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大型提升设备的发展趋势
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近几十年来,由于矿井开采深度的加大,大型提升设备的需求量不仅在数量上增加很快,而且在提升机滚筒的方式、制动方式和电力拖动等方面都有了很大的改进。
1.大型提升设备在矿井生产中的重要性
提升设备是矿井生产的通风、排水、压风、提升四大机械中最重要的设备,因为另外三种设备有了故障可以立即运行备用设备,不影响矿井的生产,而主、副井提升设备一旦出了故障就要全矿井停产,有时连井下人员也上不了井。提升设备出了重大事故,不仅会造成很严重的经济损失,而且还会造成重大的人员伤亡。因此矿井大型提升设备的维护是机电工程师们最关注的环节;每次停产检修,提升系统是检修的重点;在设备的改进上,提升设备的改进也是机电工程师们研究计论的重点。
2.滚筒的改进
无论是煤矿还是其它矿井,无论是国内还是国外,随着矿井开采深度的加大,提升的井筒越来越深,缠绕式提升机由于缠绕层数的限制,已不能满足开采的需要,因而被多绳摩擦轮提升机所代替。对于多绳摩擦轮提升机,因绳太多,存在张力不平衡之患及绳多维护困难的原因,近十几年来又由多绳小滚筒向少绳大滚筒方向发展。在同样的载荷下用六绳小直径钢丝绳或用四绳大直径钢丝绳均可满足载荷要求的情况下,采用后者偏多。目前生产的多绳摩擦轮提升机在国内外八绳以上的已不多见。
3.盘形制动闸
提升设备的制动系统是提升中的重中之重,制动系统失灵会导致重大的人身伤亡和严重的经济损失。由于角移式闸其轴销多、磨损松旷现象严重,灵敏度低、空行程大,加之其液压制动的缸体是单一的,一旦出现卡缸就会造成严重的跑车事故。盘型闸的液压制动是多缸体的,无论从灵敏度上还是可靠性看,远比角移式的制动安全可靠的多。目前的液压站也在逐步完善,大部分部件都是集成化,且其液压的压力也在升高,由过去的6mpa提高到14—21mpa,这样就可以使制动闸的缸体缩小或减少,可靠性大大增强。
4.采用直联电动机
过去提升设备绝大部分是异步电动机拖动一减速机一滚筒。减速机是提升设备中维护量最大、维护费用最高的部件,尤其是滑动轴承减速机,轴瓦磨损快,减速机易漏油,联轴节及齿轮和键等也常出故障,约8a左右成组齿轮全要更换,换减速机箱更是频繁,维护量大,维护费用高,且其运行时的噪声也大,故现有较大型的提升设备生产的配套电动机,也在向直流方向发展,电动机与滚筒直联,取消了减速机,这也是大型提升设备发展的趋势之一。
5.电子计算机加入提升设备的控制
新型的大型提升设备中都装配有电子计算机控制系统,为安全起见,老的大型提升设备也在逐步引进计算机控制系统,这样不但增强了后备保护、故障诊断及其安全控制,并使提升系统的运行更加安全可靠。
6.电力拖动
大型提升设备电力拖动方式是近几十年来发展速度最快的。异步电动机拖动向直流电动机拖动方向演变:大型的直流电动机拖动又向同步电动机拖动方向发展。由于大容量可控硅整流设备的问世,使直流电动机在大型提升设备上又大有用武之地。过去使用直流电动机拖动,要有旋转的直流发电机供电,由于其发电整流子故障多、噪声大,影响了在大型提升机上的配套。现在可以用静态的大容量的可控硅给直流电动机供电,一般容量在loookw以上的均可以考虑使用直流电动机,这样不仅取消了维护困难、维护费用高、噪声大的问题,更主要的是直流拖动的调速性能好,这对于频繁启动的提升设备而言,是一个很突出的优点。20世纪70年代,由于交—交变频可控硅在大型提升机上有了很大的发展,很快就取代了直流电动机,因为其低频性能也取消了减速机,低频调速性能也很好;又因为它是光滑的铜环,不存在有直流电动机整流子维护困难的问题。因此同步电动机在大型提升机设备很快得到了应用,过去我国煤炭系统对提升设备使用同步电机交—交变频,是控制在3000kw以上容量的可选用。
由于交一交变频的供电,同步电动机在大型提升机上的应用,才有可能考虑将电动机装在滚筒内,这样目前世界上最先进的内装式的提升机才能够得以问世。内装式提升机体积小,且其轴的受力均衡,故大有进一步发展的趋势。特别是塔式提升机上优点尤为突出,因其可以缩小大厅的面积,降低井塔的土建造价。
7.大型提升设备的自动化
目前发达国家井底大型提升设备,特别是主井提升设备,全部实现自动化,提升机房没有司机。而我国矿井提升设备的运行方式还是手动的,有少数个别矿井也在作初步自动化的工作,这是可喜的起步。从实现我国现代化的发展角度来看,大型提升设备,特别是主井提升设备的自动化已是一个发展的必然。因为目前我国提升设备的电控系统在逐步完善,电子计算机在矿井的应用也在逐步扩展,电子计算机在提升机电控上应用,也为提升机自动化创造条件。(图/文www.changrong-jx.com)

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