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大兴矿副井2.8m绞车平衡锤改进方案

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：崔亮亮

[导读] 摘要：大兴矿副井井筒直径8m，井深672.8m，井塔47m，在井塔上安装有一台主提升绞车为2.8m多绳摩擦轮提升机，2.8m绞车悬挂一个罐笼，罐笼平衡锤10.5t。

        （铁法能源公司大兴煤矿辽宁省调兵山市 112700）
        摘要：大兴矿副井井筒直径8m，井深672.8m，井塔47m，在井塔上安装有一台主提升绞车为2.8m多绳摩擦轮提升机，2.8m绞车悬挂一个罐笼，罐笼平衡锤10.5t。原有副井2.8m绞车罐笼平衡锤服务期限已到，现在已经更换并在原有平衡锤的基础上进行了技术改造，克服原有设计中的部分缺陷，使其在生产中更安全可靠。
        关键词：提升绞车；提升平衡锤，张力自动调节首绳悬挂装置；
        原有旧平衡锤无缓冲橡胶轮，提升钢丝绳直接与平衡锤相连，悬挂装置无自动调节装置，长久运行后，平衡锤侧由于提升钢丝绳的变形（包括弹性变形和残余变形）的影响，以及提升钢丝绳在主导向轮衬垫上的蠕动容易出现单根提升钢丝绳受力情况，给安全生产带来相应的隐患。为了消除隐患，特对新平衡锤加以完善改进。
        1.将平衡锤南北两侧加装缓冲式橡胶罐道轮
        罐道轮又称为滚轮导向装置，它是提升容器（罐笼或箕斗）的重要组成部分。滚轮罐耳在运行过程中起导向和缓冲作用，是确保提升容器沿导轨平稳运行的关键所在。旧平衡锤采用刚性罐道轮，在频繁的使用过程中，出现磨损量增大，因而使平衡锤侧与罐道之间的间隙增加，在使用过程中因侧向力产生晃动。新改造后的罐道轮克服以上缺点，缓冲式橡胶罐道轮要由滚轮、摆转臂、缓冲器、底座四部分组成。主要特点：
        一是轮轴采用橡胶密封与机械密封相结合的组合密封方式，胶圈采用高耐磨材料，安全可靠，寿命长。
        二是支架摆动销轴装有高分子耐磨轴套，使用中不产生松动现象。
        三是缓冲装置采用符合弹性体缓冲结构，性能稳定，免维护，承载能力大、运行平稳、可靠性高、寿命长、调整维修方便。
        四是可用缓冲装置来方便的调整滚轮与罐道间的位置，罐道与罐道轮滑动摩擦变为滚动摩擦，因此减少了动力消耗，降低了噪音，罐道和罐道轮的磨损也大大降低，从而提高了罐道和罐耳的使用寿命。
        五是表面防范采用镀锌刷漆新工艺，防腐防锈性能好。
        克服了原有罐道轮的相关缺陷，以液压缓冲器取代传统的缓冲结构，承载能力大、运行平稳、可靠性高、寿命长、调整维修方便。底座等零部件采用新型材料，整体结构强度更高，抗冲击性强。缓冲器复位压力小，可有效地避免滚轮与罐道产生异常碰撞。通过杠杆传递到减震筒上，同时起到导向、缓冲与稳定作用。橡胶缓冲式罐耳较好的解决了滚动轮体的密封问题。使此种罐耳在井筒淋水大、煤粉多的恶劣环境中仍能正常使用。滚轮胶轮采用新型聚胺脂材料，高耐磨，抗冲击性、弹性好，轮彀上的轴承密封采用复合密封结构。轮外衬选用聚胺脂耐磨材料后，可显著提高罐耳的使用寿命。解决了原有罐道轮磨损问题，提高了罐道轮的使用寿命，更便于日常的检修与维护，降低了噪音，保障了设备正常运转。
        2.将平衡锤提升钢丝绳连接装置改为带张力自动调节首绳悬挂装置
        多绳摩擦提升机自使用以来，钢丝绳张力不平衡是困难安全提升的一个难题。使用的钢丝绳如何达到均匀受力，增加钢丝绳和衬垫使用寿命，提高生产率，实现安全提升的重要问题。影响钢丝绳张力不平衡主要几个方面：
        2.1绳槽直径的偏差
        绳槽直径的偏差直接影响钢丝绳张力平衡问题。由于加工各种绳槽存在加工误差，其尺寸不可能完全一样，同时钢丝绳在运转过程中摩擦程度也不相同。所以绳槽直径大小必然有差别，这种差别会导致各种钢丝绳张力不平衡。
        2.2各种钢丝绳刚度的偏差
        在选用钢丝绳时要求选用同一厂家，同一批次，同一规格的钢丝绳，以保证每根钢丝绳的性能（弹性模量，弹性变形及永久变形）基本一致。但是钢丝绳的材质和加工精度不可能绝对相同。所以钢丝绳参数也不可能完全一致。因此各钢丝绳在载荷作用下，它们的弹性伸长不同，张力也不一样。
        2.3各种钢丝绳的偏差
        由于各种钢丝绳的两端都是提升装置，钢丝绳长度应该相等。但是在悬挂钢丝绳时，它们的长度不可能绝对相等，长度较短的钢丝绳拉长要长一些。因此它们之间的弹性伸长就各不相同，结果各钢丝绳张力也就不相同。
        由于以上三种原因，导致钢丝绳张力的不平衡而引起钢丝绳的严重滑动，绳槽急剧磨损，严重影响提升设备的安全运行。张力自动调节首绳悬挂装置就可以克服以上几点，通过对新平衡锤改造加装张力自动调节首绳悬挂装置，张力自动调节首绳悬挂装置其结构：
        张力自动平衡装置由楔形绳环、液压平衡系统、承力结构件三部分组成。单架装置由楔形绳环、中板、上连销轴、挡板、压板、侧板、连通油缸、连接组件、垫块、中连销轴、换向叉、下连销轴组成。中板和侧板通过挡板、压板、垫块、中连销轴和连通油缸组成抽拉扣环结构再通过上连销轴和上部楔形绳环连接，通过换向叉、下连销轴和下部容器四角板相连，多个这样的结构加上连接组件（软管、阀门、通管）形成了张力自动平衡装置。（如图1）
        工作原理：
        闭环无源液压连接式。无论是处于运动或静止时，只要各钢丝绳存在张力差，张力差大的钢丝绳通过中板、垫块、侧板、压块压缩连通油缸使连通油缸活塞杆压缩，悬挂伸长，钢丝绳的张力变小，油缸内的油液通过连通管进入张力小的连通油缸，使活塞杆往外伸长，通过垫块、中板、侧板使悬挂缩短，钢丝绳张力变大，直到每根钢丝绳的张力均相等，连通油缸运动才相应停止。通过自动调节装置有效的使钢丝绳张力自动平衡，减少了钢丝绳的断丝，钢丝绳直径减少量不大，增大了钢丝绳的安全系数，提高了提升系统的安全系数。减轻了滚筒摩擦衬垫的磨损，经济效益相当可观。由于可以自动调整张力，减少了撺绳的次数，减少了施工人员的维护工作量，提高了安全生产率，减少了危险事故发生。

        3.结语
        通过对平衡锤的改造减少了日常工人的维护，通过自动平衡装置消除了钢丝绳的偏差，使提升钢丝绳在静态，动态下实现张力平衡，有效的提高了钢丝绳的使用寿命，大大减少了测试张力，调整平衡时间，可利用检修时间对钢丝绳逐条进行调整，使工作量减小，工艺简便，不影响生产，最终解决多绳摩擦提升机钢丝绳张力平衡，为安全生产，稳定提升做出了应有的贡献。
        作者简介
        崔亮亮性别：男 1982年9月2日，2006年7月毕业于辽宁工程技术大学机械制造专业，铁法煤业公司（集团）有限公司大兴煤矿安装队队长，职称：工程师。