礦用多繩摩擦提升機鋼絲繩防滑技術(shù)探析

摘 要：近年來，多繩摩擦提升機廣泛應(yīng)用于礦山立井提升中，在生產(chǎn)過程中鋼絲繩打滑事故時有發(fā)生，文章簡要介紹了多繩摩擦提升機的傳動原理，詳細分析了提升鋼絲繩打滑的原因并提出了相應(yīng)的預(yù)防打滑的技術(shù)措施，對礦用多繩摩擦提升機鋼絲繩防滑具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：多繩摩擦；鋼絲繩；主導(dǎo)輪

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.072

0 引言

多繩摩擦提升機由于具備體積小、重量輕、提升能力大、安全系數(shù)高等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于煤礦和非煤礦山的立井提升中。多繩摩擦提升機的工作原理為利用鋼絲繩與主導(dǎo)輪摩擦襯墊之間的摩擦力來傳遞動能，完成對物體的升降任務(wù)?，F(xiàn)實生產(chǎn)過程中往往會發(fā)生因摩擦力不夠而引起的鋼絲繩滑動現(xiàn)象。提升機一旦出現(xiàn)鋼絲繩滑動現(xiàn)象不僅會影響礦井的正常生產(chǎn)，甚至還會造成人員傷亡，因此對礦用多繩摩擦提升機鋼絲繩防滑技術(shù)進行研究對實現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)具有非常重要的意義。

1 多繩摩擦提升機傳動原理

如圖1所示，提升鋼絲繩自由纏繞在主導(dǎo)輪上，主導(dǎo)輪輪間隙放有摩擦襯墊，共有兩個提升罐籠，分別懸掛在鋼絲繩的上下兩端，提升罐籠的兩端均掛有尾繩，用來保證提升罐籠的平衡性。在提升過程中提升罐籠的自重及提升物體的重量產(chǎn)生向下的拉力，使鋼絲繩緊緊的壓在主導(dǎo)輪的摩擦襯墊上。當(dāng)驅(qū)動電機帶動主導(dǎo)輪正向或者反向轉(zhuǎn)動時，鋼絲繩和主導(dǎo)輪襯墊之間會產(chǎn)生很大的摩擦力，提升容器隨著摩擦力方向不同實現(xiàn)物料的提升和下降。

設(shè)上升一側(cè)的鋼絲繩拉力為Fs，下降一側(cè)鋼絲繩的拉力為Fx，則根據(jù)歐拉公式可以得出 ：，式中為鋼絲繩和主導(dǎo)輪摩擦襯墊之間的摩擦系數(shù)，為鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角。其中，提升鋼絲繩和摩擦襯墊之間的摩擦系數(shù)是由襯墊的材質(zhì)決定的。

2 提升鋼絲繩滑動原因分析

（1）在生產(chǎn)過程中，為了保證礦井生產(chǎn)能力和經(jīng)濟效益，很多礦山企業(yè)尤其是私人小礦井人為增加提升機提升重量，導(dǎo)致提升罐籠長期工作在超載的狀態(tài)下，或者兩端的罐籠負載相差很多，這樣極易造成鋼絲繩靜張力差超過摩擦力極限值而產(chǎn)生滑繩。

（2）鋼絲繩的摩擦力大小絕大多數(shù)因素取決于摩擦襯墊的質(zhì)量，如果使用了質(zhì)量相對較差的摩擦襯墊或者在鋼絲繩表演涂抹了潤滑油，這樣將大大降低了鋼絲繩和襯墊之間的摩擦系數(shù)，造成滑繩現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）工人在實際操作過程中的失誤也很容易造成滑繩事故，如向井下運輸重物時，速度過快，提升重物時，提前敞開制動手柄，這些都可能引起滑繩事故。

（4）調(diào)繩裝置故障。調(diào)繩裝置在油壓過低或者漏油的情況下將起不到調(diào)繩的作用，不能有效的調(diào)繩，這樣鋼絲繩的長短不一樣，鋼絲繩之間的受力也不同，最短的一根鋼絲繩受力最大，受力不平衡，最短的那根鋼絲繩將引起一定程度的滑繩，這種現(xiàn)場主要出現(xiàn)在罐籠提升開始或?qū)⒁Y(jié)束的時候。

（5）在北方冬季極端惡劣的情況下，氣溫驟降，造成鋼絲繩和主導(dǎo)輪上面結(jié)冰也會造成滑繩現(xiàn)象的發(fā)生。

3 提升鋼絲繩防滑技術(shù)措施

（1）選用質(zhì)量較好，摩擦系數(shù)高的摩擦襯墊。目前國內(nèi)主要采用聚氯乙烯和聚氨脂橡膠為主要材料的摩擦襯墊，這兩種材料的襯墊摩擦系數(shù)均能高于0.2，保證提升鋼絲繩摩擦力達到規(guī)范要求。

（2）提高圍包角的度數(shù)。當(dāng)主導(dǎo)輪直徑大于兩提升容器中心距時，可增加導(dǎo)向輪來提高圍包角的度數(shù)，通常可以增加至195°左右。但是導(dǎo)向輪安裝后會使提升鋼絲繩產(chǎn)生反向彎曲，影響鋼絲繩的使用壽命。

（3）增加容器自重，嚴格限制提升物重量。在罐籠的結(jié)構(gòu)框架上設(shè)置配重來增加容器自重，提高摩擦力。并應(yīng)在生產(chǎn)過程中應(yīng)制定嚴格規(guī)范要求，做到不超標準提升或下降物料，杜絕人為因素造成的打滑現(xiàn)象。

（4）保持鋼絲繩外表清潔。在使用新鋼絲繩前，一定將表面油膜清洗干凈，清洗油膜時，可采用柴油或者專用清洗劑也可以直接用蒸汽吹干后用紗布擦拭。在鋼絲繩的使用過程中不得向鋼絲繩上涂抹松香之類的降低摩擦系數(shù)的物品，如需對鋼絲繩進行必要的養(yǎng)護可采用專業(yè)的增摩脂，這樣不僅可以起到養(yǎng)護鋼絲繩的作用還可增加摩擦力。

（5）加強管理和井口保溫。在日常生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)措施盡量減少井口內(nèi)的淋水，以免侵蝕鋼絲繩，在冬季做好井口保溫措施，避免鋼絲繩和主導(dǎo)輪因結(jié)冰和打滑。

（6）增設(shè)二級制動裝置。為保證安全制動時減速度不至過大，可以先施加一部分制動力矩，使提升系統(tǒng)減速度滿足防滑要求。停車后，再施加上其余部分制動力矩，，在兩級制動力矩的作用下，使安全制動力矩倍數(shù)不小于3。

（7）增加保護裝置，提前預(yù)警。分別在導(dǎo)向輪和主導(dǎo)輪上安裝脈沖編碼器，當(dāng)出現(xiàn)鋼絲繩打滑現(xiàn)象時，主導(dǎo)輪和導(dǎo)向輪上的脈沖編碼器發(fā)出的脈沖信號不同，控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的程序發(fā)出制動指令，避免滑繩事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

在立井礦山企業(yè)生產(chǎn)過程中必須重視重載提升加速度和重載下放減速階段的鋼絲繩防滑問題，主要從提高鋼絲繩和主導(dǎo)輪摩擦襯墊之間的摩擦系數(shù)和鋼絲繩在主導(dǎo)輪上的圍包角入手，選用摩擦系數(shù)大的襯墊并結(jié)合日常安全規(guī)范管理，堅決杜絕因人為原因造成的滑繩事故的發(fā)生，確保礦井的安全生產(chǎn)。

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作者簡介：饒紅斌（1973-），男，河南靈寶人，大專，機械助理工程師，從事機電設(shè)備管理工作。endprint