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多繩摩擦式提升機：技術(shù)演進與結(jié)構(gòu)剖析

發(fā)布時間：

2025-01-07

來源：

多繩摩擦式提升機：技術(shù)演進與結(jié)構(gòu)剖析

一,、引言

在礦井提升領(lǐng)域,，多繩摩擦式提升機作為關(guān)鍵設(shè)備，承載著高效,、安全運輸人員與物料的重任,。自其誕生以來，歷經(jīng)了從無到有,、從借鑒到創(chuàng)新的曲折發(fā)展歷程,，其結(jié)構(gòu)特性也在不斷優(yōu)化,，以適應(yīng)日益復(fù)雜的礦山開采需求,。本文將帶您深入探尋多繩摩擦式提升機的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò),、結(jié)構(gòu)奧秘及其獨特優(yōu)勢。

二,、多繩摩擦式提升機的技術(shù)發(fā)展之路

我國礦山機械制造起步階段,，單繩纏繞式提升機率先登場，1953 年,，撫順重型機器廠成功制造出我國第一臺單繩纏繞式雙筒提升機,，為后續(xù)提升機技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1958 年,，洛陽礦山機器廠勇挑重?fù)?dān),，設(shè)計制造出我國首臺井塔式多繩摩擦式提升機 JKM - 2x4，開啟了多繩摩擦式提升機國產(chǎn)化的征程,。緊接著,，1960 年，該廠再度發(fā)力,，推出 JKM - 3x4 井塔式多繩摩擦式提升機,，并逐步實現(xiàn)批量生產(chǎn)，一舉打破國外技術(shù)壟斷,，讓我國礦山企業(yè)用上了自主制造的多繩摩擦式提升機,。


然而，隨著應(yīng)用深入,，井塔式多繩摩擦式提升機的短板逐漸顯現(xiàn),。由于安裝在鋼筋混凝土井塔上，其耐振性能遠不及鋼結(jié)構(gòu)井架,，在應(yīng)對礦井復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,，如流沙層及地質(zhì)條件差的區(qū)域時，鋼筋混凝土井塔產(chǎn)生的地壓較大,。為攻克這一難題,，1977 年，洛陽礦山機器廠成功研制我國第一臺落地式多繩摩擦式提升機 JKMD - 2x2,，為礦山提升提供了新選擇,。
        

20 世紀(jì) 80 年代末期，我國積極引進國外新技術(shù),，洛陽礦山機器廠借此東風(fēng),，具備了生產(chǎn)電動機懸掛直聯(lián)形式等新結(jié)構(gòu)大型礦井提升機的能力，摩擦輪直徑躍升至 4m,，產(chǎn)品性能大幅提升,。步入 90 年代末期,，礦山開采向大型化、高產(chǎn)化迅猛發(fā)展,，多繩摩擦式提升機憑借顯著優(yōu)勢,，在礦山設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其大型機備受青睞,。當(dāng)下,，隨著科技持續(xù)進步，開發(fā)新一代高效節(jié)能,、性能可靠的多繩摩擦式提升機迫在眉睫,。

在鋼絲繩配置方面，受礦井深度,、載荷,、安全系數(shù)等多種因素制約，結(jié)合我國礦井實情,，多繩摩擦式提升機首繩以 4 根和 6 根為宜,，優(yōu)先選用 4 根，特殊工況下才考慮 8 根,。且鋼絲繩半數(shù)左捻,，半數(shù)右捻，相互交錯排列,，以此保障提升過程的平穩(wěn)與安全,。

放眼國外，多繩提升機技術(shù)同樣高歌猛進,，資料顯示,，其直徑已達 9m，鋼絲繩達 10 根,，井深超 2000m,，載荷至 50t，為我國提升機技術(shù)發(fā)展提供了借鑒方向,。

三,、多繩摩擦式提升機的結(jié)構(gòu)全景洞察

（一）布置方式：井塔式與落地式

1.井塔式多繩摩擦式提升機：

  • 優(yōu)點：
    • 結(jié)構(gòu)緊湊，占地空間小,，能有效利用礦井井口周邊有限場地,，尤其適用于場地局促的礦山。
    • 無需天輪,，簡化了系統(tǒng)架構(gòu),，減少了設(shè)備部件數(shù)量，降低了維護成本與故障風(fēng)險,。
    • 全部載荷垂直向下,，賦予井塔出色的穩(wěn)定性,，可在高負(fù)荷運行下確保安全。
    • 能夠獲得較大包角,，增大了鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力,，提升提升能力與效率。
    • 鋼絲繩處于井塔內(nèi)部,，避免了雨雪侵蝕,，穩(wěn)定摩擦系數(shù)，延長使用壽命,。
  • 缺點：
    • 設(shè)備造價高昂，井塔建設(shè)需耗費大量鋼材,，施工難度大,、周期長，成本居高不下,。
    • 井塔高聳,，在戰(zhàn)備和地震頻發(fā)地區(qū)存在安全隱患，一旦遭遇災(zāi)害,，修復(fù)難度極大,。
       

2.落地式多繩摩擦式提升機：

鑒于井塔式的不足，落地式應(yīng)運而生,。它采用鋼結(jié)構(gòu)井架,，克服了井塔式耐振性差、地壓大等問題,，且建設(shè)成本相對較低,、施工便捷，近年來用戶選用比例逐漸攀升,。

（二）井塔式多繩摩擦式提升機有無導(dǎo)向輪之分

1.無導(dǎo)向輪型：

結(jié)構(gòu)簡約,，減少了設(shè)備復(fù)雜度與故障點，適用于對井筒空間要求不高,、提升工藝相對簡單的場景,。

 

2.有導(dǎo)向輪型：

雖使結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜，但能突破主導(dǎo)輪直徑對提升容器在井筒中中心距的限制,，縮減井筒斷面,，優(yōu)化礦井空間利用；同時,，加大鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角,，提升摩擦力，增強提升能力,。然而,，鋼絲繩的反向彎曲不可避免,，加速了鋼絲繩磨損，縮短使用壽命,，需在維護中重點關(guān)注,。

 

（三）傳動形式多樣

  1. I 型：單電動機帶減速器多繩摩擦式提升機
    動力傳輸穩(wěn)定，減速器可有效調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速與扭矩,，適用于中,、小型礦山的常規(guī)提升作業(yè)。
  2. Ⅱ 型：雙電動機帶減速器多繩摩擦式提升機
    雙電機配置提供更強動力,，應(yīng)對大型礦山重載,、頻繁提升需求游刃有余，可靠性高,。
  3. Ⅲ 型：單電動機聯(lián)結(jié)構(gòu)多繩摩擦式提升機
    結(jié)構(gòu)緊湊,，省去部分中間連接件，降低成本,，常用于對空間和成本控制嚴(yán)格的礦山,。
  4. V 型：雙電動機直聯(lián)結(jié)構(gòu)多繩摩擦式提升機
    電機與摩擦輪直聯(lián)，傳動效率極高,，動力響應(yīng)迅速,，適配對提升效率有極致追求的大型現(xiàn)代化礦山。

（四）組成部件繁雜精細(xì)

  1. 井塔式多繩摩擦式提升機
    • I 型
      由主軸裝置,、盤形制動器裝置,、液壓站、導(dǎo)向輪裝置,、深度指示系統(tǒng),、測速傳動裝置、車槽裝置,、齒輪聯(lián)軸器,、彈性棒銷聯(lián)軸器、電動機制動器,、操作臺,、制動盤偏擺監(jiān)測裝置、鋼絲繩滑動監(jiān)測裝置,、減速器,、潤滑站等構(gòu)成。各部件協(xié)同工作,，確保提升機精準(zhǔn),、安全運行。例如,，主軸裝置作為核心,，承載摩擦輪與鋼絲繩載荷,；盤形制動器裝置配合液壓站，在緊急時刻實現(xiàn)快速制動,。
       
    • Ⅱ 型
      組成與 I 型相近,，僅在減速器類型等細(xì)節(jié)上有別，采用平行軸減速器,，適配不同工況下的扭矩與轉(zhuǎn)速需求,。
       
    • Ⅲ 型
      相較前兩者，部件有所精簡,，去掉了部分聯(lián)軸器等,，由主軸裝置、盤形制動器裝置,、液壓站,、導(dǎo)向輪、車槽裝置,、操作臺、制動盤偏擺監(jiān)測裝置,、信號接口裝置,、鋼絲繩滑動監(jiān)測裝置等組成，滿足特定場景下的簡約高效需求,。
       
    • IV 型
      與 Ⅲ 型類似,，同樣聚焦關(guān)鍵功能部件，保障基本提升作業(yè)的安全可靠,。
       
  2. 落地式多繩摩擦式提升機
    • I 型
      在井塔式 I 型基礎(chǔ)上,，新增天輪裝置與撥繩裝置。天輪裝置引導(dǎo)鋼絲繩轉(zhuǎn)向,，撥繩裝置確保鋼絲繩有序排列,，防止纏繞混亂，提升運行穩(wěn)定性,。
    • Ⅱ 型
      組成同 I 型落地式,，為不同礦山工況提供標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。
    • Ⅲ 型
      類似井塔式 Ⅲ 型落地式,，聚焦核心功能,，滿足部分礦山對簡約結(jié)構(gòu)的偏好。
    • IV 型
      亦與 Ⅲ 型落地式相近,，以精簡高效保障提升作業(yè),。

（五）主要結(jié)構(gòu)特點突顯優(yōu)勢

  1. 主軸裝置：采用全焊接式摩擦輪，焊接工藝確保結(jié)構(gòu)強度與整體性,；搭配高摩擦系數(shù)摩擦襯墊,、酚醛壓塊和固定塊,，增大摩擦力,，保障提升動力傳輸,；選用調(diào)心滾子軸承,，自動適應(yīng)軸的撓曲,，穩(wěn)定運行,；摩擦輪與主軸通過大平面摩擦連接,，傳遞扭矩可靠高效。
  2. 導(dǎo)向輪 / 天輪：焊接式結(jié)構(gòu)堅固耐用，楔形襯墊保護鋼絲繩,，減少磨損,，延長壽命,。
  3. 制動系統(tǒng)：盤形制動器裝置結(jié)合帶有恒力矩或恒減速功能的液壓制動系統(tǒng),，制動迅速,、平穩(wěn),，能在緊急情況下精準(zhǔn)控制提升機停下,，保障人員與設(shè)備安全,。
  4. 減速器：I 型采用行星齒減速器,，體積小,、傳動效率高,，適用于緊湊空間,；Ⅱ 型采用平行軸減速器,，承載能力強,，適配重載工況,；Ⅲ 型或 V 型無減速器,，簡化結(jié)構(gòu),，降低成本，滿足不同動力傳輸需求,。
  5. 聯(lián)軸器：低速軸采用齒輪聯(lián)軸器,，承載大扭矩，連接可靠,；高速軸采用彈性棒銷聯(lián)軸器,，緩沖減震，保護設(shè)備,；Ⅲ 型或 IV 型無聯(lián)軸器,，依工況靈活配置，優(yōu)化成本與性能,。
  6. 深度指示系統(tǒng)：采用機械式或電子式牌坊式深度指示器,，直觀顯示提升容器位置，精度高,，為操作人員提供精準(zhǔn)操控依據(jù),。
  7. 監(jiān)測保護裝置：設(shè)有鋼絲繩滑動監(jiān)測、制動盤偏擺監(jiān)測,、深度指示失效,、制動閘瓦過磨損,、制動碟形彈簧疲勞等多種監(jiān)測、保護裝置,，全方位守護提升機運行安全,，一旦出現(xiàn)異常，立即報警并采取保護措施,，確保萬無一失。
  8. 部件通用性：盤形制動器裝置,、液壓站、操作臺、彈性棒銷聯(lián)軸器,、齒輪聯(lián)軸器等采用與 JK 型單繩纏繞式提升機相同的通用部件，極大方便了生產(chǎn)制造,、維修保養(yǎng)以及備品備件管理，降低礦山企業(yè)運營成本，提高設(shè)備全生命周期管理效率。

綜上所述,，多繩摩擦式提升機憑借其獨特的技術(shù)發(fā)展軌跡與精妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計,，在礦山提升領(lǐng)域持續(xù)發(fā)光發(fā)熱，為我國礦山事業(yè)的蓬勃發(fā)展注入強勁動力，未來隨著技術(shù)創(chuàng)新，必將邁向更高臺階,。

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