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0引言
矿井提升机是矿山大型固定设备之一,它在当今矿山的生产过程中占有极其重要的地位.矿井提升机的主要任务是提升煤炭、矸石、运送材料和升降人员物料等,也是矿山井下生产系统和地面工业广场相连接的枢纽.因此矿井提升机的安全性及可靠性是保证整个矿山安全生产的前提,《煤矿安全规程》对矿井提升机的安全性提出了极其严格的要求.
因此,为保证矿井提升机能够可靠地连续地长期地安全运转,保证其机械性能的安全性成为重中之重.本文以缠绕式双滚筒提升机为例对矿井提升机的机械性能进行验算.
1缠绕式双滚筒提升机（绞车）机械安全指标
缠绕式双滚筒提升机的工作原理是将两根提升钢丝绳的一端以相反的方向分别缠绕并固定在提升机的两个卷筒上；另一端绕过井架上的天轮分别与两个提升容器连接.这样,通过电动机改变卷筒的转动方向,可将提升钢丝绳分别在两个卷筒上缠绕和松放,以达到提升或下放容器,完成提升任务的目的（图1）.
图1立井双钩罐笼提升系统图
其主要机械安全指标有：滚筒天轮与钢丝绳径的比值、钢丝绳安全系数、提升机机械强度（最大静张力和最大静张力差）、制动力矩的测试与验算.
2提升机机械安全指标验算
某矿采用立井双钩罐笼提升系统,采用型号为6×7+FC的钢丝绳,钢丝绳的最大破断力为515KN,每米重量为2.47Kg.罐笼自重3t,提料最大载重为3t,井深为543m,天轮中心至滚筒中心距离为32m.
2.1滚筒天轮与钢丝绳径的比值
《煤矿安全规程》规定,对于安装在地面的提升机,其直径与钢丝绳直径的关系：D≥80d；D≥80δ
式中：D为提升机卷筒直径；d为提升钢丝绳直径；δ为提升钢丝绳中最粗钢丝绳直径.
2.2钢丝绳安全系数
m等于等于7.07>[5]
式中：Q――钢丝绳最大破断力；
Q――自重；
Q――罐笼最大载重；
P――钢丝绳每米重量；
L――立井深度；
L――天轮中心至滚筒中心距离；
5――国家规定立井提升钢丝绳安全系数最小值.
2.3最大静张力与最大静张力差
双钩提升时,其拉力主要是由提升容器、钢丝绳、提升载荷的重力构成.拉力最大值在天轮的切点处,其之和为最大静张力,是提升机强度所允许的滚筒上最大的拉力值.提升机滚筒上有两条钢丝绳,重载钢丝绳的拉力大,轻载钢丝绳的拉力小,两根钢丝绳拉力的差值就是静张力差.最大静张力差就是静张力差的最大值,是提升机强度所允许的两根钢丝绳拉力差的最大值.
最大静张力Fjmax：
Fjmax等于g[（Q+QZ）+PLs]等于72.02kN<[83kN]；83为提升机强度所允许最大静张力.
最大静张力差Fjc：
Fjc等于g（QZ+PLs）等于42.59kN<[65kN]；65为提升机强度所允许的最大静张力差.
2.4制动力矩的测试与验算
1）实测正常工作情况下的制动力矩Mz
MZ等于F×R等于（55.05+59.71）×1.4等于160.66kNm
55.05与59.71为现场拉力传感器实测拉力值,1.4为提升机拉力半径；
2）实际提升最大静载荷旋转力矩Mjz
MjZ等于Fjc×D/2等于42.59×2.5/2等于53.24kNm
3）实测调绳时的制动力矩Mdz
Mdz等于Fi×R等于55.05×1.4等于77.07kNm
4）双滚筒调绳时最大静载荷旋转力矩Mdop
Mdop等于g（Q+pHs）×D/2等于9.81（3000+2.47×543）×2.5/2等于53.23kNm
表1
2.5其余机械安全指标均按照国家标准执行,有提升速度图的测试与运动参数计算、制动盘端面跳动量检测、闸瓦间隙测试等.
3结论
提升机的安全运行是保证矿山安全生产的前提,文章详细分析了立井双钩罐笼提升系统的机械安全性能的详细计算方式,为提升机的安全运行提供理论基础.
【参考文献】
[1]毋虎城.矿山运输与提升设备[M].煤炭工业出版社,2006.
[2]煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社,2011.
[3]晋民杰.矿用提升机械[M].机械工业出版社,2011.
[4]赵亮.矿井提升机改造[J].山东煤炭科技.2008（4）.
[责任编辑：薛俊歌]