HSCE2.8 多绳摩擦式提升机改造研究

李玉辉，刘同欣，刘坤良，赵光辉，高志康

1洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 河南洛阳 471039

2矿山重型装备国家重点实验室 河南洛阳 471039

H SCE2.8 型6 绳提升机为瑞典 ASEA 公司制造的多绳摩擦式提升机，20 世纪70 年代在我国部分矿区有少量引进。此次改造的设备为20 世纪60 年代产品，原设备摩擦轮直径为2 800 mm，钢丝绳间距为280 mm，主绳直径为27 mm，尾绳直径为50 mm，最大提升速度为15 m/s，提升高度为520 m，电动机功率为2 600 kW，电动机转速为770 r/min，减速器为弹簧基础平行轴减速器，减速器输出转速为 102 r/min，机房内天车起吊能力为16 t，采用单箕斗配平衡锤的方式提升物料。设备参数如表 1所列。

表1 设备参数

1 改造原因及要求

该设备目前仍在正常运行，但一直未满负荷运行，日常提升量约为设计值的 30%，使用单位计划重新恢复原设计产能，但存在以下问题：

（1）设备老化严重，若提产，摩擦轮、主轴等关键承力零部件受力增加，存在安全隐患；

（2）在用减速器效率低、维护成本大，启停过程冲击大、振动大；

（3）减速器输出轴与提升机主轴为绞制孔法兰联接，若只改造减速器，需现场配钻绞、扩孔，操作困难；

（4）液压制动系统、电控系统技术落后，老化严重，安全性能下降，备件采购困难。

诸多不利因素给该提升系统的安全生产带来巨大隐患。基于上述情况，对该设备进行改造十分必要。改造基本要求：

（1）满足规程要求；

（2）尽量利用原有基础进行改造，减少工作量，缩短改造周期；

（3）改造后的设备参数与原设备基本保持一致。

2 HSCE2.8 多绳摩擦式提升机结构

原提升机结构布置如图 1所示。

图1 原设备结构布置

HSCE2.8 型6 绳摩擦式提升机主要由主轴装置、弹簧基础平行轴减速器、高速电动机、联轴器及制动系统等组成。其中提升机主轴装置与减速器之间通过铰制孔法兰联接，减速器与电动机之间通过联轴器联接。该主轴装置采用热装轮毂结构，整个传动系统相对复杂，日常维护工作量大。

3 改造方案

根据原提升机结构特点和布置形式，制定了2 种改造方案。

3.1 方案 1：Ⅰ型行星齿轮减速器传动提升机方案

目前国内Ⅰ型提升机多采用单电动机加行星齿轮减速器的驱动形式，行星齿轮减速器具有尺寸小、质量轻、传动效率高的优点。

由于行星齿轮减速器与平行轴减速器在尺寸上有较大的区别，改造时需设计专用减速器过渡底座和电动机过渡底座，过渡底座利用原地脚孔位置与基础联接。行星齿轮减速器为Ⅰ型输入形式，该减速器输入轴中心线与提升机中心线对中。

主要改造范围及要点：

（1）更换主轴装置、液压制动系统、行星齿轮减速器、高速直流电动机、联轴器及电控系统；

（2）改造后的设备中心高为1 115 mm，主轴装置中心高相比原设备加高115 mm，外形尺寸与原设备保持一致；

（3）用行星齿轮减速器替换原弹簧基础平行轴减速器；

（4）液压制动系统升级为恒减速制动系统；

（5）设计安装减速器及电动机专用过渡底座；

（6）所有设备利用原地脚螺栓安装；

（7）考虑现场起吊能力，摩擦轮设计为剖分式，摩擦轮与主轴在机房内组装，满足最大运输尺寸及起吊能力；

（8）改造后的设备质量以及实际提升量较之前有所增加，机房楼板强度需由专业人员重新进行校核计算。方案 1总布置如图 2所示。

图2 方案 1 总布置

3.2 方案 2：Ⅲ型低速直联式提升机方案

Ⅲ型低速直联式提升机为目前多绳摩擦式提升机中应用最多的结构形式，其利用低速直联电动机进行驱动，电动机与提升机主轴通过锥面过盈联接，具有可靠性高、传动效率高的优点。

主要改造范围及要点：

（1）更换主轴装置、液压制动系统、低速直联电动机及电控系统；

（2）利用低速直联电动机替代原高速电动机及减速器，直联电动机尺寸较大，需将设备中心整体抬高约1 000 mm，以保证电动机正常安装，改造后的提升机中心高约2 000 mm，主轴装置需设计高度约1 000 mm 的加高底座；

（3）液压制动系统升级为恒减速制动系统，制动器装置底部同样需设计加高底座；

（4）设计电动机过渡底座，利用原减速器及电动机地脚螺栓安装；

（5）摩擦轮设计为剖分式，摩擦轮与主轴在机房内组装，满足最大运输尺寸及起吊能力；

（6）本方案设备质量增加较多，基础强度需要重新验算。方案 2 总布置如图 3所示。

图3 方案 2 总布置

4 方案对比

改造方案的选择需要综合考虑造价、设备交货期、改造周期、设备载荷变化及技术能力等因素，现对上述2 种方案进行对比分析，如表 2所列。

表2 2 种方案对比分析

从方案对比来看，方案 1 设备布置方式与原设备基本相同，改动量小，设备质量变化小，设备增重所造成的基础载荷变化小，更便于运输、吊装、安装，具有更高的可操作性；方案 2 在技术上具有先进性，设备更简洁、高效，但是电动机质量大、尺寸大，运输、吊装、安装难度相对较大，设备增重所造成的基础载荷变化较大。

综上所述，最终选择方案 1。

5 结语

Ⅰ型和Ⅲ型 2 种传动形式是目前多绳摩擦式提升机改造最常见的，选择改造方案时，要综合考虑技术特点、设备造价、供货周期、施工难度等情况，确定合适的改造方案。