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JK 系列单绳缠绕式矿井提升机 使使使使用用用用说说说说明明明明书书书书 OOP PE ERRA AT TI IOONN I INNS ST TRRUUC CT TI IOONN 河南省鹤壁万丰矿山机械制造有限公司 2006 年 6 月 目 录 一 产品特点、主要用途及适用范围 1 二 结构特征及工作原理 3 1 主轴装置 3 2 减速器 4 3 盘形制动器 4 4 液压站及液压系统 5 5 深度指示器 10 6 操纵台 13 7 联轴器 14 8 调绳联锁装置 14 三 技术特性 17 四 外形尺寸及重量 17 五 电控系统 18 六 设备的润滑 38 七 安装及调试 39 八 使用、操作 48 九 故障分析与排除 52 十 保养、维修与安全 55 十一 易损件明细表 59 十二 随机技术文件 59 1 一 产品特点、主要用途及适用范围 本产品是根据鹤壁万丰矿山机械制造有限公司企业标准 Q/HBWF0022006 单绳缠绕式矿井提升机和中华人民共和国安全生产行业标准 AQ 1035-2007煤矿用 单绳缠绕式矿井提升机安全检验规范 设计制造的产品。主要用于煤矿、金属矿及非金 属矿的地面用来提升人员和物料。 1 工作条件 提升机应在无爆炸介质，空气温度-5℃～40℃，相对湿度不大于 85（环境温度为 205℃时），海拔高度不超过 1000ｍ的机房内，须能防止水和液体浸入电器内部，无 剧烈震动、颠簸，无腐蚀性气体的环境中工作。 对于海拔高度超过 1000ｍ时，需要考虑到空气冷却作用和介电强度的下降，选用 的电器设备应根据制造厂和用户的协议进行设计或使用。 警告 （1） 提升机严禁用于有瓦斯、煤尘等易燃、易爆气体的场所 （2） 提升机严禁超负荷运行 （3） 警告 （1） 提升机严禁用于有瓦斯、煤尘等易燃、易爆气体的场所 （2） 提升机严禁超负荷运行 （3） 单筒提升机严禁单筒双钩提升 单筒提升机严禁单筒双钩提升 2 产品型号表示方法 □ J K □ □ □ □ □ 改进序号 补充特征（变频调速 P，直 流调速为 Z，PLC 控制为 L，磁阻开关为 D，无级机 械行星调整为 W，电阻调 速不注 卷筒宽度 卷筒直径 隔爆类型隔爆型为 B（非 隔爆型不注） 矿井提升机 卷扬机类 2 3 型号标记示例 卷筒直径为 2ｍ，宽度为 1.5ｍ，单卷筒缠绕式非隔爆型采用电阻调速的矿井提升 机JK-21.5 卷筒直径为 2.5ｍ，宽度为 1.2ｍ，双卷筒缠绕式非隔爆型采用 PLC 控制的矿井提 升机2JK-2.51.2L 3 二 结构特征及工作原理 矿井提升机的机械传动原理见附图。 矿井提升机主要由主轴装置、减速器、盘形制动器、液压站、深度指示器电气控 制设备、联轴器、调绳联锁装置等部件组成（见附图）。 1 主轴装置 本系列矿井提升机的主轴装置分为单卷筒和双卷筒两种型式。 卷筒按结构型式分为剖分和整体两种结构。采用整体焊接的结构时，卷筒的型式 为卷筒为整体焊接，制动盘也焊接在卷筒上；制动盘和卷筒加工后用螺栓联接。 现将单、双筒提升机主轴装置的结构简要介绍如下 单筒提升机主轴装置由卷筒、主轴、左右轮毂等组成（见附图）。左轮毂与轴为过 渡配合，采用键连接。右轮毂与主轴为过盈配合，用温差法将轮毂重压配在主轴上。 卷筒与轮毂的联接采用高强度螺栓。 钢丝绳出绳方法卷筒上的钢丝绳为上边出绳。 双筒提升机主轴装置由两个卷筒、主轴、四个轮毂、调绳装置等组成（见附图）。 右边卷筒叫固定卷筒，用强力切向键固定在主轴上；左边卷筒叫游动卷筒，在调绳时 可与主轴作相对滑动，其滑动配合的左端为采用尼龙材料制成的轴瓦，右端为铜瓦， 以减少磨损提高使用寿命。游动卷筒的左端装有调绳装置，压力油到各油缸前腔推动 外齿轮脱开，反之高压油输入各缸后腔后即可合上。此种离合器装置简单，使用可 靠、调绳速度快，更适用于多水平提升的矿井。游动卷筒右轮毂与主轴的滑动面及调 绳离合器齿轮应定期注入润滑脂以减少磨损。用户也可以选用结构简化的手动内齿调 绳装置。 卷筒与轮毂之间的联接同单筒主轴装置。 钢丝绳出绳方法一般游动卷筒上的钢丝绳应从下边出绳，固定卷筒上的钢丝绳 为上边出绳。 4 两种类型的减速器的外形尺寸、装配形式及参数见附图。 双筒提升机的固定卷筒其左侧亦留有出绳口，当产品满二层缠绕时，钢丝绳必须从左 侧绳口导出，以免两钢丝绳集中主轴中部影响主轴强度。 2 减速器 本系列产品主要采用中硬齿面双圆弧圆柱齿轮减速器和圆柱齿轮减速器，根据用户需 要也可采用其它齿轮减速器。 提升机采用的双圆弧圆柱齿轮减速器是两级传动的双圆弧圆齿轮减速器，主要由 高速轴、中间轴、低速轴、齿轮、轴承及箱体等组成。而圆柱齿轮减速器 ZSY 是三级 传动的渐开线圆柱齿轮，主要由高速轴、两个中间轴、低速轴、齿轮、轴承及箱体所 组成。在两类减速器的上部，均设有窥视孔盖板，打开窥视孔盖板，可检查各齿轮副 的啮合情况，观察分析润滑油和加注新的润滑油。减速器的下部设有油标，用以确定 位置。 3 盘形制动器 盘形制动器是矿井提升机制动系统的重要部件，用于工作制动和安全制动。因此 该部件不仅要求结构紧凑，重量轻而且要求安全可靠，动作灵敏，其结构和作用原理 简述如下（见附图） 该部件由数个制动缸组件所组成，每个组件由有油缸，碟形弹簧，活塞，闸瓦， 衬板等零件组成。支座5为一个整体铸钢件，用地脚螺栓固定在基础上，油缸6用螺 栓固定在支座上，内装活塞8、柱塞11、调整螺钉13、碟形弹簧15等零件构成一 个油压动作区。筒体能沿支座内孔往复移动。闸瓦是嵌在带燕尾台的衬板2上，然后 装在筒体上的，当压力油充入“y”腔时，通过活塞压缩碟形弹簧使调整螺钉带动紧定 螺钉及柱塞随活塞一起右移，同时筒体和闸瓦在弹簧25和拉紧螺栓22的作用下相应 右移离开制动盘形成松闸状态，当压力油下降“y”腔内压力油减小，此时在碟形弹簧 压力作用下使活塞调整螺钉和柱塞推动筒体，闸瓦向前移动接触制动盘达到制动的目 的，制动力的变化是根据“y”腔内的油压改变而改变的，当“y”腔内的油压为最小 5 值时，则处于全制动状态。制动过程中和松闸过程中的可控级数一般能达到 30 级以 上，保证了机器制动时的平衡和调速性能。 调整螺钉除传递制动力外还与紧定螺钉一起作为调整闸瓦间隙用。当安装和闸瓦磨 损后，均需调整闸瓦间隙，一般闸瓦间隙为 1～1.5mm，当调整闸瓦间隙时，充压力油使 制动器处于全松闸状态，这时将紧钉螺钉拧松，拧调整螺钉推动柱塞、筒体、闸瓦向前 移动，调到要求间隙后，再将紧定螺钉拧紧，然后将压力油回油，机器全抱闸，再充压 力油使机器全松闸检查闸瓦间隙是否符合要求，如需重调时，重复上述过程。 放气钉20放油缸内空气用，其放气方法详见机器的安装、调整和试运转。 塞头26在使用过程中，因油缸可能有微量渗油，需定期将此塞头拧掉以便排油， 如油缸渗油严重需检查或更换密封圈5。 基础垫板3为一个经加工后的铸铁件，便于安装、实地测量、调整制动器及维修 时易于拆装之用。 每台产品所配的各盘形制动器不论支座多少，每个支座要安装一个行程开关（L 5-11H）。单筒矿井提升机的行程开关一律作闸瓦磨损保护用；对于双筒矿井提升机的 行程开关，其中一个为调绳装置保护用，装在游动卷筒旁的盘形制动器上。 盘形制动器技术参数应符合下表要求。 盘形制动器技术参数 4 液压站及液压系统 产品型号 最大正 压力 kN 磨擦 系数 最大油压 MPa 产品所配 闸瓦对数 对 闸瓦最大 比压（kg/㎝） 2JK－21 42 0.35 6 4 5.5 JK－21.5 65 0.35 6.3 4 8.5 2JK－2.51.2 65 0.35 6.3 4 8.5 JK－2.52 42 0.35 6 8 5.5 6 液压站主要由油箱、电接点压力温度计、网式过滤器、电动机、纸质滤油器，压 力表、电液调压装置、电磁阀、溢流阀、减压阀、弹簧蓄力器等部件组成。 本系列矿井提升机液压系统原理分别见液压站 TE130 原理图和液压站 TE131 原理 图。 （1）液压站的作用 液压站主要用于控制盘形制动器。本系列产品共计有两种液压站，单筒矿井提升 机液压站、双筒矿井提升机液压站，其主要作用是 ①可以为盘形制动器提供不同油压值的压力油，以获得不同的制动力矩。 ②在事故状态下，可以使制动器的油压迅速降到预先调定的某一值，经过延时 后，制动器的全部油压迅速回到零，使制动器达到全制动状态。 ③用于单绳双筒提升机的液压站供给控制提升机调绳装置所需要的压力油。 双筒矿井提升机采用手工调绳时，可同单筒矿井提升机采用同一型号的液压站。 （2）主要技术参数 最大工作油压 P＝6.3Mpa 最大输油量（所有出口总和） Q＝9L/min 油箱储油量 500L 工作油温 15℃65℃ 二级制动延时时间 ≤10S 电液调压装置允许最大输入电流 250mA 液压油牌号 22 号透平油 （3）简要原理 液压站主要组成部分（见附图），在安全阀和网式滤油器之间的油路中，网式滤油 器、叶片泵、电动机、压力继电器、纸质滤油器、电液压装置均为两件，分别组成Ⅰ和 Ⅱ两条油路系统，一条油路工作，另一条油路备用。如当油路Ⅰ发生故障时，可以顺时 7 针转动安全阀上的手把，使油路Ⅰ和安全阀断开，油路Ⅱ和安全阀接通，这样可以缩短 处理故障停产时间，不影响生产。 在上述油路中并联有电液调压装置，其作用有两个 ①根据机器具体使用情况确定最大工作油压值 Px 即定压。 ②它还能使制动油压力 Px 范围获得不同的油压即“调压”。 现将调压原理简述如下（见附图） 将手柄 9 调到最大压力 Px 后即定压，圆锥体 10 把中孔螺母 7 的小孔盖住，使 D 腔内产生的压力不会大于 Px。 由油泵产生的压力油，由K管路进入C腔，另一路经滤芯14、节流阀13及G腔， 滑阀 12 受 C 腔 D 腔及辅助弹簧 11 的作用处于平衡状态。如果 D 腔压力小于 C 腔时， 滑阀向上移动。滑阀与双椎体套 15 间隙加大，于是 K 管处油压下降，C 腔压力也下 降，使滑阀重新处于平衡状态。若 D 腔压力大于 C 腔压力时，滑阀向下移动，滑阀与 双椎体套的间隙减小，于是K管处压力上升，C腔压力也相应上升，又使滑阀处于平衡 状态。所以D腔压力变动能导致K管处压力相应变化，K管处压力也就是液压站压力， 只要控制 D 腔压力就能实现液压站的“调压”工作。 D腔的压力变化是受控制杆5所控制，控制杆受十字弹簧2作用，有向上运动的趋 势，固定在控制杆上的线圈 3通入直流电后，在永久磁铁 4的作用下产生向下运动的趋 势，通入线圈的直流电的大小能决定控制杆运动的方向和向下力，如果控制杆受向下 力最大时，G腔压力也达最大值，若控制电流为最小时控制杆离开喷头一定距离，则G 腔内压力达最小值，当线圈内的电流值变化时，控制杆的向下力相应变化，G 腔内获 得相应油压，而 G 腔与 D 腔是相连的，压力相等，因此引起这样的连锁反应 G 腔压力变 控制杆向下力变 线圈电流变化 工作液压油压力变 K 管压力变化 D 腔压力变化 8 调压的原理和过程 线圈内通入的直流电最大值以不超过 250mA 为宜，该电流是通过司机操纵斜面操 纵台的制动手柄而获得变化的，具体对某一台产品输入电流的最大值 Ix 应根据静态特 性曲线相对应的 Px 值来确定。 如果是自动化控制，该电流由自动控制系统控制。 在安全阀内还有一个调整安全制动特性的节流杆，其目的是为了实现二级制动。 对于提升力在速度高的大型提升机运动惯量很大，安全制动时产生过大的减速度引起 许多不良的后果，提升钢丝绳因过大的动负荷而损伤设备，冲击负荷过大，磨擦式提 升机引起钢丝绳滑动、乘坐罐笼难受的生理现象等等。为了改善这种情况，就希望安 全制动能实现既安全又平衡的制动特性，二级制动是达到这个目的的手段之一。 要获得二级制动有许多方法，本盘形制动系统采用了如下结构，其原理将一台 提升机的盘形制动器分成两组，每组的数量为总数和的一半，每组的油管分别与液压 站的“A”和“B”管相连，当安全制动时与“A”管相连的制动器很快制动，产生的 制动力矩为最大制动力矩一半，此时使提升机速度很快下降，但减速度并不很大，同 时与“B”管相连的另一组制动器，比较迟缓的速度也作用于提升机，二组制动器合成 了一个二组安全制动特性，二组制动的特性应按现场使用条件具体调整。 第二级制动力矩（与“B”管相连的一组制动器产生的制动力矩）特性，主要调节 安全阀的节流杆，以获得不同的特性，节流杆的位置愈在上面，第二级制动力矩的速 度愈快，如将节流杆的位置调到最上面，就产生二级制动，即二组制动器的速度完全 一样。 本液压站的一个油箱内具有二个互不影响的油池，可独立工作，各自维修时互不 影响的二个油路，其中一个工作时，另一个作备用。当工作油路工作不正常时，可很 快使备用油路参与工作，原工作油路可与系统断开进行维修，其转换方法是手动旋转 油路转换阀的手轮，两个油池间由隔板分开，有一旋塞将两个油池连通，但一般情况 9 下应将旋塞关闭，保证两个油池互不影响。 为了减少油中脏物对液压系统的影响，系统中采用了过滤精度较高的纸质滤油 器，在调压装置节流孔前采用了纸质滤芯。为减少备件品种，调压装置中纸质滤芯与 系统中纸质滤芯采用了同样的规格。 经使用一定时期后，纸质滤芯会被赃物堵塞而失效（尤以滤油器中的纸质滤芯较易 堵塞） 。失效后不能清洗再用，而需更换新的滤芯，纸质滤芯的使用寿命与油液清洁程度 有直接关系，油液愈脏则使用寿命愈短，当纸质滤油器滤芯逐渐堵塞时，其现象是油泵 压力会逐渐上升，当压力升到一定限度后，会使压力继电器动作，此时该油路的油泵、 电机被连锁而不能继续工作。 当调压装置中纸质滤芯逐渐堵塞时，油压会逐渐达不到最大值，当滤芯全部堵塞 时，油压则接近于零，不能继续工作，因此在使用中应严格保证油压干净并经常检查滤 油器和滤芯的工作情况。 液压站控制着盘形制动器可获得不同的制动力矩，其手段是通过调节液压站压力而 实现的，其控制方式属于压力控制式。该方式的特点是灵敏高快速性好，其缺点是易受 外界因素的干扰特别是混入油内的空气、杂质、赃物的影响尤为显著。 为减少这种干扰，除了结构设计上采取一些措施外，在使用中必须注意以下事项 （1） 所有回油管的出油口均需在油面以下，否则回油时易使空气混入油内。 （2） 油池内油面不应低于规定的最低位置。 （3） 向油池内加油或更换油时，必须通过液压站专用的加油装置（两个油池共用 一个加油装置，只需将加油装置的固定螺栓拧下，加油装置的油管可按需要插入一个油 池），加入的新油必须经滤网过滤，不应在其它位置将油倾油箱，平时尽量不要搅动油 液。 （4） 液压站在第一次使用前，应将所有阀类、油管（包括液压站与其它部件连接 的油管）、油箱清洗干净。油管应按酸洗法清洗，每次换油时油池也清洗干净。 10 （5） 制动油经长期工作后会引起氧化等化学反应，油质发生变化，以致影响油压 稳定性，使用单位必须定期换油，最迟每半年更换一次，如果在使用过程中发现油面有 大量气泡或油液很脏时应立即换油。 （6） 液压站配有二个油路，一个工作一个备用，在安装调试时，应将二个油路的 机电部分都调整好。 （7） 在加油、换油或由于其它方式搅动过制动油后，最易将空气混入油内，可能 引起油压不稳。若油压不稳定时可将备用油路转换到系统中工作，搅动过的油路只需静 止 68ｈ，空气就会自动溢出，然后仍可正常工作，不必采取其它措施。 3 联锁要求 a 产生制动时，安全线的电磁铁应断电，电液调压装置上的动线圈电流也应断 电。 b 解除安全制动时，电液调压装置的动线圈为零时，允许安全阀电磁铁通电。 c 电接点压力温度计上限触点闭合后，不必按安全制动处理，第二次提升时主电 机不能通电。 d 油泵、电机在斜面操纵台上必须有单独停启开关，在正常提升过程中，该电机 一直运转。 4 用于双筒提升机时液压站的工作原理及联锁要求 双筒提升机液压站的工作原理、调整方法与单筒相同，本节仅就双筒提升机液压站 中五通阀 13 与四通阀 14 加以说明。 五通阀、四通阀是用以控制卷筒调绳装置，在更换水平时达到离合器“合上”或 “离开”之目的，同时还能使游动卷筒的制动器与调绳装置联锁。 固定卷筒所用的制动器与“A”管相连，游动卷筒所用的制动器通过五通阀与 “B”管相连。 五通阀的作用是使调绳装置与游动卷筒的制动器联锁，当更换提升水平时游动卷筒 11 的制动器始终处于“制动”状态，并使离合器“离开”。 四通阀是控制离合器的，由“离开”位置进到“合上”位置。 5 深度指示器 深度指示器是矿井提升机的一个重要部件，其用途有如下几点1）指示提升窗口在 井筒中实际位置。2） 发送减速和过卷讯号。3） 进行限速保护。 JK型矿井提升机一般配备的深度指示器有多种，可以按使用要求任选。深度指示器 的种类有单绳牌坊式深度指示器，圆盘深度指示器传动装置、圆盘深度指示器、丝杆 式粗针指示器和数字式深度指示器。本系列产品选用含有数字式深度指示器的数字式深 度控制系统和单绳牌坊式深度指示器。 （1）数字式深度控制系统。 根据提升机控制工艺要求，我们在 PLC 操作系统中应用了位置闭环控制技术，组成 了一个完整的提升机过程控制网络，实现对矿井提升机的运行过程控制、安全联锁保护 和上位机监视功能，提高提升机电控系统的系统化、自动化、智能化控制水平。 位置闭环控制主要是指提升机数字式深度控制。 提升机数字式深度控制的功能与机械式监控器类似，主要是指示提升容器在井筒中 的实际位置，并根据容器位置发出相应的控制指令。其优点是指示精度高、控制水平数 多，调整方便，可靠性高。 数字式深度控制系统主要由如下各部分组成 a 位置检测传感元件--光电编码器； b 高速计数模块（或 PLC 内部高速计数器）； c 位置计数校正元件--井筒开关； d 深度显示部件--数字式深度指示器； ①光电编码器 光电编码器与提升机主轴相连。卷筒旋转一周，光电编码器也旋转一周，产生固定 12 数量的脉冲列。共有 4 路脉冲信号A、A-、B、B-。其中一组 A，B 脉冲信号作为提升 机深度控制的输入信号。 对光电编码器输出脉冲计数可产生下列功能 a 通过旋转脉冲的累加值可确定提升容器在井筒中的行程。 b 脉冲A，B之间相差90电角度，通过判断其相位差的正负，可确定提升机滚筒 的旋转方向。 c 通过测量旋转计数脉冲的频率，可确定实际提升速度。 ②井筒磁开关 井筒磁开关用于对位置信号进行校正。 在两个提升容器上分别装上磁铁，在井筒接近减速区域的位置上装上磁开关。对于 单水平提升的情况，正反向减速点相对于两个提升容器是在同一标高上的。 当容器1或容器2向上通过各自井筒磁开关时，发出深度指示同步信号，对脉冲计数 值各进行一次校正即用预置数取代计数模块中原有的计数脉冲累加值，使减速段的计数 值更加准确可靠。 ③数字式深度指示器 数字式深度指示器装在司机操作台上，由六位数字显示器组成，显示容器所处的位 置，数字式深度指示器具有四象限深度指示功能，即井口停车点为0，停车点以上为 ，表示过卷距离。停车点以下为一，表示容器在井筒中的位置。 深度指示的分辨率为 0.01m，最大指示为999.99m。 ④位置信号发送 通过软件编程，PLC 将计数值同预置值进行比较，从而设置各种位置点，如减速 点、二级制动解除点、精针投入点、2m/s 限速点、各水平停车点等。在提升机的运行过 程中，PLC 发出不同的位置信号，并根据提升工艺完成相应的操作控制。 （2）单绳牌坊式深度指示器。 13 单绳牌坊式深度指示器由两部分组成，一部分是与提升机主轴轴端成直角连接的传 递运动的装置，即牌坊式深度指示器传动装置。另一部分是深度指示器两者通过联轴器 相连，结构见附图所示。 工作原理如下 提升机主轴的旋转运动由传动装置传给深度指示指示器，经过齿轮对传给丝杠，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 为相反的向移动，即一个向上，另一个向下。丝杠的转数与主轴的转数成正比，因而也 与容器在井筒中的位置相对应，因此螺母上指针在丝杠上的位置也与之相对应，通过指 针便能准确地指出在井筒中的位置。 梯形螺母上不仅装有指针，而且还有掣子和碰铁，当提升容器接近井口卸载位置时 掣子带动信号拉杆上的销子，将信号拉杆渐渐抬起，同时销子在水平方向也在移动，当 到达减速点时销子脱离掣子下落，装在信号拉杆上的撞针敲击信号铃，发出减速开始信 号，在信号拉杆旁边的立柱上固定有一个减速极限开关，当提升容器到达一定位置时， 信号拉杆上的碰块碰减速器开关的滚子进行减速，直至停车。若提升机发生过卷，则梯 形螺母上的碰铁将把过卷扬极限开关打关，进行安全制动。 信号拉杆上的销子可根据需要移动位置，减速极限开关和过卷扬极限开关的上下位 置可以很方便地调整，以适应不同的减速距离和过卷距离的要求。 限速凸轮由蜗轮带动，通过限速变阻器或自整角机进行限速保护，使提升机在减速 阶段不致过速。在一次提升过程中，每个凸轮的转角应在 270330范围内。 单绳牌坊式深度指示器根据订货合同提供，根据用户需要也可采用其他形式的深度 指示器。 6 操纵台 操纵台是电控系统的人机界面，担负着对提升机进行集中控制监视，参量信号显示 的重任，其布置见附图。在操作台的台面上，装有主要元件的标牌，如数字深度指示 器、主令控制器、主令手柄、制动手柄、蜂鸣器、故障报警电铃及开关按钮指示仪表、 14 指示灯等。主令控制器的主令手柄和制动手柄分布在水平台面上转换开关和旋转开关的 两边。 数字深度指示器，由六位数字显示器组成，显示容器在井筒中的位置。主令控制器 通过主令手柄进行控制发出各种指令。提升机运行的制动靠制动手柄进行控制。 在操纵台内装有电源模块、CPU 模块、PLC 模块、电制动自整角机、脚踏制动开 关、触模屏等，外部接线全部集中在装于台体后下方的接线端子排处。 操纵台的操纵按电控系统的要求进行。 7 联轴器 本系列产品采用两种联轴器，主电机轴与减速器高速轴采用蛇形弹簧联轴器（见附 图） ，此种联轴器能减少机器运转时的冲击，卷筒主轴与减速器低速之间用齿轮联轴器， 此种联轴器传递扭矩并能补偿两轴安装时的微量不同心轴度，上述两种联轴器内必须加 润滑脂以减少磨损。 齿轮联轴器（见附图）由两个外齿轮套，两个内齿圈和左右端盖等组成。两端盖内 分别装有防尘圈以防止润滑油由联轴器内漏出，联轴器开有一个油孔，平时用螺钉塞 住。同时也可选用扭矩相当的棒销联轴器（见附图）。 8 调绳机构及联锁装置 （1）机械调绳（见附图） 1）机器正常工作阶段时高强机械的点块与内齿圈处于正常啮合状态。 2）调绳准备阶段，首先松开压紧在齿块上的两个螺栓，然后齿块尾部螺柱，使齿块 与内齿轮完全脱离。 3）调绳操作阶段，首先用提升机定位装置将游动滚筒定位，同时解除固定卷筒的制 动，然后起动电机使固定卷筒慢速运转，以调节钢丝绳长度或更换提升高度，实现调绳 的目的。 15 4）恢复工作阶段，钢丝绳调绳完毕后，首先恢复固定卷筒的制动，然后在游动滚筒 端旋转调绳机械螺柱，使齿块与内齿圈正常啮合，最后拧紧两个固定齿块的螺栓。整个 调绳阶段完成。 （2）液压调绳（见附图） 调绳机构是用以解决提升机作多水平提升工况时以及当钢丝绳伸长时，调节绳长达 到双罐笼容器的准确行车位置。 本型提升机采用了液压驱动径向齿块式调绳离合器，以满足在调绳过程中安全、准 确、快速、可靠的使用要求。该调绳装置由齿块、内齿圈等工作机构；油缸、移动毂等 驱动机构；操作联锁等控制机构部分组成。 液压调绳的工作原理如下 （1） 机器正常工作阶段 当机器正常工作时，齿块与内齿圈处于啮合状态，而这时驱动油缸的油路处于关闭 状态，这样保证齿块和内齿圈的正确啮合，机器正常运行。 （2） 调绳准备（离合器离开）阶段 此时提升机处于正常的工作制动状态，操纵台上的调绳转换开关搬到调绳位置。接 通油路，使高压油进入调绳离合器油缸的离开腔。而进入离合器油缸离开腔的高压油即 驱动活塞杆向外移动，通过移动毂驱动机构，使齿块与内齿圈脱离啮合，导致游动卷筒 和主轴的联接脱开，而完成调绳前的准备工作。 （3） 调绳操作阶段 由于高压油使活塞杆外移，致使移动毂移动后，促使齿块与内齿圈脱离啮合。然后 解除固定卷筒的安全制动，而使游动卷筒仍处于安全制动状态。此后启动电机，使固定 卷筒和游动卷筒发生相对转动，用以调整钢丝绳的长度或更换提升水平，实现调绳的目 的。 16 （4） 恢复工作阶段 钢丝绳调整完毕后，将进行使提升机返回工作状态的工作。这时要将固定卷筒 恢复安全制动状态，并操纵使油缸离开腔的高压油回入油箱，而使高压油进入油缸的和 上腔，以驱动活塞杆向里移动，通过移动毂等驱动机构，使齿块与内齿圈啮合。此后驱 动油缸的油路又处于关闭状态，并恢复操纵台上的调绳转换开关到原来位置，至此，调 绳操作过程全部结束，提升机恢复正常的工作制动状态。 （3）调绳联锁装置（手工调绳无此项） 调绳联锁装置（见附图）是由罩子 1、本体 2、挡铁 3、不等边角钢 4、杆 5、弹簧 6 和两个限位开关 10 等组成。 该装置用于调绳时发出信号告诉司机离合器“合上”或“离开”位置，以及和液压 站安全阀联锁，联锁要求见液压系统 4 第 11 页。特别说明当调绳装置齿轮向“合上” 方向移动后开关 Q2 断开，此时 G3 不准通电，但有时离合齿轮和内齿轮相碰而不能合上 时，此时电控上应允许安全阀电磁铁 G3 通电，以便点动主电机微转，使离合器完全合 上。 17 三 技术特性 型号 JK－21.5 2JK－21JK－2.52 2JK－2.51.2 个数1 2 1 2 直径2000 2000 2500 2500 卷筒 宽度 mm 1500 1000 2000 1200 载人55 55 83 83 钢丝绳最大 静张力 载物62 62 83 83 载人55 40 83 65 钢丝绳最大 静张力差 载物 kN 62 40 83 65 直径 mm 24 24 30 30 钢 丝 绳 最小破断拉 力总和 kN 500 500 783 783 钢丝绳最大提升 速度 m/s 5.2 7.0 5.0 8.8 传动比 31.5 31.5 31.5 31.5 一层缠绕305 182 413 222 二层缠绕650 406 877 490 提升高 度或运 输长度 三层缠绕 不 大 于 m 1025 652 1378 790 型号 YR355M3－8JJR126－8 JR500M1－8 YR355L2－8J 功率 kW 180 110 300 245 电动机 转速 r/min 735 735 735 735 注产品型号应根据产品型号表示方法中的补充特征不同而变化。 四 外形尺寸及重量 型 号 JK－21.52JK－21 JK－2.52 2JK－2.51.2 外形尺寸 （长宽高）mm 66643032 2600 77863032 2600 75753610 3100 86253610 3100 整机重量㎏（不包 括电控重量） 21200 24000 28500 30000 18 五 电控系统五 电控系统 本系列矿井提升机电气控制设备采用 NT 型交流提升机网络化集散控制系统，型号 为 TKD-NT，其原理图图号为 YC004J（见附图 6 张）。 1 技术特性 （1）控制功能 1）根据提升工艺控制要求及信号系统发出的信号指示，控制提升机的启动、运 行、减速、停车等过程，运行平稳可靠。 2） 实现提升机的半自动或手动运行，满足提升机控制工艺要求及各种安全联锁保 护要求。 3）实现提升机的行程监视和位置闭环控制，具有完善的深度、速度显示及控制功 能。 4）实现提升机主回路控制器件真空化、无触点化的要求，采用 PLC 控制，硬件 配置简单，软件编程灵活，调试方便且维护量小。系统动静态性能好，具有良好的闭环 性能。 5）设计更加合理，机电配合更加协调，整机可靠性高。 6） 提高了矿井提升机运行的安全可靠性和控制技术水平，对降低设备故障率，提 高生产效率，减轻操作人员的劳动强度发挥着重要作用。 （2） 安全保护及联锁功能 安全回路闭锁了提升机的运行条件，只有当外部设备运行正常，具备开车条件后， 才允许提升机运转；安全回路闭锁了提升机的全部重故障保护信号，故障一旦发生，提 升机立即进行紧急制动；对于提升系统出现的轻故障，允许完成本次提升，待排除故障 后，提升机方可继续运行。联锁和保护的基本项目符合 JB4263-2000、JB/T6754.2-93 中 的相关要求。 （3）完善的综合后备保护功能 19 1） 利用双路光电编码器实现对提升机的运行速度及位置的数字化检测和控制，提 高系统控制精度以及可靠性。 2）安全回路双余，至少有一路软件安全回路，一路硬件安全回路。 3）PLC 出现故障无法用 PLC 开车的情况下，应能低速简易开车并具有必要的安 全保护。 4）一路速度及深度检测有问题而另一路正常的情况下，应能用 PLC 进行限速开 车。 5） 自动发送位置信号，如减速、停车、定点、过卷信号等，重要的点如减速、过 卷等必须有两路以上共同起作用。 6） 须有深度指示器失效保护、运行方向错误保护、松绳保护或钢绳滑动保护、减 速检测保护。 7） 包络线连续速度保护与定点速度保护，包络线连续速度保护必须有不同形式的 两道保护。 8）速度、深度必须有完全独立的两路，并进行相互比较，比较时间间隔不大于 1 秒，速度、深度值不正确的情况下应能采取必要的阻止事故扩散的措施。 9）PLC 本身故障如“死机”应能可靠检测出来并采取相应的保护措施。 集散控制系统中相对独立的部件如数字化动力制动电源、数字化低频制动电源装 置出现故障的情况下，提升机能够进行应急运行。 （4） 上位监控功能 通过 PLC 与工控机之间的通讯实现监控目的，上位监控具备提升信号种类显示，综 合后备保护、提升机运行过程及事故过程显示及记录、数据存储及查询等功能，为提升 机故障原因及动态过程分析提供了依据。调试期间可在显示器上以梯形图形式显示 PLC 控制程序并监控各逻辑回路动作情况，调试及检修非常方便。 上位监控系统具有多种静态和动态画面。 20 2 提升机电控系统构成 提升机电控系统可简单地划分为控制系统 （主控系统、辅控系统） 、调速控制系统 （调速系统、供电系统）、监控系统（上位机、操纵台），提升机电控系统构成如下图所 示 主控系统主要是指完成提升机加速、等速、减速、爬行到停车整个运行过程的开关 量逻辑控制及其必要的保护并与其他子系统交换信号共同完成对提升机整机有效控制的 系统。 提升机电控系统构成 辅控系统是指各路供电电源、控制回路的接口以及辅机系统的控制等部分。对传统 的继电器-接触器控制系统而言还包括可调闸速度闭环环节、动力（低频）制动速度闭环 环节（对交流提升机电控而言）、包络线速度保护环节和测速环节等。 调速系统是指根据控制系统的指令，作为执行机构最终对提升机的主拖动电动机进 行起停、加速、减速、稳速运行控制的系统。 监控系统是指对电控系统关键部件，包括提升信号系统工作情况、提升机运行过程 中关键参数、参量的曲线、以及司机操作的正确性进行监控和显示，并进行必要的记录 以备需查阅之需的系统。 操纵台是电控系统的人机界面，担负着对提升机进行集中控制、监视、参量信号显 示的重任。 供电系统 深度限位 测速机等 主电机 主控系统 调速系统司机操纵台 辅控系统 液压站 润滑站等 上位机 监控系统 主机设备 21 不管是交流还是直流电控系统，以上这几个子系统都不能缺少，不过是具体的提升 机配置不同而已。 最有技术含量即最重要的是主控系统、调速系统、上位监控系统、操纵台。随着生 产发展技术进步的需要，人们对电控系统的要求包括人机界面、人性化设计水平、智能 化水平、结构形式等都提出了更高的要求，而这正是 NT 型提升机网络化集散控制系统的 长处所在，也是其有别于其他系统的重要特点之一。 3 PLC 操作主控系统原理及应用 （1）PLC 硬件组成及原理 可编程控制器（PLC）是一种数字运算、操作的电子系统，专为工业环境下的应用而 设计。它采用可编程序控制的存储器，存储并执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和 算术运算等操作指令，通过数字式和模拟式的输入和输出来控制各机械和生产过程。具 有程序设计简单，通用性好，抗干扰能力强，可靠性高的技术特点。 可编程控制器PLC主要由电源、CPU、通讯单元、高速计数单元、模拟量I/10单元、 数字量 I/10 单元等硬件组成。 1）PLC 系统组成 主控 PLC 系统由电源、CPU、通讯单元、高速计数单元、模拟量 I/10 单元、数字量 I/10 单元等硬件组成。装在主控柜内。 带有辅控 PLC 的电控系统，辅控 PLC 系统由电源、CPU、通讯单元、高速计数单元、 基本 I/10 单元等硬件组成，装在操纵台内。 2）各单元基本特点 a 电源单元电源输入电压 100～240V AC。为 PLC 提供总线电源及基本电源。 b CPU 单元CPU 单元为 PLC