煤矿多绳摩擦提升机钢丝绳不平衡张力探析

【摘 要】本文探析了煤矿多绳摩擦提升机钢丝绳不平衡张力，首先阐述了钢丝绳出现不均衡张力的原因，紧接着阐述了消除钢丝绳不平衡张力的措施。旨在避免不平衡张力造成的断绳，防止出现坠罐事故，保障煤矿矿井的安全性。

【关键词】煤矿；多绳摩擦；提升机；钢丝绳；张力

0引言

多绳摩擦提升机自诞生以来，以其结构紧凑、合理、提升能力大、安全系数高、适应范围广等优点得到了广泛的应用。目前，许多矿井主提升绞车均采用多绳摩擦提升，由于多绳摩擦提升的几根钢丝绳，在悬挂和提升的过程中，必须会出现长度偏差。钢丝绳的材质和加工精度的不同会导致弹性模数和断面积不同，在主导轮表面上加工绳槽时，各绳槽直径有加工误差，而在提升过程中各绳槽的磨损程度也不相同，这些构成了各条钢丝绳的张力不平衡因素。会造成几根钢丝绳受力不均匀。如此长期作用，各绳槽的磨损就更不均匀。这是多绳摩擦提升的一个特殊问题。如何使各钢丝绳达到均匀受力，是增加钢丝绳和摩擦衬垫使用寿命、提高生产效率的一个重要问题。为了使提升钢丝绳的张力接衡，提升容器的连接处装设有张力平衡的装置。根据《煤矿安全规程》的规定各钢丝绳张力与平均张力之差不得超过±10% 。因此在日常使用维护中，钢丝绳的平衡测定及调整是必不可少的。本文首先介绍了多绳摩擦提升机的特点，重点分析多绳摩擦提升机钢丝绳不平衡张力的原因，重点消除钢丝绳不平衡张力的措施。

1多绳摩擦式提升机的特点

1.1优点

1）多绳摩擦式提升机利用多根钢丝绳同时承受载荷，数根钢丝绳同时被拉断的可能性很小，其安全性系统较高，因此可以不再使用防坠器，并且在钢丝绳的安全系数、材料强度及总截面积相同的情况下，其钢丝绳直径较细。

2）由于钢丝绳直径较细，其主导轮直径较小。

3）由于主导轮直径较小，使提升机尺寸减少，使提升机尺寸减小，质量减轻，易于搬运和布置；并且在相同的提升速度下，可使用转速较高的电动机和质量较轻的减速器。

4）钢丝绳捻向按左右各半配置，消除了提升容器在提升过程中的转动，减少了容器的罐耳对罐道的摩擦阻力，延长了罐耳和罐道的使用寿命。

1.2缺点

1）对钢丝绳的悬挂、调整和检查比较困难。如果调整不好，会产生张力不平衡的现象。

2）使用中的钢丝绳不能做定期的试验。

3）双钩提升时，不能用于多水平提升。

2钢丝绳出现不平衡张力的原因

1）钢丝绳本身的钢性偏差。因为在制造钢丝绳的过程中不能够确保其质量与材料的一致性（各钢丝绳的断面积与弹性模数不能够完全一样）。虽然实现了有关《规程》要求的生产规格，但是也并非理想化的。并且在运行中的磨损也存在差异，为此，也能够导致钢丝绳不平衡张力的出现。

2）绳槽直径的偏差。因为不精确地加工衬垫绳槽，所以绳槽磨损深浅和绳直径的误差存在差异。直径较大绳槽钢丝绳在提升边能够出现大于同侧其它钢丝绳产生的弹性。较大的张力就会出现，而在下方边，因为较快的下放速度，所以能够出现小于其它钢丝绳的张力。进而导致出现不平衡钢丝绳张力的情况，这个原因是主要的。

3）钢丝绳长度的偏差。因为在安装的过程中，不能够确保各钢丝绳长度上的完全相同，并且在提升的时候各钢丝绳的残余伸长不一样，也能够出现钢丝绳不平衡张力。

4）摩擦衬垫的影响。摩擦衬垫的机械性能存在着差异，像是弹性不一样，也会在一定程度上影响钢丝绳张力的平衡性。

3消除钢丝绳不平衡张力的措施

1）为了使钢丝绳由于物理性质的差异而导致的张力差消除，最好应用相同时间生产的统一机械性能与几何参数的钢丝绳，在对钢丝绳进行更换的时候务必实施全部的更换，在悬挂钢丝绳的时候尤其应当调移好其长度。

2）借助张力平衡设备。在以往的多绳摩擦提升机应用的张力平衡机构是液压式、弹簧式、角杆式、衡杆式，他们的一致特性是调移张力差作用小和平衡行程有限。螺旋液压调绳器曾经被淮北矿区所应用，在某种意义上有着调移张力的功能，然而不方便操作。而有着普遍应用价值的XYZ型钢丝绳张力液压自动平衡设备的优势是：①可以大大地延长钢丝绳的应用年限。②操作非常便捷，能够实现理想的调移效果。③可以实现大范围地调移以及使串绳和对罐的次数减少。④可以使得车槽次数和衬垫表面的磨损大大地减少，最终使得衬垫应用年限延长。⑤可以让提升机静、动的情况下获得平衡张力，不要求进行停车调移。

3）确保车削绳槽的及时性。众所周知，比较小的绳槽半径差会导致较大的张力差，而较大的张力差会导致单绳滑动进而阻止不间断地增加张力差，严重地磨损个别绳槽，通常要求不小于0.5mm直径差的绳提升机绳槽放置在摩擦轮两端的盘上，以此当作测量的基准，通过游标卡尺对横担间距和各钢丝绳进行测量，从而对各绳的槽的半径差进行确定，这样测量尽管精度比较低，可是在对车削进行反复性地测量之后，能够实现理想的效果。

4）对钢丝绳的张力差进行监测。实施监测钢丝绳张力差的策略可以对绳间的张力差进行预报，在煤矿大都通过弹拉力计对各个钢丝绳的张力进行测试，它是借助在相同的拉力影响之下，各个钢丝绳所改变的位移量对各个钢丝绳的张力状态进行体现，在张力超限的情况下，能够实时地进行调绳和车槽。

5）借助质量较高的摩擦衬垫。摩擦衬垫的性能好坏跟提升机的安全性与提升能力有直接性的关系，材料质量好的摩擦衬垫的特点是弹性好、摩擦系数高、耐磨性好、机械强度高，在煤矿使用性能较高的摩擦衬垫，因为有着较高的摩擦系数，所以能够有效地防止由于钢丝绳滑动导致不平衡张力的出现。

4结论

综上所述，导致煤矿多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡有着非多的原因，然而，主要是由于钢丝绳长差与绳径差导致，在实践生产中，只要能够实施相应的预防策略，实施调绳与车槽相统一的策略就可以使得钢丝绳张力不平衡的情况消除，最终确保煤矿提升系统的稳定性、可靠性，以及安全性。

【参考文献】

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[3]刘一新. 多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡改善方法[J].山东煤炭科技，2010（2）：119-121.

【作者简介】

马帅（1984―），男，汉族，山西晋城人。2009年毕业于太原理工大学采矿工程专业，从事机电技术与管理工作，助理工程师。