張 平
摘要 本文對鋼絲繩張力不平衡的原因進(jìn)行了分析,結(jié)合筆者工作實際,提出了改善各鋼絲繩張力不平衡的多項措施,并提出了張力測試方法。
關(guān)鍵詞 鋼絲繩;平衡;張力差
中圖分類號TD53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2012)67-0122-02
生產(chǎn)實踐證明,多繩摩擦提升機(jī)的幾根鋼絲繩如果也像單繩提升那樣直接連接在提升容器上,作任何調(diào)整,便會造成幾根鋼絲繩受力不均勻。承受載荷較大的繩槽什較快地磨損,磨損較大的繩槽有時承受較大的載荷,如此反復(fù)作用,各繩槽磨損就更不均勻了。這是多繩摩擦提升的一個特殊問題。如何使各鋼絲繩達(dá)到均勻受力,是增加鋼絲繩和襯墊使用壽命,擔(dān)高生產(chǎn)效率和安全運(yùn)行的一個重要問題。為了解決各鋼絲繩均勻受力問題,應(yīng)當(dāng)首先了解各鋼絲繩張力不平衡的原因。
1 影響鋼絲繩張力不平衡的因素
1)繩槽直徑的偏差;
2)各鋼絲繩長度的念差;
3)各鋼絲繩的剛度偏差。
通過實踐證明,對于上述3個因素必須引起足夠的重視。特別是對繩槽直系的偏差和鋼絲繩長度的偏差是難以避免的,更應(yīng)加以特別重視。這樣才不至因為鋼絲繩 的張力不平衡而引起鋼絲繩的嚴(yán)重滑動,繩槽的急劇磨損等。
2 改善各鋼絲繩張力不平衡的措施
1)為了消除鋼絲繩在使用中存在的不平衡的問題,對平衡機(jī)構(gòu)的要求必須滿足下列3點:
(1)能自動調(diào)整鋼絲繩的張力
(2)結(jié)構(gòu)本身的阻力不大,動作比較靈活;
(3)調(diào)整行程要適應(yīng)張力平衡條件的需要。
對于多繩摩擦提升的平衡機(jī)構(gòu),目前來說有以下4種:
(1)平衡桿式平衡機(jī)構(gòu)
在多繩摩擦提升的平衡機(jī)構(gòu)中,采用最多的是平衡桿式。鋼絲繩張力分配理論研究與實驗證明,采用這種平衡機(jī)構(gòu)時,個別鋼絲繩受力過載不會超過10%~15%。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,重量輕。其缺點之一就是對深井提升來說調(diào)整距離嫌小,這是因為受到各鋼絲繩之間的間距限制,平衡桿的長度不以隨意增大。但在鋼絲間距不變的條件下,改變平衡桿在容器上的布置位置,也可以使平衡桿的調(diào)整距離增加一倍或更多一些。
(2)角桿式平衡機(jī)構(gòu)
這種平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明,鋼絲繩受力平衡的程度,決定于杠桿的長度及其旋轉(zhuǎn)角度。當(dāng)α=180°時,其平衡特性與平衡桿式平衡機(jī)構(gòu)基本相同。
(3)彈簧式平衡機(jī)構(gòu)
這種平衡機(jī)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)簡單,不受鋼絲繩根數(shù)限制,能減少鋼絲繩在提升機(jī)構(gòu)起動和制動時的動應(yīng)力。這種機(jī)構(gòu)主廣泛應(yīng)用于電梯提升中和井深不大于300mm的豎井中。
(4)液壓式平衡機(jī)構(gòu)
這種平衡裝置的優(yōu)點是:鋼絲繩受力能完全平衡力;具有較大的調(diào)整行程;任何根數(shù)的鋼絲繩以及任何間距均適用。其缺點為:結(jié)構(gòu)復(fù)雜;重量較大。幾年來在我國各礦井的使用效果較好,其具體結(jié)構(gòu),將在后面詳述。
綜上所述,這幾種平衡機(jī)構(gòu)都有一個共同特點,就是使受張力較大的鋼絲繩自動關(guān)減小其彈性變形,同時把張力傳給其余幾條受力較小的鋼絲繩,使各鋼絲繩的張力達(dá)到平衡,只不過各有其不同的傳力方式而已。
2)定期調(diào)整鋼絲繩張力差
定期調(diào)整鋼絲繩的長度,使張力的大的放松一些,張力小的拉緊一些。目前常見的調(diào)整鋼絲繩長度的調(diào)繩器有以下3種:
(1)墊塊式調(diào)繩器
這種調(diào)繩器用減少或增加墊塊的數(shù)量來增長或縮短鋼絲繩長度,
這種調(diào)繩器在國內(nèi)外均有使用。其缺點是:每次調(diào)繩長度只能是楔塊厚度的倍數(shù),因而調(diào)繩效果不理想,其次是增減墊快比較困難。
(2)螺旋式調(diào)繩器
螺旋調(diào)繩器的操作比墊快式方便,而且可以進(jìn)行微量的調(diào)節(jié)。其缺點是螺桿有可能因銹蝕而不能旋動。因此應(yīng)經(jīng)過防銹層處理為好。
(3)螺旋液壓式調(diào)繩器
螺旋液壓式調(diào)繩器利用油缸和螺旋的綜合作用以克服螺旋式調(diào)繩器存在的缺點。
這種調(diào)繩裝置的特點:一是用螺旋調(diào)整繩長,精確度高;二是利用液壓平衡原理能保證調(diào)繩后鋼絲繩的張力平衡;三是跳繩時,因由壓力油承受鋼絲繩載荷,所以調(diào)繩操作也迅速方便。
如將所有液壓缸內(nèi)的活塞用油壓頂?shù)街虚g位置,油路系統(tǒng)充滿油后,關(guān)閉油路閘門,把圓螺母退到螺桿末端,就能實現(xiàn)提升過程中各鋼絲繩張力自動平衡。
上述三種鋼絲繩,都有它們本身的最大跳繩距離。例如螺旋液壓式調(diào)繩器的最大調(diào)繩距離不能超過其活塞的行程,一般約400mm。如果超過其本身的最大跳繩距離時,就要利用懸掛裝置上面的楔形繩卡進(jìn)行竄繩。楔形繩卡左右兩側(cè)有擋板,前后有夾板、中間有楔子,提升鋼絲繩從一側(cè)穿入繩后,繞過楔子下部圓環(huán)端,再從另一側(cè)穿出。鋼絲繩承受拉力后,楔子上移,便自動卡緊鋼絲繩。承受壓力越大??ňo力也越大。跳繩使用手動起重葫蘆,把提升容器稍稍提起,先解除鋼絲繩的拉力,然后利用頂絲桿,將楔子向下頂桿,楔子與擋板間的間隙便增大,鋼絲繩就能隨意竄動。這種楔形繩卡安全可靠,操作方便。
3)采用彈性摩擦襯墊
當(dāng)采用彈性較大的摩擦襯墊,在很大程度上,可以改善鋼絲繩的張力不平衡。其原理是當(dāng)某根鋼絲繩張力增大后,該鋼絲繩壓向襯墊的壓力也增大,因而壓縮彈性襯墊使其繩槽直徑減少,鋼絲繩張力也隨之減小,我國制造的聚氨基甲酸脂橡膠摩擦襯墊具有較好的彈性,目前在礦井中已經(jīng)廣泛使用。
3 張力的測試方法
當(dāng)采用定期調(diào)節(jié)鋼絲繩長度以調(diào)整張力差時,必須知道個繩中的張力大小,以便當(dāng)張力差達(dá)到一定值時進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了測知張力,可在各繩的連接裝置上安設(shè)測力計定期進(jìn)行測定。也可以利用測量鋼絲繩“回波”時間來測量各鋼絲繩的張力差,這個方法簡易可行。
4 結(jié)論
從上面的分析中可以看到,在影響多繩提升鋼絲繩張力平衡的三個因素中,采用四種不同的辦法解決不平衡問題,取到了重要的作用。并在河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司下屬鶴壁煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司二礦、三礦、中泰礦業(yè)、五礦、六礦、八礦、九礦、十礦、鶴安礦業(yè)等所屬礦井的主井和副井都有所使用,并且取得良好的效果,特別是對于連接裝置沒有調(diào)繩裝置沒有調(diào)繩油缸而僅靠三角板平衡的多繩系統(tǒng),換繩方案是解決這一問題的根本,采用彈性摩擦襯墊的方法,是控制其平衡的唯一方法。
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