第二篇矿井提升运输设备

1第二篇第二篇第二篇第二篇矿井提升运输设备矿井提升运输设备矿井提升运输设备矿井提升运输设备第一章第一章第一章第一章提升运输系统概述提升运输系统概述提升运输系统概述提升运输系统概述1.煤矿提升系统分为哪几种常见类型？答：主井箕斗提升系统、副井罐笼提升系统、多绳摩擦（主、副）井提升系统、斜井串车提升系统、斜井箕斗提升系统等。第二章第二章第二章第二章矿井提升机的工作原理及结构矿井提升机的工作原理及结构矿井提升机的工作原理及结构矿井提升机的工作原理及结构1.缠绕式提升机一般由哪几部分组成？答：一般由由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。2.深度指示器有何作用，常用的有哪些类型？各有何优缺点？答：（1）深度指示器的作用是：1、指示提升容器在井筒的位置；2、容器接近井口停车位置发出减速信号；3、过卷保护；4、减速阶段通过限速装置进行限速保护等。（2）常用的有圆盘式深度指示器和牌坊式深度指示器。1、圆盘式深度指示器特点：圆盘式深度指示器结构简单，使用可靠，精度高，易实现自动化，但直观性差。2、牌坊式深度指示器特点：优点是指示清楚、直观、工作可靠；缺点是不够精确。3.试说明牌坊式深度指示器和圆盘式深度指示器的工作原理。答：（1）牌坊式深度指示器主要由传动轴、直齿轮、锥齿轮、直立的丝杠、梯形螺母、支柱、标尺等组成。在提升机工作时，其主轴带动深度指示器上的传动轴，直齿轮，锥齿轮带动两个直立的丝杠以相反方向旋转，利用支柱分别限制装在丝杠上的梯形螺母旋转，因两个丝杠都是右螺纹，故迫使两个螺母，只能沿支柱作上、下相反方向的移动，从而指示出井筒中两容器一个向上，另一个向下的位置。在两支柱上固定着的标尺上，用缩小的比例根据矿井的具体情况，刻着与井筒深度或坑道长度相适应的刻度，当装有指针的梯形螺母移动时，则指明了提升容器在井筒的位置。（2）圆盘式深度指示器由发送部分和接收部分组成，其原理是传动轴经齿轮传动，将提升机旋转运动传给发送自整角机，该自整角机冉将信号传给圆盘式深度指示器上的接收自整角机，二者组成电轴，实现同步联系，从而达到指示器位置的目的。深度指示盘装于司机台上，有粗针和精针两个指针，精针只在容器接近井口时才转动，以便指示精确的停车位置。4.制动装置的作用及类型。答：作用：（1）正常停车制动；（2）正常工作制动；（3）安全制动；（4）调绳制动。类型：制动系统由制动器和传动机构组成。制动器是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分，分为盘式和块式；传动机构是控制及调节制动力矩的部分，分为油压、气动、弹簧式。JK型提升机采用的是液压站与盘式制动器配合构成的盘式制动系统。第二章第二章第二章第二章提升容器及提升钢丝绳提升容器及提升钢丝绳提升容器及提升钢丝绳提升容器及提升钢丝绳1.提升容器有哪些类型？各有何特点？答：按用途和结构可分为：箕斗、罐笼、矿车、斜井人车、吊桶。箕斗分为立井箕斗和斜井箕斗，专用于主提；罐笼既可用于主提，也可用于副提；矿车、2斜井人车主要用于斜井提升；吊桶主要用于立井井筒开凿时的提升。2.为什么双滚筒提升机都装有调绳离合器？调绳离合器有哪些类型？答：因为调绳离合器在双滚筒提升机的活滚筒上的作用是使游动滚筒与主轴联接或脱开，便于调节绳长或更换水平时，主轴带动固定滚筒转动，游动滚筒固定不动。类型：齿轮调绳离合器、蜗轮蜗杆离合器和摩擦离合器。3.罐笼承接装置有哪些？各有何特点？答：罐笼承接装置有罐笼、承接梁、摇台和支罐机四种。（1）承接梁用于防止操作不当发生蹲罐事故。（2）罐座是利用可伸缩的托抓托住罐笼，使矿车能平稳进出。罐笼运行时罐座必须收回。使用罐座司机操作复杂，易发生蹲罐事故。另外，钢丝绳时松时紧易产生疲劳破坏。（3）摇台其特点是动作快，操作时间短，缺点是要求停罐位置准确。（4）支罐机的优点是能准确地使罐笼内轨道与车场固定轨道对接，进出矿车和人员方便，由于活动地盘是托在支罐机上，矿车进出平稳，提升钢丝绳不承担进出矿车时产生的附加载荷；另外，车场布置紧凑。其缺点是罐笼有活动底盘，使其结构复杂，还需增设液压动力装置。4.箕斗卸载闸门有哪几种？试述其卸载原理。答：箕斗卸载闸门主要有扇形、下开折页平板闸门及插板闸门等。卸载原理：当箕斗提升至地面煤仓时，卸载滚轮进入安装在井架上的卸载曲轨内，随着箕斗提升，固定在箕斗框架上的小曲轨同时向上运动，则滚轮在卸载曲轨作用下，沿着箕斗框架上的小曲轨向下运动，并转动连杆，使其通过连杆锁角为零的位置后，闸门就借助煤的压力打开，开始卸载。在箕斗下放时，以相反的顺序关闭闸门。第四章第四章第四章第四章矿井提升理论及计算矿井提升理论及计算矿井提升理论及计算矿井提升理论及计算1.竖井箕斗和罐笼提升系统，一般采用几阶段速度图？并据此说明提升系统在井筒中的运动规律。答：箕斗提升设备采用六阶段速度图，罐笼提升设备采用五阶段速度图。提升容器在井筒中一般要经历初加速运动、主加速运动、等速运动、减速运动、爬行运动和停车休止运动几个阶段，如果无卸载曲轨就不需要做初加速运动了。2.如何确定提升加、减速度？答：（1）提升加速度的确定：应从一下几个方面进行考虑。①《煤矿安全规程》规定：立井升降人员的加（减）速度不得大于0.75m/s²，斜井不得大于0.5m/s²，《设计规范》建议，箕斗提升加速度不大于1.2m/s²②按电动机过载能力计算允许的最大加速度。由提升动力学方程式10.751mKQgpHaFFeλ=++≤∑得最大加速度()10.75KQgpHFeamλ-+≤∑③按减速器能力计算最大加速度。即()()'1max2DKQgpHmmaMd∑++-≤3最大加速度为()2max1'MKQgpHDammd-+≤∑-④对摩擦式提升，最大加速度不能超过防滑条件允许的最大加速度。在满足以上各条件的同时应取较大值，以充分利用设备能力，提高设备效率。⑵提升减速度的确定：减速度的大小与减速方式有关，减速方式有三种：自由滑行减速、制动减速和电动机减速。①自由滑行减速，其动力方程为()3m20aKQgpHX+--=∑近似计算得3maKQgpH-=∑②制动减速，当所需制动力较小时，用机械闸制动；所需制动力较大时用电气制动，机械制动得到的减速度为30.3maKQgpHQg-+≤∑电气制动的减速度为3zmaKQgpHF-+≤∑③电动机方式减速，为了便于控制，电动机的出力不宜小于0.35eF减速度为30.35emaKQgpHF--≤∑3.何为提升系统的变位质量？有哪些部件需要变位？变位原则是什么？答：⑴提升系统的变位质量：用一个假想的集中在卷筒圆周表面的当量质量来代替提升系统所有运动部分的质量，称为总变位质量。⑵在提升系统中，提升机（包括减速器）、天轮和电动机转子三部分其质量需要变位。⑶变位原则：是变位前后动能不发生变化。第五章第五章第五章第五章刮板输送机刮板输送机刮板输送机刮板输送机1.刮板输送机的运行阻力包括哪些？答：刮板输送机的运行阻力主要有煤和刮板链重力引起的阻力、煤和刮板链重力引起的下滑力、在工作过程中溜槽与刮板链及煤炭之间的滑动摩擦阻力等。2.液力耦合器的工作原理。答：当电动机带动泵轮转动时，其中的工作液体被叶片夹持着同泵轮一起旋转，产生流向外缘的离心压力。同样，透平轮旋转时，其中的工作液体也产生流向外缘的离心压力，只要泵轮的转速大于透平轮的转速，则前者使工作液体产生的离心压力必定大于后者的。因此，泵轮内的液体沿径向叶片之间的通道向外流动．并在泵轮外缘流入透平轮；同时，由于连续性的缘故，在靠近联轴器轴线的4泵轮内缘．工作液体又从透平轮流回泵轮，形成环流，于是，在泵轮和透平轮所组成的循环圆内的工作液体，除了绕偶合器轴线进行旋转运动(牵连运动)，此外，还要绕循环圆的中心进行环流运动(相对运动)。3.液力耦合器传递力矩的计算公式及各参数对其数值的影响。答：力矩方程：25BMnDλγ=±式中M——传递的力矩，N·mD——液力偶合器的作用直径，mBn——泵轮转速,r/minγ——工作液体的密度，3/kgmλ——转矩系数，22/⋅分转米转矩系数γ是速比i（TBnin=，Tn—透平轮转速）的函数，即()fiλ=。它与工作轮断面的几何形状、充液量、叶片数、流道光滑度等有关系。式中正号是指泵轮力矩，负号是指透平轮力矩。4.刮板输送机选型计算的基本步骤。答：主要包括运输能力的计算、运行阻力的计算、刮板链张力的计算、电动机功率的计算及刮板链强度验算。第六章第六章第六章第六章带式输送机带式输送机带式输送机带式输送机1.带式输送机的基本构成及各部件的结构原理、特点等。答：带式输送机是以胶带兼作牵引机构和承载机构的一种运输设备。它在矿井地和井下运输中得到极其广泛的应用。其组成部分主要有滚筒、托辊、输送带、机架、制动装置、拉紧装置、清扫装置、驱动装置等组成。输送带是带式输送机的承裁构件，带上的物料随输送带一起运行，根据需要物料可在输送机端部或中间部位卸下。输送带用旋转的托辊支撑，运行阻力较小。带式输送机可沿水平或倾斜线路布置，使用光面输送带沿倾斜线路布置时，不同物料的最大运输倾角是不同的，即使同一类物料．当其湿度和块度组成不同时，其相应的最大输送倾角也将有所不同。在输送原煤时，设计向上最大输送倾角一般为17°～18°；向下最大输送倾角一般为15°～16°。当采用花纹输送带加之其它相应措施上运倾角可高达28°～30°；下运倾角可达25°～28°，当采取某些特殊措施时，可实现更大的输送倾角，乃至垂直提升。2.带式输送机的摩擦传动原理。答：设传动滚筒某时输出牵引力、输送带在传动滚筒的分离点处的张力为tS，5在相遇点处的张力为yS。在研究输送带张力沿传动滚筒的分布规律时．我们假设输送带是理想的挠性体，可以任意弯曲，没有弯曲应力，同时,由于在传动滚筒上那一段输送带的重力和离心力同它所受的张力和摩擦力相比甚小．因此忽略不计。3.影响传动滚筒所能传递牵引力的基本因素。答：主要有：（1）拉紧力(初张力)：增大张力可使传动滚筒上输送带的松边张力增加，尽管此法可提高牵引力(或制动力)，但是相对提高了对输送带强度的要求，同时会使曲线阻力增大，并导致某些部件结构尺寸加大，这是不经济的。（2）围包角：单传动滚筒的围包角不易过大，否则会加重输送带的弯曲疲劳破坏，一级单传动滚筒的最大围包角不超过210°～230°，增加围包角的有效方法是采用双滚筒或多滚筒传动。（3）摩擦系数：采用提高摩擦系数来增大牵引力或制动力是一种最佳方法。当今人们正在努力寻找摩擦系数高、性能稳定且耐磨承受比压高的材料作滚筒的衬垫。4.输送到初张力的确定方法。答：在进行输送带张力计算过程中，其张力大小必须满足以下两个条件：（1）摩擦传动条件：即输送带的张力必须保证工作时输送带在传动滚筒上不打滑；（2）垂度条件：即输送带的张力必须保证输送带在两托辊间的下垂度不超过规定值。根据上述两个条件，我们可以看出，输送带张力的计算方法有两种：一种是根据摩擦传动条件并利用“逐点张力法”求出各待殊点的张力值，然后验算输送带的垂度条件；另一种是根据垂度条件求出输送带上某一确定点的张力，然后按“逐点张力法”计算出各点的张力，再验算摩擦传动条件。6.带式输送机选型计算的步骤。答：主要包括：输送机运行速度的选择、输送带带宽B的计算与选择、带式输送机线路初步设计、基本参数的计算、输送带张力的计算、输送带强度的校核、带式输送机牵引力和电动机功率的计算、其它参数的计算。