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中國(guó)煤礦大多數(shù)進(jìn)行的是井工開采。在進(jìn)行井工開采時(shí)，為了便于井上、井下的運(yùn)輸，采用了提升機(jī)。提升機(jī)不僅可以運(yùn)輸煤炭，還可以運(yùn)輸人員、設(shè)備及材料，非常重要。由于提升機(jī)的運(yùn)輸任務(wù)比較繁重，使用的頻率較高，在使用過(guò)程中也有發(fā)生故障的可能]。一旦提升機(jī)發(fā)生故障，輕則導(dǎo)致煤礦停產(chǎn)，重則導(dǎo)致人員傷亡。此外，中國(guó)很多礦井深度超過(guò)了千米，在發(fā)生故障時(shí)引發(fā)的后果將更為嚴(yán)重。為此，需要對(duì)提升機(jī)出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的維修，避免煤礦安全事故的發(fā)生?？紤]到礦井提升機(jī)的故障類型比較多，在進(jìn)行維修時(shí)需要根據(jù)具體的故障采取合適的維修措施。

1礦井提升機(jī)簡(jiǎn)介

礦井提升機(jī)俗稱“礦井電梯”，主要用于輔助井下和地面的運(yùn)輸。為了保證礦井提升機(jī)的安全運(yùn)行，需要充分了解礦井提升機(jī)的具體特點(diǎn)。下面將介紹礦井主提升機(jī)的分類、礦井主提升機(jī)的組成及礦井主提升機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。

1.1礦井主提升機(jī)的分類礦井主提升機(jī)的分類方式有很多種，按照其在卷筒上的銜接方式，可以分為纏繞式和摩擦式；按照其卷筒的數(shù)量可以分為單卷筒和多卷筒；按照使用的鋼絲繩數(shù)量又可以分為單繩式和多繩式。目前，中國(guó)礦井圣常使用的是單繩纏繞式和多繩摩擦式礦井主提升機(jī)，其原理分別如圖1、圖2所示。

0|21.亳簡(jiǎn)；2.鋼絲繩；3.天輪；4，提升容器；5.平衡尾繩。

圖1單繩纏繞式礦井主提升機(jī)工作原理示意圖

1.態(tài)商；2.天輪；3.鍋染繩；4.提升容器。

圖2多繩摩擦式礦井主提升機(jī)工作原理示意圖單繩纏繞式礦井主提升機(jī)通過(guò)滾筒收放鋼絲繩來(lái)實(shí)現(xiàn)提升和下放物體，而多繩摩擦式礦井主提升機(jī)通過(guò)鋼絲繩與滾筒的摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)提升和下放物體。兩種提升機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，單繩纏繞式提升機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行的可靠性比較高，但是在提升的深度比較大時(shí)，滾筒的體積非常大；而多繩摩擦式提升機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，運(yùn)行的可靠性相對(duì)比較低，這是因?yàn)殇摻z繩長(zhǎng)期摩擦，很容易斷裂，但是其受提升深度的影響較小，可以用于深井中。

1.2礦井主提升機(jī)的組成

通常情況下，礦井主提升機(jī)主要是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、制動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、位置指示系統(tǒng)及安全保護(hù)系統(tǒng)組成。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由主軸裝置和離合器組成，其主要功能如下所述“]：a）控制鋼絲繩的狀態(tài)，主要為提升和下放；b）實(shí)現(xiàn)力的傳遞，各種負(fù)載都是通過(guò)其傳遞給軸承。

制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)器和傳動(dòng)裝置組成，其主要作用是當(dāng)提升的物體端靠近地面或井底時(shí)制動(dòng)，或是在緊急情況下制動(dòng)，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

傳動(dòng)系統(tǒng)主要由減速器和聯(lián)軸器組成，其主要功能是對(duì)電機(jī)進(jìn)行減速。通常情況下電機(jī)的轉(zhuǎn)速比較高，為290-980r/min，而提升機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速比較低，通常為40~60r/min，當(dāng)二者連接時(shí)，必須通過(guò)減速器對(duì)電機(jī)進(jìn)行減速。

在提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，需要根據(jù)提升機(jī)所處的深度對(duì)速度進(jìn)行控制，這就需要位置指示系統(tǒng)。位置指示系統(tǒng)主要由深度指示器和測(cè)速發(fā)電機(jī)組成。深度指示器的主要作用是提供提升機(jī)所在深度的信息，而測(cè)速發(fā)電機(jī)的主要作用是對(duì)提升容器的速度進(jìn)行測(cè)量。二者的聯(lián)動(dòng)可以有效地對(duì)提升機(jī)進(jìn)行限速和防過(guò)卷。

安全保護(hù)系統(tǒng)主要由主電動(dòng)機(jī)和微機(jī)拖動(dòng)裝置組成。通過(guò)對(duì)提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在發(fā)生故障時(shí)能迅速做出反應(yīng)，從而避免安全事故的發(fā)生。在設(shè)備運(yùn)行中如發(fā)生故障，安全保護(hù)系統(tǒng)即自行動(dòng)作，使設(shè)備停轉(zhuǎn)，實(shí)行安全保護(hù)。

1.3礦井主提升機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)

礦井主提升機(jī)的調(diào)速對(duì)于主提升機(jī)的正常運(yùn)行十分重要。目前，主提升機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)主要有串電阻調(diào)速系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)，如圖3所示。串電阻調(diào)速系統(tǒng)由于采用了大量的機(jī)械式開關(guān)，且不能進(jìn)行無(wú)極調(diào)速，在調(diào)速過(guò)程中會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的沖擊。因此，提升機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率相對(duì)較高。此外，大量的能量會(huì)在電阻上消耗，這會(huì)導(dǎo)致在某些條件下調(diào)速電阻會(huì)損壞。

2礦井主提升機(jī)常見(jiàn)故障分析

以上分析了礦井主提升機(jī)的分類、組成及調(diào)速系統(tǒng)。在日常運(yùn)行過(guò)程中，礦井主提升機(jī)的某些部件發(fā)生故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致主提升機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行故障。下面將對(duì)主提升機(jī)常見(jiàn)的一些故障類型進(jìn)行具體的分析。

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QS.空氣開關(guān)；U，W.電源；FU1，F(xiàn)U2.熔斷器；KM，KMl~KM3.接觸器；FR.熱能電器；R~R，電阻；KT1~KT3.時(shí)間建電器；SB1~SB3.按鈕；KAv.中同繼電器；E.接地線。

a）書電阻調(diào)速系統(tǒng)

三相電網(wǎng)

移相變壓器L山

344444444DDDD8DDAB，功率單元提井機(jī)

異步電機(jī)|

控制器、真|、光纖|

一可編程邏轎控|

|..按機(jī)

干wsPc門

b）變須調(diào)速系統(tǒng)

圖3礦井主提升機(jī)兩種調(diào)速控制系統(tǒng)

2.1鋼絲繩斷裂

無(wú)論是纏繞式提升機(jī)，還是摩擦式提升機(jī)，鋼絲繩都是其中的一個(gè)關(guān)鍵部件。在運(yùn)行過(guò)程中，鋼絲繩會(huì)出現(xiàn)局部斷裂的情況，若不及時(shí)地進(jìn)行處理，則很有可能造成鋼絲繩整體斷裂。這是因?yàn)殇摻z繩是由多股鋼絲擰成的，一旦其中幾股鋼絲斷裂，則鋼絲繩的承載能力會(huì)下降。在載荷較大或調(diào)速過(guò)程中，對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生較大的沖擊時(shí)，很有可能造成鋼絲繩斷裂。造成鋼絲繩斷裂的原因主要有以下幾個(gè)口：a）鋼絲繩使用時(shí)間較長(zhǎng)，出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，導(dǎo)致承載能力下降。

b）鋼絲繩潤(rùn)滑不夠。通常情況下鋼絲繩表面應(yīng)該涂抹足夠的潤(rùn)滑油，但是在使用過(guò)程中由于某種原因，可能導(dǎo)致鋼絲繩與潤(rùn)滑油的接觸不夠，出現(xiàn)潤(rùn)滑效果較差的情況。c）使用的調(diào)速系統(tǒng)有缺陷。一些調(diào)速系統(tǒng)在調(diào)速時(shí)不能進(jìn)行無(wú)極調(diào)速，對(duì)鋼絲繩造成較大的沖擊，進(jìn)而導(dǎo)致鋼絲繩局部出現(xiàn)斷裂的情況。d）提升機(jī)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)超載的情況。雖然在鋼絲繩設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)預(yù)留了足夠的承載力，但是在使用過(guò)程中仍會(huì)出現(xiàn)超載情況，使得鋼絲繩的余量大幅度降低，這也會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。

鋼絲繩斷裂是礦井主提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中一種常見(jiàn)的故障，輕則導(dǎo)致礦井主提升機(jī)損壞，重則導(dǎo)致重大的人員傷亡事故。為此，需要特別注意鋼絲繩在運(yùn)行過(guò)程中是否完好。

2.2調(diào)速系統(tǒng)失靈

在提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，調(diào)速系統(tǒng)非常關(guān)鍵。調(diào)速系統(tǒng)一旦失靈，則可能引發(fā)嚴(yán)重的后果，輕則導(dǎo)致提升機(jī)出現(xiàn)局部損壞，重則導(dǎo)致重大人員傷亡事故。調(diào)速系統(tǒng)失靈的原因主要有以下幾個(gè)：a）調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)部某些元件損壞。無(wú)論是串電阻調(diào)速系統(tǒng)，還是變頻調(diào)速系統(tǒng)，在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)某些控制元件損壞，一旦這些零件損壞，則很可能出現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)失靈的情況。b）電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大。在電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致在調(diào)速時(shí)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，導(dǎo)致難以對(duì)速度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。c）控制電路或程序設(shè)計(jì)不合理。

調(diào)速的實(shí)現(xiàn)在很大程度上依賴于控制電路或程序，在程序設(shè)計(jì)不合理時(shí)容易出現(xiàn)控制失效的情況。通常情況下，調(diào)速系統(tǒng)失靈應(yīng)該有明顯的表現(xiàn)，作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)后應(yīng)該及時(shí)上報(bào)。

2.3減速器故障

減速器的作用是對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)進(jìn)行減速，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)提升和下放的穩(wěn)定控制。使用減速器的主要原因是，大多數(shù)情況下電機(jī)的轉(zhuǎn)速是由電源的頻率決定的。在日常運(yùn)行過(guò)程中，減速器也可能發(fā)生故障，表現(xiàn)為提升機(jī)運(yùn)行速度不穩(wěn)定。造成減速器故障的主要原因是減速器與齒輪的潤(rùn)滑不夠，局部摩擦力過(guò)大，也有可能是減速器內(nèi)部出現(xiàn)松動(dòng)的情況。

2.4主軸傾斜

在礦井主提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，需要通過(guò)主軸來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的輸出。為了能實(shí)現(xiàn)垂直提升和下放，通常情況下主軸應(yīng)該與鋼絲繩保持一定的角度。當(dāng)主軸與鋼絲繩的偏離角度過(guò)大時(shí)，運(yùn)行過(guò)程中提升機(jī)的罐籠很容易出現(xiàn)大幅度擺動(dòng)，這非常不利于提升機(jī)的安全運(yùn)行。造成這種現(xiàn)象的主要原因是在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，提升機(jī)的主軸已經(jīng)出現(xiàn)了一定的偏移。

3礦井主提升機(jī)故障維修措施分析以上分析了主提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的常見(jiàn)故障及其原因。在日常生產(chǎn)中，需要根據(jù)具體的原因采取合適的維修措施，主要為檢查主提升機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性和檢查鋼絲繩的完整性。下面將進(jìn)行具體的分析。