬绳绳”。有时，虽然内偏角并不很大，但由于卷筒上绳圈间隙较小、钢丝绳直径d较大或卷简直径D较大，也会“咬绳”。“咬绳咬绳”加剧了加剧了钢丝绳的磨损钢丝绳的磨损。图42 钢丝绳在卷简上缠绕时，“咬绳”示意图图4-3 提升机在不同，d及D时避免“咬绳”的内偏角的允许角度曲线。图44提升机在不同，d及D时避免“咬绳”的内偏角的允许角度曲线。由图4-l可以看出，外偏角与弦长L的关系式为：式中：B为卷筒宽度；S为两天轮中心距；a为两卷筒之间距离。xLdaSB)(32arctan1（4-1）上式中：若取Lx值较小，1能超过最大允许值130，应以煤矿安全规程规定的最大允许值130代入上式，求出相应的最小弦长Lxmin。即：max1mintan)(32daSBLx（4-2）内偏角2与弦长Lx的关系为：式中：H为提升高度；30为钢丝绳试验长度；3为摩擦圈数。上式中分子中括弧一项代表提升终了时，卷筒表面未缠绳部分的宽度。xLdDHBaS)(330(2arctan2（4-3）同理，以最大允许角度2.max代入上式，可求出相应的 。即：p 要特别指出的是：上式应同时满足前述两个规定。max2mintan)(330(2 dDHBaSLxmin xL（4-4）选择L和L中的大值，定为最小弦长L。若求出的L不超过60m，则所定偏角、弦长均合理；若L已超60m，设法解决。若仅由于“咬绳”致使过小以致L过大时，可根据具体情况，适当增大或采取其他措施，提高以降低L。显然，式(4-4)是适用于单层缠绕的。对于双层或多层缠绕的提升机，由于层与层之间己加剧了钢丝绳的磨损。故一般不再考虑“咬绳”问题。多层缠绕时，L的计算式应为：max2mintan2 aSLx（4-5）三、下绳弦与水平线夹角 仰角的大小影响着提升机主轴受力情况。JK型提升机主轴设计时，是以下出绳角为15考虑的，若15，钢丝绳有可能与提升机基础接触。大了钢丝绳的磨损。对于JK型提升机，应按下式计算出值：minmin02arcsinarctanxttsjLDDRLCH（4-9）第二节第二节 塔式布置塔式布置多绳摩擦多绳摩擦提升机提升机一、井塔高度Hj 由图4-5可见，式(4-6)只相当于计算了井口到导向轮中心的一段距离。井塔高度Hj内，还应包括多绳摩擦轮中心高出导向轮中心的高度Ht。常取Dt2)m。井塔高度Hj应为：tgrxjHrHHHH75.0（4-10）式中：r为导向轮半径。二、围包角 由图4-5可知，多绳摩擦轮与导向轮水平中心距OA：式中：S为两容器中心距；r为导向轮半径；R为摩擦轮半径。两轮轴心连线OO1:RrSOA221tHOAOO 图4-5中BC段钢丝绳为两轮的公切线。延长OB至D点，并令BD=r，则OO1D可表示为：因OAE EDO1，故在直角三角形OAO1中，有下列关系：由图4-5可知，将相应关系代入上式可得：11arcsinOORrDOODAO111arcsinAOOAAOOAOODOO11 所以围包角：ttHRrSHRrSRrarctan)(arcsin22ttHRrSHRrSRrarctan)(arcsin22（4-11）