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1、 畢 業(yè) 設 計（論文） （說 明 書） 題 目： 姓 名： 學 號： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 2014年5月8日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書 姓名 專業(yè)班級 任 務 下 達 日 期 2014 年 2 月 18 日 設計（論文）開始日期 2014 年

2、 2 月 25 日 設計（論文）完成日期 2014 年 4 月 30 日 設計（論文）題目： 指 導 教 師 院（部） 主 任 郭 宗 躍 2014 年5 月8日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 畢

3、業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄 電力工程 學院 專業(yè)，學生 于 2014年 6 月 10 日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。 設計題目： 專題（論文）題目： 指導老師： 答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據(jù)學生答辯情況，經答辯委員會討論評定，給予學生

4、 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)? 。 答辯委員會 人，出席 人 答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， , 。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）評語 第 頁 共 頁

5、學生姓名： 專業(yè)班級 年級 畢業(yè)設計（論文）題目： 評 閱 人： 指導教師： （簽字） 2014 年6 月12日 成 績： 系（科）主任： （簽字） 2014 年6 月12

6、日 畢業(yè)設計（論文）及答辯評語：

7、

8、 5 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）說明書 摘 要 本次畢業(yè)設計通過對變電站自動化的概念和發(fā)展趨勢，以及變電站綜合自動化系統(tǒng)國內外現(xiàn)在發(fā)展的狀況的論述，探討了變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能，結構，保護配置。并且進一步討論了微機保護硬件的結構

9、和特點。 變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現(xiàn)對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、 故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。它是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益，向用戶提供高質量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技的飛速發(fā)展，變電站綜合自動化技術得到了迅速發(fā)展。 目前，廣泛采用的變電站綜合自動化系統(tǒng)是通過后臺監(jiān)控機對變電站全部一次設備及二次設備進行監(jiān)

10、視、測量、記錄、并處理各種信息，對變電站的主要設備實現(xiàn)遠方控制操作功能。然而，在實際使用過程中也隨之出現(xiàn)了一些問題，通過對各個綜合自動化系統(tǒng)進行歸納總結，探討分析，就目前變電站綜合自動化系統(tǒng)在實際工作中出現(xiàn)的共性問題進行綜合分析。 關鍵詞：變電站綜合自動化； 微機保護；硬件配置；繼電保護 目 錄 摘 要 1 第一章 概述 3 1.1 礦井提升機的發(fā)展狀況 3 1.2 礦井提升機生產過程簡介 4 1.3礦井提升的特點 5 第二章 幾種常見的提升機和運輸設備的簡介 7 2.1 纏繞式、摩擦式提升機的工作原理 7 2.1.1單繩纏繞式提升機的工作原理 7 2.1

11、.2多繩摩擦式提升機的工作原理 9 2.2 纏繞式、摩擦式提升機的特點、存在的問題以及解決的方法 11 2.2.1. 纏繞式提升機的特點、缺點以及問題的解決 11 2.2.2. 摩擦式提升機的特點、缺點以及問題的解決 12 2.2.3多繩摩擦提升機的缺點： 13 2.3纏繞式、摩擦式提升機共同存在并難以解決的一些問題 14 2.4目前斜井提升上用的方式 16 2.4.1.斜井串車提升的工作原理 16 2.4.2. 斜井串車提升的優(yōu)點和不足 18 2.4.3. 斜井膠帶輸送機提升的工作原理 18 2.4.4皮帶輸送機的分類 19 2.4.5 斜井膠帶輸送機提升的優(yōu)點及缺點

12、20 第三章 旋斗式連續(xù)提升機的簡介與設計 22 3.1旋斗式連續(xù)提升機簡介 22 3.1.1 旋斗式連續(xù)提升機的結構 22 3.1.2 旋斗式連續(xù)提升機的工作原理 23 3.1.3旋斗式連續(xù)提升機的構成 25 參考文獻 26 致 謝 27 第一章 概述 1.1 礦井提升機的發(fā)展狀況 礦山生產的全過程離不開礦山運輸和提升工作。因此，運輸和提升工作的好壞直接關系到礦山生產能否正常高效進行。如果說運輸線路是礦山生產的動脈，那提升設備則是其咽喉，可見其重要性和必要性。提升機是聯(lián)系井下和地面的主要運輸工具，礦井提升工作是整個采礦工程中的重要環(huán)節(jié)。從地下采出的煤炭、礦石必

13、須提升至地面才有實際應用價值。廢石的提升、工作人員、材料及設備的升降等都要靠提升工作來完成。礦井提升機是礦井提升設備中的動力部分，由電動機、減速器、主軸裝置、制動裝置、深度指示器、電控系統(tǒng)和操縱臺等組成。根據(jù)提升機工作原理和結構的不同，礦井提升機有以下一些類型： 我國目前廣泛使用的有單繩纏繞式雙圓柱卷筒提升機和多繩摩擦式提升機兩種。但在長期的使用中，它們的缺點逐漸顯現(xiàn)出來，為了適應高效安全的新生產要求，我們急需尋求一種新型的提升機來逐步代替這些原本陳舊的設備，本文我們所研究的旋斗式連續(xù)提升機就是在此環(huán)境下呼之欲出的新產品。目前它還處于研發(fā)階段，尚未得到大力推廣，但理論工作

14、已很充分，初步的投產使用情況也非常好，它的優(yōu)點在實踐中得到了很好的發(fā)揮。我相信，隨著研制工作的進一步完善，旋斗式連續(xù)提升機的進一步改進，在未來的礦山生產中將發(fā)揮巨大的作用。 1.2 礦井提升機生產過程簡介 礦井提升機是沿井筒提運礦石和廢石、升降人員、下放材料和工具的設備。提升容器有罐籠和箕斗。根據(jù)井筒傾角的不同,提升容器分為立井用和斜井用兩種.立井用提升容器主要是箕斗和罐籠,箕斗分為底卸式、側卸式和翻轉式,罐籠分為普通罐籠和翻轉罐籠。斜井箕斗分為翻轉式和后壁卸載式兩種。罐籠可用來提升礦石、人員、材料與設備等，但是箕斗不能用來提升人員。不同類型礦井提升機的工作方式和工作環(huán)境各有所相同，但其根

15、本的工作原理是相似的，礦井提升機提升原理示意圖如圖1-1所示： 通過滾筒或齒輪的旋轉帶動皮帶或鏈條升降，從而實現(xiàn)箕斗或罐籠的升降，在井下和地面之間往復運動，進行對煤和人員、貨物的運輸。 1.3礦井提升的特點 安全性安全性 所謂安全性，就是不能發(fā)生突然事故。由于礦井提升設備在礦山生產中所占的地位十分重要，其運轉的安全性，不僅直接影響整個礦井的生產，而且還涉及人員的生命安全。因此各國都對礦井提升設備提出了極嚴格的要求。在我國這些規(guī)定包括在《煤礦安全規(guī)程》只中。 可靠性 所謂可靠性，是指能夠可靠地連續(xù)長期運轉而不需在短期內檢修。礦井提升設備所擔負的任務十分艱巨，不僅每年要把數(shù)

16、十萬噸到數(shù)百萬噸的煤炭和礦石從井下提升到地面，而且還要完成其他輔助工作。一個年產150萬噸的礦井，停產一天就要損失大約20萬元。因此礦井提升機至少要服務二十年以上而不需大修。 經濟性 礦井提升設備是礦山大型設備之一，功率大，耗電多，大型礦井提升機的功率超過1000KW。因此礦井提升設備的造價以及運轉費用，也就成為影響礦井生產技術經濟指標的重要因素之一。 第二章 幾種常見的提升機和運輸設備的簡介 2.1 纏繞式、摩擦式提升機的工作原理 礦井提升機按照工作方式分類如下： 我國目前廣泛使用的有單繩纏繞式和多繩摩擦輪式兩種，以下就重點介紹此兩種提升機的工作原理。

17、2.1.1單繩纏繞式提升機的工作原理 纏繞式提升機的主要部件有主軸、卷筒主軸承調繩離合器、減速器、深度指示器和制動器。示意圖如下： ， 工作原理比較簡單，就是將鋼絲繩的一端固定在提升機的卷筒上，另一端繞過井架上的天輪與提升容器相連接，利用兩個卷筒上鋼絲繩的纏繞方向的不同，當提升機轉動時，使兩個容器一個上升一個下降，以完成提升任務，這種提升機在我國礦山中廣泛使用。纏繞式提升機提升系統(tǒng)示意圖如下： 我國使用的單繩纏繞式提升機，主要是圓筒形卷筒提升機，按卷筒數(shù)目的不同，有單筒及雙筒提升機兩種。雙筒提升機在主軸上裝有兩個卷筒，其中之一與主軸

18、固接（鍵裝或熱裝），稱為固定卷筒；另一卷筒則滑裝在主軸上，通過離合器與主軸連接，稱為游動卷筒。將兩種卷筒做成這樣的目的，是為了在需要調繩及更換提升水平時，兩個卷筒可以有相對運動。單卷筒提升機只有一個卷筒，一般用于單鉤提升，但是如果在單卷筒上固定兩根鋼絲繩，且其纏繞方向相反，也可作雙鉤提升，這時，由于一根鋼絲繩自卷筒上松放，另一根則向卷筒上纏繞，卷筒表面得到了充分利用，所以單卷筒提升機相對于雙卷筒提升機來說，質量和體積都小很多。不過單卷筒提升機做雙鉤提升時，繩長的調節(jié)頗為不便，為此，可以把單卷筒制成可分離式的兩部分，一部分與主軸固接，另一部分通過離合器與主軸相連，這種型式的稱為可分離式單卷筒提升

19、機。 2.1.2多繩摩擦式提升機的工作原理 多繩摩擦式提升機的主要部件有主軸、主導輪、主軸承、車槽裝置、減速器、深度指示器、制動裝置及導向輪。由于使用了數(shù)根鋼絲繩代替一根鋼絲繩，鋼絲繩的直徑變小，摩擦輪雖變?yōu)槟Σ镣玻ㄒ喾Q主導輪）而稍有加寬，但其直徑亦變小。鋼絲繩直徑有如下關系： 式中：——用n根鋼絲繩時提升鋼絲繩直徑； d ——單繩摩擦提升的鋼絲繩直徑 由于多繩不易在同一時間內斷裂，故較為安全，多繩摩擦式提升機的結構圖示如下： 由于開采深度的增加，需要纏在卷筒上的提升鋼絲繩

20、變長，因而礦井提升機的卷筒寬度加大，這帶來了一系列問題，如提升機主軸太長、繩弦偏角太大、機器加重而使轉動慣量加大等。為了解決這個矛盾，德國人Koepe提出將鋼絲繩搭在摩擦輪上，利用摩擦襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力來帶動鋼絲繩運動。與卷筒纏繞式相比，摩擦輪的寬度顯著地變窄了，同時由于跨度變小，提升機主軸的直徑與長度均有所降低，結果顯著地減輕了機器的重力，而且由于回轉力矩的減少，亦將降低提升電動機的容量。 多繩摩擦提升設備的布置方式可分為塔式和落地式兩類。其提升系統(tǒng)示意圖如下： 。 多繩摩擦提升機的結構特點是與它的動力傳遞原理以及安裝特點密切相關的。即由于它是靠

21、摩擦力來傳遞動力的，它必須有較高摩擦系數(shù)的襯墊，為了保持幾根繩的繩槽處的深淺相同，即各繩的摩擦半徑相同，需設切槽裝置，為了補償鋼絲繩蠕動或滑動對深度指示器指示位置的影響，設置了深度指示器自動調零裝置，為了在使用圓尾繩時尾繩可以松捻而避免打結，在罐籠底部下方設有尾繩懸掛裝置。摩擦提升依靠襯墊與鋼絲繩之間的摩擦力來傳遞動力，因此其工作可靠性就在于提升鋼絲繩與安在主導輪上的摩擦襯墊之間是否產生滑動，即是否有足夠的摩擦力。 2.2 纏繞式、摩擦式提升機的特點、存在的問題以及解決的方法 2.2.1. 纏繞式提升機的特點、缺點以及問題的解決 纏繞式提升機最大的特點是其結構及工作原理十分簡單

22、，就是利用鋼絲繩的纏繞方向的不同來實現(xiàn)物料的提升。但是，正是因為其結構、工作原理簡單也導致其存在以下很多的問題和不足。 (1).纏繞式提升機只能應用于淺井或中等深度的礦井中。這是因為在深井及大終端載荷時鋼絲繩和提升卷筒容繩面積要求太大，這導致了提升機體積龐大，質量激增，使提升機的提升高度受到滾筒容繩量的限制，不適用于深井提升; (2).單繩纏繞式提升機的載荷由單根鋼絲繩承擔，因此單繩纏繞式提升機的鋼絲繩直徑往往很大； (3).纏繞式提升機的鋼絲繩纏繞在卷筒上，因此其卷筒直徑比較大，這就使其回轉力矩比較大，這就使纏繞式提升機的質量比較大，從而使電動

23、機的容量和耗電量也增大，所以提升機的效率比較低； (4).卷筒的直徑比較大，這就使提升機的提升速度受到了限制，因此電動機的轉速也比較低，減速器比較大； (5).纏繞式提升機的鋼絲繩是纏繞在卷筒上，因此鋼絲繩的彎曲次數(shù)比較多，這就導致鋼絲繩的工作條件比較差，鋼絲繩的壽命降低； (6).單繩纏繞式提升機是用單根鋼絲繩提升容器，因此容器在提升過程中會發(fā)生轉動，這就使提升容器的罐耳和罐道發(fā)生摩擦，產生摩擦阻力； (7).單繩纏繞式提升機由單根鋼絲繩提升容器，因此它的安全性比較低。 纏繞式提升機存在的一些問題是可以通過改變其結構而

24、解決的。例如：單繩纏繞式提升機的鋼絲繩直徑過大；單繩纏繞式提升機的提升容器的轉動；單繩纏繞式提升機的安全性比較低。這些都是由于提升是靠單根鋼絲繩承載造成的，要解決這些問題可以增加提升鋼絲繩的數(shù)量，即采用多繩纏繞式提升機。而另一些解決不了的問題就要靠改變提升機的工作原理，采用摩擦式提升機來解決了。 2.2.2. 摩擦式提升機的特點、缺點以及問題的解決 多繩摩擦式提升機與單繩纏繞式提升機比較其主要優(yōu)點： (1). 提升高度不受滾筒容繩量的限制，適用于深井提升； (2). 載荷是由數(shù)根鋼絲繩承擔，故鋼絲繩直徑較相同載荷下單繩提升??； (3). 摩擦輪直徑顯著減??； (4). 由于摩擦輪直

25、徑小，回轉力矩減小，在提升載荷相同的情況下，多繩摩擦提升機的質量比單繩纏繞式提升機小1/4～1/5提升電動機的容量和耗電量也相應降低，設備的效率提高； (5). 摩擦輪直徑較小，在相同提升速度下，可以使用轉速較高的電動機和較小的減速器； (6). 鋼絲繩是搭放在摩擦輪上，減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)，改善了鋼絲繩的工作條件； (7). 采用偶數(shù)跟提升鋼絲繩，鋼絲繩的捻向是左右捻各半，消除了提升容器在提升過程中的轉動，減少了容器的罐耳和罐道的摩擦阻力； (8). 數(shù)根鋼絲繩同時承受載荷，提升工作的安全性大為提高，數(shù)根鋼絲繩被同時拉斷的可能性極小，因此可以不再使用防墜器，從而減少了提升容器的質量。

26、雖然多繩摩擦提升機解決了單繩纏繞式提升機存在的一些問題，但是多繩摩擦提升機自身也存在一定的缺陷與不足。 2.2.3多繩摩擦提升機的缺點： 1).數(shù)根鋼絲繩的懸掛、更換、調整、維護檢修工作復雜，而且有一根鋼絲繩損壞需要更換時，為保持各鋼絲繩具有相同的工作條件，往往需要更換所有的鋼絲繩； 2).因不能調節(jié)繩長，故雙鉤提升工作不適用于多水平提升； 3).當井深超過1700m時，鋼絲繩與容器在連接處的應力波動的較大，鋼絲繩的故障增多，故鋼絲繩摩擦提升不宜用于超深井提升。 要解決多繩摩擦式提升機鋼絲繩的懸掛、更換等檢修復雜、不適用于多水平提升、不宜用于超深井提升這些問題，不是單靠改變提升機的

27、結構能夠解決的。多繩摩擦式提升機本身的原理是利用多根鋼絲繩和摩擦襯墊的摩擦力來傳動的，因此要解決多繩摩擦式提升機的這些問題就必須改變其工作原理，因此這些問題并不是摩擦式提升機自身可以解決的。 2.3纏繞式、摩擦式提升機共同存在并難以解決的一些問題 雖然纏繞式提升機的一些缺點是摩擦式提升機可以解決的，但是這兩種提升機都存在一些難以解決的問題，主要表現(xiàn)為以下幾個方面： 1).基礎配套設施投資大 現(xiàn)有提升機根據(jù)年開采量大小不同，一般都需5～8 m直徑的井筒，這樣才能滿足提升機配套要求，而目前井筒施工平均每立方米工程費約為1000～1500元。再加上井架、井塔、絞車房和配電室等配套建筑（不

28、包括辦公設施），這些設施費用一般占基礎設施投資的50％以上。對于新建的一些現(xiàn)代化礦井，此項投資費用比例更高，一般按設計年產量計算，噸煤投資約為60萬元左右。 2).設備投資多 現(xiàn)有提升機價格主要由機械和電器兩部分組成，機械部分（包括容器鋼絲繩等）大約在200～400萬元之間。電控設備則懸殊很大，按直流或交流、模擬或數(shù)字、國產或進口等區(qū)別，價格從幾十萬元到上千萬元不等。此外，容器自重比很大，一般自重和載重相比均在1以上，最高達到1.5～1.7。 3).可靠性差 現(xiàn)有提升機在使用中經常發(fā)生機械和電器故障，特別是國產設備，維護、維修往往需要占用大量人力物力。其中絕大部分是電器故障，約占70～

29、80％，有的甚至更高，使用中因故障造成的停產事故時有發(fā)生，究其原因是現(xiàn)有提升機運行狀態(tài)變化復雜，且控制參數(shù)、控制點和參控電器元件太多所造成的。 4).運轉安全性差 由于現(xiàn)有提升機往往是往返運行，上下止點要求非常嚴格，所以提升機需要頻繁啟動，加速、減速、停車這些程序式工作均是通過司機操控電器執(zhí)行元件來實現(xiàn)的，如操作失誤或執(zhí)行元件失效都會造成安全上的重大事故，如過卷、過放、滑繩等等。 5).維護、維修工作量大 由于現(xiàn)有提升機電控復雜、故障多，所以需要配備專門的電器和機械維修人員，每天都安排有一定的檢修時間，據(jù)統(tǒng)計，每天的維修時間約占提升機工作時間的1/5～1/6左右，每臺提升機的維修

30、人員一般為5～8人之間，有的多達十幾人。 6).運行效率低 現(xiàn)有提升機由于采用往返工作方式，所以每一工作循環(huán)都有爬行、加速、勻速、減速、裝卸載過程。其中，爬行、裝卸載時間占有很大比例，有些提升機特別是淺井提升，往往比正式運行時間大的多，再加上維護維修時間，那么現(xiàn)有提升機實際運行往往只能有30％～50％的時間。 7).經濟效益差 現(xiàn)有提升機由于是間歇工作，往返制運行，所以操作要求很嚴格，一般都要配置司機班組、維修班組，這就需要很多人員。另外現(xiàn)有提升機是間歇工作、頻繁啟動、短時高速運行，所以需要拖動電機功率很大，往往是當量勻速工作制的2～4倍，這就造成大量人力和物力的浪費。

31、 除此之外，現(xiàn)有提升機還有對環(huán)境要求高，后備保護復雜等問題，有些問題可以通過科技進步和技術改造解決或改善，但絕大多數(shù)問題都是由于運動形式所決定的，是很難徹底解決的。這些問題的存在，嚴重影響現(xiàn)有提升機的發(fā)展和采礦業(yè)經濟效益的提高。因此，現(xiàn)代采礦業(yè)正在尋求新的提升設備來代替現(xiàn)在這種往返間歇式提升機，常見的一種是帶式運輸機，現(xiàn)已在許多企業(yè)采用，雖然其運轉效率、安全可靠性都有所提高，但和現(xiàn)有提升機相比，在基礎投資、設備投資、經濟效益等方面仍無明顯改變；另一種就是連續(xù)提升機，許多人預測這種提升機在二十一世紀礦山機械中將會被普遍采用，現(xiàn)已有雛形，如斗式提升機和夾持式皮帶機等，兩者都具有垂直連續(xù)提升之功能，

32、但因受力狀態(tài)、技術條件、材料、性能等一些問題難以解決，所以難以滿足大運量、高運距的要求。 2.4目前斜井提升上用的方式 2.4.1.斜井串車提升的工作原理 斜井串車提升有單鉤、雙鉤之分，按車場形式不同，又可分為甩車場和平車場兩種。斜井串車提升工作原理示意圖如下： (1).甩車場單鉤串車提升 甩車場單鉤串車提升式由提升重串車和下放空串車兩道工序組成。提升開始時，重串車在井底車場重串車甩車道上。由于甩車道的平坡度時變化的，并且串車又在彎道上運行，礦車容易掉道，所以要求初始加速度不能太大，≤0.3，速度業(yè)不能太大，即以≤1.5合適。當全部串車提過井底甩車場進入井筒后，以加速度加速到最

33、大提升速度，然后等速運行。接近井口時，串車開始以減速度減速。全部串車提過道岔后，絞車斷電并抱閘，重串車在棧橋停車點前停車。搬過道岔后，絞車松閘，重串車反向低速滑下甩入井口車場重串車甩車道。摘鉤后掛上空串車。絞車把空串車從井口車場空串車甩車道低速提過道岔，并在棧橋上停車。搬過道岔后，電機反向運轉，空串車沿車筒運行至井底車場空車甩車道進行摘鉤，再掛上重串車，這就完成了單鉤串車提升的整個循環(huán)。 (2).甩車場雙鉤串車提升 甩車場雙鉤串車提升與甩車場單鉤串車提升基本相同，其特點之一是井上、下摘掛鉤工作不同時進行。當重串車提過道岔后，空串車甩入井底車場空車甩車道上，這時并不進行摘鉤工作，而是將重串車

34、甩入井口車場重車甩車道進行摘掛鉤，此時，井下空串車又被提起。當井口空串車被提到道岔后，井下空串車再一次甩入井底車場空車甩車道上進行摘掛鉤工作，然后開始下一循環(huán)。 另外，井口甩車場可以是兩側甩車，也可以是單側甩車。單側甩車即是左右兩鉤串車都甩向同一側，假如井口甩車場設在井筒左側，當右側鉤頭上提重串車，提至井口道岔后，就要向左甩入井口車場，這時須從左鉤鋼絲繩上方通過，為防止壓繩，應設置壓繩道岔。壓繩道岔形式很多，有的結構非常復雜。比較簡單的是在右鉤通往井口車場的軌道與左鉤鋼絲繩的相交處，將軌道做出缺口，使左鉤鋼絲繩陷入切口中運行，這樣就避免了礦車壓繩。為了防止右鉤鋼絲繩磨損，只有將右天輪抬高。

35、 (3).平車場雙鉤串車提升 提升開始時，在井口平車場空車線上的空串車，由井口推車器以加速至1的低計速并向下推進，同時井底重串車上提(與空串車相適應)。當全部重串車進入井筒后，絞車以加速到最大提升速度，并以此速度等速運行，重串車運行至井口空串車到井底時，絞車以進行減速，使之由減至，空串車進入井底車場時以低速運行，最后減速、制動、停車。這時，井口平車場內的重串車，在重車線上借慣性繼續(xù)前進，當鉤頭行至摘掛鉤位置時，迅速將鉤頭摘下并掛上空串車，此時，井下也摘掛鉤完畢，打開井口空車線上的阻車器，準備下一循環(huán)。 平車場單鉤串車提升與雙鉤串車類似，只是上下無需同時進行摘掛鉤，一般平車場多用于雙鉤串車提

36、升。 甩車場與平車場相比，甩車場較簡單，布置緊湊，摘掛鉤也安全，但由于甩車時電機需停車反轉，再加上甩車的時間，使提升循環(huán)時間加長，因而運輸能力較小，平車場的提升循環(huán)時間較短，如果運用得當，生產能力較大，但平車場需設推車機及阻車器等輔助設備，較為復雜。否則推車笨重，需工人多。在重車前進中摘掛鉤很不安全，現(xiàn)已多用自動摘鉤器。為改善勞動條件及維護車場設備，還需建筑井口棚。 2.4.2. 斜井串車提升的優(yōu)點和不足 斜井串車提升所需井筒的斷面較小，因此投資較少，設備的安裝比較容易，但斜井串車提升也有很多問題： 斜井串車提升的上下車場復雜，不便于多水平提升； 當井筒傾斜角度過大時，用串車提升容

37、易撒煤； 由于串車在彎道上運行，礦車容易掉道； 串車提升的速度比較小，而且和摩擦式提升機一樣，采用的是往返式的間歇運動，提升過程需要經歷加速、勻速、減速的過程，因此其工作效率比較低； 在串車提升的過程中需要摘掛鉤，因此需要較多的工人，而且安全性也得不到保障，而且由于這種工作方式很難做到自動化。因此這也是導致其工作效率低下的一個重要原因； 串車提升方式其機械設備也比較復雜，還需要在井下和井口建造車場，在井口還需要建造井口棚，因此設備的投資比較大，這也影響到了礦井的經濟效益； 串車提升機在提升完畢后還要下放空串車，而且甩車也需要時間，因此串車提升方式的工作周期比較長，而且做不到連續(xù)提升，

38、這樣就影響了提升效率。 這一系列的問題都是由串車提升的工作方式和運動形式決定的，因此想要通過改造現(xiàn)有設備來解決這些問題是比較困難的，如果想要解決這些問題只有通過改變其運動形式來解決。 2.4.3. 斜井膠帶輸送機提升的工作原理 帶式輸送機是目前井下巷道、礦井地面、露天礦及選煤廠中廣泛應用的一種連續(xù)動作式輸送貨載的設備。其組成部分及工作原理如圖所示： 帶式輸送機主要由輸送帶、托輥及機架、驅動裝置、制動裝置、拉緊裝置和清掃裝置等。 輸送帶多為膠帶。從上圖可見，膠帶1繞經主動滾筒2和尾部換向滾筒3后，用機械接頭法（如鉸接活頁式、鉚釘固定夾板式及勾狀卡子接頭式等）或硫化膠

39、合法，將兩頭接在一起，使之成為封閉環(huán)形帶。膠帶由上、下托輥4支撐著。用拉緊裝置5將膠帶拉緊，以保證正常運轉時所需要得張緊力。工作時，主動滾筒被電動機帶動而旋轉，是借助于主滾筒于膠帶之間的摩擦力帶著膠帶連續(xù)運行。貨物裝在膠帶上和膠帶一起運動。膠帶輸送機一般是利用上段膠帶運送貨物的，并且在端部卸載，利用專門的卸載裝置也可在中間卸載。托輥架由落地式的，也有繩架吊掛式的。而落地式的又有固定式的（機架固定在地基上）和可拆移式兩種。 輸送機的上段膠帶利用一組槽形托輥支承，形成槽形，以增加裝載斷面積，下段為平托輥所支承，托輥內兩端裝有軸承，轉動靈活，運行阻力較小。 2.4.4皮帶輸送機的分類 （1）.

40、通用固定式 簡稱普通式，它是煤礦最早使用的一種膠帶輸送機。它的特點式托輥安裝在固定的機架上，機架固定在地基上。由于它不能適應采煤工作面經常移動，輸送機經常拆裝的要求，因此這種輸送機目前只適用于礦井地面選煤廠及井下主要運輸巷道。 （2）.可拆式 有兩種可拆式輸送機：一種是無螺栓聯(lián)接機架的落地式，一種是繩架吊掛式。由于后者的拆裝和調節(jié)更為方便，故在采區(qū)得到更為廣泛的應用，其主要特點是機身結構用兩根縱向平行布置的鋼絲繩為機架，機身吊掛在巷道支架上，機身高度可以調，節(jié)。 （3）.可伸縮式 由于綜合機械化采煤的迅速發(fā)展，工作面的推移速度越來越快，因此出現(xiàn)了可伸縮式膠帶輸送機。它的機身可以很方便

41、地伸縮，比普通膠帶輸送機多一個儲帶裝置，可以儲存一卷膠帶。 為適應更長的距離，大運輸量的需要，目前膠帶輸送機又有兩種新的發(fā)展趨勢：一是降低膠帶的張力，如采用多點驅動的膠帶輸送機；二是提高膠帶的強度，采用高強度（如鋼繩芯）膠帶。 2.4.5 斜井膠帶輸送機提升的優(yōu)點及缺點 采用斜井膠帶輸送機提升，有其自己的優(yōu)點： （1）能連續(xù)運輸、安全可靠而且運輸量也比較大； （2）每臺設備運輸距離長、運輸能力大。因鋼絲繩承擔了牽引力，而膠帶只起承載物料的作用，因而一臺設備運距可大大加長； （3）運行平穩(wěn)，巷道清潔，中途物料散落少； （4）適合水平、傾斜運輸，而且可以乘人； （5）由于單機長

42、度大，中途轉運次數(shù)少，操作簡單，因而便于實現(xiàn)自動化。 初期投資打，設備安裝時間長，并需要安設裝、卸載設備和煤倉； 要求井筒傾角不大于17，井巷要平直等； 為了升降人員、提升矸石、下放設備材料等，還需要鋪設軌道，因此膠帶式輸送機的投資比較大； 膠帶式輸送機的結構比較復雜，機械設備比較多，因此其制造、安裝的成本比較大，而且安裝過程也比較復雜； 由于膠帶式輸送機式利用膠帶承載并提升物料，因此膠帶的用量比較大，由于膠帶的價格比較高，其在輸送機成本中占很大比例。而且膠帶式輸送機的結構比較復雜，從而導致其機械設備也比較繁多，這就使膠帶輸送機的成本較高； 由于有棱角的貨物對膠帶的磨損比較嚴重，

43、因此膠帶輸送機不宜運輸有棱角的物料。 由于以上這些提升方式問題的存在，嚴重影響現(xiàn)有提升機的發(fā)展和采礦業(yè)經濟效益的提高。因此我們想到了改造現(xiàn)有提升設備，但是以上所介紹的這些提升形式的存在是由其設備的特點、工作原理以及運動形式所決定的。所以這些提升設備存在的很多問題，單單靠對現(xiàn)有的設備做一些更新、改動是無法徹底解決的，最多也只是能減少這些問題對提升機工作的影響，那么這么多問題我們就沒有辦法解決了嗎？我們能否就現(xiàn)有提升設備存在 的問題設計研制新型的，能連續(xù)工作的連續(xù)提升機呢？而本次設計所研究的旋斗提升機就是一種新型的、連續(xù)工作的提升機，這種提升機采用數(shù)量眾多的可旋轉的小箕斗作為提升容器，它的工作

44、是連續(xù)的，因此可以實現(xiàn)連續(xù)提升。旋斗提升機既可以實現(xiàn)縱向運動，也可以實現(xiàn)橫向運動，它既適用于垂直提升，也可用于斜井提升。下面我們對旋斗提升機做一下介紹。 第三章 旋斗式連續(xù)提升機的簡介與設計 3.1旋斗式連續(xù)提升機簡介 根據(jù)以上分析，生活園區(qū)變電所采用裝設一臺主變壓器的方法，型式采用S9，主變壓器容量應不小于總計算負荷，而容量根據(jù)所得出來的數(shù)據(jù)，選=2500KVA >=1609KVA,考慮變壓器20%的余量問題，=2500KVA >（1+20%）=1931.7KVA 即選一臺S9-2500/10型的低損耗配電變壓器。 3.1.1 旋斗式連續(xù)提升機的結構 旋斗提升機

45、主要由旋轉式小箕斗、提升承力連接件、主動換向卸載筒組成，和現(xiàn)有主井提升機相比差別在于容器尺寸減少，數(shù)量增多，運行方式由正反向交替式改成連續(xù)式，速度降低，卸載點既可遠離井口，也可靠近井口，既可垂直提升，也可水平、傾斜運輸；和現(xiàn)有的普通斗式提升機相比差異在于斗容可任意增大，連續(xù)方式由固定改成轉動，承力中心線和旋斗重心重合，傾翻卸載位置任意；與夾持式、協(xié)持式膠帶輸送機相比，差異在于承力件單位化和單一化。目前廣泛應用于垂直提升的纏繞式提升機和摩擦式提升機，用于斜井提升的串車提升方式，它們的運動形式都是要經過加速、勻速、減速的過程，而且它們的運動方式都是往返運動的間歇式提升方式，它們將滿載容器提升至地面

46、后都要下放空載容器到井下，因此無法實現(xiàn)連續(xù)提升，從而大大影響了提升設備的工作效率。而旋斗式提升機的提升滿載容器和下放空載容器是同時進行的，因此實現(xiàn)了連續(xù)提升，這樣就大大提高了提升機的工作效率。旋斗式提升機的結構如圖3-1，它是一個完整的主提升系統(tǒng)。包括井上、井下和電控三大部分。 3.1.2 旋斗式連續(xù)提升機的工作原理 旋斗式提升機的工作原理如圖3-1所示，提升承力連接件（牽引構件）4繞過驅動卷筒1和換向卷筒5，牽引構件上每隔一定距離安裝一個旋轉式小箕斗3，由驅動卷筒驅動，形成一個具有上升的有載分支和下放的無載分支的無端閉合回路，這種結構就實現(xiàn)了旋斗提升機的連續(xù)提升。旋斗能圍繞斗軸6作360

47、度任意角度旋轉，其作用在于旋斗縱向提升或橫向運動時，不管旋斗時空載還是滿載，只要不進入卡位裝置，旋斗的重心斗能保證和提升牽引力重心線重合，重心和旋轉軸形成的平面始終垂直于水平面，物料從井下裝入旋轉式小箕斗，再由旋轉式小箕斗提升至上部卸料口卸出，主動輪和導向輪中有一個作為卸載，卸載完畢后，當旋斗離開該輪時又能自動恢復垂直狀態(tài)，從提升機的無載分支下放空載的小箕斗到井下，進行裝載，從而完成提升機的一個工作循環(huán)?？v向導向輪8，橫向導向輪9在型鋼罐道10中運動，從而使牽引構件和旋轉式小箕斗不能前后左右晃動，以此來保證提升機工作的平穩(wěn)。旋斗式提升機的牽引構件采用的是高強度礦用圓環(huán)鏈，驅動和換向裝置采用的都

48、是鏈輪。 圖3-1  3.1.3旋斗式連續(xù)提升機的構成 （1）除雜系統(tǒng) 剛從采煤面采掘的煤塊大小各異，而且夾雜著大量的石塊，由于我們采用的是旋斗提速，這些裝載煤塊的小箕斗體積較小，很大大塊煤不能順利裝入，因此要設置除雜系統(tǒng)進行煤塊的破碎和除雜。 （2）裝載系統(tǒng) 煤塊被破碎和除雜后被皮帶輸送機輸送道煤倉，被破解成散裝的物料通過煤倉的底部散落到皮帶輸送機，再由皮帶輸送機輸送到裝載設備，然后由裝載設備不斷的注入上升的空載小箕斗。 （3）卸載系物料經提升機提升至地面后，要經過一段距離的橫向運動，當旋轉式小箕斗橫向運動

49、到主動輪時，主動輪和導向輪中有一卸載輪，當旋斗運動到卸載輪時通過卸載輪上配置的卡位裝置，經過卡位裝置的準確卡位，使旋斗垂直卡入卡座，并隨該輪同步旋轉而翻轉進行卸載，當物料從旋轉式小箕斗倒出后，經過卸載輪下的皮帶輸送機被源源不斷的輸送到地面煤場。這時經過卸載的空載箕斗就形成了提升機的無載分支，沿著井筒被提升機輸送到井下再進行裝載，開始一個新的工作循環(huán)。 參考文獻 1. 程志紅.　機械設計.　南京；東南大學出版社，2006年 2. 王洪欣、馮雪君.　機械原理.　南京；東南大學出版社，2005年 3. 成大先. 機械設計手冊（第三版）. 北京；化學工業(yè)出版社，1994年 4. 唐大放

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