主井提升機(jī)首繩抖動(dòng)的原因分析與解決辦法

劉正軍 趙俊杰

摘 要：提升機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)采用的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)形式通常有3種，即齒輪聯(lián)軸器、蛇形彈簧聯(lián)軸器和彈性棒銷(xiāo)聯(lián)軸器。高速級(jí)連接采用齒輪聯(lián)軸器用于仿蘇KJ型提升機(jī)，蛇形彈簧聯(lián)軸器用于JK及XKT型提升機(jī)，彈性棒銷(xiāo)聯(lián)軸器用于JK/A及JK/E型提升機(jī)。低速級(jí)連接一般均采用齒輪聯(lián)軸器。本文對(duì)主井提升機(jī)首繩抖動(dòng)的原因分析與解決辦法進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：主井提升機(jī);首繩抖動(dòng);解決辦法

中圖分類號(hào)：U642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）10-0155-02

0引言

在深井多繩摩擦式提升系統(tǒng)中，往往采用扁尾繩來(lái)抵消提升容器首繩鋼絲繩運(yùn)行時(shí)的質(zhì)量變化，防止因提升機(jī)張力差超限造成鋼絲繩在滾筒摩擦襯墊上打滑。平衡扁尾繩相較于圓尾繩扁鋼絲繩具有絕對(duì)不旋轉(zhuǎn)性，單位長(zhǎng)度質(zhì)量大，運(yùn)行平穩(wěn)，在深部立井中有著不可替代的作用[1]。

1礦井提升機(jī)技術(shù)改造

1.1齒輪聯(lián)軸器切向鍵松動(dòng)故障處理

連接到變速器主軸和主軸的切向鍵造成松脫干擾，主要原因是產(chǎn)品未能滿足組件的設(shè)計(jì)和加工要求，未能達(dá)到各個(gè)固定面之間的接觸面積，并且在存儲(chǔ)后產(chǎn)生間隙和退刀夾。操作：重新配置按鈕并添加移除的螺釘。必須指出的是，后點(diǎn)焊并未固定。由于back space鍵被截?cái)?，它只是一種應(yīng)急措施，需要盡快完全重新處理。

1.2鋼絲繩罐道剛性系數(shù)分析與應(yīng)用

柔性儲(chǔ)罐是地雷推進(jìn)系統(tǒng)的重要工具，可防止容器的平移和旋轉(zhuǎn)，確保容器的平穩(wěn)運(yùn)行。從設(shè)計(jì)升降槽動(dòng)態(tài)居中料斗導(dǎo)致容器隨料斗擺動(dòng)甚至擺動(dòng)。出現(xiàn)這種情況的原因有：容器超載、容器跌落繩子的時(shí)間增加、容器跳躍對(duì)容器的影響以及容器受到外力的影響。對(duì)罐殼的夾緊特性、剛度系數(shù)和應(yīng)用橫向力進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，維卡鋼鐵公司合理選用了通道和應(yīng)力，容器和罐殼的導(dǎo)軌減少，容器運(yùn)行平穩(wěn)，應(yīng)用效果較好，并且掌握了罐殼的一些應(yīng)力特性[2]。

2采用換繩車(chē)換繩與舊繩帶新繩工藝對(duì)比

2.1舊繩帶新繩工藝

在我國(guó)煤礦開(kāi)采過(guò)程中，將直徑40mm以上的較大鋼絲繩投入市場(chǎng)，使得高效、安全、穩(wěn)定和更大的引線難以發(fā)揮作用。大部分這些地雷仍然用舊的換繩方法，是在下載過(guò)程中用新的換繩慢慢放下舊的換繩，用新的換繩和舊的換繩固定每隔10m的距離，每隔40m用長(zhǎng)卡（交叉卡）一次固定四根繩子，直到主節(jié)點(diǎn)在主帶和頂豎井下面的位置，從第二個(gè)圓頂同時(shí)用第一次攻擊固定新的換繩，然后移動(dòng)到車(chē)廂上，主支柱在取下?lián)Q繩和長(zhǎng)板后，舊的換繩重新充電。

2.2換繩車(chē)更換首繩法

主要用YHC交換車(chē)代替發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)繩。換檔車(chē)輛配有合適尺寸的鋼絲繩，使鋼絲繩保持與摩擦輥相同的狀態(tài)，以保證可靠、完好的新型鋼絲繩，為換檔車(chē)輛提供創(chuàng)新的液壓控制，使鋼絲繩連續(xù)行駛;更換繩索，使繩索與電梯的速度保持一致?！靶凶摺辈綉B(tài)使人可以方便地移動(dòng)到正確的位置。更換四根更換繩的主傳動(dòng)軸時(shí)，保持兩個(gè)拉桿處于開(kāi)啟狀態(tài)，以避免電梯可能出現(xiàn)的電壓差，并保證集線器的運(yùn)行。采用此設(shè)置，可將容器支架固定在電梯一側(cè)，提起容器另一側(cè)，以放松第一根繩索，并在更換第一根繩索時(shí)保持部分施工項(xiàng)目的安全穩(wěn)定[3]。

3主井提升系統(tǒng)的改造內(nèi)容

3.1主井提升系統(tǒng)改造的優(yōu)越性

應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)以及更新或者安裝新的設(shè)備使經(jīng)過(guò)改造優(yōu)化的系統(tǒng)煥然一新，優(yōu)越性顯著， 這些優(yōu)勢(shì)不僅來(lái)自于具體改造的每個(gè)環(huán)節(jié)，也是它們相互配合使用的表現(xiàn)。曲軌卸載結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、卸載迅速且平穩(wěn)、安全性較高。主電機(jī)和減速機(jī)的更換則可以使提升系統(tǒng)提高工作效率，減少能源損耗。轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速結(jié)合了目前最新的電力電子技術(shù)、交流調(diào)速技術(shù)以及智能調(diào)控技術(shù)，特別是以轉(zhuǎn)子控制定子與以低壓控制高壓的方式有著其余方式不能替代的優(yōu)勢(shì)，比如利用 低壓變頻器調(diào)控電動(dòng)機(jī)的速度、節(jié)約資源、原理配置簡(jiǎn)化等。通過(guò)安裝自動(dòng)信號(hào)裝卸載系統(tǒng)解決了原系統(tǒng)存在的問(wèn)題，避免了重復(fù)裝載現(xiàn)象，并且作業(yè)過(guò)程中通訊穩(wěn)定以及便于設(shè)備后期的維修和保護(hù)。

3.2箕斗卸煤方式由外動(dòng)力更改為曲軌卸載

主通道充電系統(tǒng)是一種傳統(tǒng)的分離式單通道或多路插座，容易影響設(shè)備的正常運(yùn)行，給維修帶來(lái)更多不便。為了確保順利運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)在它被用作軌道。該方法需要對(duì)承載能力進(jìn)行定量計(jì)算，相應(yīng)的零部件或夾具必須根據(jù)力進(jìn)行改造。還必須確保系統(tǒng)具有足夠的卸載高度。

3.3變頻電控系統(tǒng)的安裝

原有的高階系統(tǒng)已增加（或升級(jí)）變壓器頻率速度系統(tǒng)，以便與原有系統(tǒng)配合使用。如果實(shí)施了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，則驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于在不可預(yù)見(jiàn)的情況下進(jìn)行更改，可以將該系統(tǒng)設(shè)置為在原始系統(tǒng)上運(yùn)行，從而使四種功能永久存在。該系統(tǒng)的控制范圍是對(duì)與PLC控制系統(tǒng)一起運(yùn)行的各種運(yùn)輸接口的補(bǔ)充，使兩個(gè)電氣系統(tǒng)能夠運(yùn)行和關(guān)閉，保證變頻器與舊式控制系統(tǒng)共存，保證儲(chǔ)備，提高系統(tǒng)的可靠性、安全性、并發(fā)性和效率。

3.4安裝信號(hào)自動(dòng)裝卸載系統(tǒng)

安裝信號(hào)自動(dòng)裝卸載系統(tǒng)首先要配備相應(yīng)的硬件設(shè)施，比如車(chē)房、卸載站、裝載站。其次要有避免重復(fù)裝載的程序設(shè)計(jì)，如設(shè)置標(biāo)志以及依據(jù)實(shí)際的工作模式進(jìn)行設(shè)置“卸載故障”。

4提升機(jī)尾繩保護(hù)裝置的改進(jìn)設(shè)計(jì)

4.1尾繩保護(hù)平臺(tái)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

為防止密封花紋鋼板上堆積撒煤，拆除尾繩平臺(tái)花紋鋼板。用120#槽鋼及20mm鋼筋制作篦子狀平臺(tái)。網(wǎng)孔間距100mm，既可保證人員安全，又可確保撒煤能順利灑落至井底，尾繩平臺(tái)無(wú)撒煤堆積，避免了尾繩輥因壓埋或異物卡阻造成轉(zhuǎn)動(dòng)不靈。

4.2尾繩防扭結(jié)電氣保護(hù)改進(jìn)

由單側(cè)單個(gè)尾繩保護(hù)改進(jìn)為全方位的雙回路尾繩保護(hù)，保護(hù)鋼絲繩環(huán)繞全部尾繩的正面、側(cè)面，對(duì)任何磨損超限或尾繩輥脫落都能可靠地進(jìn)行防護(hù)，兩回路尾繩防護(hù)開(kāi)關(guān)能確保開(kāi)關(guān)可靠動(dòng)作，在鋼絲繩受外力或斷線時(shí)，能及時(shí)發(fā)出保護(hù)信號(hào)。

4.3尾繩視頻監(jiān)控系統(tǒng)

為了實(shí)時(shí)檢查觀測(cè)尾繩架尾繩防扭結(jié)裝置的運(yùn)行情況，同時(shí)實(shí)時(shí)觀測(cè)主井底撒煤煤位堆積情況，分別在尾繩架尾繩防扭結(jié)裝置上方和主井底煤倉(cāng)附近安裝高清視頻監(jiān)控?cái)z像頭，接入提升機(jī)司機(jī)操作室及區(qū)隊(duì)、礦調(diào)度指揮中心，確保操作司機(jī)可以實(shí)時(shí)觀察尾繩、尾繩防扭結(jié)裝置和主井底的現(xiàn)場(chǎng)煤位情況，意外發(fā)生時(shí)能第一時(shí)間觀察到實(shí)時(shí)情況。另一方面，在尾繩電氣保護(hù)動(dòng)作時(shí)，可以及時(shí)查看保護(hù)動(dòng)作原因，以便采取有效措施進(jìn)行處理。

4.4大方坯中心偏析原理及電磁攪拌的作用

這種情況下電磁攪拌能夠發(fā)揮以下作用：基于電磁作用力下，流速逐漸加快，過(guò)熱度在短時(shí)間內(nèi)快速消失，柱狀晶的端部溫度梯度逐漸減小，等軸晶在凝固釋放過(guò)程中強(qiáng)熱會(huì)由柱狀晶位置傳出，伴隨著攪拌過(guò)程的流動(dòng)帶走，加快等軸晶的生長(zhǎng)并擴(kuò)大其比例，使中心偏析逐漸降低。在電磁作用力下這種流動(dòng)會(huì)將生長(zhǎng)的樹(shù)枝晶沖斷，使其形成碎晶，在凝固之前粘附于柱狀晶體上，并在其固液相界面上生長(zhǎng)，進(jìn)而能夠阻止柱狀晶的繼續(xù)生長(zhǎng)。電磁攪拌作用力對(duì)于兩相存在一定的沖刷和清洗作用，會(huì)導(dǎo)致凝固界面不平整，很容易捕獲液相存在的自由晶體，在凝固界面進(jìn)行依附，并且以等軸晶的方式逐漸長(zhǎng)大，因此在使用電磁攪拌器結(jié)晶時(shí)，對(duì)擴(kuò)大等軸晶比例降低和大方坯中心偏析是十分重要的。

5多繩摩擦式提升機(jī)首繩及提升容器抖動(dòng)的原因分析

導(dǎo)向盤(pán)的深度差（溜冰直徑）過(guò)大或徑向波動(dòng)過(guò)大。通常，多個(gè)雪橇的深度不可能完全相同。電梯造成的長(zhǎng)度差異被自動(dòng)溜冰方向吸收。但是，如果滑板深度差異過(guò)大，自動(dòng)槽單元無(wú)法吸收由此產(chǎn)生的差異（超出調(diào)整汽缸路徑），且第一根繩兩端的應(yīng)力過(guò)大（超出最大責(zé)任強(qiáng)度），則提升發(fā)動(dòng)機(jī)將導(dǎo)致滑板和沖擊摩擦引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這會(huì)導(dǎo)致第一個(gè)和第二個(gè)容器發(fā)生搖晃。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)槽中的一個(gè)或多個(gè)槽擺動(dòng)太大（回轉(zhuǎn)）時(shí)，也可能導(dǎo)致有規(guī)則的徑向跳繩。

6多繩摩擦式提升機(jī)首繩及提升容器抖動(dòng)的解決辦法

旋轉(zhuǎn)升降槽導(dǎo)軌時(shí)，導(dǎo)軌盤(pán)的磨損程度可能過(guò)大或過(guò)小，方法是用直升機(jī)翻轉(zhuǎn)機(jī)架，以避免第一根鋼絲直徑因滑板的不同深度而發(fā)生變化和損壞。在凹槽車(chē)削之前，必須在直徑最小的凹槽上量測(cè)圓。然后，必須旋轉(zhuǎn)每個(gè)最小直徑滑塊?；瑝K不能旋轉(zhuǎn)得這么快和慢。每個(gè)刀具的進(jìn)刀量是根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量的，直到繩的深度誤差達(dá)到使用要求為止。溜冰誤差的大小取決于液壓管路的調(diào)整范圍和高度。

7我礦主井提升機(jī)首繩及箕斗抖動(dòng)的解決辦法

將使用標(biāo)尺首先測(cè)量升降槽導(dǎo)軌的導(dǎo)軌深度，在安裝了較大剛度的主車(chē)輪兩端直徑相同的圓上進(jìn)行測(cè)量，并使用深度光標(biāo)標(biāo)尺直接測(cè)量每個(gè)槽的相對(duì)深度（見(jiàn)表1），通過(guò)使用傳動(dòng)輥的平均直徑差來(lái)計(jì)算每個(gè)槽的平均直徑差，從而更精確地計(jì)算出升降槽的導(dǎo)軌深度。測(cè)量結(jié)果表明，礦井導(dǎo)引頭直徑相差3mm，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)非金屬礦物安全規(guī)程和多絲容器導(dǎo)引頭主軸，導(dǎo)引頭直徑不應(yīng)大于0.8mm）。旋轉(zhuǎn)槽，基于支承板磨損，基于最小直徑槽，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)多次旋轉(zhuǎn)和測(cè)量四個(gè)滑板，直到滑板深度誤差滿足使用要求。旋轉(zhuǎn)完畢后礦體的導(dǎo)引頭，直徑差0.3mm，符合國(guó)家要求。

8結(jié)語(yǔ)

尾繩保護(hù)裝置通過(guò)不斷對(duì)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)，而提出改進(jìn)措施。經(jīng)過(guò)近3年的運(yùn)行，煤礦尾繩運(yùn)行情況得到改善，尾繩側(cè)邊磨損得到有效的控制，尾繩電氣保護(hù)靈敏，動(dòng)作可靠，堆煤保護(hù)及視頻監(jiān)控的投入，解決了尾繩拖底運(yùn)行及過(guò)力拉斷的后患，確保提升系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，煤礦尾繩保護(hù)的整改過(guò)程，為其煤礦同類提升機(jī)保護(hù)提供了有效的借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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