馬 帥

（山西晉煤集團沁水胡底煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048214）

煤礦多繩摩擦提升機鋼絲繩不平衡張力探析

馬 帥

（山西晉煤集團沁水胡底煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048214）

本文探析了煤礦多繩摩擦提升機鋼絲繩不平衡張力，首先闡述了鋼絲繩出現(xiàn)不均衡張力的原因，緊接著闡述了消除鋼絲繩不平衡張力的措施。旨在避免不平衡張力造成的斷繩，防止出現(xiàn)墜罐事故，保障煤礦礦井的安全性。

煤礦；多繩摩擦；提升機；鋼絲繩；張力

0 引言

多繩摩擦提升機自誕生以來，以其結(jié)構(gòu)緊湊、合理、提升能力大、安全系數(shù)高、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。目前，許多礦井主提升絞車均采用多繩摩擦提升，由于多繩摩擦提升的幾根鋼絲繩，在懸掛和提升的過程中，必須會出現(xiàn)長度偏差。鋼絲繩的材質(zhì)和加工精度的不同會導(dǎo)致彈性模數(shù)和斷面積不同，在主導(dǎo)輪表面上加工繩槽時，各繩槽直徑有加工誤差，而在提升過程中各繩槽的磨損程度也不相同，這些構(gòu)成了各條鋼絲繩的張力不平衡因素。會造成幾根鋼絲繩受力不均勻。如此長期作用，各繩槽的磨損就更不均勻。這是多繩摩擦提升的一個特殊問題。如何使各鋼絲繩達到均勻受力，是增加鋼絲繩和摩擦襯墊使用壽命、提高生產(chǎn)效率的一個重要問題。為了使提升鋼絲繩的張力接近平衡，提升容器的連接處裝設(shè)有張力平衡的裝置。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定各鋼絲繩張力與平均張力之差不得超過±10%。因此在日常使用維護中，鋼絲繩的平衡測定及調(diào)整是必不可少的。本文首先介紹了多繩摩擦提升機的特點，重點分析多繩摩擦提升機鋼絲繩不平衡張力的原因，重點消除鋼絲繩不平衡張力的措施。

1 多繩摩擦式提升機的特點

1.1 優(yōu)點

1）多繩摩擦式提升機利用多根鋼絲繩同時承受載荷，數(shù)根鋼絲繩同時被拉斷的可能性很小，其安全性系統(tǒng)較高，因此可以不再使用防墜器，并且在鋼絲繩的安全系數(shù)、材料強度及總截面積相同的情況下，其鋼絲繩直徑較細。

2）由于鋼絲繩直徑較細，其主導(dǎo)輪直徑較小。

3）由于主導(dǎo)輪直徑較小，使提升機尺寸減少，使提升機尺寸減小，質(zhì)量減輕，易于搬運和布置；并且在相同的提升速度下，可使用轉(zhuǎn)速較高的電動機和質(zhì)量較輕的減速器。

4）鋼絲繩捻向按左右各半配置，消除了提升容器在提升過程中的轉(zhuǎn)動，減少了容器的罐耳對罐道的摩擦阻力，延長了罐耳和罐道的使用壽命。

1.2 缺點

1）對鋼絲繩的懸掛、調(diào)整和檢查比較困難。如果調(diào)整不好，會產(chǎn)生張力不平衡的現(xiàn)象。

2）使用中的鋼絲繩不能做定期的試驗。

3）雙鉤提升時，不能用于多水平提升。

2 鋼絲繩出現(xiàn)不平衡張力的原因

1）鋼絲繩本身的鋼性偏差。因為在制造鋼絲繩的過程中不能夠確保其質(zhì)量與材料的一致性（各鋼絲繩的斷面積與彈性模數(shù)不能夠完全一樣）。雖然實現(xiàn)了有關(guān)《規(guī)程》要求的生產(chǎn)規(guī)格，但是也并非理想化的。并且在運行中的磨損也存在差異，為此，也能夠?qū)е落摻z繩不平衡張力的出現(xiàn)。

2）繩槽直徑的偏差。因為不精確地加工襯墊繩槽，所以繩槽磨損深淺和繩直徑的誤差存在差異。直徑較大繩槽鋼絲繩在提升邊能夠出現(xiàn)大于同側(cè)其它鋼絲繩產(chǎn)生的彈性。較大的張力就會出現(xiàn)，而在下方邊，因為較快的下放速度，所以能夠出現(xiàn)小于其它鋼絲繩的張力。進而導(dǎo)致出現(xiàn)不平衡鋼絲繩張力的情況，這個原因是主要的。

3）鋼絲繩長度的偏差。因為在安裝的過程中，不能夠確保各鋼絲繩長度上的完全相同，并且在提升的時候各鋼絲繩的殘余伸長不一樣，也能夠出現(xiàn)鋼絲繩不平衡張力。

4）摩擦襯墊的影響。摩擦襯墊的機械性能存在著差異，像是彈性不一樣，也會在一定程度上影響鋼絲繩張力的平衡性。

3 消除鋼絲繩不平衡張力的措施

1）為了使鋼絲繩由于物理性質(zhì)的差異而導(dǎo)致的張力差消除，最好應(yīng)用相同時間生產(chǎn)的統(tǒng)一機械性能與幾何參數(shù)的鋼絲繩，在對鋼絲繩進行更換的時候務(wù)必實施全部的更換，在懸掛鋼絲繩的時候尤其應(yīng)當(dāng)調(diào)移好其長度。

2）借助張力平衡設(shè)備。在以往的多繩摩擦提升機應(yīng)用的張力平衡機構(gòu)是液壓式、彈簧式、角桿式、衡桿式，他們的一致特性是調(diào)移張力差作用小和平衡行程有限。螺旋液壓調(diào)繩器曾經(jīng)被淮北礦區(qū)所應(yīng)用，在某種意義上有著調(diào)移張力的功能，然而不方便操作。而有著普遍應(yīng)用價值的XYZ型鋼絲繩張力液壓自動平衡設(shè)備的優(yōu)勢是：①可以大大地延長鋼絲繩的應(yīng)用年限。②操作非常便捷，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的調(diào)移效果。③可以實現(xiàn)大范圍地調(diào)移以及使串繩和對罐的次數(shù)減少。④可以使得車槽次數(shù)和襯墊表面的磨損大大地減少，最終使得襯墊應(yīng)用年限延長。⑤可以讓提升機靜、動的情況下獲得平衡張力，不要求進行停車調(diào)移。

3）確保車削繩槽的及時性。眾所周知，比較小的繩槽半徑差會導(dǎo)致較大的張力差，而較大的張力差會導(dǎo)致單繩滑動進而阻止不間斷地增加張力差，嚴重地磨損個別繩槽，通常要求不小于0.5mm直徑差的繩提升機繩槽放置在摩擦輪兩端的盤上，以此當(dāng)作測量的基準(zhǔn)，通過游標(biāo)卡尺對橫擔(dān)間距和各鋼絲繩進行測量，從而對各繩的槽的半徑差進行確定，這樣測量盡管精度比較低，可是在對車削進行反復(fù)性地測量之后，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的效果。

4）對鋼絲繩的張力差進行監(jiān)測。實施監(jiān)測鋼絲繩張力差的策略可以對繩間的張力差進行預(yù)報，在煤礦大都通過彈拉力計對各個鋼絲繩的張力進行測試，它是借助在相同的拉力影響之下，各個鋼絲繩所改變的位移量對各個鋼絲繩的張力狀態(tài)進行體現(xiàn)，在張力超限的情況下，能夠?qū)崟r地進行調(diào)繩和車槽。

5）借助質(zhì)量較高的摩擦襯墊。摩擦襯墊的性能好壞跟提升機的安全性與提升能力有直接性的關(guān)系，材料質(zhì)量好的摩擦襯墊的特點是彈性好、摩擦系數(shù)高、耐磨性好、機械強度高，在煤礦使用性能較高的摩擦襯墊，因為有著較高的摩擦系數(shù)，所以能夠有效地防止由于鋼絲繩滑動導(dǎo)致不平衡張力的出現(xiàn)。

4 結(jié)論

綜上所述，導(dǎo)致煤礦多繩摩擦提升機鋼絲繩張力不平衡有著非多的原因，然而，主要是由于鋼絲繩長差與繩徑差導(dǎo)致，在實踐生產(chǎn)中，只要能夠?qū)嵤┫鄳?yīng)的預(yù)防策略，實施調(diào)繩與車槽相統(tǒng)一的策略就可以使得鋼絲繩張力不平衡的情況消除，最終確保煤礦提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，以及安全性。

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馬帥（1984—），男，漢族，山西晉城人。2009年畢業(yè)于太原理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，從事機電技術(shù)與管理工作，助理工程師。