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，以其結構緊湊、合理、提升能力大、安全系數高、適應范圍廣等優點得到了廣泛的應用。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，必須會出現長度偏差。鋼絲繩的材質和加工精度的不同會導致彈性模數和斷面積不同，在主導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有張力平衡的裝置。根據《煤礦安全規程》的規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 優點

1）多繩摩擦式提升機利用多根鋼絲繩同時承受載荷，數根鋼絲繩同時被拉斷的可能性很小，其安全性系統較高，因此可以不再使用防墜器，并且在鋼絲繩的安全系數、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，其主導輪直徑較小。

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

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、調整和檢查比較困難。如果調整不好，會產生張力不平衡的現象。

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量與材料的一致性（各鋼絲繩的斷面積與彈性模數不能夠完全一樣）。雖然實現了有關《規程》要求的生產規格，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，也能夠導致鋼絲繩不平衡張力的出現。

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大于同側其它鋼絲繩產生的彈性。較大的張力就會出現，而在下方邊，因為較快的下放速度，所以能夠出現小于其它鋼絲繩的張力。進而導致出現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的差異而導致的張力差消除，最好應用相同時間生產的統一機械性能與幾何參數的鋼絲繩，在對鋼絲繩進行更換的時候務必實施全部的更換，在懸掛鋼絲繩的時候尤其應當調移好其長度。

2）借助張力平衡設備。在以往的多繩摩擦提升機應用的張力平衡機構是液壓式、彈簧式、角桿式、衡桿式，他們的一致特性是調移張力差作用小和平衡行程有限。螺旋液壓調繩器曾經被淮北礦區所應用，在某種意義上有著調移張力的功能，然而不方便操作。而有著普遍應用價值的XYZ型鋼絲繩張力液壓自動平衡設備的優勢是：①可以大大地延長鋼絲繩的應用年限。②操作非常便捷，能夠實現理想的調移效果。③可以實現大范圍地調移以及使串繩和對罐的次數減少。④可以使得車槽次數和襯墊表面的磨損大大地減少，最終使得襯墊應用年限延長。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致較大的張力差，而較大的張力差會導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，以此當作測量的基準，通過游標卡尺對橫擔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性地測量之后，能夠實現理想的效果。

4）對鋼絲繩的張力差進行監測。實施監測鋼絲繩張力差的策略可以對繩間的張力差進行預報，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進行體現，在張力超限的情況下，能夠實時地進行調繩和車槽。

5）借助質量較高的摩擦襯墊。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系，材料質量好的摩擦襯墊的特點是彈性好、摩擦系數高、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，所以能夠有效地防止由于鋼絲繩滑動導致不平衡張力的出現。

4 結論

綜上所述，導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致，在實踐生產中，只要能夠實施相應的預防策略，實施調繩與車槽相統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的穩定性、可靠性，以及安全性。

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［2］孫鑫戩，戴寶慶，白利勵.多繩摩擦式提升機鋼絲繩張力的探討［J］.鐵法科技（增刊），2012（12）：241-246.

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