第九章--多绳摩擦提升设备的选型计算.pptx

第一节第一节 多绳摩擦提升系统选型计算的一般原则多绳摩擦提升系统选型计算的一般原则多绳摩擦提升设备所用容器的选择应注意以下几点：多绳摩擦提升设备所用容器的选择应注意以下几点：1)1)双双容容器器提提升升的的能能力力是是单单容容器器的的二二倍倍，并并具具有有设设备备的的尺尺寸寸小小、重重量量轻轻、投资省等一些优点。投资省等一些优点。2)2)由由于于多多绳绳摩摩擦擦提提升升机机的的提提升升钢钢丝丝绳绳的的长长度度是是固固定定的的，在在运运行行的的短短暂暂间间歇歇时时间间里里，无无法法调调节节钢钢丝丝绳绳的的长长度度，因因而而双双容容器器提提升升只只适适用用于于一一个个生生产水平。产水平。当当矿矿井井为为多多水水平平同同时时生生产产时时，双双容容器器只只适适用用于于最最深深的的生生产产水水平平，一一般般为为主主要要生生产产水水平。在这个生产水平以上的各个生产水平，将只能作单容器提升的方式运行。平。在这个生产水平以上的各个生产水平，将只能作单容器提升的方式运行。由由于于楔楔形形罐罐道道是是井井口口及及主主要要生生产产水水平平的的必必要要的的安安全全设设施施，提提升升容容器器不不可可逾逾越越楔楔形形罐罐道，因而，将不能为主要生产水平以下的生产水平服务。道，因而，将不能为主要生产水平以下的生产水平服务。3)3)单单容容器器带带平平衡衡锤锤的的提提升升系系统统特特别别适适合合于于多多水水平平提提升升的的矿矿井井使使用用。而而且且由由于于平平衡衡锤锤的的重重力力大大于于提提升升容容器器的的自自重重，因因而而改改善善了了多多绳绳摩摩擦擦提提升升系系统的防滑性能。统的防滑性能。对对于于同同样样提提升升高高度度及及相相同同产产量量的的矿矿井井，采采用用单单容容器器带带平平衡衡锤锤的的提提升升系系统统时时，则则必必须须采采用用一一次次装装载载量量较较大大的的提提升升容容器器。因因此此相相应应地地增增大大了了多多绳绳摩摩擦擦提提升升机机(包包括括电电动动机机)，设设备重量、建筑面积及投资等都要随之相应增加。备重量、建筑面积及投资等都要随之相应增加。4)4)双双容容器器提提升升系系统统，由由于于提提升升钢钢丝丝绳绳的的变变形形(包包括括弹弹性性伸伸长长和和残残余余变变形形)的的影影响响，以以及及提提升升钢钢丝丝绳绳在在主主导导轮轮衬衬垫垫上上的的蠕蠕动动，在在实实际际运运转转中中，只只能能保保证证井井口口的的准准确确停停车车，即即使使是是一一个个生生产产水水平平，也也不不能能保保证井底的容器停在准确的位置上。证井底的容器停在准确的位置上。单单容容器器的的提提升升系系统统，则则不不受受钢钢丝丝绳绳的的变变形形影影响响，能能够够确确保保在在各各个个生生产产水水平平的的准准确确停停车车。由由于于这这一一原原因因，往往往往某某些些只只有有一一个个生生产产水水平的矿井也采用单容器的提升系统。平的矿井也采用单容器的提升系统。5)5)对对于于多多水水平平生生产产，而而且且对对于于煤煤有有不不同同的的品品种种、牌牌号号有有分分装装分分运运要要求求时时，可可以以按按照照具具体体的的产产量量及及生生产产水水平平的的需需要要，在在一一个个井井筒筒中中装装设设两两套套单单容容器器带带平平衡衡锤锤的的提提升升设设备备。也也可可以以采采用用一一套套单单容容器器，另另一套双容器提升方式。一套双容器提升方式。究究竟竟采采用用双双容容器器或或单单容容器器的的提提升升方方式式，应应该该结结合合矿矿井井的的具具体体特特点点，经过技术经济上的比较，权衡利弊后，才能最后确定。，经过技术经济上的比较，权衡利弊后，才能最后确定。二、提升钢丝绳的选择原则及计算方法二、提升钢丝绳的选择原则及计算方法（一）（一）提升钢丝绳品种结构的选择原则提升钢丝绳品种结构的选择原则1)1)当供应的条件允许时，应优先采用三角股钢丝绳；当供应的条件允许时，应优先采用三角股钢丝绳；2)2)在在三三角角股股钢钢丝丝绳绳的的货货源源无无法法解解决决时时，应应选选用用线线接接触触、品品种种结结构构为为W(瓦瓦林林吞吞式式)、T(填填充充式式)的的同同向向捻圆股钢丝绳；捻圆股钢丝绳；3)3)在在只只有有普普通通圆圆股股点点接接触触钢钢丝丝绳绳时时，则则应应选选用用同同向向捻的钢丝绳。捻的钢丝绳。（二）提升钢丝绳的选算计算步骤（二）提升钢丝绳的选算计算步骤1.1.提升钢丝绳的绳端荷重提升钢丝绳的绳端荷重Q Qd d箕斗提升时：箕斗提升时：(9-1)罐笼提升时：罐笼提升时：(9-2)式中式中 Qz 提升容器提升容器(箕斗或罐笼箕斗或罐笼)的质量，的质量，kg；Q 一次提升量，一次提升量，kg；z 每次提升的矿车数；每次提升的矿车数；G 矿车中货载质量，矿车中货载质量，kg；G0 矿车的质量，矿车的质量，kg；g 重力加速度，重力加速度，m/s2。(9-3)式中式中 HH 尾绳环的高度，尾绳环的高度，m，2.2.钢丝绳最大悬垂长度钢丝绳最大悬垂长度Hc(9-4)S 提升钢丝绳的中心距提升钢丝绳的中心距(即提升容器在井筒中的中心距即提升容器在井筒中的中心距)，m；Hg 过卷高度，过卷高度，m，煤矿安全规程煤矿安全规程及及煤炭工业设计规范煤炭工业设计规范规定规定：当提升速度小于：当提升速度小于10m/s时，过卷高度不小于速度值，且不小于时，过卷高度不小于速度值，且不小于6m；当提升速度不小于；当提升速度不小于10m/s时，不小于时，不小于10m；Ht 提升高度，提升高度，m；(9-5)Hz 装载水平至井下运输水平的高度，装载水平至井下运输水平的高度，m；Hs 井筒深度，井筒深度，m；Hx 卸载水平至井口的高度，卸载水平至井口的高度，m，Hk 提升容器在卸载位置时，容器底部至主导轮轴线的高度。提升容器在卸载位置时，容器底部至主导轮轴线的高度。Hk 提升容器在卸载位置时，容器底部至主导轮轴线的高度，提升容器在卸载位置时，容器底部至主导轮轴线的高度，(9-6)Hr 容器全高，容器全高，m；Hf 防撞梁底部至导向轮层层面防撞梁底部至导向轮层层面的高度，的高度，m；Hl 导向轮轴中心距楼板层面的导向轮轴中心距楼板层面的高度，高度，m；Hzx 主导轮中心至导向轮中心的主导轮中心至导向轮中心的高度，高度，m。3.3.H Hzxzx数值的确定数值的确定应应 结结 合合 选选 定定 的的 多多 绳绳 摩摩 擦擦 提提 升升 机机 主主 导导 轮轮 的的 直直 径径，从从 表表 9-1中选用。对于无导向轮的多绳摩擦提升机，中选用。对于无导向轮的多绳摩擦提升机，Hzx=0。应应该该指指出出，这这里里H Hzxzx的的数数值值是是做做为为设设计计开开始始时时估估算算用用的的，在在具具体体设设计计中中可可能能有有变变化化，在在确确定定井井塔塔高高度度时时不不仅仅受受到到罐罐道道类类型型（钢钢罐罐道道或或钢钢缝缝绳绳罐罐道道）的的影影响响，对对于于钢钢丝丝绳绳罐罐道道，如如果果采采用用液液压压调调绳绳装装置置，则则防防撞撞梁梁底底部部至至导导向向轮轮层层地地面面的的高高度度H Hf f，还还要要比比一一般般绳绳罐罐道道加加大大一一些些，因因此此，对对于于H Hk k 数值的确定，不可过分地压缩。设计上应考虑留有余地。数值的确定，不可过分地压缩。设计上应考虑留有余地。1)当已知当已知S、r、R、时，求时，求Hzx值值 (9-7)式中式中 在设置导向轮后，提升钢丝绳在主导轮上增加的围抱角在设置导向轮后，提升钢丝绳在主导轮上增加的围抱角()。r 导向轮半径，导向轮半径，m；R 主导轮半径，主导轮半径，m；2)当当已已知知Hzx、R、r、S时时，提提升升钢钢丝丝绳绳在在主主导导轮轮上上增增加加的围抱角的围抱角，(9-8)式中式中 b主导轮中心与导向轮中心的距离主导轮中心与导向轮中心的距离,m；(9-9)L0主导轮中心与导向轮中心的水平距离主导轮中心与导向轮中心的水平距离,m；(9-10)除除了了以以上上的的计计算算外外，Hzx数数值值的的最最后后确确定定，在在结结合合建建筑筑结结构构特特点点的的情情况况下下，还还应应根根据据防防滑滑性性能能对对围抱角的要求，进行适当的调整。围抱角的要求，进行适当的调整。提提升升钢钢丝丝绳绳在在主主导导轮轮上上的的围围抱抱角角，是是按按弧弧度度计计算算的的，可可以以利利用用下下式式求求出出(9-11)生产厂希望多绳摩擦提升机实际使用的围抱角不超过生产厂希望多绳摩擦提升机实际使用的围抱角不超过195195。实际使用。实际使用中应具体计算，中应具体计算，h hl l的数值也是可以适当调整的。的数值也是可以适当调整的。4.4.确定提升钢丝绳每米质量确定提升钢丝绳每米质量p p提升钢丝绳每米质量提升钢丝绳每米质量p的计算公式的计算公式箕斗提升，箕斗提升，(9-12)罐笼提升：罐笼提升：(9-13)式式中中 B 钢钢丝丝绳绳公公称称杭杭拉拉强强度度，Pa；0 钢钢丝丝绳绳密密度度，kg/m3；n 钢丝绳数目；钢丝绳数目；g 重力加速度，重力加速度，m/s2；ma 提升钢丝绳的安全系数。提升钢丝绳的安全系数。ma 提提升升钢钢丝丝绳绳的的安安全全系系数数，煤煤矿矿安安全全规规程程及及煤煤炭炭工工业业设设计计规规范范规定：规定：当钢丝绳悬垂长度当钢丝绳悬垂长度Hc不大于不大于1200m时，按下列公式计算：时，按下列公式计算：专为升降物科时：专为升降物科时：ma7.2-0.0005Hc (9-14)专为升降人员时：专为升降人员时：ma9.2-0.0005Hc (9-15)降人员和物科时：降人员和物科时：1)升降人员时：升降人员时：ma9.2-0.0005Hc 2)混合提升时：混合提升时：ma9.2-0.0005Hc 3)升降物料时：升降物料时：ma8.2-0.0005Hc根据计算出的根据计算出的p p值，从钢丝绳规格表中选出钢丝绳。值，从钢丝绳规格表中选出钢丝绳。5.5.验算钢丝绳的安全系数验算钢丝绳的安全系数 箕斗提升：箕斗提升：(9-16)罐笼提升：罐笼提升：(9-17)说说明明：由由于于还还要要对对多多绳绳摩摩擦擦提提升升的的防防滑滑性性能能进进行行验验算算，当当防防滑滑条条件件不不能能满满足足时时，还还需需要要增增加加提提升升容容器器的的重重量量(加加配配重重)以以满满足足防防滑滑的的要要求求，在在这这种种情情况况下下，由由于于提提升升容容器器重重量量的的增增加加，应应根根据据增增加加配重后的容器自重，对提升钢丝绳的安全系数重新校验。配重后的容器自重，对提升钢丝绳的安全系数重新校验。三、平衡尾绳的选择三、平衡尾绳的选择平平衡衡尾尾绳绳是是为为了了平平衡衡提提升升钢钢丝丝绳绳的的重重量量而而获获得得等等力力矩矩设设置置的的。尾尾绳绳并并不负担其它载荷而只承受其下面悬垂的钢丝绳本身的自重。不负担其它载荷而只承受其下面悬垂的钢丝绳本身的自重。为为了了保保证证提提升升系系统统的的安安全全运运行行，要要求求平平衡衡尾尾绳绳具具有有不不旋旋转转、不不扭扭结结等等特特点点。可可使使用用扁扁钢钢丝丝绳绳作作平平衡衡尾尾绳绳。扁扁钢钢丝丝绳绳的的主主要要缺缺点点是是，由由于于完完全全用用手手工工编编织织，生生产产效效率率很很低低，产产量量很很小小，根根本本不不能能满满足足大大多多数数矿矿井井的的使使用需要。可用多层不旋转圆股钢丝绳：用需要。可用多层不旋转圆股钢丝绳：187187、347347两种。两种。目目前前，绝绝大大多多数数生生产产矿矿井井都都已已改改用用圆圆股股钢钢丝丝绳绳作作平平衡衡尾尾绳绳。新新建建的的矿矿井井，设设计计中中也也已已全全部部选选用用619619、624624、637637等等品品种种普普通通圆圆股股钢钢丝丝绳绳作作平衡尾绳。平衡尾绳。可可选选用用两两条条规规格格、品品种种结结构构相相同同的的钢钢丝丝绳绳作作平平衡衡尾尾绳绳。也也可可选选用用三三条条。为为了了使使平平衡衡尾尾绳绳的的总总单单重重与与提提升升钢钢丝丝绳绳的的总总单单重重接接近近甚甚至至相相等等，在在采采用用三三条条绳绳时时，可可以以是是品品种种结结构构、规规格格相相同同的的；也也可可以以是是相相同同的的品品种种结结构构，不不同同的的规规格格(单单重重)的的三三条条绳绳，具具体体的的组组成成有有两两种种：即即“中中粗粗侧侧细细”或或“中细侧粗中细侧粗”的办法。的办法。在在确确定定提提升升钢钢丝丝绳绳和和平平衡衡尾尾绳绳的的结结构构品品种种及及规规格格、数数量量之之后后，实实际上的总单重将只可能出现以下三种情况：际上的总单重将只可能出现以下三种情况：1)1)轻轻尾尾绳绳系系统统 npg n1qg (9-18)2)2)等等重重尾尾绳绳系系统统 npg=n1qg (9-19)3)3)重重尾尾绳绳系系统统 npg n1qg (9-20)式中式中 n 提升钢丝绳的数量；提升钢丝绳的数量；n1 平衡尾绳的数量；平衡尾绳的数量；q 平衡尾绳的每米质量，平衡尾绳的每米质量，kg/m。从从选选型型设设计计上上说说，希希望望采采用用等等重重尾尾绳绳，这这对对于于生生产产管管理理也也较较方方便便(规规格格较较少少)，实实际际上上当当钢钢丝丝绳绳(提提升升绳绳及及尾尾绳绳)的的具具体体规规格格确确定定后后，往往往往并并不不一一定定能能做做到到完完全全相相等等，故故在在确确定定尾尾绳绳的的规规格格时时，可可以以使使尾尾绳绳的的总总单单重重略略重重于于提提升升钢钢丝丝绳绳的的总总单单重重(一一般般以以不不超超过过3 3为为宜宜)，在在这这种种前前提提下下，提提升升系系统统的的动动力力学学可可以以按按等等重重尾尾绳绳的的提提升升系系统统计计算算，这样的简化计算，可以允许。，这样的简化计算，可以允许。考虑采用稍重的尾绳，是由于重尾绳具有：考虑采用稍重的尾绳，是由于重尾绳具有：在在 提提 升升 开开 始始 时时，平平 衡衡 尾尾 绳绳 与与 提提 升升 钢钢 丝丝 绳绳 的的 重重 力力 差差 H Ht tg(g(n n1 1q q-npnp)相相当当于于在在空空容容器器侧侧增增加加了了平平衡衡重重，这这对对于于电电动动机机的的起起动动是是有有利利的的，起动时间可以缩短，而提升系统的电力消耗也相应地降低了。起动时间可以缩短，而提升系统的电力消耗也相应地降低了。重重尾尾绳绳的的提提升升系系统统对对于于提提升升钢钢丝丝绳绳是是不不利利的的因因素素，因因为为当当重重容容器器在在接接近近井井口口的的停停车车位位置置时时，提提升升钢钢丝丝绳绳的的安安全全系系数数较较提提升升开开始始时时稍稍有有降降低低，这这也也是是规规定定超超重重在在3 3以以内内的的原原因因，超超过过太太多多，将将使使安安全全系系数数降降低低过过多多，为为此此将将需需要要相相应应加加粗粗提提升升钢钢丝丝绳绳(或或需需采采用用高高强强度度的的钢钢丝丝绳绳)，甚甚至至提升机升级，采用较大主导轮的多绳摩擦提升提升机升级，采用较大主导轮的多绳摩擦提升机。机。总总之之，设设计计上上要要尽尽量量采采用用等等重重尾尾绳绳，当当做做不不到到这这一一点点时时，也也应应该该使差重不能太大。使差重不能太大。平平衡衡尾尾绳绳除除了了只只担担负负其其本本身身的的重重力力外外，并并无无其其它它外外加加的的负负荷荷，因因此此，选选用用抗抗拉拉强强度度较较低低的的钢钢丝丝绳绳，其其安安全全系系数数也也是是较较大大的的，煤煤矿矿安安全全规规程程对对尾尾绳绳的的安安全全系系数数并并无无具具体体规规定定，故故不不必必再再验验算算尾尾绳的实际安全系数。绳的实际安全系数。当当选选用用圆圆股股钢钢丝丝绳绳(包包括括多多层层不不旋旋转转圆圆股股钢钢丝丝绳绳)作作平平衡衡尾尾绳绳时时，抗拉强度可选用抗拉强度可选用1400MPa1400MPa的钢丝绳，无需更高的抗拉强度。的钢丝绳，无需更高的抗拉强度。四、多绳摩擦式提升机的选择四、多绳摩擦式提升机的选择(一一)主导轮直径主导轮直径D D根根据据煤煤矿矿安安全全规规程程的的规规定定：摩摩擦擦轮轮式式提提升升机机的的主主导导轮轮直直径径D与与提升钢丝绳直径提升钢丝绳直径d之比应符合下列要求：之比应符合下列要求：无导向轮时，无导向轮时，D/d 80 (9-21)有导向轮时，有导向轮时，D/d 100 (9-22)(二二)钢丝绳作用在主导轮上的最大静张力钢丝绳作用在主导轮上的最大静张力F Fj j箕斗提升时，箕斗提升时，(9-23)罐笼提升时，罐笼提升时，(9-24)式式(9-23)(9-23)及及(9-(9-24)24)系系按按提提升升容容器器重重载载、停停止止在在井井底底的的停停车车点点位位置置上上列列出出的的计计算算式式，这这适适用用于于等等重重尾尾绳绳及及轻轻尾尾绳绳的的提提升升系系统统(对对于于重重尾尾绳绳的的提提升升系系统统，若若重重力力差差不不超超过过3 3的系统也适用的系统也适用)。对对于于重重力力差差大大于于3的的重重尾尾绳绳系系统统，则则应应该该按按提提升升容容器器在在井井口口停停车车的位置上，列出相应的计算式，即的位置上，列出相应的计算式，即箕斗提升时，箕斗提升时，(9-25)罐笼提升时，罐笼提升时，(9-26)对对 于于 等等 重重 尾尾 绳绳 的的 提提 升升 系系 统统，由由 于于 np n1q的关系，故可以相应地简化为的关系，故可以相应地简化为箕斗提升时，箕斗提升时，(9-27)罐笼提升时，罐笼提升时，(9-28)(三三)钢丝绳作用在主导轮上的最大静张力差钢丝绳作用在主导轮上的最大静张力差F Fc c箕斗提升时，箕斗提升时，(9-29)罐笼提升时，罐笼提升时，(9-30)式中式中 提升钢丝绳与平衡尾绳总单位质量之差，提升钢丝绳与平衡尾绳总单位质量之差，(9-31)式式(9-29)及及(9-30)中中 的的“”系系 取取 其其 绝绝 对对 值值，即即 不不 论论 式式(8-31)中中“”值值是是“+”或或是是“-”值值，一一律律取取“+”值值计计算算。对对于于等等重重尾尾绳绳的的提提升升系系统统，则则0，于于是是式式(9-29)及及(9-30)可以简化为；可以简化为；箕斗提升时，箕斗提升时，(9-32)罐笼提升时，罐笼提升时，(9-33)第二节第二节 多绳摩擦提升的防滑分析多绳摩擦提升的防滑分析多多绳绳摩摩擦擦提提升升是是柔柔软软体体摩摩擦擦传传动动的的一一种种，因因此此，它它的的提提升升能能力力除除了了受受到产量及工作制度等的约束外，还要受到摩擦条件的约束。到产量及工作制度等的约束外，还要受到摩擦条件的约束。一、防滑安全系数一、防滑安全系数柔柔软软体体摩摩擦擦传传动动所所能能传传递递的的牵牵引引力力与与柔柔软软体体张张力力、围围包包角角及及摩摩擦擦系系数数有有 关关。上上 升升 端端 钢钢 丝丝 绳绳 张张 力力 Fs与与 下下 放放 端端 钢钢 丝丝 绳绳 张张 力力 Fx的关系，可用欧拉公式（极限状态）表示的关系，可用欧拉公式（极限状态）表示 (9-34)式中式中 提升钢丝绳与主导轮衬垫间的摩擦系数，提升钢丝绳与主导轮衬垫间的摩擦系数，取取0.2；提升钢丝绳在主导轮上的围包角，（提升钢丝绳在主导轮上的围包角，（）；）；e 自然对数的底，自然对数的底，e=2.718。将上式两边各减去将上式两边各减去Fx，得到，得到 (9-35)上式左边为上升端与下放端钢丝绳张力差，企图使钢丝绳在主导轮上上式左边为上升端与下放端钢丝绳张力差，企图使钢丝绳在主导轮上发生滑动。上式右边为钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力，它阻止钢丝绳发生滑动。上式右边为钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力，它阻止钢丝绳与摩擦衬垫之间产生相对滑动。若张力差与摩擦力大小符合式与摩擦衬垫之间产生相对滑动。若张力差与摩擦力大小符合式(9-35)，说明两个力处于临界状态。说明两个力处于临界状态。为了保证摩擦提升机无滑动地安全运行，必须使摩擦力大于张力差为了保证摩擦提升机无滑动地安全运行，必须使摩擦力大于张力差，即，即(9-36)或者或者(9-37)式中式中 防滑安全系数。防滑安全系数。式（式（9-379-37）称为）称为防滑安全系数的分析计算式防滑安全系数的分析计算式。在在计计算算时时，若若Fs和和Fx代代表表静静张张力力，则则计计算算所所得得的的防防滑滑安安全全系系数数称称为为静静防防滑滑安安全全系系数数，用用j表示。表示。若若Fs和和Fx不不仅仅包包括括静静张张力力，而而且且包包括括在在加加、减减速速时时的的惯惯性性力力，则则计计算算所所得得的的防滑安全系数称为防滑安全系数称为动防滑安全系数动防滑安全系数，用，用d表示。表示。煤煤炭炭工工业业设设计计规规范范规规定定：上上提提重重物物加加速速阶阶段段及及下下放放重重物物减减速速阶阶段段的的动动防防滑滑安安全全系系数数不不得得小小于于1.251.25，静静防防滑滑安安全全系系数数不不得得小小于于1.751.75。煤炭工业矿井设计规范煤炭工业矿井设计规范规定摩擦式提升防滑安全校验应符合规定摩擦式提升防滑安全校验应符合下列规定：下列规定：摩擦式提升机工作问所产生的制动力矩均不得小于提升最大静荷重摩擦式提升机工作问所产生的制动力矩均不得小于提升最大静荷重旋转力矩的旋转力矩的3 3倍；并应根据设计实用最大不平衡负载，按闸间隙倍；并应根据设计实用最大不平衡负载，按闸间隙2mm2mm时的弹簧力配备制动器对数时的弹簧力配备制动器对数(即为允许最小安全制动力矩即为允许最小安全制动力矩)，取其计，取其计算值进位为整数选取。算值进位为整数选取。摩擦式提升机保险闸所确定的安全制动力矩摩擦式提升机保险闸所确定的安全制动力矩(即安全闸制动力矩即安全闸制动力矩)，应能满足不同负载，应能满足不同负载(包括空载包括空载)在各种运行方式下产生紧急制动减速度时，主摩擦轮两侧张力比值在各种运行方式下产生紧急制动减速度时，主摩擦轮两侧张力比值(F Fs s/F Fx x)小于钢丝绳滑动极限小于钢丝绳滑动极限(e(ea a)且同时应满足重载下故减速度不小于且同时应满足重载下故减速度不小于1.5m/s1.5m/s2 2及重载提升减速度不大于及重载提升减速度不大于5m/s5m/s2 2。摩擦式提升防滑安全校验应按下列公式计算：。摩擦式提升防滑安全校验应按下列公式计算：P P1d1d/P/P2d2d e ea a。至至于于钢钢丝丝绳绳滑滑动动的的方方向向，可可能能是是向向后后滑滑（即即钢钢丝丝绳绳的的滑滑动动方方向向与与主主导导轮轮运运转转方方向向相相反反），也也可可能能是是向向前前滑滑（如如安安全全制制动动或或下下放放重重物时），这要看主导轮两侧张力的大小情况而定。物时），这要看主导轮两侧张力的大小情况而定。静防滑安全系数为静防滑安全系数为 即即 当当=0.25、=180200时，时，。计算防滑安全系数时，必须事先分析防滑安全系数的变化规律，就是计算防滑安全系数时，必须事先分析防滑安全系数的变化规律，就是找出一个提升循环中最易滑动的危险点，只要验算这一点的防滑安全找出一个提升循环中最易滑动的危险点，只要验算这一点的防滑安全系数就可以。系数就可以。二、防滑安全系数的变化规律二、防滑安全系数的变化规律(一一)上提货载上提货载1等重尾绳系统等重尾绳系统静防滑与动防滑安全系数不同。其规律如图静防滑与动防滑安全系数不同。其规律如图9-3所示。所示。1)1)静防滑安全系数静防滑安全系数 先求出钢丝绳的静张力。先求出钢丝绳的静张力。上升端钢丝绳的静张力为上升端钢丝绳的静张力为 (9-38)下放端钢丝绳的静张力为下放端钢丝绳的静张力为 (9-39)式中式中 H0=Hk-Hx，m；Hk 井架高度，井架高度，m；Hx 卸载高度，卸载高度，m；Wx 下放空容器运行阻力，下放空容器运行阻力，N，对于箕斗提升对于箕斗提升Wx0.075Qg；对于罐笼提升；对于罐笼提升Wx0.1Qg；Ws 上提重容器运行阻力，上提重容器运行阻力，N，对于箕斗提升对于箕斗提升Ws0.075Qg；对于罐笼提升；对于罐笼提升Ws0.1Qg。钢丝绳最大悬垂长度钢丝绳最大悬垂长度Hc为为由于等重尾绳由于等重尾绳npn1q，所以，所以下放端钢丝绳的静张力下放端钢丝绳的静张力Fxj为为 (9-40)上升端钢丝绳的静张力上升端钢丝绳的静张力Fsj为为 (9-41)将式将式(9-40)及及(9-41)式代入式代入(9-37)式得式得 (9-42)式中式中 k 矿井阻力系数，矿井阻力系数，箕斗提升时，箕斗提升时，k取取1.15；罐笼提升时，；罐笼提升时，k取取1.2。对于箕斗，对于箕斗，Qg+Ws+Wx=Qg+0.075Qg+0.075Qg=1.15 Qg=kQg；对于罐笼，对于罐笼，Qg+Ws+Wx=Qg+0.1Qg+0.1Qg=1.2Qg=kQg。2)2)动防滑安全系数动防滑安全系数 在提升加速开始时，动防滑安全系数最小，在提升加速开始时，动防滑安全系数最小，(9-43)将将(8-42)及及(8-43)式代入式式代入式(8-45)得得 (9-44)式中式中 mx 下放空载侧变位质量，下放空载侧变位质量，(9-45)ms 提升重载侧变位质量，提升重载侧变位质量，(9-46)ns 导向轮数目；导向轮数目；Gx 导向轮的变位质量，导向轮的变位质量，kg，Gx的数值可从表的数值可从表6-12中查出中查出导导向向轮轮的的变变位位质质量量计计入入下下放放侧侧变变位位质质量量中中的的目目的的是是可可得得到到更更低低的的防防滑滑安安全全系系数数。换换句句话话说说，就就是是在在导导向向轮轮侧侧下下放放比比在在导导向向轮轮侧侧上上提提更更容容易易产产生生动态滑动。动态滑动。2 2重尾绳系统重尾绳系统1)静防滑安全系数静防滑安全系数 在提升终了时达到最小值，可按下式计算在提升终了时达到最小值，可按下式计算 (9-47)2)动防滑安全系数动防滑安全系数 在在提提升升终终了了或或加加速速阶阶段段终终了了时时，动动防防滑滑安安全全系系数数可可能能最最小小。但但由由于于提提升升终终了了时时其其动动防防滑滑安安全全系系数数大大于于静静防防滑滑安安全全系系数数，如如果果静静防防滑滑安安全全系系数数已已经经大大于于1.1.7575，则则动动防防滑滑安安全全系系数数就就不不用用验验算算。这这样样，只只验验算算加加速速阶阶段段终终了了时时的的动动防防滑滑安安全系数即可。全系数即可。在在多多数数情情况况下下，对对于于重重尾尾绳绳系系统统，当当整整个个系系统统的的变变位位质质量量不不很很大大时时，只只要要静静防防滑滑安安全全系系数数满满足足要要求求，动动防防滑滑安安全全系系数数也也能能满满足足要要求求。这这就就说说明明重重尾尾绳绳系系统统改改善善了了动动防防滑滑条条件件，因因而而当当不不能能采采用用等等重尾绳时，建议采用重尾绳系统。重尾绳时，建议采用重尾绳系统。(二二)下放货载下放货载对于箕斗提升，一般仅作上面的计算已经够了。对于箕斗提升，一般仅作上面的计算已经够了。对于罐笼提升，还要作下放货载的验算。对于罐笼提升，还要作下放货载的验算。图图9-5所所示示为为等等重重尾尾绳绳系系统统下下放放货货载载防防滑滑安全系数的变化规律。安全系数的变化规律。由由图图9-5可可见见，静静防防滑滑安安全全系系数数为为一一常常数数，动防滑安全系数在提升终了时最小。动防滑安全系数在提升终了时最小。说明：说明：对对于于动动防防滑滑安安全全系系数数验验算算的的必必要要性性，目目前前国国内内外外都都存存在在着着一一些些不不同的看法。同的看法。有有的的认认为为：对对于于加加、减减速速阶阶段段的的动动防防滑滑安安全全系系数数不不必必进进行行验验算算，而而将将F Fsjsj/F Fxjxj的的比比值值控控制制在在不不超超过过1.51.5的的范范围围内内即即可可，国国外外有有的的国国家家也也是是这这么么规规定的。定的。如如果果以以动动防防滑滑安安全全系系数数不不超超过过1.251.25作作依依据据，则则确确定定的的允允许许加加速速度度将将 偏偏 于于 保保 守守，计计 算算 出出 的的 加加 速速 度度 数数 值值 仅仅 为为 按按F Fsjsj/F Fx x1.51.5时极限加速度数值的时极限加速度数值的5757。动防滑安全系数的验算从防滑性能上看：动防滑安全系数的验算从防滑性能上看：单、双容器提升时的防滑计算结果也不一样。单、双容器提升时的防滑计算结果也不一样。某某些些矿矿井井(例例如如：井井深深较较浅浅)采采用用双双容容器器提提升升在在防防滑滑性性能能上上不不能能满满足足要要求求时时，如如果果改改用用单单容容器器提提升升，往往往往其其防防滑滑性性能能却却能能符符合合要要求求。对于某些一次提升量较大的矿井，也有类似的情况。对于某些一次提升量较大的矿井，也有类似的情况。就就提提升升性性质质来来说说，罐罐笼笼提提升升与与箕箕斗斗提提升升的的防防滑滑性性能能也也不不相相同同。前前者由于自重大，具有较高的防滑性能。者由于自重大，具有较高的防滑性能。动动防防滑滑安安全全系系数数应应该该进进行行验验算算，这这是是考考虑虑到到国国产产多多绳绳摩摩擦擦提提升升机机衬垫的质量尚需进一步提高。衬垫的质量尚需进一步提高。使使用用中中，也也还还需需要要一一个个熟熟悉悉过过程程，目目前前也也不不宜宜采采用用过过大大的的加加、减减速度，故在计算选型时留有一定的余地，即偏于安全可靠些。速度，故在计算选型时留有一定的余地，即偏于安全可靠些。从从国国内内外外的的矿矿井井提提升升机机使使用用情情况况看看，加加、减减速速度度的的数数值值实实际际上上都都没有采用过大的。没有采用过大的。(三三)防滑性能的分析防滑性能的分析下面对防滑性能中的最不利情况作进一步的分析下面对防滑性能中的最不利情况作进一步的分析l l静防滑静防滑双双容容器器提提升升时时，以以一一侧侧提提升升货货载载(最最大大载载重重)，另另一一侧侧下下放放空空容容器器(对对于于罐罐笼提升，则为下放侧的罐笼内无矿车或其它物件笼提升，则为下放侧的罐笼内无矿车或其它物件)时，对防滑性能最不利。时，对防滑性能最不利。单单容容器器提提升升时时，以以提提升升平平衡衡锤锤，另另一一侧侧下下放放空空容容器器时时，对对防防滑滑性性能能最最为为不不利。利。最容易产生滑动的点为：最容易产生滑动的点为：1)1)轻尾绳的提升系统，为提升开始的始点；轻尾绳的提升系统，为提升开始的始点；2)2)等重尾绳的提升系统，为提升过程的任意点；等重尾绳的提升系统，为提升过程的任意点；3)3)重尾绳的提升系统，为提升终了时的终点。重尾绳的提升系统，为提升终了时的终点。2动防滑动防滑双双容容器器提提升升时时，以以提提升升重重物物，下下放放空空容容器器时时的的加加速速阶阶段段，且且导导向向轮位于下放侧时，对防滑最为不利。轮位于下放侧时，对防滑最为不利。单单容容器器提提升升时时，以以提提升升平平衡衡锤锤，另另一一侧侧下下放放空空容容器器时时的的加加速速阶阶段段，且导向轮位于平衡锤侧时，对动防滑最为不利。，且导向轮位于平衡锤侧时，对动防滑最为不利。最容易产生滑动的点为：最容易产生滑动的点为：1)1)轻尾绳的提升系统，为最大加速阶段的始点；轻尾绳的提升系统，为最大加速阶段的始点；2)2)等重尾绳的提升系统，为最大加速阶段的任意点；等重尾绳的提升系统，为最大加速阶段的任意点；3)3)重尾绳的提升系统，为最大加速阶段的终点。重尾绳的提升系统，为最大加速阶段的终点。三、增大防滑安全系数的措施三、增大防滑安全系数的措施从从上上式式可可见见，增增加加围围包包角角、摩摩擦擦系系数数和和下下放放端端钢钢丝丝绳绳的的张张力力Fx都可以增大防滑安全系数。都可以增大防滑安全系数。(一一)增加围包角增加围包角 最常用的围包角有最常用的围包角有180和和185195两种。两种。1)1)当当180180时时，提提升升系系统统具具有有设设备备尺尺寸寸小小、井井塔塔低低，提提升升钢钢丝丝绳绳只只受受单单向向弯弯曲，因而使用寿命较长等一些优点，设计上应优先考虑采用这种提升系统。曲，因而使用寿命较长等一些优点，设计上应优先考虑采用这种提升系统。与与具具有有导导向向轮轮的的提提升升系系统统相相比比，则则围围包包角角较较小小，提提升升能能力力较较低低；主主导导轮轮直直径径必须等于两侧提升中心距。必须等于两侧提升中心距。2)2)对对于于185185195195的的形形式式，围围包包角角增增大大了了，可可以以改改变变两两侧侧提提升升钢钢丝丝绳绳的的提提升中心距，这是其优点。升中心距，这是其优点。缺点缺点：增加了井塔高度，钢丝绳有附加弯曲，降低了钢丝绳使用寿命。增加了井塔高度，钢丝绳有附加弯曲，降低了钢丝绳使用寿命。实实践践表表明明：当当超超过过195195以以后后，钢钢丝丝绳绳工工作作条条件件显显著著恶恶化化，使使钢钢丝丝绳绳使使用用寿寿命急剧下降。命急剧下降。(二二)提高摩擦系数提高摩擦系数提提高高摩摩擦擦系系数数即即寻寻找找高高摩摩擦擦系系数数、高高比比压压和和磨磨损损小小的的新新型型衬衬垫垫材料。材料。目目前前生生产产厂厂供供给给的的衬衬垫垫，摩摩擦擦系系数数虽虽然然都都大大于于0.20.2，但但考考虑虑到到多多绳绳摩摩擦擦提提升升机机在在实实际际运运行行中中，衬衬垫垫会会受受到到油油污污或或井井筒筒中中淋淋水水的的影影响响，使使摩摩擦擦系系数数有有所所降降低低，因因此此厂厂家家规规定定：用用户户在在设设计计选选型型中中，摩摩擦系数擦系数仍按仍按0.20.2计算。计算。在选用钢丝绳方面：在选用钢丝绳方面：优优先先选选用用密密封封股股钢钢丝丝绳绳或或椭椭圆圆股股、三三角角股股钢钢丝丝绳绳，以以增增加加钢钢丝丝绳绳在衬垫上的接触面积。在衬垫上的接触面积。在使用过程中钢丝绳只能涂在使用过程中钢丝绳只能涂戈培油戈培油或者不涂油。或者不涂油。(三三)提高下放端钢丝绳的张力提高下放端钢丝绳的张力F Fx x 因为下放端多为空容器，所以有下列措施因为下放端多为空容器，所以有下列措施1)1)加加大大钢钢丝丝绳绳直直径径，即即在在可可能能范范围围内内选选用用较较粗粗或或强强度度较较低低的的钢钢丝丝绳绳，在在尾尾绳绳配配置置上上，采采用用重重尾尾绳绳提提升升系系统统，但但这这将将使使在在减减速速阶阶段段的的动动防防滑性能有所降低，因而实际上很少采用。滑性能有所降低，因而实际上很少采用。设计上一般都采用等重设计上一般都采用等重(或接近等重或接近等重)尾绳提升系统。尾绳提升系统。2)2)加大容器自重。加大容器自重。一一般般多多绳绳提提升升箕箕斗斗或或罐罐笼笼除除用用厚厚钢钢板板制制造造外外，由由于于箕箕斗斗自自重重较较小小，往往要增加配重，往往要增加配重(罐笼的自重较大，不需要增加配重罐笼的自重较大，不需要增加配重)。3)3)采用单容器带平衡锤的提升系统。采用单容器带平衡锤的提升系统。煤煤矿矿安安全全规规程程规规定定：平平衡衡锺锺的的重重力力：专专为为升升降降人人员员用用的的，要要等等于于罐罐笼笼本本身身重重力力加加规规定定乘乘载载人人数数半半数数的的重重力力；升升降降人人员员和和物物料料的的，不得小于罐笼重力加规定乘载人数的重力。，不得小于罐笼重力加规定乘载人数的重力。4)4)对对于于双双罐罐笼笼提提升升设设备备，一一般般在在上上提提货货载载时时，在在下下放放端端的的空空罐罐笼笼中中要要放入空矿车，来提高下放端钢丝绳张力。放入空矿车，来提高下放端钢丝绳张力。(四四)控制最大的加、减速度，减小动载荷控制最大的加、减速度，减小动载荷 可以从可以从电气控制和制动器电气控制和制动器两个方面想办法。两个方面想办法。第三节第三节 多绳摩擦提升有关参数的确定多绳摩擦提升有关参数的确定为了保证多绳摩擦提升机的防滑要求，在设计中要注意防滑条件为了保证多绳摩擦提升机的防滑要求，在设计中要注意防滑条件对各种参数的限制。对各种参数的限制。容器自重和加、减速度是与防滑条件有关的重要参数。容器自重和加、减速度是与防滑条件有关的重要参数。一、容器配重及加速度的确定一、容器配重及加速度的确定验验算算防防滑滑条条件件利利用用式式(9-37)。即存在两个条件：。即存在两个条件：静防滑条件及动防滑条件静防滑条件及动防滑条件。利用静防滑条件求出的容器质量称为利用静防滑条件求出的容器质量称为容器静防滑质量容器静防滑质量；利用动防滑条件求出的容器