1、 第 1 页 共 49 页 引言引言 随着我国经济的快速发展和对矿山资源需求的高速增长， 对矿山生产技术提 出了越来越高的要求。矿井提升机作为矿山进行生产活动的关键设备之一，其电 控调速技术的发展对促进矿井生产效率的提高和安全作业， 无疑具有极其重大的 影响。历经几十年发展，我国的矿井提升机电控技术取得了不少的进步，但与美 国、德国等世界发达国家相比，依然存在着很大的差距。目前，发达国家的矿井 提升机电控技术已全面实现了全数字控制， 而国内绝大多矿井提升机电控系统还 是交流串阻调速继电器接触器控制，效率低下，安全隐患多，严重制约着我国 矿山产业的健康发展，急需大规模的技术改造和更新。矿井提升机
2、是矿井人员、 物资设备上下井的关键设备。因此，它对电气拖动和控制系统的要求很高，主要 有:1)安全性和可靠性的要求：提升机电气拖动系统的安全性和可靠性，不仅关 系到矿井的生产能力和生产计划管理，而且直接关系到井下每个矿工的安全。这 就要求构成系统的部件本身具有很高的可靠性， 充分考虑一旦某个部件出现故障 时，使损失和影响减到最小。2)高效、舒适和方便的要求：拖动系统能按不同提 升种类所要求的额定速度，以 S 型曲线速度高效运行，使乘坐舒适；能实现全数 字行程控制， 实现罐笼准确平层， 便于人员和物资进出罐笼， 方便提高运行效率。 本课题项目来源于平煤十三矿副井提升机电控系统改造项目， 方案为废
3、弃原串级 电阻调速系统，全数字晶闸管直流调速系统，主电机激磁可调，即运转时满磁、 停车时弱磁。 1 1 提升机概述提升机概述 提升机已有很长的发展历史。早在八百多年以前我国古代劳动人民就发明 了辘轳，用手摇辘轳从地下提升煤炭和矿石，以后发展成畜力绞车。十九世纪， 西方资本主义国家制造出蒸汽提升机并用于生产。 到二十世纪， 由于电力的发展， 电力拖动的提升机逐渐代替蒸汽提升机。近几十年来，提升机有了更大的发展， 出现了多绳摩擦式提升机以及先进的拖动和控制系统。目前，国外的提升机正向 体积小、重量轻和自动化的方向发展，以适应深井和大产量的需要。 第 2 页 共 49 页 提升机的工作特点是在一定的
4、距离内，以一定的速度往复运行。为保证提升 工作高效率和安全可靠，提升机应具有良好的控制设备和完善的保护装置。提升 机在工作中一旦发生机械和电气故障，就会严重地影响到正常的生产，甚至造成 人身伤亡。 熟悉提升机的性能、结构和动作原理，提高安装质量，合理使用设备加强设 备维护，对于确保提升工作高效率和安全可靠，防止和杜绝故障及事故的发生， 具有重大意义。 我国把缠绕直径在 2m以上的提升设备称之为提升机械；缠绕直径在 2m 以 下（不包括 2m）的称为绞车（尽管这两者的结构基本相同） 。有的国家（例如德 国） ，把最大提升速度大于 4m/s 的提升设备称之为提升机械；小于 4m/s 的称为 绞车；
5、这些说法，都从一个侧面或一定程度上说明了提升机械的功能和特征。 提升机按工作原理的不同,可分为两大类,如下图所示。 单卷筒提升机 单绳缠绕式 提升机 双卷筒提升机 多绳缠绕式 本课题所设计的移动式提升机的工作原理同于一般的单绳缠绕式提升机， 单 绳缠绕式提升机的工作原理图见图 1.1。 图 1.1 单绳缠绕式移动提升机原理图 1提升机 2提升机钢丝绳 3天轮 4提升容器 5井筒 第 3 页 共 49 页 简单地说就是用一根较粗的钢丝绳在卷筒上缠上和缠下来实现容器的提升和下 放运动。图 1.1 所示为单绳缠绕式单卷筒提升机，卷简上固定两根钢丝绳，并应 使每根钢丝绳在卷简上的缠绕方向相反。这样，当
6、电动机经过减速器带动卷筒旋 转时，两根钢丝绳便经过天轮在卷筒上缠上和缠下，从而使提升容器在井筒里上 下运动。不难看出，单绳缠绕式提升机的一个根本特点和缺点是钢丝绳在卷筒上 不断的缠上和缠下，这就要求卷筒必须具备一定的缠绕表面积，以便能容纳下根 据井深或提升高度所确定的钢丝绳悬垂长度。单绳缠绕式提升机的规格性能、应 用范围及机械结构等，都是由这一特点来确定的。它的最大提升高度和最大载荷 等，受现有钢丝绳的承载能力和卷筒的容绳量的限制。一般而言，当钢丝绳直径 大于 60mm，钢丝强度超过 1700MPa 时，制造较困难。同时，也会使提升机械 庞大。因此，一般载重量不超过 20t，一层缠绕时的提升高度不超过 600m。 移动式提升机是在单绳缠绕式提升机的基础上发展而来的， 它是将提升设备 安装在一移动平台车架上而改装成。可由其他运输设备拖动，在矿井轨道上 移动。移动式提升机又类似于汽车起重机，在工作时可放下支脚，驻锄，及上顶 （用于支承矿井顶部）等辅助支承部
