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多繩摩擦式提升機：技術演進與結構剖析
發布時間：
2025-01-07
來源：
多繩摩擦式提升機：技術演進與結構剖析
一、引言
在礦井提升領域，多繩摩擦式提升機作為關鍵設備，承載著高效、安全運輸人員與物料的重任。自其誕生以來，歷經了從無到有、從借鑒到創新的曲折發展歷程，其結構特性也在不斷優化，以適應日益復雜的礦山開采需求。本文將帶您深入探尋多繩摩擦式提升機的技術發展脈絡、結構奧秘及其獨特優勢。
二、多繩摩擦式提升機的技術發展之路
我國礦山機械制造起步階段，單繩纏繞式提升機率先登場，1953 年，撫順重型機器廠成功制造出我國第一臺單繩纏繞式雙筒提升機，為后續提升機技術發展奠定基礎。
1958 年，洛陽礦山機器廠勇挑重擔，設計制造出我國首臺井塔式多繩摩擦式提升機 JKM - 2x4，開啟了多繩摩擦式提升機國產化的征程。緊接著，1960 年，該廠再度發力，推出 JKM - 3x4 井塔式多繩摩擦式提升機，并逐步實現批量生產，一舉打破國外技術壟斷，讓我國礦山企業用上了自主制造的多繩摩擦式提升機。
然而，隨著應用深入，井塔式多繩摩擦式提升機的短板逐漸顯現。由于安裝在鋼筋混凝土井塔上，其耐振性能遠不及鋼結構井架，在應對礦井復雜地質環境，如流沙層及地質條件差的區域時，鋼筋混凝土井塔產生的地壓較大。為攻克這一難題，1977 年，洛陽礦山機器廠成功研制我國第一臺落地式多繩摩擦式提升機 JKMD - 2x2，為礦山提升提供了新選擇。
在鋼絲繩配置方面，受礦井深度、載荷、安全系數等多種因素制約，結合我國礦井實情，多繩摩擦式提升機首繩以 4 根和 6 根為宜，優先選用 4 根，特殊工況下才考慮 8 根。且鋼絲繩半數左捻，半數右捻，相互交錯排列，以此保障提升過程的平穩與安全。
放眼國外，多繩提升機技術同樣高歌猛進，資料顯示，其直徑已達 9m，鋼絲繩達 10 根，井深超 2000m，載荷至 50t，為我國提升機技術發展提供了借鑒方向。
三、多繩摩擦式提升機的結構全景洞察
（一）布置方式：井塔式與落地式
1.井塔式多繩摩擦式提升機：
- 優點：
-
結構緊湊，占地空間小，能有效利用礦井井口周邊有限場地，尤其適用于場地局促的礦山。 -
無需天輪，簡化了系統架構，減少了設備部件數量，降低了維護成本與故障風險。 -
全部載荷垂直向下，賦予井塔出色的穩定性，可在高負荷運行下確保安全。 -
能夠獲得較大包角，增大了鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦力，提升提升能力與效率。 -
鋼絲繩處于井塔內部，避免了雨雪侵蝕，穩定摩擦系數，延長使用壽命。
-
- 缺點：
-
設備造價高昂，井塔建設需耗費大量鋼材，施工難度大、周期長，成本居高不下。 -
井塔高聳，在戰備和地震頻發地區存在安全隱患，一旦遭遇災害，修復難度極大。
-
2.落地式多繩摩擦式提升機：
鑒于井塔式的不足，落地式應運而生。它采用鋼結構井架，克服了井塔式耐振性差、地壓大等問題，且建設成本相對較低、施工便捷，近年來用戶選用比例逐漸攀升。
（二）井塔式多繩摩擦式提升機有無導向輪之分
1.無導向輪型：
結構簡約，減少了設備復雜度與故障點，適用于對井筒空間要求不高、提升工藝相對簡單的場景。
2.有導向輪型：
雖使結構稍顯復雜，但能突破主導輪直徑對提升容器在井筒中中心距的限制，縮減井筒斷面，優化礦井空間利用；同時，加大鋼絲繩在主導輪上的圍包角，提升摩擦力，增強提升能力。然而，鋼絲繩的反向彎曲不可避免，加速了鋼絲繩磨損，縮短使用壽命，需在維護中重點關注。
（三）傳動形式多樣
- I 型：單電動機帶減速器多繩摩擦式提升機
動力傳輸穩定，減速器可有效調節轉速與扭矩，適用于中、小型礦山的常規提升作業。 - Ⅱ 型：雙電動機帶減速器多繩摩擦式提升機
雙電機配置提供更強動力，應對大型礦山重載、頻繁提升需求游刃有余，可靠性高。 - Ⅲ 型：單電動機聯結構多繩摩擦式提升機
結構緊湊，省去部分中間連接件，降低成本，常用于對空間和成本控制嚴格的礦山。 - V 型：雙電動機直聯結構多繩摩擦式提升機
電機與摩擦輪直聯，傳動效率極高，動力響應迅速，適配對提升效率有極致追求的大型現代化礦山。
（四）組成部件繁雜精細
- 井塔式多繩摩擦式提升機
- I 型
由主軸裝置、盤形制動器裝置、液壓站、導向輪裝置、深度指示系統、測速傳動裝置、車槽裝置、齒輪聯軸器、彈性棒銷聯軸器、電動機制動器、操作臺、制動盤偏擺監測裝置、鋼絲繩滑動監測裝置、減速器、潤滑站等構成。各部件協同工作，確保提升機精準、安全運行。例如，主軸裝置作為核心，承載摩擦輪與鋼絲繩載荷；盤形制動器裝置配合液壓站，在緊急時刻實現快速制動。
- Ⅱ 型
組成與 I 型相近，僅在減速器類型等細節上有別，采用平行軸減速器，適配不同工況下的扭矩與轉速需求。
- Ⅲ 型
相較前兩者，部件有所精簡，去掉了部分聯軸器等，由主軸裝置、盤形制動器裝置、液壓站、導向輪、車槽裝置、操作臺、制動盤偏擺監測裝置、信號接口裝置、鋼絲繩滑動監測裝置等組成，滿足特定場景下的簡約高效需求。
- IV 型
與 Ⅲ 型類似，同樣聚焦關鍵功能部件，保障基本提升作業的安全可靠。
- I 型
- 落地式多繩摩擦式提升機
- I 型
在井塔式 I 型基礎上，新增天輪裝置與撥繩裝置。天輪裝置引導鋼絲繩轉向，撥繩裝置確保鋼絲繩有序排列，防止纏繞混亂，提升運行穩定性。 - Ⅱ 型
組成同 I 型落地式，為不同礦山工況提供標準化解決方案。 - Ⅲ 型
類似井塔式 Ⅲ 型落地式，聚焦核心功能，滿足部分礦山對簡約結構的偏好。 - IV 型
亦與 Ⅲ 型落地式相近，以精簡高效保障提升作業。
- I 型
（五）主要結構特點突顯優勢
-
主軸裝置：采用全焊接式摩擦輪，焊接工藝確保結構強度與整體性；搭配高摩擦系數摩擦襯墊、酚醛壓塊和固定塊，增大摩擦力，保障提升動力傳輸；選用調心滾子軸承，自動適應軸的撓曲，穩定運行；摩擦輪與主軸通過大平面摩擦連接，傳遞扭矩可靠高效。 -
導向輪 / 天輪：焊接式結構堅固耐用，楔形襯墊保護鋼絲繩，減少磨損，延長壽命。 -
制動系統：盤形制動器裝置結合帶有恒力矩或恒減速功能的液壓制動系統，制動迅速、平穩，能在緊急情況下精準控制提升機停下，保障人員與設備安全。 -
減速器：I 型采用行星齒減速器，體積小、傳動效率高，適用于緊湊空間；Ⅱ 型采用平行軸減速器，承載能力強，適配重載工況；Ⅲ 型或 V 型無減速器，簡化結構，降低成本，滿足不同動力傳輸需求。 -
聯軸器：低速軸采用齒輪聯軸器，承載大扭矩，連接可靠；高速軸采用彈性棒銷聯軸器，緩沖減震，保護設備；Ⅲ 型或 IV 型無聯軸器，依工況靈活配置，優化成本與性能。 -
深度指示系統：采用機械式或電子式牌坊式深度指示器，直觀顯示提升容器位置，精度高，為操作人員提供精準操控依據。 -
監測保護裝置：設有鋼絲繩滑動監測、制動盤偏擺監測、深度指示失效、制動閘瓦過磨損、制動碟形彈簧疲勞等多種監測、保護裝置，全方位守護提升機運行安全，一旦出現異常，立即報警并采取保護措施，確保萬無一失。 -
部件通用性：盤形制動器裝置、液壓站、操作臺、彈性棒銷聯軸器、齒輪聯軸器等采用與 JK 型單繩纏繞式提升機相同的通用部件，極大方便了生產制造、維修保養以及備品備件管理，降低礦山企業運營成本，提高設備全生命周期管理效率。
綜上所述，多繩摩擦式提升機憑借其獨特的技術發展軌跡與精妙的結構設計，在礦山提升領域持續發光發熱，為我國礦山事業的蓬勃發展注入強勁動力，未來隨著技術創新，必將邁向更高臺階。
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