李 昕

（酒鋼集團(tuán)宏興股份有限公司鏡鐵山礦，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

·機(jī)械設(shè)備·

JKD－Φ1750*6多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩張力不平衡的調(diào)繩方法

李 昕

（酒鋼集團(tuán)宏興股份有限公司鏡鐵山礦，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

對酒鋼集團(tuán)宏興股份有限公司鏡鐵山礦黑溝礦區(qū)JKD－Φ1750*6多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩張力不平衡因素進(jìn)行了研究，提出采用基準(zhǔn)線繩槽深度測量法和振波法可以對鋼絲繩張力做較為全面的檢測以達(dá)到解決鋼絲繩受力不均勻的問題，促使提升機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。

提升機(jī)；鋼絲繩張力平衡；調(diào)繩

酒鋼集團(tuán)宏興股份有限公司鏡鐵山礦黑溝礦是露天礦，礦區(qū)在海拔3 470 m以上水平，礦區(qū)于2000年投入使用一臺JKD－Φ1750*6多繩摩擦式提升機(jī)，用于海拔2 834m至3 400m水平人員運(yùn)輸，提升高度為566 m。近幾年多次發(fā)生罐籠在下放或提升到上下井口減速階段產(chǎn)生罐籠抖動及鋼絲繩發(fā)生碰撞聲，采用振波法檢測6根鋼絲繩的張力，發(fā)現(xiàn)張力相差太大（振波法最大值14.1 s、最小值8.6 s），同時(shí)發(fā)現(xiàn)柔性罐道與罐體相連的尼龍?zhí)啄p不均勻，出現(xiàn)單側(cè)磨損，分析后，判斷為鋼絲繩的張力不平衡造成［1］。

安全運(yùn)行是多繩摩擦輪提升機(jī)首要任務(wù)，張力平衡是多繩摩擦輪提升機(jī)安全運(yùn)行的前提條件，我國煤礦安全規(guī)程第423條規(guī)定：“任意一根提升鋼絲繩的張力同平均張力之差不得超過10%”，故而，鋼絲繩張力的檢測與調(diào)整已經(jīng)成為提升技術(shù)管理工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。但在實(shí)際運(yùn)行中，因提升機(jī)摩擦輪直徑不同、鋼絲繩自動平衡懸掛裝置故障、測量手段落后等因素造成鋼絲繩張力不平衡現(xiàn)象得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，直到罐籠發(fā)生抖動或鋼絲繩產(chǎn)生碰撞聲才得以發(fā)現(xiàn)，因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼絲繩張力不平衡及消除張力不平衡是礦山企業(yè)急待解決的問題。

1 影響多繩張力不平衡的因素

1.1 鋼絲繩長度的偏差

鋼絲繩在與提升箱體連接固定后，若6根鋼絲繩懸掛長度不一致、有松有馳，則彈性伸長量不同，罐籠運(yùn)行時(shí)受力不均，造成受力大的鋼絲繩的伸長量增大，導(dǎo)致6根鋼絲繩的張力不平衡。

1.2 鋼絲繩的蠕動

蠕動是由摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩的拉力差和彈性變形引起的，鋼絲繩和襯片受力變形，在摩擦弧上發(fā)生相對滑動即蠕動，蠕動量的大小與運(yùn)行距離和張力差成正比，隨襯墊和鋼絲繩的剛度增大而減小，與提升速度無關(guān)，蠕動的方向指向張力大的一側(cè)，因此當(dāng)各繩拉力分配懸殊時(shí)，承受拉力大的鋼絲繩蠕動量將大于其它鋼絲繩。

1.3 繩槽直徑的偏差

摩擦輪各繩槽有效直徑的偏差，造成各繩有效周長不等是張力不平衡的主因之一。摩擦輪6個(gè)繩槽直徑不一致，使在運(yùn)行中的各根提升鋼絲繩行程不相等，使得各提升鋼絲繩的實(shí)際負(fù)荷產(chǎn)生差異，繩槽較淺的鋼絲繩張力增加。計(jì)算表明，JKD－Φ1750 *6多繩摩擦式提升機(jī)繩槽直徑相差1 mm，運(yùn)行一個(gè)提升過程（提升高差為566 m），鋼絲繩長度相差是323.5 mm，由此可見，繩槽直徑出現(xiàn)微小的偏差，在提升過程中將會帶來很大的鋼絲繩行程差異。

1.4 鋼絲繩剛度的偏差

由于鋼絲繩的材質(zhì)和加工精度不可能絕對相同，所以各鋼絲繩的彈性模量和截面積不同，因而各繩在負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，彈性伸長量不同，張力也就不同。

1.5 鋼絲繩自衡系統(tǒng)故障

JKD－Φ1750*6多繩摩擦式提升機(jī)在罐體和配重上分別安裝6個(gè)自動平衡懸掛裝置，自動調(diào)節(jié)鋼絲繩張力不平衡，裝置出現(xiàn)故障時(shí)，將無法自動平衡鋼絲繩的伸縮量，導(dǎo)致鋼絲繩張力不平衡。

2 張力平衡的調(diào)整方法

針對產(chǎn)生鋼絲繩張力不平衡的原因，要做到各繩張力平衡應(yīng)把在繩槽直徑和采用張力測定法檢測各繩的位移量綜合考慮，才能有效地解決張力不平衡現(xiàn)象［2，3］。由于鋼絲繩自動平衡懸掛裝置故障處理比較直觀，在此不再贅述，只對其它情況進(jìn)行調(diào)整說明。

在實(shí)際運(yùn)行過程中6根鋼絲繩懸掛長度不一致、摩擦輪6個(gè)繩槽直徑不一致，這兩個(gè)原因基本是伴生出現(xiàn)的。6根鋼絲繩長度不一致造成鋼絲繩蠕動，鋼絲繩與摩擦襯墊受力變形，在摩擦弧上發(fā)生相對蠕動。鋼絲繩蠕動加速摩擦輪摩擦襯墊的磨損，使摩擦輪直徑變小，這兩個(gè)因素是相輔相成的，所以調(diào)整6根鋼絲繩懸掛長度是解決問題的關(guān)鍵所在。

2.1 張力失衡的確定

在罐籠運(yùn)行過程中觀察自動平衡懸掛裝置油缸的伸縮量已經(jīng)至極限，無法對鋼絲繩的長度進(jìn)行補(bǔ)償。

2.2 鋼絲繩各參數(shù)的一致性

在多繩摩擦提升裝置中，選用鋼絲繩應(yīng)保證相應(yīng)參數(shù)包括機(jī)械性能（疲勞強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、彈性模量）和幾何尺寸（截面直徑、單位重量）的一致性，保證同一軋機(jī)軋出的同批鋼絲在同一機(jī)器上編捻，更換鋼絲繩時(shí)應(yīng)同時(shí)更換相同材質(zhì)制成的性能一致、外形尺寸相同的摩擦襯墊。

2.3 鋼絲繩的調(diào)整

在保證提升鋼絲繩參數(shù)一致的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場對多繩張力平衡的調(diào)整十分關(guān)鍵。

首先，測量摩擦輪6個(gè)繩槽直徑，對存在偏差進(jìn)行車削，保證6個(gè)繩槽直徑一致。因JKD－Φ1750* 6多繩摩擦式提升機(jī)為單側(cè)制動盤，無法采用傳統(tǒng)的繩槽直徑直接測量法進(jìn)行測量，傳統(tǒng)繩槽直徑測量法如圖1所示。因此，采取在摩擦輪下方自制一個(gè)鋼絲水平基準(zhǔn)線，此基準(zhǔn)線用自制連通器水平儀找正，來保證與摩擦輪中心線的平行度。此外，在摩擦輪上每隔90°取一點(diǎn)，對每一個(gè)繩槽直徑進(jìn)行測量，改進(jìn)后的測量方法如圖2所示，測量數(shù)據(jù)見表1。

測試表明，這種方法有較高的測量精度，根據(jù)測量數(shù)值對直徑大的繩槽進(jìn)行車削，可以保證6根繩槽直徑一致性。

圖1 傳統(tǒng)繩槽直徑測量法

圖2 繩槽直徑測量法

表1 各摩擦輪不同角度繩槽深度測試

其次，采用振波法對鋼絲繩進(jìn)行張力檢測［4，5］。振波法是基于非均勻弦振波法和傳感器的結(jié)合方法用于監(jiān)測多繩摩擦提升機(jī)鋼絲繩張力不平衡的一種方法。

用振波法對JKD－Φ1750*6多繩摩擦提升機(jī)的六根鋼絲繩進(jìn)行測試。先將自動平衡懸掛裝置卸壓，罐體停在下水平，鋼絲繩的懸掛長度為636 m，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 Φ1750*6多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩的振波試驗(yàn)

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，1＃、2＃繩振波周期張力過緊，5＃繩張力過松，對5＃繩進(jìn)行調(diào)繩（緊繩），再用振波法檢測6根鋼絲繩張力，再對張力過松的鋼絲繩進(jìn)行調(diào)繩，如此反復(fù)直到6根鋼絲繩振波時(shí)間一致。

2.4 調(diào)繩過程注意事項(xiàng)

經(jīng)過以上三個(gè)步驟可消除提升機(jī)因鋼絲繩懸掛長度不一致、摩擦輪繩槽直徑不一致而引起的鋼絲繩張力不平衡故障，但實(shí)際操作中必須注意以下幾點(diǎn)：

1.定期（一周一次）對摩擦輪繩槽直徑、自動平衡懸掛裝置油缸伸縮量進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)自動平衡懸掛裝置油缸伸縮量已達(dá)到最大或最小極限而失去補(bǔ)償鋼絲繩懸掛長度時(shí)，若摩擦輪繩槽直徑相差不大時(shí)，先調(diào)繩，無效后再車削繩槽。

2.用振波法檢測鋼絲繩張力時(shí)人為誤差較大，為了減小人為測量誤差，在檢測過程中須由同一組檢測人完成，中途不應(yīng)更換其他測量人員。

3 結(jié) 論

對酒鋼鐵山礦黑溝礦區(qū)的JKD－Φ1750*6多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩張力不平衡的影響因素進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決辦法，研究表明采用基準(zhǔn)線繩槽深度測量法和振波法可以對多繩摩擦提升機(jī)鋼絲繩張力不平衡進(jìn)行檢測和調(diào)整是可行的。

［1］ 徐剛，張安寧，梁超.多繩摩擦提升機(jī)鋼絲繩張力平衡問題分析［J］.煤礦機(jī)械，2007，（1）：53－54.

［2］ 劉雷，李新平，葛云燕，等.多繩摩擦式提升機(jī)鋼絲繩張力平衡分析［J］.礦山機(jī)械，2008，36，（15）：66－68.

［3］ 馬剛.提升機(jī)鋼絲繩張力動態(tài)檢測系統(tǒng)［J］.山西機(jī)械，2003，（1）：54－55.

［4］ 杜帆，楊兆建.基于振波法的多繩提升機(jī)鋼絲繩張力不平衡故障診斷［J］，煤礦機(jī)械，2010，31（10）：231－232.

［5］ 楊兆建，劉錦榮，杜帆.基于振波法的多繩提升機(jī)鋼絲繩張力不平衡調(diào)整原理與方法［J］.礦山機(jī)械，2011，39（1）：50－52.

The Adjusting M ethod of W ire Rope Tension Uneven Rope to JKD－Φ1750*6 M ulti Rope Friction Hoist

LIXin
（Jingtieshan Mine of Hongxing Co.，Ltd，JISCO，Jiayuguan 735100，China）

Thewire rope tension imbalance factors of JKD－Φ1750*6multi rope friction hoistwere studied.It shows that using the string groove depth measuring method and vibration wave method detect the wire rope tension more comprehensively to solve the problem ofwire rope uneven stresswhich can enhance themachine stable operation.

hoist；steelwire rope tension balance；adjusting rope

TH117

：A

：1003－5540（2014）01－0057－03

2013－12－16

李 昕（1973－），男，助理工程師，主要從事礦山機(jī)電設(shè)備管理工作。