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单绳缠绕式机固定天轮由天轮、天轮轴、平键、轴承、轴承座组成。天轮一般为铸焊式结构，轮毂和轮缘为铸钢，两者之间用槽钢焊接为一体。天 轮整体退火焊接应力，然后进行精加工。轮缘槽内装有尼龙衬垫（或其它材 料），使钢丝绳得以保护，以免钢丝绳与铸钢轮缘相摩擦，从而提高钢丝绳的使 用寿命。衬垫为楔型分体结构，可以方便地安装在天轮轮槽内，每圈衬垫的一对， 可通过轮缘的缺口安装到位，然后用螺栓固定的压块将一对衬垫压紧。天轮轴采用优质中碳锻钢或优质合金锻钢，经过严格的超声波探伤检查，天 轮轴与天轮的连接部位加工有平键槽。平键用于固定连接天轮与天轮轴。轴承采用承载力大，维护方便，具有调心性能的双列向心球面滚子轴承。轴承座采用铸钢或铸铁，利用螺栓固定在井架上，轴承座两侧编为加工面， 该面与井架上焊接的挡板之间设置有成对楔铁，可以调整并固定轴承座位置。
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天轮是矿井立井井架上方调节钢丝绳运动方向的定滑轮。作用是撑起连接机卷筒和容器的钢丝绳，并引导钢丝绳转向。 天轮有游动天轮、井上固定天轮、凿井及井下固定天轮三种，与天轮配套的钢丝绳品种包括磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳或光面钢丝绳。 天轮安装在井架上，作支撑、引导钢丝绳转向之用，根据煤炭工业部标准，天轮分为下列三种：井上固定天轮，凿井及井下固定天轮，游动天轮。其结构型式也分为三种类型：直径为3500毫米时采用模压焊接结构。当直径Dt≤3000毫米时，采用整体铸钢结构，直径为4000毫米时，采用模压铆接结构。天轮轮缘的结构对钢丝绳的使用寿命有一定影响。因为在机起动和停止时，由天轮的惯性，将引起轮缘与钢丝绳问的相对滑动，增加钢丝绳的磨损，从这个意义上讲，应尽量减轻轮缘的重量。此外，轮缘的材质和绳沟的半径，对钢丝绳的使用寿命也有直接影响。一般绳沟半径要稍大于钢丝绳半径。绳沟开角在40～60°之间。国内还有相当数量的矿井采用带衬的铸铁天轮，利用木材、旧皮带以及塑料等作为衬垫。采用这些软性衬垫的目的是为了增加钢丝绳的使用寿命。但是，使用经验证明，这种办法也不尽理想，这是因为：衬垫磨损很快，几个月就要更换一次，严重时，十几天就要更换。增加了轮缘的重量，由于惯性的加大，在起动和停车时，反而加剧了钢丝绳相对于天轮的滑动，增加了天轮的维修工作量，衬块安装、维护不当时衬块从轮缘中掉出，还会引起事故。天轮参数天轮参数(2张)井上固定天轮和井下固定天轮的基本参数列于右表中。天轮直径的选择，根据《煤矿规程》规定，对于地面设备，若钢丝绳与天轮的围抱角大于90°时，Dt≥80d，Dt≥1200δ；若围抱角小于90°，则Dt≥60d；Dt≥1200δ。对于井下设备，若围抱角大于90°，则Dt≥60d，Dt≥900δ；若围抱角小于90°，则Dt≥40d；Dt≥900δ。（Dt－天轮直径，d－钢丝绳直径，δ－粗钢丝直径）。
每个游动轮的轮毂与轴之间各装有 2 个滚动轴承作为支承，各轴承之间通过轴套进行轴向定位，当各钢绳的线速度不完全相同时，每个游动轮与轴之间通过轴承可自由灵活地相对转动。在每个游动轮毂上留有注油孔，使润滑脂能够定期注入到轴承内。由于该部位的轴承运转速度极低，该轴承的理论使用寿命可达 15 年以上。鹤壁万丰矿山机械制造有限公司设计天轮装置时除了在结构上应满足强度和刚度要求外，还应重视工艺和安装方面的特点。该结构在设计制造过程中需要注意的是滚动轴承内外圈与天轮轴及游动轮毂的合理配合，如果配合选择不当，会造成无法正确安装或无法正常使用。
