升机卷筒衬木车削装置的设计（含CAD图纸）.docx

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1、摘要我国是一个采矿大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。从20世纪50年代 仿造第一台矿山提升机以来,至今已设计制造，使用了近6000多台。随着社会需求 和现代技术的高速发展,矿山工业企业亟待生产设备及设施的机械化，电气化,现 代化。而矿山工业的提升机是咽喉设备，产品不断更新换代，老产品运行年深日久, 原本落后的结构问题暴露突出，故障增多，严重影响矿山的安全运转,抑制了矿山 工业的高速发展，给国民经济带来了不良的影响。随着国内矿井产量的日新月异的 提高,对提高提升机的安全性,可靠性,生产效率以及整机自动化运行水平，降低操 作者及维护人员的劳动强度,处理设备事故的速度与对策等，成了迫切要求。对于

2、 矿井提升机的更新改造,具有极其重要的意义。例如提升机卷筒衬木的磨损严重， 当衬木磨损达到一定程度时就必须更换卷筒衬木，否则就很有可能出现安全事故, 影响安全生产。而更换卷筒衬木又是一个十分繁琐的过程，同时卷筒衬木价格昂 贵，维修费用高，维修时间长。消耗大量人力、物力和时间的同时，又影响了全 矿的安全生产和产量的需求，为此，设计一个卷筒衬木车削装置是一项十分必要 的技术改造。由于考虑到现有卷筒衬木车槽装置存在许多不足之处，本文从现有 卷筒衬木车槽装置的原理分析入手，通过对钢丝绳磨损的调研，卷筒部件的作用 和受力情况的分析，现有车槽设备加工方法的改进和应用，立足于方便，高效、 实用的前提下对卷筒

3、衬木车削装置进行设计，目的在于最大程度的提高钢丝绳和 卷筒衬木的使用寿命，降低生产成本，缩短加工和检修周期，减缓了劳动强度。 通过不断地改进和完善，设计的卷筒衬木车削装置可以很方便的进行卷筒衬木车 削，该装置减少了钢丝绳的磨损，又延长了卷筒衬木的使用寿命且可大幅度节约 生产成本。关键词：提升机钢丝绳卷筒衬木车削装置AbstractChina is a mining power and mining equipment manufacture and use of mechanical and electrical power. From the 20th century, modeled af

4、ter the 50, s the first since the mine hoist has been designed and manufactured, used more than 6,000. With the needs of the community and the rapid development of technology,mining industry production equipment and facilities need to mechanization, electrification,The mining industry is the throat

5、of the elevator equipment, replacement products,old products long time run,the structural problems behind the original exposed prominent fault more serious impact on the safety of mining operations, curb the rapid development of mining industries to the national economy with to the adverse effects.

6、With the ever-changing mine to increase production , upgrade the machine to improve safety, of machine to run automated, reducing operation and maintenance of the labor intensity, the speed of of the accident and so on, into the urgent requirement. Mine hoist for renovation,is extremely important. F

7、or example, wood lining hoist drum serious wear and tear, when the trees lining up to a certain degree of wear and tear on the lining must be replaced wooden reel, or a security incident is 1 ikely to affect the safety in production. And replacement of wooden drum liner is a very cumbersome process,

8、 while the high cost of wood lining reel, high maintenance costs, maintenance time. Consume a large amount of manpower, material and time at the same time, and affects the security of the entire mine production and demand for production, to that end, the design of a reel turning wood lining device i

9、s a very necessary technology. As a result of taking into account the existing trees lining reel slot car there are many devices deficiencies,the paper lining from the existing wooden reel slot cars of the principle of analyzing devices, wear and tear on wire rope of research, the role of drum parts

10、 and the forces analysis of the existing car tank equipment to improve processing methods and applications, based on the user-friendly, effective and practical under the premise of turning wood on the drum liner device was designed to maximize the improvement of steel wire rope and reel service life

11、 of wood lining and reduce production costs and shorten the processing and maintenance cycle, reducing the labor intensity. Through constantly improving and perfecting the design of the drum lining woodturning can be a convenient device for turning wood drum liner,the installation of wire rope to re

12、duce wear and tear, but also extended the service life of wooden drum and the lining can produce a substantial savings cost.Keywords: hoist steel turning device同治 大带轮(A3)0AutoCAD 图形cw日 102 KBnwc带轮轴(A3)AutoCAD 图形60 KB卷筒衬木车削装置机 架图(M) AutoCAD 图形 丝杠螺母(A3)AutoCAD 图形wire rope wooden drum lineryigai联输器(A3)

13、AutoCAD 困形 121 KB大链轮(A3)AutoCAD 图形 60 KB锯片铁刀03) AutoCAD 图尼60 KB卷筒衬木车削装置传 动系统图 AutoCAD 图形卷筒衬木车削装置总 装图(AO) AutoCAD 图形丝杠(A3)AutoCAD 图形 57 KB小链轮(A3)AutoCAD 图形58 KB轴承座(A2)AutoCAD 图形 67 KB57 KB目录 Microsoft Word 9. 22 KB1设计说明书(论文) Microsoft Word 9. 905 KB摘要Microsoft Word 9.16 KB1中英文翻译Mi crosoft Word 9.48 K

14、B1升机卷筒衬木车削装 置的设计Mi crosoft Word 9.升机卷筒衬木车削装 置的设iil WinRAR压缩文件前言11矿井提升机工作状况简介21 . 1矿井提升机的工作现状21.2矿井提升机改进的儿个方向 31. 2.1提升机卷筒的改进32. 2. 2矿井提升机的节能改造52钢丝绳绳槽与提升机卷筒磨损的调研分析83. 1钢丝绳的作用及磨损形式和成因 82 . 1. 1钢丝绳的作用 83 .1.2钢丝绳的磨损形式84 .1.3钢丝绳磨损形成的原因 102.2钢丝绳磨损对其寿命的影响与防治措施112.2 . 1钢丝绳磨损对寿命的影响112.3 .2提升钢丝绳磨损的防治措施 123矿井提

15、升机卷筒衬木的综述143.1 提升机卷筒衬木的作用及磨损情况调研141 .1.1提升机卷筒衬木的作用 143 . 1.2衬木磨损对卷筒的影响153.2 提升机卷筒衬木损坏的主要形式原因及防治措施183. 2.1提升机卷筒衬木损坏的主要形式183.2.2 提升机卷筒衬木损坏的原因 193.2.3 制作和更换衬木时常采取了措施204常见卷筒衬木绳槽的加工方法214. 1利用普通车床加工绳槽214.1.1 利用普通车床加工绳槽示意图简介214.1.2 利用普通车床加工绳槽装置设计步骤214.1.3 利用普通车床加工绳槽装置技术要求224.2利用车槽机加工螺旋绳槽装置（齿轮传动）224. 2. 1车槽

16、机的结构 225. 2.2车槽机的传动原理226. 2. 3车槽机的车槽方法237. 2. 4车槽机具有通用性 244. 3摩擦轮传动车绳槽装置244. 3.1摩擦轮传动车绳槽装置传动原理 244.3.2摩擦轮传动车绳槽装置加工方法254. 3.3摩擦轮传动车绳槽装置加工时的注意事项呢264. 3. 4摩擦轮传动车绳槽装置优点274.4卷筒衬木螺旋槽加工装置（利用深度指示器传动）274. 4. 1卷筒衬木螺旋槽加工装置工作原理 274. 4.2托板、导轨和刀具的设计284. 4. 3卷筒衬木螺旋槽的加工284. 4. 4 结语284 . 5提升机卷筒衬木订槽装置设计295提升机卷筒衬木车削装置

17、的设计305 1 弓 | 一305.L 1提升机卷筒衬木车削装置设计的可行性305.1.2目前提升机卷筒衬木车削装置存在的问题305.2设计方案315. 3卷筒衬木车削装置的详细设计步骤 325. 3.1加工提升机卷筒衬木绳槽的有关参数325. 3. 2卷筒衬木车削装置的结构及工作原理简述325. 3.3衬木的技术要求335. 3.4合理的绳槽尺寸345.3.5绳槽螺距与链轮齿数之间的关系及链轮齿数的确定.355. 3.6卷筒衬木车削装置一链传动的设计365.3.7卷筒衬木车削装置一带传动的设计395. 3. 8轴的结构设计及校核436. 3.9车削装置中联轴器的的选择与设计447. 3. 1

18、0铳刀头结构的设计448. 3.11其它辅助装置参数的选取与设计469. 3. 12卷筒衬木车削装置的加工工艺特性4710. 3.13卷筒衬木车削装置的特点47致谢49参考文献50大带轮(A3) AutoCAD 图形 102 KB带轮轴S3)AutoCAD 图形60 KB卷筒衬木车削装置机 架图(M) AutoCAD 图形丝杠螺母(A3)AutoCAD 图形57 KB目录Microsoft Word 9.22 KB中英文翻译Mi crosoft Word 9.48 KByi gai联轴器(A3) AutoCAD 图形121 KB锯片铳刀(A3) AutoCAD 图形60 KB卷筒衬木车削装置总

19、 装图(AO)AutoCAD 图形小链轮(A3) AutoCAD 图形58 KBI设计说明书(论文) Microsoft Word 9.905 KB1升机卷筒衬木车削装 置的设计Mi crosoft Word 9.大链轮(A3)AutoCAD 图形 ,60 KB卷筒衬木车削装置传 动系统图81),AutoCAD 倒彩丝杠(A3)AutoCAD 图形,57 KB轴承座(A2)AutoCAD 国形,67 KB1摘要Microsoft Word 9.16 KB升机卷筒衬木车削装 置的设计_WinRAR压缩文件大带轮(A3)AutoCAD 图形 102 KB带轮轴S3)AutoCAD 图形60 KB卷

20、筒衬木车削装置机 架图(M)AutoCAD 图形丝杠螺母(A3) AutoCAD 图形 57 KB目录Microsoft Word 9.22 KB中英文翻译 Microsoft Word 9.48 KByi gai 联轴器.(A3)AutoCAD 图形,121 KB大链轮S3)AutoCAD 图形 ,60 KB锯片铳刀(M)AutoCAD 图形,60 KB卷筒衬木车削装置传 动系统图(M) AutoCAD 图形卷筒衬木车削装置总 装图(AO),AutoCAD 图形丝杠(A3)AutoCAD 图形 57 KB小链轮(A3)AutoCAD 图形,58 KB轴承座(A2)AutoCAD 图形 67

21、KB设计说明书(论文)1 Microsoft Word 9.905 KB1摘要Microsoft Word 9.16 KB1升机卷筒衬木车削装 置的设计I Mi crosoft Word 9.升机卷筒衬木车削装置的设计WinRAR压缩文件1刖S我国是个采矿大国，也是矿山机电设备制造和使用大国。从20世纪 50年代仿造第一台矿山提升机以来,至今已设计制造，使用了近6000多 台。随着社会需求和现代技术的高速发展,矿山工业企业亟待生产设备及 设施的机械化，电气化,现代化.而矿山工业的提升机是咽喉设备,产品不 断更新换代,老产品运行年深日久，原本落后的结构问题暴露突出，故障 增多，严重影响矿山的安全

22、运转,抑制了矿山工业的高速发展，给国民经 济带来了不良的影响。随着国内矿井产量的日新月异的提高，对提高提升 机的安全性，可靠性，生产效率以及整机自动化运行水平，降低操作者 及维护人员的劳动强度，处理设备事故的速度与对策等,成了迫切要求. 对于矿井提升机的更新改造,具有极其重要的意义。本文在现有卷筒衬木车槽装置的基础之上，通过对钢丝绳磨损的调 研，卷筒部件的作用和受力情况的分析，现有设备的改进和设计，立足 于方便，高效、实用的前提下对卷筒衬木车削装置进行设计，目的在于 最大程度的提高钢丝绳和卷筒衬木的使用寿命，降低生产成本，缩短加工 和检修周期，减轻了劳动强度。1矿井提升机工作状况简介1.1矿井

23、提升机的工作现状目前老式矿井普遍面临问题，由于长时间的运行及矿井改、扩建，原 有的提升机大多已经不能满足安全生产的需要，运行中都存在有不安全 的隐患，必须进行改造。但如何改造又是普遍存在的一个难题。更换提升 机虽可解决问题，但其费用高、时间长不符合煤矿实际生产的需要，为 此，如何对矿井提升机进行改造,成为现代煤矿提升机发展的当务之急, 并具有一定的实用性和广泛的推广价值。目前提升机的工作现状主要有以下几种：卷筒皮内陷严重,约为1012mm,致使衬木变形严重,运行有响声。主、副卷筒衬木磨损不一致，致使主、副卷筒运行段缠绳不一致 即常说的痛腿，造成装、卸煤困难。卷筒的支撑件工字钢和卷筒皮均开裂严重

24、，焊接后运行不久又开 裂,且裂缝一直在增加和延伸。现主、副卷筒的8根支撑工字钢均横向断 裂,卷筒皮的裂缝已经延伸到卷筒闸轮上,提升机运行时有金属错位的异 常响声。维修费用高。提升机的卷筒衬木每年必须更换一次,每次需24h, 材料消耗为3. 5万元。维修时间长。每月对卷筒进行的烧焊加固均在16h以上,消耗大量 的人力、物力和时间。1. 2矿井提升机改进的几个方向1. 2.1提升机卷筒的改进常用提升机为单绳缠箕斗，配用电机功率为220KW,电机额定转速 n=738r/min,制动方式是液压盘形制动闸，钢丝绳直径24. 5mm,在卷筒上 单层排列（钢丝绳寿命为18个月）；设计提升速度=3. 25m/

25、s,为单箕斗提 升,年提升量28万,但同时会出现一次循环时间延长,钢丝绳要二层缠绕, 过渡处咬绳等现象（特别是箕斗装满矿石后），咬绳就更严重,使原来年 半的钢绳寿命缩短为4个月就必须更换.从而材料费用成倍地增加。（1） 通过改造,材料备件费用消耗减少。（2）改造后，避免了二层缠绕,没有了 过渡处的咬绳现象，既提高了钢丝绳的寿命，又提高了运行安全系数，还 减少了维修人员的维修时间和维修费用。（1）改造方案为把双层缠绕变为单层缠绕，共设计了三种方案。方案1是通过缩小提升钢绳的直径,提升机结构各项参数不改变,方 法简单，但高强度的钢丝绳,不属于系列产品,选购困难。而且,高强度的 钢丝绳弯曲、疲劳性比

26、较差，使用效果如何,在理论上难预测和计算,实践 上没有经验。方案2是通过改变提升机卷筒的结构以及钢丝绳的缠绕间隙, 由于改变了卷筒护绳板的位置,施工工艺复杂,难度大。方案3是通过更换 并加厚卷筒衬木从而加大卷筒直径，同时改变摩擦圈围绕方式，以达到以 两层缠绕变为单层缠绕的目的，方案3实施起来工艺简单、易行。经过调 研考察,反复论证比较,故确定采用方案3作为实施方案,如图所示增加卷 筒衬木的厚度,从而加大了卷筒的直径。图 1由公式代人有关数据= 3.18(米)人(”+10)(d + )b - 2(d + ) n式中H实际提升高度，427. 2mD一钢丝绳直径，31mmB一卷筒宽度，1500mmo

27、一钢丝绳间隙，取2nlm考虑摩擦圈为立式布置,存在压绳问题，因此,第一、二圈仍作摩擦圈使 用。由计算得知,卷筒衬木必须在原基础上加厚90mm方能满足要求。(2)参数的验算略(3)改造后的衬板结构由于卷筒直径增大到3. 2m,卷筒衬木的厚度达180mm到,给施工和衬 木制作造成困难。采用了双层衬木结构，较好地解决了这一难题,详见图 2双层衬板采用加长螺丝一体固定,保证了两衬板之间没有间隙,其优 点为：双层衬板更换时，只需要更换外层衬板，由于内层衬板不受钢丝 绳作用而磨损，因此不必更换。采用双层结构以后外层衬板的相对厚度减 少且重量轻，因此，加工及更换均容易、方便。采用单层衬板,衬板厚度要达到18

28、0nlm,双层衬板外层的厚度只要120mm,而且利用了改造前的旧衬板作用为里层衬板，厚度为60mm,在下 次更换时，内衬板保留为一,并进行必耍的油浸煮沸，延长内衬的使用寿 命,经计算节约木材33%.(4)使用效果分析：主井提升机卷筒钢绳缠绕方式的技术改造于年底进行完毕,并经过4 年的应用，取得了明显的安全效果和经济效益,主要有如下优点： 由于双层缠绕改为单层，从而减少了钢绳的咬绳和磨损，钢绳的 使用寿命大幅度提高。改造后钢绳的使用情况统计表明,钢绳使用寿命在 12- 15个月之间。经过比较，每年可节约钢绳4一5根，约9. 2t。 由于钢丝绳使用寿命延长，避免了由于断丝造成突发性换绳，大 大地提

29、高了主井提升系统的安全可靠性。改造前由于钢绳使用寿命短,换绳或调绳头工作儿乎每月都要进 行，既影响生产又浪费了较大的人力物力。总之,通过对卷筒钢绳缠绕方式进行技术改造,沛城煤矿主井提升机的生 产效率得到了较大地提高，取得了明显的社会及经济效益。1. 2. 2矿井提升机的节能改造节能改造矿井提升机是矿井井上与井下以及井下之间的主要运输工 具,是矿山运输的关键设备.它的能耗较大，耗电量一般占矿井总耗电量 的30% 40%.在能源日益紧张的今天,运用各种新技术,新方法研制出新 型的节能系统，并应用于矿井提升机中，用来有效地节约能源,具有重要 现实意义.静液传动技术在矿井提升机中得到了广泛应用，如防爆

30、液压绞 车，制动闸等.基于能量回收与重新利用而提出的二次调节静液传动技 术，二次调节静液传动技术是新发展起来的液压传动系统,它具有一系列独特的优点：(1)二次调节静液传动系统的节能特性.对于电动机施动的矿井提 升机,若要进行重力势能的回收与重新利用，需利用电动机的可逆性，即 通过电动机由电动机状态向发电机状态转换来实现.电动机作发电状态 时需外界有原动机(对于程技术矿井提升机是下降的负载腕动转子及使 转子以略超过其同步转速的转动速度运转，此时输入的机械功率变成电 功率从定子输出，使电动机作发电机运行，向电网回馈能量.矿井提升机 在提升负载阶段不能进行能量回收,系统仅从电网获取能量.在下放负载

31、时,只能在加速或等速阶段形成负力矩时才能采用发电反馈制动，向电网 回馈电能,而在减速阶段不能采用发电制动.这是因为在减速阶段应使提 升机从最大速度逐渐降低到零，这与矿井提升发电回馈能量时需要以超 同步转速运转的要求相违背，这时的提升机需要采用其它制动方式来减 速,停车.应用了二次调节静液传动技术的矿井提升机,可以通过调节二 次元件的斜盘倾角实现对制动动能和重力势能的回收。(2)应用二次调节静液传动技术的矿井提升机具有以下特点:二次 调节系统为压力耦联系统,可并联多个负载,此时系统功率按各个负载的 平均功率之和进行设计，各自实现互不相关的控制规律,从而可对多负载 系统采用集中的液压泵站,减少设备

32、投资.现有液压绞车系统一般为由变 量泵和定量马达组成的流量耦联系统,若接多个负载,系统功率需按各个 负载的最大功率之和进行设计,运行过程中能耗大.对于矿井提升机来 说,要保证其安全运行，必须使负载按给定速度曲线运行，并且应有良好 的位置精度.二次调节系统可通过转速,位置和转矩等的复合控制实现上 述要求,且控制参数少，易于实现.拖动系统正反换向可通过调整二次 元件的斜盘倾角(过零点)来实现，电动机在换向过程中不需停机,这样减 小了电动机频繁起动对电网的冲击.回收的能量可直接供其它系统使 用或由蓄能器储存供系统在提升加速需要大流量时使用，从而使系统设 计功率可按平均功率取值,这样，既减少初期设备投

33、资，又减少运行过程 中的电能消耗。对于目前常用的矿井提升机虽然也能进行能量回收，但回 收后的能量形式只能是电能,回收的能量对系统的设计功率没有影响,不 能减少系统的设计功率.二次调节系统直接从恒压网络中获取能量,无 节流损失和溢流损失，使系统沮升减小,噪声降低,节省冷却费用。2钢丝绳绳槽与提升机卷筒磨损的调研分析2.1 钢丝绳的作用及磨损形式和成因2.1.1 钢丝绳的作用矿井提升钢丝绳是煤矿提升、运输系统的一个重要组成部分，关系 到煤矿的正常生产，影响矿井工人的生命安全，因此煤矿安全规程 对矿井提升钢丝绳有专门规定。钢丝绳的正确使用及维护是降低煤矿成 本的一个重要方面。目前我国煤矿使用的钢丝绳

34、寿命普遍较短，特别是 用于斜井提升的钢丝绳，其寿命就更短。影响钢丝绳寿命的因素很多， 其中磨损、锈蚀和使用不当是造成钢丝绳寿命降低的主要原因。本文仅 就钢丝绳的磨损作一简单探讨。2.1.2 钢丝绳的磨损形式提升钢丝绳磨损的界定和表现形式提升钢丝绳的损坏可分为：宏观损 坏和微观损坏两大类。宏观损坏可分为：a、磨损损坏，即内、外部磨损损坏；b、断丝损坏，即疲劳断丝损坏、冲击断丝损坏、振动断丝损坏；c、拉伸损坏，即冷拨拉伸损坏、冲击拉伸损坏、断丝拉伸损坏。 微观损伤可分为：a、变形损伤，即挤压变形损伤、拉伸变形损伤；b、锈蚀损伤，即锈皮点蚀、麻坑；c、疲劳损伤，即拉拨疲劳损伤、弯曲疲劳损伤。现在所研

35、究的提升钢丝绳磨损属于宏观损坏范畴，其又可分为粘着 磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、微动磨损和接触疲劳磨损。粘着磨损是指 两表面在摩擦过程中，由于耗散摩擦能的绝大部分转化为热量，引起了 接触面温度升高，从而造成与钢丝绳接触的材料发生软化，并且其熔化 峰点在摩擦过程中将向钢丝绳表面转移所形成的磨损。磨粒磨损是指物 料颗粒或硬的微凸体与材料表面相互作用而造成材料流失形成的磨损现 象。腐蚀磨损是指当摩擦副在摩擦过程中，摩擦表面与周围介质发生化 学或电化学反应，产生物质损失的现象。微动磨损是指摩擦表面间由 微小振幅滑动而引起的种磨损形式。接触疲劳磨损是指当2个接触体 相对滚动或滑动时，若接触区形成的循环应力

36、超过材料的疲劳强度，则 在表面将引发裂纹，并逐步扩展，最后使裂纹以上的材料断裂剥落下来 的磨损过程。综合来看，钢丝绳磨损具有一定的系统性，并且机理复杂，为此有 关材料利用数理逻辑的思想，通过一系列的逻辑符号，将导致失效事件 的各种可能性沿其发生过程连接起来，这样不但有利于判断提升钢丝绳 失效类型对应的原因，也有利于通过钢丝绳应用的现场因素，预测出可 能发生的失效类型，从而采取适宜的重点防护措施。这为煤矿生产中判 断其失效原因及预防提供了可靠依据。实践证明，在使用过程中的提升 钢丝绳与使用前的提升钢丝绳相比，磨损损坏是很容易发现的。一方面 钢丝绳绳径变细，外层钢丝绳磨损变形，出现外部磨损；另方面

37、股间 和股内钢丝磨损变形，出现内部磨损。从整条钢丝绳来看，提升段以外部磨损为主，缠绕段以内部磨损为 主，一般外部磨损比内部磨损严重得多。主要表现在：1）梯度磨损，垂 弧启动，在提升循环中，从井口到井底，与托辐布距相对应的不同，钢丝 绳与托辑的磨损依次增加，并呈现梯度变化，称为梯度磨损。梯度磨损与 实际情况不完全符合,原因在于垂弧启动，矿车接触点和绳辐接触点的连 线与轨道有一倾角e, e角的存在和和绳辑接触后的渐进特性，造成了下 行钢丝绳与托辐间的运动先经过一个滚动过程，在弦垂钢丝绳托辑间的 摩擦力矩大于阻力矩时，实现绳辐间的相对转动，这个过程为垂弧启动。 滑动摩擦的多次重复造成垂弧启动段磨损严

38、重，成为影响钢丝绳使用寿 命的重要危险段。这也是斜井提升钢丝绳使用到一定时间后需要剁绳头 的重要原因。2）拉锯运动，绳辐间成相对滚动状态时的钢丝绳的磨损较 轻，-但托辑损坏，就会产生滚动磨损，提升过程成为绳辑间的拉锯式 便削过程，称为拉锯运动。如果绳辐材质相近，相互易磨起毛刺，会造 成钢丝绳的剧烈磨损，恶性循环。拉锯运动是提升中要力求避免的。2.1.3 钢丝绳磨损形成的原因提升钢丝绳磨损形成的原因影响钢丝绳磨损的因素有：内部因素、 外部因素两大类。内部因素有：a、材质因素一钢丝绳材质、滚筒和托辐的材质；b、工艺结构因素一钢丝绳的结构和加工工艺；c、振动因素一机械振动的固有振动。外部因素有：a、

39、物理因素一提升量、速度、加速度、巷道倾角、长度、托辑布等;b、环境因素一井巷水质、灰尘，井巷安全与道路状况；c、管理因素一保管、使用、检查、试验、运行操作等。根据磨损机理又可分为以下几种：钢丝绳在使用过程中其外周与绳 道、底板、挡绳器等物体表面接触而引起的磨损为外部磨损，钢丝绳截 面将减少，外周表面钢丝将磨平，钢丝绳破断载荷随之降低，在实际现 象中，又有单周磨损、全周磨损。单周磨损较全周磨损更恶劣，在全长 范围内，尽可能地做到均匀磨损，即全周磨损由于振动、碰撞造成的钢 丝绳表面撞损，为变形磨损，这是一种局部磨损现象。如卷筒表面的钢 丝绳受到其它物体的撞击，钢丝绳相互打缠、打结，或者由于咬绳，都

40、 会使钢丝绳产生变形磨损。这种变形磨损因局部挤压而变形，其钢丝横 断面在挤压处向两旁伸展成翅形。从外表看，钢丝宽度扩展，虽然钢丝绳截面积减小不多，但局部挤 压处的钢丝表面材质硬化，极易断丝。时间一久，变形突出部位往往磨 损严重，外层钢丝也极易断丝。再者，内部磨损的因素也不可忽视：钢 丝绳经过卷筒或滑轮时所承受的全部负荷压在钢丝绳的一侧，各根细钢 丝的曲率半径不可能完全相同。同时，由于钢丝绳的弯曲，钢丝绳内部 各根细钢丝就会相互产生作用力并且产生滑移，这时股与股之间接触应 力增大，使相邻股间的钢丝产生局部压痕深凹。当反复循环拉伸弯曲时, 在深凹处则产生应力集中而被折断。2. 2钢丝绳磨损对其寿命

41、的影响与防治措施2. 2.1钢丝绳磨损对寿命的影响钢丝绳的失效形式主要有钢丝绳的静力拉断、疲劳、腐蚀和磨损。 一般情况下，钢丝绳的失效，并不是钢丝绳突然断裂，往往表现为累积 式的断丝、断股和直径缩小，以致绳的强度逐渐降低，最后达到极限而 破坏。事实上，提升钢丝绳通常为丝一股一绳结构，钢丝绳的股与股之间 及丝与丝之间成一定角度捻绕在一起，在轴向拉力和弯曲作用力下可导 致股与股之间及丝与丝之间发生相对错动。虽然错动很小，但引起钢丝 绳的磨损破坏，从而对钢丝绳寿命的影响却是不容忽视的。有关文章利 用有限元分析模块，模拟计算了摩擦提升机钢丝绳中钢丝在不同外载影 响下及随磨损深度增加而产生的应力区变化，

42、得出了摩擦提升机钢丝应 力分布与磨损程度密切相关，随磨损深度的增加，钢丝应力对挤压外载 的敏感性下降的结论。这对确定钢丝绳寿命有重要意义。2. 2.2提升钢丝绳磨损的防治措施为减轻提升钢丝绳的磨损，可通过改善托辑的结构和材质、减轻垂 弧启动磨损以提高钢丝绳的保护性能外，加强对斜井检查管理，及时排 除停转托辑，避免拉锯运动的发生，是保护钢丝绳的重要一环。必须加 强宏观技术管理共振断绳，进行共振区段的测定，避开共振区域。对提 升钢丝绳，除每日进行检查外，每周必须以0.3m/s以下的速度进行一次 详细检查。钢丝绳个捻距内的断丝达到10%时（如断丝在端部，允许 切去断丝部分，继续使用），直径比开始悬挂

43、使用时缩小10%或捻距比 开始悬挂使用时延长0.5%,均应更换新绳。钢丝绳遭受卡罐或突然停罐 等猛烈拉伸时，应立即停止运转，进行检查。如发现钢丝绳受到损伤， 或钢丝绳延长0. 5%或直径缩小10%,无须更换新绳。为避免“咬绳”现象对钢丝绳引起巨大的磨损，可在设计井口与提升 系统的相互位置时，使提升机的内偏角达到最小；对于生产矿井中各参数 已确定的绞车,改善咬绳的方法之一就是适当增加，增加后,若滚筒的容 绳不够时，可适当增加衬木厚度，使滚筒直径增加，以增加容绳量。也可 以在衬木上车削出不等螺距的绳槽，对应于偏角小于的一段（靠近滚筒 中间的一段）可把减小到3mm,其余部分按偏角曲线逐渐车削出不咬绳

44、 的数值。对于斜井提升，采用游动天轮也可减轻咬绳现象。对于多层缠绕对钢丝绳产生的磨损，按煤矿安全规程规定，钢 丝绳在多层缠绕时，每90d错动1/4绳圈位置，使上下层受挤压段变动 一下位置，并能使上下层滑动段随之错动1/4绳圈的绳长。还可以采用 刻有圆环形绳槽的滚筒，这种滚筒可使槽中第1层及以后儿层钢丝绳只 发生1次冲击，可相对减少钢丝绳的磨损。同时，为了使第1层钢丝绳在 从一圈转到另一圈的过渡位置时，能缠绕得更加平滑均匀，这部分滚筒 表面应作成光滑无槽的，其光滑表面的参数可按下式计算式中一光滑 表面对滚筒的唯一角及其长度;一钢丝绳螺旋上升角；一钢丝绳直径； 滚筒直径；一钢丝绳槽间间隙。钢丝绳产

45、生较大的磨损，且质量大，转动惯量较大，在绞车启动和 停止时对钢丝绳产生磨损。地滚应尽量采用轻质材料，且外径不宜过大， 在目前尚未有理想的地滚产品之前，可以根据具体情况，设计出适合具 体条件的地滚。地滚要经常检修和维护，保持运转灵活，巷道要保持清 洁，清除巷内的浮岩，除掉使钢丝绳磨损的不良因素，以提高使用寿命。 很多矿用的实践证明设有地滚并维护较好的，钢丝绳的使用寿命可以提 高2-5倍以上。3矿井提升机卷筒衬木的综述3.1提升机卷筒衬木的作用及磨损情况调研3.1.1提升机卷筒衬木的作用针对煤矿主立井提升机卷筒衬木使用情况进行分析，认为等螺距绳 楷的损坏均发生于与提升机重载加速起动过程相时应的最初

46、34圈绳 槽；等螺距绳槽衬木较不等螺距绳槽衬木使用寿命短得多钢丝绳作“S” 形宵曲的卷筒上的衬木首先损坏。目前，大部分单绳缠绕式矿并提升机卷筒均装有衬木。衬木的好坏 直接影响着提升机的安全、经济运行和维修使用，应引起足够的重视。 合理选用、安装、使用和维修卷筒衬木是保证提升机安全、经济运转的 必要条件。更换衬木也是耗资较大费时费力的项目之一。每更换一次衬 木需几十立方米木材，耗费大量人力、物力，需停产十儿小时，是一项艰 巨的工作。卷筒衬木的作用是增强提升机卷筒筒壳的强度和刚度并延长钢丝绳 的使用寿命。衬木作为钢丝绳的软垫,在其上钢丝绳不会发生过度变形。 衬木上刻有螺旋绳槽，使钢丝绳有规则的排列

47、,避免“咬绳”现象,从而减 少钢丝绳的磨损,并利于卷筒的均衡受力。长期使用衬木的实践证明在新 衬木状态下卷筒运动是比较稳定的。当衬木磨损到一定程度后,卷筒会发 出咔咔响声,严重时筒壳被压弯或产生裂纹。因为衬木严重磨损未及时更 换或无衬木时,载荷将集中于筒壳的某一部分，在应力多次重复作用下, 筒壳便会发生弯曲或产生裂纹。有衬木与无衬木的筒壳金属内，弯曲应力存在如下关系:1 + 0.05式中：o 1一有衬木的筒壳表面弯曲应力；0 0 - -无衬木的筒壳表面弯曲应力；H 一衬木厚度；6一筒壳的钢板厚度。比值增加时,应力将减少,筒壳中的表面弯曲应力急剧下降。这将非 常有利于筒壳的正常长期运行，同时延长使用寿命。对于一个卷筒占值是 不变的,衬木厚度大时,应力就小衬木磨损或减薄时应力