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提升机技术要求

矿用提升机

技术指标书

一、产品设计及验收标准

所有产品的设计、制造验收过程中执行和符合下列现行国家标准和规X。

技术规X要求及总概

设计的规X要求

提升机符合下列文件的规定和基本要求：

1）国际标准化组织ISO标准

2）《煤矿安全规程》（2011年版）

3）GB/T20961-2007《单绳缠绕式提升机》

4）电气部分满足国际电工技术委员会IEC标准

5）本提升机满足投标文件技术规格规定和需方的要求

6）3721-1999《矿井提升机盘形制动器闸瓦》

7）/T3277-2004《矿井提升机和矿用提升绞车液压站》

8）8519-1997《矿井提升机和矿用提升绞车盘形制动器》

9）《设计标准汇编》

（1）-

（2）

10）GB4208-1993《外壳防护登记（IP代码）》

11）/T3812-1999《矿井提升机和矿用提升绞车盘形制动器用碟形弹簧》

12）GB/T699-1999《优质碳素结构钢》

13）GB/T3077-2012《合金结构钢》

14）Q/LK234-85《不锈钢、耐酸钢、耐热钢》

15）GB/T7659-2010《碳素钢铸件》

16）/T6402-2006《合金钢铸件》

17）GB9439-88《灰铁铸件》

18）/T5000.1-1998《产品检验通用技术要求》

19）/T5000.9-1998《切削加工件通用技术要求》

20）/T5000.3-1998《焊接件通用技术要求》

21）/T5000.2-1998《火焰切割件通用技术要求》

22）/T5000.6-1998《铸件通用技术要求》

23）/T5000.8-1998《锻件通用技术要求》

24）/T5000.10-1998《装配通用技术条件》

25）/T5000.12-1998《涂装通用技术条件》

26）/T5000.13-1998《包装通用技术条件》

27）GB/T985.2-2008《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》

28）GB/T8923.2-2008《涂装前钢材表锈蚀和除锈等级》

29）GB/T3274-2007《普通碳素钢和低合金钢热轧厚钢板技术条件》

30）GB/T11345-2013《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果等级》

31）产品的外观质量、涂装前的制件表面处理质量必须达到GB8923-1988中st2级要求；

二、设备技术性能的详细描述

1、产品的执行标准和技术参数

本系列产品是依据GB/T20961-2007《单绳缠绕式矿井提升机》、AQ1035-2007《煤矿用单绳缠绕式矿井提升机安全检验规X》、《煤矿安全规程》（2011年版）、Q/XTD004-2008以及现行有关的矿山机械产品标准设计与制造。

主要用于煤矿、金属、非金属矿的倾斜巷道和小型竖井做升降物料，也可做其它辅助运输及工程建设之用。

2、主要结构和工作原理

本产品由动力系统、传动系统、工作系统、制动系统、控制系统、指示保护系统等及其附属部分组成。

它以电动机为动力源，通过减速器、主轴装置构成了本产品高效的传动系统；由液压站、制动器装置构成了本产品可靠的制动系统；由操纵台、电气控制设备构成了本品完备的控制操纵系统；由深度指示器等构成了本产品完善的指示、保护系统。

上述所有系统的共同作用，使缠绕在主轴卷筒上的钢丝绳收放，以达到使提升容器在井筒中升降从而提升物料、设备及人员的目的。

JK型单绳缠绕式矿井提升机外形示意图（仅供参考）

三、提升机技术参数

（一）、产品名称：

矿用提升机

（二）、产品型号：

JK-2.5×2P/20

（三）相关参数：

1、卷筒直径：

2、卷筒宽度：

3、卷筒个数：

4、提升速度：

5、最大静X力：

6、最大静X力差：

7、钢丝绳直径：

8、电机（XX电机厂）：

9、行星减速机（泰兴）：

速

10、衬板：

塑衬

11、容绳量：

12、天轮（聚氨酯衬块）

四、设备构成及性能

（一）、主轴装置

主轴装置由卷筒、主轴、主轴承、等组成。

主轴承为支承主轴、卷筒及其他载荷用，主轴承采用调心滚子轴承。

为满足贵方使用要求，主轴留有2组编码器接口。

（1）、主轴

主轴为消除锻制应力的整体锻造钢结构，它装在两个轴承上，其变径处有变径的过渡圆弧。

主轴全部机加工。

主轴材质的物理化学性能有分析检验报告。

主轴与滚筒采用高强度螺栓连接。

主轴有足够的抗弯和抗扭强度，按起动、运行和事故情况下最大的扭转负荷和弯曲负荷计算断面。

主轴及其附件在制动时和之后均不得有任何残余变形。

在正常运行条件下，两个轴承间主轴最大扰度＜L/3000。

椭圆度＜0.1mm。

主轴经无损超声波探伤（提供相应检测报告）以保证内部无缺陷，主轴及其上全部元件在紧急制动时不会有任何残余变形。

其危险断面的安全系数和最大扰度应符合有关规定。

★★★★★主轴锻件：

采用1.25万吨水压机锻造，严格保证质量，采用不少于两次的无损探伤检查。

主轴变径处设有适当变径的过渡圆弧。

主轴全部机加工，轴颈研磨。

主轴的物理化学性能要有分析检验报告。

主轴做无损探伤，证明无内部缺陷。

主轴及其附件在制动时和之后均不得有任何残余变形。

主轴主要加工工艺：

序号

工序

关键工序内容说明

设备

1

锻

锻造

2

划

检查毛坯余量，划两端十字中心线及中心孔线

3

铣

铣平两端之后，按图打两端中心孔

4

粗车

按工艺粗车各部，经向留量，端面留量，倒角，变径圆角R全部粗糙度6.3

5

探伤

按/T500.15-1998标准验收达Ⅳ级

6

热处理

正火《待机械性能合格后进行下序》

7

半精车

修打中心孔，东西端架位，按图车各部，粗糙度打6.3，要求外圆见圆直径去除量不大于4mm各端面见平，单边去除量不大于2

8

探伤

按/5000.15-1998标准验收达Ⅳ级

9

精车

按图精车各部全部达要求。

要求：

（1）调整：

按两端相同轴径找正许差0.02mm

（2）3.2、1.6各外圆用砂袋抛光，抛光前粗糙度达6.3以上

（3）各R过渡圆角用砂袋抛光

（4）保证各尺寸，形位公差要求

（5）在热带轮毂处外圆上刻一轴向平行线

10

划

划端面上各个孔线，键槽线

11

铣

按线铣各键槽，钻端面上各孔，螺纹底孔

12

钳

（1）攻丝

（2）去尽各处毛制，倒精

（2）、卷筒）-主卷筒采用国内大型卷板机卷制成型。

焊缝控制：

全部采用压力容器等级焊工焊热处理：

专用卷筒退火炉，整体退火，严格控制工艺，消除焊接应力，确保制动盘在使用过程中不发生变形。

退火后的焊接卷筒经机加工后，其椭圆度符合规定。

卷筒筒体沿主轴轴向应有足够刚度，在运输、安装和运转过程中均不得有轴向变形。

为适应煤矿质量标准化的趋势，符合人性化理念，轴承座外表面经过切削加工。

筒体内外表面所有的边刃、锐角、毛刺必须消除。

为设备的安全运行创造条件。

制动盘应允许制动发热而引起的径向或热膨胀，制动盘的制动面安装后其端面瓢偏量不超过0.5mm。

（3）、主轴轴承

采用双列自动调心滚子轴承，轴承的润滑方式为脂润滑，轴承应有良好的油封性。

并考虑安装、检修的方便和适应不同荷载下的运行要求。

（4）、轮毂：

45号钢铸造加工而成，经调制处理内孔超声波探伤合格。

（5）、铜套：

采用传统工艺铸造锡青铜，铸造而成，内部有手工剔凿润滑油线。

（二）、深度指示器

深度指示器采用的是牌坊式结构，它是由箱体，齿轮，丝杠，框架，指针及指示板等件组成的。

牌坊式深度指示器作用及特点：

（1）矿井提升机通用，并且结构简单，视觉方便。

（2）能够方便的更换箱体内的齿轮，满足不同井深的需要。

（3）能够发送减速和过卷信号。

（4）用户可根据实际需要在指示板上标记刻度。

工作原理：

提升机主轴的旋转运动由传动箱装置传给深度指示器，经过齿轮组传动给丝杠，使两根垂直丝杠以互为相反的方向旋转。

当丝杠旋转时，带有指针的两个梯形螺母也以互为相反的方向移动，即一个向上，一个向下。

丝杠的转数与主轴转数成正比，因而也与容器在井筒中位置相对应，因此螺母上指针在丝杠上的位置也与之相对应，通过指针便能准确地指出容器在井筒中的位置。

深度指示器的光杠上下两端各装有减速和过卷行程开关。

当提升容器到达减速和过卷位置时，丝母上的碰块使行程开关动作，发出信号。

各行程开关的位置可根据实际需要进行调整。

牌坊式深度指示器示意图

（三）、弹性棒销联轴器

该联轴器用于电动机与减速器高速轴的转矩传递，具有良好的减振、吸振性，可以适量补偿两轴安装时的偏斜和不同心。

其另外一个特点是在弹性棒销疲劳损坏后，电动机轴和减速器高速轴仍能保持连接在一起，确保传动安全可靠。

主要由半联轴器、棒销、挡板等组成（如图）。

半联轴器与减速机高速轴、半联轴器与电动机均采用平键连接，此联轴器主要扭矩传递采用弹性原料，可以减少启动和停车时的惯性冲击，安全可靠。

（四）、齿轮联轴器

齿轮联轴器用于提升机主轴与减速机低速轴的转矩传递。

主要由外齿轴套、内齿圈、内齿挡圈、压板、密封圈等组成（如图）。

两个外齿轴套分别与提升机主轴、减速机低速轴采用键连接。

并分别与两个内齿圈啮合，两个内齿圈通过铰制螺栓连接在一起。

在内齿上设有注油孔，用于加注润滑油注油后用螺钉拧紧。

外齿轴套的齿顶部加工成圆弧形，因此允许两连接轴存在一定的平行度误差该联轴器的特点是传递扭矩大，并可较好地补偿两轴的偏斜和不同心。

（五）、工作制动器

工作制动器又称电机制动器其结构主要由液压弹簧推动器、闸瓦、闸臂、支座、销轴等组成。

与弹性棒销联轴器配合使用，安装在制动轮的正下方，制动时闸瓦抱闸在制动轮上（制动轮就相当于闸轮）。

工作过程如下：

当提升机开始运行时，液压站得电液压制动系统油压升高，盘形制动器松闸，于此同时该工作制动器也相应松闸即油压松闸。

当提升机进入减速停车阶段时，油压开始降低，盘形制动器开始制动，于此同时工作制动器也靠近闸轮进行制动，以吸收电机转子的惯量（即弹簧制动）。

当提升机进行安全制动时，工作制动器也立即施闸，克服电动机惯性产生对减速器的冲击载荷。

这样无论在正常工作或安全制动状态下，均对减速器起保护作用。

其中液压弹簧推动器主要由壳体、油缸、活塞、油缸盖、调整螺母、弹簧、铰接头等组成。

每班在提升前，应认真检查工作制动器各个部件是否正常，确认无误后，方可开车。

在正常工作中，应经常检查液压弹簧推动器上的调整螺母是否运行正常，如出现异常声响，应停车检查是否脱丝，应及时更换调整螺母和螺杆。

以免因此而造成的工作制动器不能抱闸，产生事故。

电机制动器示意图

（六）、液压站

该液压站所有电气阀类均采用XXXXXXX液压站由双机双泵组成，在工作中一开一备。

采用电液比例溢流阀，进入液压站控制阀组和盘形制动器、油缸的压力油均可得到充分的过滤，从而保证了液压站运行的可靠性，并延长液压元件的使用寿命。

液压站的调压装置由比例溢流阀和与它配套使用的比例放大器组成。

比例放大器置于电控柜内，其工作原理如下：

当操作者操作工作手柄时，手柄调节比例阀电流，经电控柜进行信号处理后，电控柜按比例地向比例放大器输入0～10V电压信号（该电压信号值在操作台面板上有显示）。

与此同时比例放大器向比例溢流阀输入180～600mA的电流比例电磁铁推动比例溢流阀锥阀芯，比例溢流阀就可以随操作手柄的传动调整液压站的输出油压值了。

液压站的安全制动部分由电磁换向阀、直动溢流阀、减压阀、单向阀组成。

电磁换向阀用于控制盘形制动器油缸的进油和回油。

直动溢流阀、减压阀、单向阀和蓄能器用于调节二级制动的压力值。

（七）、盘型制动器

液压盘型闸制动器装置与矿井提升机专用液压站组成了矿井提升机的制动系统，用于实现提升机的工作制动和安全制动。

盘型闸制动器装置是制动系统的执行部件，采用油缸后置式盘型制动器。

它具有下列特点：

体积小、重量轻、惯性小、动作快、可调性好、可靠性高、通用性高、基础简单、维修、调整方便等特性。

（八）、减速器

此提升机配套行星齿轮减速机，他具有体积小、重量轻、承载能力大、传动效率高和工作平稳等的优点，与之配套使用的提升机专用润滑站有两台电机、两台齿轮泵，正常工作时仅用其中一套，另一套备用。

系统设有欠压、过压保护和压差发讯装置以及冷却器，它利用减速器油池为油箱，在与减速器油池之间增设了一副油箱，其内装有一个磁性过滤器，用来过滤减速器内产生的铁磁性杂质，以保证减速器润滑油的清洁度。

（九）润滑站

减速器齿轮的润滑由润滑站集中供给，润滑站由齿轮油泵装置、过滤器、旋塞、电接点压力表等组成，该润滑站为双机、双泵系统，一套工作，一套备用，系统设有欠压过压保护，压差发讯和冷却器。

（十）手动紧急泄压装置。

主机、电机部分设备清单：

序号

图号

名称

单位

单台件数

备注

1

主轴装置

部件

1

含部分齿轮联轴器、轴承底架铁、

深度指示器传动装置（部分）、扭力扳手1件（AC型750-2000N.m）

2

制动器装置

木箱

4

含制动器底板4件、钩形扳手1件、套筒扳手2件、压簧工具1件、工装1件

3

行星齿轮减速器

部件

1

含部分齿轮联轴器、部分弹性联轴器、

减速器底架1件

4

润滑站

木箱

1

含管路附件一套

5

电动机

部件

1

含部分弹性联轴器、滑轨2件

6

液压站

木箱

1

装箱时将电接点压力表和电接点温度计包装好（防碰）放入箱内

弹性圈

件

8

包扎好放入箱内

密封件

套

1

GB5356-85

内六角扳手

套

1

（7件）

包扎好放入箱内

7

深度指示器

木箱

1

8

深度指示器传动装置

木箱

1

其中包括以下零件

拉杆

部件

2

含支座、轴、调节套、螺杆、

夹板

拉紧螺栓M48X2500

件

4

轴承底架用、含双螺母、大平垫。

基础板、方螺母、开口销各4件

拉紧螺栓M48X2000

件

16

制动器装置用、含双螺母、平垫。

基础板、方螺母、开口销各16件

GB799

地脚螺栓M48X2000

件

4

减速器底架用、含双螺母、大平垫

GB799

地脚螺栓M36×1000

件

8

拉杆用、含双螺母、平垫

GB799

地脚螺栓M36X1500

件

8

电机滑轨用、含双螺母、平垫

GB799

地脚螺栓M24×500

件

8

深度指示器、卷筒护罩用、含螺母、平垫

GB799

地脚螺栓M16×400

件

4

电机制动器用、含螺母、平垫

膨胀螺栓M12X150

套

4

操纵台用

膨胀螺栓M16X220

套

8

齿轮联轴器护罩、弹性联轴器护罩用

斜垫铁

件

80

9

卷筒护罩

部件

1

10

齿轮联轴器护罩

部件

1

11

弹性联轴器护罩

部件

1

12

冷管ф16×2L=6000

根

4

13

GB3733.1-83

管接头G16

部件

2

卡套式端直通管接头

14

GB3751.1-83

管接头G14/M20X1.5

部件

1

卡套式压力表管接头

15

GB3740.1-83

管接头G16

部件

8

卡套式直角管接头

16

GB3745.1-83

管接头G16

部件

8

卡套式三通管接头

17

GB3737.1-83

管接头G16

部件

6

卡套式直通管接头

18

电机制动器

木箱

1

19

信号台

套

1

设备随机备件清单：

四全数字提升机变频电控技术说明

矿井提升机是矿井提升运输的咽喉设备之一，为提高设备运行的可靠性、安全性和经济性，同时达到节能增效的目的，变频全自动电控系统是首选的核心设备。

它的使用可以解决：

1、高精度的转矩控制，2、节能增效，3、净化环境，4、安全生产。

矿井提升机为连续大负荷不间断设备，为提高设备运行的可靠性,变频器选用原装进口德国西门子系列回馈变频器,三相全控桥逻辑无环流DTC转矩控制、四象限AFE能量回馈功能的变频调速器。

输出电压为：

3相交流（AC）660V

输出频率：

0-50Hz连续可调。

（一）总体说明

提升机变频电控系统符合下列基本要求：

1、《金属非金属矿山安全规程》GB16423（2006年版）；

2、《矿山电力设计规X》GB50070-2009；

3、《有色金属矿山电力设计规》YS5030-1996；

4、《竖井罐笼提升信号系统安全技术要求》GB16541-2010；

5、现行国家电工委员会及其它的有关标准；

6、进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准；

7、电控装置的静、动态性能指标完全满足提升机四象限运行特性的要求，并满足一定的过载能力和安全系数；

8、电控装置能够承受提升机运行时的地坪振动。

9、电控系统采用相互独立的两套PLC构成安全回路双线制，

按照《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

GB/T17626的电磁兼容性要求进行设计并符合有关规定要求。

10、安全回路、PLC等关键电路采用冗余结构设计。

11、电控设备设置柜内照明，其传动装置设置散热风机。

12、所有的（特别说明中之设备内容）电气系统设备满足“矿用一般型”防护要求。

13、电控系统采用交-直-交变频调速系统，其中变频调节装置、

可编程控制器等关键设备为原装进口产品。

（二）设备使用环境

1、环境温度：

-25℃——45℃

2、海拔高度：

≤2000米

3、环境湿度：

（三）原始技术数据

1、提升机型号：

JK

2、电动机型号：

3、电动机额定功率：

4、电动机额定电压：

5、电动机额定转速：

6、最大绳速：

7、电控装置型号：

（四）电控系统技术要求

1、变频电控装置系统由双PLC系统构成，完成提升机的所有控制、保护功能。

（1）完成提升机手动、半自动、检修、应急开车等运行方式的控制。

（2）完成提升机逻辑控制与闭锁。

（3）完成传动系统的运行控制与速度给定。

（4）完成与提升信号系统的控制与相互闭锁。

（5）完成提升机机械、液压、润滑、等方面相应类型的故障检测、显示、报警、保护等功能。

对如过卷、等速超速、减速超速等重大故障实行硬软件多重保护。

（6）完成轴编码器之间的相互监控与断线保护。

（7）形成硬件安全电路与软件安全电路，两者相互冗余，相互闭锁。

（8）实现提升机液压制动系统中工作闸与安全闸的控制。

（9）能对提升机的位置、运行速度进行测量和数字指示。

（10）装置具有短路、过负荷、过压、欠压等电气保护功能。

（11）保护功能中的安全制动按以下3类设置;

——立即施闸的紧急停车（一级制动）。

——安全制动（二级制动）。

——完成本次提升后，不允许再次开车的安全制动。

（12）电控系统具有电流、速度以及位置三闭环自适应控制功能，其

动、静态性能指标应满足提升机四象限运行要求，并满足提升工艺所要求的过载能力和安全系数。

（13）具备全面保护功能：

制动油超温、超压保护，闸瓦磨损保护，闸瓦间隙保护，过卷保护，减速保护，深度指示器失效保护，溜车保护，松绳保护，超速（正常超速保护、减速超速保护）保护等提升机常备保护功能。

2、操作和安全保护选用两套德国西门子公司生产的高性能S7-300系列可编程控制器，两套PLC互为冗余控制。

主辅PLC之间相互通讯及监视，对提升机运行关键的信号（如速度、容器位置、安全、减速、过卷等等）均采用双线或多线保护。

3、PLC操作控制系统能完成提升机手动、自动、半自动、检修及应急开车等各种运行方式的控制要求等。

——手动：

司机根据信号系统情况，通过速度调节手柄控制提升机在0m/s～全速内任意速度运行，自动减速、自动准确停车，同时要受到行程控制器的限制。

——半自动：

在半自动运行逻辑具备条件时，司机根据信号的情况通过按钮开车，让提升机完成一个提升循环；具有自动选择去向，确定运行速度等功能，自动加速、自动减速、自动准确停车。

——检修：

检修速度0～0.5m/s。

检修时只能手动开车。

——应急开车运行：

控制及监控系统出现局部故障（变频器完好）时，提升系统应能用手动应急方式（速度限定在2m/s以内）完成提升、下放功能要求，该方式只由变频调速系统配简单的手动操作完成。

——应急操作：

在任何运行方式下，司机通过急停按钮或脚踏开关实施急停操作。

4、具有二套独立的减速点:

其中主、副PLC软减速点一套、牌坊深度指示器减速点一套。

5、具备三条安全保护回路:

其中，软件安全回路两条、硬件安全回路一条，关键环节采用三重或多重保护，比如过卷、超速等。

多条安全保护回路之间互相冗余，保证矿山设备的高效、安全运转。

轻重故障具有声、光报警或预报警。

6、采用电气与液压两种制动方式。

正常减速采用电气制动方式，安全制动采用井中二级制动与井口紧急制动两种方式。

7、远程诊断系统

采用以太网远程传输系统，可以实现对PLC系统的远程监控、远程修改程序、远程调试等功能，为快速排除故障特供第一手数据，可以保证最快的速度排除系统故障，保障设备的正常运行。

8、上位监视监控系统

采用大屏液晶彩色显示器，实现多画面实时监控，多参量数码及曲线显示、记录，各种故障的报警及记录。

可存储30天内提升机运行记录。

9、信号箱控制

井口及中段信号设备：

要求有自动、手动、检修、故障、应急等操作方式。

各种操作方式均应与提升信号闭锁，没有信号不能开车。

提升信号系统采用转发、直发两用方式，各种操作方式均应有可靠的保护。

（五）电控系统组成

全数字变频调速电控装置系统包括低压电源控制柜、变频调速控制柜、回馈制动控制柜、数字化操作台等。

1、低压电源控制柜

控制柜内配置双回路进线，为电控系统的设备供电，各种低压电源、UPS电源、闸电流控制部分及逻辑控制继电器，柜内电器元气件采用名牌元气件以保证使用安全可靠

2、变频调速控制柜

变频调速器将电网经输入电抗器供给的三相交流电整流，滤波后送到直流母线上并对直流母线上的电容进行充电，而后将直流母线上的电压利用脉冲宽度调制方法（PWM）将其生成一个可变的输出频率。

其输出频率由0Hz至50Hz，实现变频调速的目的。

3、回馈制动控制柜

当电动机进行减速控制制动时，电动机将电能回馈到变频器中，导致变频器的直流母线电压的升高。

回馈制动单元实时检测母线电压，并把高出部分的能量通过回馈制动单元逆变为交流电回馈于电网中，实现制动及节能控制。

交流变频调速传动系统选用西门子公司矢量控制技术的能量再生式传动产品，四象限运行，即采用整流回馈单元能够实现四象限运行的AFE回馈能量技术。

4、控制柜防护等级及柜体要求

控制柜防护等级：

IP54

低压柜、电控柜为喷塑面板

控制柜绝缘、工频耐压及各种热稳定性符合国标

5、系统功能实现

5.1变频器运行方式

低频运转时，有自动转矩提升功能，电机零速时能保证100%的额定转矩；

采用整流回馈变频技术，使绞车在减速段或重物下放操作时系统能自动转入发电反馈状态，制动更平稳，操作更简单，提高安全可靠性能。

---可调斜率的加减速度给定值设定

---启动防冲击的“S”化曲线给定。

---具有闭环矢量控制。

---预置起动力矩并与制动油压曲线可靠闭锁，防止起动时容器倒转。

---具备过流、过压、欠压、过