張國(guó)柱

(大同煤礦集團(tuán)公司 同家梁礦，山西　大同　037025)

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多繩摩擦提升機(jī)首繩快速換繩裝置研究

張國(guó)柱

(大同煤礦集團(tuán)公司 同家梁礦，山西大同037025)

分析了提升機(jī)原換繩裝置在應(yīng)用過(guò)程中存在的纏繞、換繩速度慢等問(wèn)題，并引進(jìn)和使用了BHS型多繩摩擦提升機(jī)首繩快速更換裝置，通過(guò)對(duì)換繩方法的分析并結(jié)合實(shí)際，確定使用絞車法換繩，研究了快速換繩工藝及采取的措施，在提升機(jī)換繩應(yīng)用過(guò)程中，提高了換繩效率，縮短了換繩時(shí)間，提高了換繩的安全性，取得了良好的效果。

多繩摩擦提升機(jī)；首繩快速換繩裝置；絞車法；新繩帶舊繩

多繩摩擦提升機(jī)主要用于礦井主副井中，提升人員、運(yùn)送相關(guān)材料設(shè)備和運(yùn)輸煤炭等。隨著煤炭工業(yè)的不斷發(fā)展，礦井煤炭產(chǎn)量逐漸增加，這對(duì)多繩摩擦式提升機(jī)提出了更高的要求，需要每隔一定周期(一般不超過(guò)2年)對(duì)其進(jìn)行首繩更換，在實(shí)際換繩過(guò)程存在一些問(wèn)題，如新舊繩的纏繞問(wèn)題，換繩速度較慢，影響了礦井高效生產(chǎn)，這主要是首繩換繩裝置不能滿足快速換繩要求所致。因此，本文結(jié)合王村礦副立井提升機(jī)實(shí)際，研究首繩快速換繩裝置，對(duì)保證礦井安全高效生產(chǎn)具有十分重要的意義。

1　礦井提升機(jī)鋼絲繩應(yīng)用概況

現(xiàn)有換繩裝置在應(yīng)用過(guò)程中存在一些問(wèn)題，如更換過(guò)程時(shí)的纏繞問(wèn)題，速度慢，影響了礦井生產(chǎn)進(jìn)度等，經(jīng)研究論證，擬采用BHS型多繩摩擦提升機(jī)首繩快速更換裝置來(lái)替換原有換繩裝置，以滿足副立井檢修的需要。實(shí)踐證明，該型號(hào)首繩快速換繩裝置應(yīng)用效果良好。目前，同煤集團(tuán)下屬各礦均采用了這種首繩快速更換裝置。

2　首繩快速更換方法

隨著換繩的不斷進(jìn)行，很多礦井探索了多種換繩方法，常用的首繩更換方法主要有以下兩種：

2.1絞車法

絞車法在換繩中較為常用，也具有很多優(yōu)勢(shì)，它的主要驅(qū)動(dòng)是由多繩摩擦提升機(jī)絞車來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)控制滾筒操作，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，而后在上天輪下方設(shè)置板卡，板卡間距為5～10 m. 首先，對(duì)新鋼絲繩進(jìn)行盤支，以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)釋放新繩。然后，采取人工的辦法，將新鋼絲繩導(dǎo)入下天輪、滾筒、上天輪，這一工作是通過(guò)定滑輪來(lái)完成的。接下來(lái)，把新鋼絲繩繩頭放到井口，并將罐籠提升至井口，再將繩頭固定到罐籠頂部的桃形環(huán)上方，此時(shí)，要保證繩頭具有一定的長(zhǎng)度。采用板卡或U形卡將每根新鋼絲繩固定在舊繩上，其固定形式一般有兩種：1) 左右捻相同。2) 左右捻相反。在滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，新鋼絲繩與舊鋼絲繩進(jìn)入對(duì)碼井筒，同時(shí)，應(yīng)每隔一定距離打板卡，以保證新舊鋼絲繩緊緊貼在一起。對(duì)碼罐籠或箕斗隨著滾筒的旋轉(zhuǎn)，與井底面接觸時(shí)，新鋼絲繩也達(dá)到了最大長(zhǎng)度，到達(dá)了井底水平，此時(shí)滾筒停止，并采用導(dǎo)鏈來(lái)完成罐籠或箕斗的固定工作，這一工作分別在井口和井底水平同時(shí)完成，然后，將桃形環(huán)中的舊繩取出，并作為新繩頭，并將其裝入楔形環(huán)，此時(shí)為避免墜入井底，應(yīng)采用導(dǎo)鏈控制新繩。若所有鋼絲繩都與罐籠或箕斗完成銜接工作，則對(duì)絞車滾筒進(jìn)行反轉(zhuǎn)，此時(shí)新鋼絲繩受到一定的拉力，但由于板卡的作用，新鋼絲繩的運(yùn)動(dòng)可很好地將舊繩帶出來(lái)。這一換繩方法可有效進(jìn)行提升機(jī)換繩工作，但在應(yīng)用中也發(fā)生過(guò)安全事故，如舊繩墜入井底，造成設(shè)備的損壞和工作人員的受傷。

2.2穩(wěn)車法

穩(wěn)車法所使用的換繩工具為穩(wěn)車，它同樣可實(shí)現(xiàn)快速而有效的換繩。該方法首先處理新鋼絲繩，即將新鋼絲繩纏到穩(wěn)車上，而后，在距立井口一定位置打地基，以固定穩(wěn)車。穩(wěn)車的數(shù)量是根據(jù)鋼絲繩的數(shù)量而定的，一般穩(wěn)車的數(shù)量與鋼絲繩的數(shù)量一樣，各穩(wěn)車要同時(shí)同步進(jìn)行工作。這種換繩方法在新建礦井應(yīng)用較多，因?yàn)樗煽焖?、安全?shí)現(xiàn)對(duì)多繩摩擦提升機(jī)的新繩披搭，但對(duì)安裝有較高的要求，需要由專業(yè)的安裝操作人員來(lái)完成安裝調(diào)試工作。安裝之前，應(yīng)確定鋼絲繩與罐籠或箕斗的重量之和，再通過(guò)與安全系數(shù)的乘積來(lái)確定最終的重量，并根據(jù)穩(wěn)車數(shù)量，確定每臺(tái)穩(wěn)車的承重。在新鋼絲繩與罐籠或箕斗一塊進(jìn)入井筒的過(guò)程中，應(yīng)停止向提升機(jī)供電，使?jié)L筒做自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這一方法所使用的穩(wěn)車一般具有較高的安全系數(shù)噸位，安全性較高，但同樣也需要采取人工的操作，需要較長(zhǎng)時(shí)間，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。由于這些穩(wěn)車是由多人操控的，因此，穩(wěn)車的操作同步性較差，這會(huì)引起一系列問(wèn)題，如每根新鋼絲繩具有不同的松緊度，造成一定的磨損破壞和受力不均問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)易引起罐籠側(cè)翻。由于罐籠或箕斗在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有很大的動(dòng)量，因而操控難度較大，一旦發(fā)生側(cè)翻問(wèn)題，就會(huì)釀成嚴(yán)重的安全事故。

經(jīng)過(guò)對(duì)兩種換繩方法的分析，結(jié)合該礦礦井提升機(jī)實(shí)際，擬采用絞車法。

3　快速換繩裝置組成及工藝

3.1結(jié)構(gòu)組成及原理分析

BHS-4×44/530L型多繩摩擦提升機(jī)首繩快速更換裝置是一種較為簡(jiǎn)單的換繩系統(tǒng)裝置，主要由以下幾部分組成：防跑繩裝置，行走機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向輪、底座，液壓站及電控箱。其組裝示意圖見圖1.

圖1　裝置組裝示意圖

該裝置可實(shí)現(xiàn)快速更換提升機(jī)鋼絲繩。同時(shí)，對(duì)于調(diào)節(jié)夾緊力也具有較好的優(yōu)勢(shì)，其送繩機(jī)構(gòu)采用的控制模式為交叉閉鎖控制方式，這一控制模式保證了提升機(jī)換繩時(shí)的安全性和穩(wěn)定性，提高了換繩效率。此外，還能對(duì)換繩速度進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和檢測(cè)，一旦超速，可自動(dòng)實(shí)行緊急保護(hù)措施。該裝置換繩采用了PLC控制方式，同時(shí)具有手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種方式。

3.2工藝措施

1) 將2個(gè)罐籠分別停在井口和井下，具體位置圖見圖2.

圖2　提升機(jī)罐籠?？课恢脠D

2) 對(duì)井底和井口的2個(gè)罐籠進(jìn)行穿繩，并完成對(duì)其的支撐工作，示意圖見圖3.

圖3　提升機(jī)罐籠穿繩及支罐示意圖

3) 對(duì)于井下罐籠，在其上方設(shè)置分繩裝置，即設(shè)置分繩器，示意圖見圖4.

圖4　分繩器安裝示意圖

4) 將新鋼絲繩與舊鋼絲繩進(jìn)行連接，具體步驟為首先讓新繩通過(guò)換繩裝置，再通過(guò)鋼絲繩卡來(lái)完成新舊鋼絲繩的連接工作，示意圖見圖5.

圖5　新舊繩連接示意圖

5) 進(jìn)行舊鋼絲繩的切割工作，具體步驟為首先切割井口罐籠處的鋼絲繩，然后切割井底罐籠處的舊鋼絲繩，但在此之前，應(yīng)下放一定距離的新繩1～2 m為宜，這樣可避免鋼絲繩松弛后的安全隱患，提高了割井底鋼絲繩的安全性。示意圖見圖6.

圖6　井口及井口割繩示意圖

6) 下放新鋼絲繩工作結(jié)束后，舊鋼絲繩與罐籠脫離，而后只需將絞車的盤閘打開，此時(shí)絞車不運(yùn)行，再進(jìn)行新鋼絲繩下放工作，這是通過(guò)多繩摩擦提升機(jī)換繩裝置來(lái)完成的，同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行舊鋼絲繩回收工作。

7) 完成新鋼絲繩下放后，要保證井底和井口處的鋼絲繩具有一定的長(zhǎng)度，以作為繩頭使用。

8) 進(jìn)行試車和調(diào)繩工作，若反饋出問(wèn)題，則進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。

3.3快速換繩工藝特點(diǎn)

通過(guò)PLC和“新繩帶舊繩”實(shí)現(xiàn)了快速、安全、高效更換鋼絲繩工作，換繩工作具有連續(xù)性，這主要是通過(guò)加緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。換繩裝置中安裝了防跑繩裝置，該裝置具有安全自鎖功能，其工作方式為“液壓松閘、彈簧抱閘”，可實(shí)現(xiàn)超速情況下的保護(hù)功能。

4　效益分析

通過(guò)采用BHS-4×44/530L型首繩快速更換裝置對(duì)提升機(jī)進(jìn)行了首繩更換工作，本型號(hào)快速換繩裝置可同時(shí)完成該礦提升機(jī)的首繩更換工作，換繩效率明顯高于其他換繩裝置，減少了人工操作，工藝流程簡(jiǎn)單。此外，也較好地避免了換繩過(guò)程中的纏繞等問(wèn)題。采用該快速換繩裝置大大縮短了換繩時(shí)間，安全性較高。

5　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)采用BHS-4×44/530L型首繩快速更換裝置對(duì)該礦提升機(jī)進(jìn)行首繩更換工作，獲得了良好的效果，既避免了換繩過(guò)程中出現(xiàn)的纏繞等問(wèn)題，提高了換繩效率，又加快了換繩的速度，提高了換繩的安全性。但該換繩裝置在應(yīng)用過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，如員工在操作時(shí)不了解該換繩裝置的工作原理和不遵守裝置的操作規(guī)程，因此，應(yīng)加強(qiáng)員工的培訓(xùn)。

[1]劉彥雄.多繩摩擦提升機(jī)首繩快速更換裝置及其應(yīng)用[J].山西焦煤科技，2013(12)：51-53.

[2]張曉虎.多繩摩擦提升機(jī)首繩快速更換裝置在清水營(yíng)煤礦的應(yīng)用[J].山西煤炭,2013，33(10)：69-71.

[3]陳繼勇,劉德偉.多繩摩擦提升機(jī)首繩快速更換新工藝應(yīng)用[J].煤炭與化工，2014，37(9)：83-85.

Study on Head Rope Quick Changing Device in Multi Rope Friction Hoist

ZHANG Guozhu

Analyzes the problems of original hoist rope changing device in the process of application such as twining, slow rope changing speed and so on. Introduces and uses BHS type multi rope friction hoist head rope quick changing device. By analyzing the method of replacing rope and combines with the actual situation, determines using the method of winch. Studies on the quick changing rope technology and measures. In the process of application, it improves the efficiency of changing rope, shortens the time of changing rope, increases the security, achieves good results.

Multi rope friction hoist; Head rope quick changing device; Winch method; New rope pulling old rope

2016-04-12

張國(guó)柱(1975—)，男，山西大同人，1997年畢業(yè)于北京煤炭工業(yè)學(xué)校，助理工程師，主要從事煤礦運(yùn)輸方面的技術(shù)工作

(E-mail)shamoshuishoulmq@163.com

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1672-0652(2016)05-0025-03