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多绳摩擦提升钢丝绳不平衡张力问题的解决

摘要:随着我国国民经济的发展,煤炭的需求量日益增长,煤矿向深部开采,采用多绳提升绞车的矿井将越来越广泛,由于张力不平衡造成钢
丝绳过早磨损和报废,甚至发生断绳事故也时有发生。因此如何准确地测出每根钢丝绳的张力值,并及时对不平衡状况给予调整对确保提升安全是
至关重要的。
关键词:多绳摩擦;提升钢丝绳;不平衡张力问题
 
随着我国国民经济的发展,煤炭的需求量日益增长,煤矿向深部开采,采用多绳提升绞车的矿井将越来越广泛,据不完全统计,全国已超过200台以上。多绳提升系统与缠绕式提升系统相比有许多优点。但多绳提升也相应地存在着较难解决的技术问题。其中多绳提升张力不平衡问题尤为突出。由于张力不平衡造成钢丝绳过早磨损和报废,甚至发生断绳事故也时有发生。1981年北票矿务局台吉矿4绳提升断1根;鸡西矿务局滴道矿新悬挂18小时的4根绳断了2根等事故均属于钢丝绳张力不平衡所造成的,这样直接影响了多绳提升系统的安全运行。因此如何准确地测出每根钢丝绳的张力值,并及时对不平衡状况给予调整对确保提升安全是至关重要的。

根据多绳提升的有关规定,如其中一根钢丝绳超限,则必须全部更换。据用户反映,钢丝绳由于张力不平衡引起过早报废的现象比较严重。 《煤矿安全规程》o4版(以下简称《=规程》)第403条规定摩擦提升钢丝绳使用期限不超过两年,而有的矿井仅半年就须更换新绳,浪费了大量的人力和物力。

测定钢丝绳不平衡张力有一些较传统的方法,如标记法、振动法、弹簧称法。但这些方法不直观,不精确,人为因素比较多。7O年代初期国外开始了张力仪的研制工作,并有了较大的改进和发展,如西德GHH公司研制的槽环式应变测力计和感应式张力仪;原苏联库兹巴斯煤矿的I、II、III型应变测力计及OHK一25、OHK-45应变测力计;瑞典ABB公司研制的HAMA、HAMB动态张力测定仪等。我国从8O年代初开始研制张力仪,在短短几年中先后研制成运用磁弹效应原理的F44型张力仪;运用应变力原理的Qs—zc型钢丝绳张力仪和RTc—A、RTc—B、RTc—c型静、动态钢丝绳张力测定仪。这些用张力仪测量钢丝绳不平衡张力的方法克服了以往传统方法的缺点,可操作性强,但是与目前普遍使用的自动平衡联结装置相比还是存在操作复杂的不足。下面就标记法、RTC系列钢丝绳张力仪测定法与自动平衡联结装置加以比较:

1标记法
 

 图1六步序法步骤示意图

标记法是在国内、外无测力计问世时调节多绳提升钢丝绳不平衡张力的主要方法。《忱程》执行说明中规定的六步序法就是标记法在测定中必须遵循的,其步骤如图1所示。
《规程》中还规定了各钢丝绳为满足其中第423条规定的“任一根提升钢丝绳的张力同平均张力之差不得超过±10%” 的检验公式如下:
Ah=0.3L.+0.07L2(1)
式中3L.一提升容器在井口卸载位置时,从容器连接装置的上端到驱动轮切点之间钢丝绳长度,mill;
L2一提升容器在井底装载位置时,从容器连接装置的上端到驱动轮切点之间的钢丝绳长度,mm;
△h——标记法测出的各绳最高与最低标点位移之差值,mm。

如果标记法的第四步的最大高差Ahmax不超过Ah值时(如图l中4所示),说明各钢丝绳的张力差没超过±lO%的范围。如果Ah—max>Ah时,则各钢丝绳的张力差超过了±10%的规定,这时就应调节各绳的张力,使之达到平衡。由于钢丝绳在摩擦衬垫上的滑动直接影响测定的成败,而钢丝绳滑动现象在实际T作中却经常发生。因为标记法的记号是做在钢丝绳上的,所以只要钢丝绳打滑,该方法的测定值就会不准确。其次。根据公式(1)检验标记法测出的各钢丝绳间位移高、低差值Ahmax是否超过了Ah的方法,也存在一定的问题,钢丝绳最大张力差不仅与k、L有
关,而且与滚筒直径、钢丝绳横断面、载荷大小有关。例如两台不同直径的绞车,只要k、L相同,其Ah就是定值。而实际上绞车直径不同,提升一个循环,回转的圈数也不同,钢丝绳张力也不同。可见公式本身不能完全反映际情况。另外,采用此方法步骤繁琐,调整周期长(一般需调整1h),这样就会给现场检修带来不必要的麻烦。

2 RTC系列张力仪测力法
这种方法借助于应变测力原理,把应变片贴在双剪切梁式轴销式测力传感器4个剪切面上.并接成全桥形式。轴销式测力传感器连接装置代替原连接调绳器与四连板之问的连接叉,直接串接到钢丝绳中,张力信号通过接成全桥式应变片的电阻值变化输出的不平衡电压信号,经数字采集、微机处理后,由显示器和微型打印机输出每根钢丝绳的张力值(其原理如图2所示)。
   
图2 张力仪方框图

运用RTC系列张力测定仪所测得的张力值和张力差的百分值,再结合“计算绳槽半径偏差平均值”的方法,计算出最大绳槽半径应车削量,通过这种跳绳技术就能够及时调整各绳之间的张力值,使其达到平衡。此种测力方法直观,易操作,精确度高,测试周期短(一般只需30rain)。且不受钢丝绳在衬垫上打滑等因素的影响,当需要测量各绳张力时,通过调节传感器连接装置。使传感器受力,开动绞车,运行一个周期后,张力测定仪就会准确地测出各阶段各钢丝绳的张力值。


3 自动平衡联结装置
目前以上几种方式均已不采用了,都采用自动平衡联结装置(一泵四缸张紧装置),此种装置操作简单,可自动达到四绳张力平衡状态,测试周期极短(一般只需l0min) (其原理如图3所示)。

即:F1=F2=F3=F4=S·P
   
图3自动平衡联结装置
F1、F2 、F3, F4为四根绳张力,S为四缸活塞面积,P为泵的压强。

综上所述,多绳提升中钢丝绳张力不平衡的问题是很突出的,但是通过使用自动平衡联结装置,就能够轻而易举的使各绳张力达到平衡状态,达到延长钢丝绳使用寿命,从而避免因钢丝绳张力超差而引起的断绳事故发生。
《摩擦提升钢丝绳不平衡张力问题的解决》2012-6-15 12:18:22 拖飞宝 浏次数

 




















系方
式:
010
8
0
9
0
6
2
8
9

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