[科普中国]-缠绕式提升机

利用钢丝绳在卷筒上缠绕和放出，实现容器升降的机械。钢丝绳一 端固定并缠绕在提升卷筒上，另一端绕过天轮悬挂提升容器，利用卷筒正、反方向转动缠绕或放出钢丝绳， 实现提升容器的升、降运动。

单绳缠绕式提升机一个容器只用一根提升钢丝 绳悬挂的缠绕式提升机。单卷筒提升机一般在卷筒上 只缠绕一根钢丝绳，作单钩提升。它重量轻、体积小、 基建投资少;但提升量有限，容器自重不能平衡，宜用 于井深小于350m、提升量较小的斜井及立井凿井提 升。当卷筒(提升机上用以缠绕钢丝绳的部件)上分别 固定两根缠绕方向相反的钢丝绳时，卷筒转动，一根钢 丝绳由卷筒放出，另一根缠入，可作双钩提升，但不能 多绳缠绕。单卷筒双钩提升不便于调节绳长及更换提 升水平，不适于双容器多水平提升，只能用于装、卸载 相对位置要求不严格的双容器或带有平衡锤的单容器 提升系统。中国已制造出卷筒直径3m及3m以下的单 卷筒提升机。

可分离式单卷筒提升机为使单卷筒提升机在双 钩提升时能方便地调节绳长、更换提升水平，将单卷筒 沿宽度方向分开，成为可分离(可相对转动)的两个部 分，其中一个部分与主轴固定，另一个部分通过调绳离 合器与主轴联接。可分离式单卷筒提升机既有单卷筒 提升机的缠绕功能，又有调绳方便的特点，但制造稍复 杂。它可用于立井双钩提升，但不能多层缠绕。中国制 造的可分离式单卷筒提升机系列，卷简直径为4～5m， 钢丝绳最大拉力180kN，最大提升速度14m/s。

双卷筒提升机两个卷筒各缠绕一根提升钢丝 绳，缠绕方向相反，用作双钩提升的提升机，应用广泛。 双卷筒中的一个卷筒与主轴固定联接，称固定卷筒;另 一个卷筒经调绳离合器与主轴相联，称为游动卷筒。打 开调绳离合器，两卷筒可作相对转动，以便调节绳长及 适应多水平提升 (图1)。

单绳缠绕式双卷筒提升机可作多层缠绕，但应遵 循有关规程对多层缠绕的规定。多层缠绕时，卷筒上宜 刻制平行绳槽并装过渡楔，以实现正确排绳和各绳之 间的平稳过渡。

单绳缠绕式提升机，按卷筒外形结构又分为等直 径、变直径两种。等直径圆柱形卷筒结构简单，制造及 维护容易，价格也较低，得到普遍应用。变直径卷筒 (双圆柱圆锥形、圆柱圆锥形、圆锥形等)能部分平衡 提升过程中的力矩，适用于深井提升，但卷筒笨重且制 造复杂，目前大多数国家均不再生产，而用多绳摩擦式 或多绳缠绕式提升机代替。

单绳缠绕式提升机工作可靠，可不采用平衡尾绳。 这种提升机适用于双容器多水平、浅井及中等深度、终 端荷重不大的矿井，不适用于深井、大终端荷重的情 况，因为钢丝绳直径及卷筒容绳量要求过大会导致机 体庞大。过大直径的钢丝绳制造和悬挂使用也不方便。 中国制造5m及5m以下的单绳缠绕式提升机系列，最 大静拉力260kN，最大静拉力差180kN，最大提升速 度14m/s。前苏联生产的等直径双卷筒提升机，最大直 径达6m，最大静拉力300kN;双圆柱圆锥形卷筒提升 机最大直径达9m。

主要部件这类提升机的主要部件有：卷筒、主轴、主轴承、 制动器、液压站(或气压、油压制动传动装置)、减速 器、深度指示器、操纵台等。双卷筒和可分离式单卷筒 提升机还装有调绳离合器。配套设备有：电动机及电控 设备(包括动力制动、低频或微拖装置)、安全监控及检测设备等 (图2)。

多绳缠绕式提升机又称布雷尔 (Blair) 式提升机，简称BMR (Blair Multi Rope)。工作原理与单绳缠绕式一样，只是采用两根或多根提升钢丝绳代替一 根钢丝绳与容器连接。两根绳或多根绳分别缠绕在一个被分隔的卷筒上，并在每个分隔段内作多层缠绕(图 3)。该机型由南非罗伯特·布雷尔 (Robert Blair)应 超深井使用条件而设计，1958年开始在南非等国的一 些深井(1000～2400m)使用，截至80年代末，已有 30多台投入运行。卷筒直径2.5～5.1m，缠绕层数达 5层，一次提升量10～30t，最大提升速度18.5m/s。据 南非等国的使用经验，深井提升采用平衡尾绳时，会因 钢丝绳波动范围的加大而缩短钢丝绳使用寿命，当井 深超过1500m时，提升钢丝绳的消耗费用急剧增加。 这种提升机不采用平衡尾绳，可适用于井深超过 1400m的深井提升。1

多绳缠绕式提升机由于没有尾绳平衡，需装备较 大功率的电动机，因此机器体积和重量比多绳摩擦提 升机大。为确保钢丝绳之间的张力平衡及等 同的提升速度，应装设多钢丝绳张力平衡装 置及误缠绕排绳检测装置。

1978年，中国广西大厂矿务局巴厘锡矿 出自安全考虑，将直径2.5m的单绳缠绕式 双卷筒提升机改为双绳缠绕式。在卷筒中间 加了隔板，每个卷筒上的两根钢丝绳各自独 立缠绕排列，天轮及连接装置也进行了相应 改造，运行情况良好。中国正在开发用于浅 井、大提升量的多绳缠绕式提升机。

绞轮式提升机用扁钢丝绳向绞轮上卷 绕以带动提升容器运行的提升机械。绞轮的宽度略大于扁钢丝绳的宽度，扁钢 丝绳在绞轮上作多层卷绕，并随卷绕层的增 加使卷绕半径变大，属变缠绕半径部分平衡提升。

绞轮式提升机适用于深井凿井提升 (在浅井也有应用)。扁钢丝绳在终端荷重作用下 不旋转，可以避免吊桶在无罐道绳的井筒中运行时旋 转。另外，机器重量轻，机房面积小，基建及安装费用 较双卷筒提升机可减少20%左右，电动机功率也可减 少20%。70年代以来，德国采用两绞轮可分别操纵的 双绞轮提升机，已开掘了近10个深度为1500m的立 井。

绞轮式提升机用的扁钢丝绳，是以半机械化手工 方式制造的，价格高、寿命较低。2

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杨刚 - 教授 - 西南大学