矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术探析

摘 要：近年来，多绳摩擦提升机广泛应用于矿山立井提升中，在生产过程中钢丝绳打滑事故时有发生，文章简要介绍了多绳摩擦提升机的传动原理，详细分析了提升钢丝绳打滑的原因并提出了相应的预防打滑的技术措施，对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑具有一定的借鉴意义。

关键词：多绳摩擦；钢丝绳；主导轮

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.072

0 引言

多绳摩擦提升机由于具备体积小、重量轻、提升能力大、安全系数高等优点，因此被广泛应用于煤矿和非煤矿山的立井提升中。多绳摩擦提升机的工作原理为利用钢丝绳与主导轮摩擦衬垫之间的摩擦力来传递动能，完成对物体的升降任务。现实生产過程中往往会发生因摩擦力不够而引起的钢丝绳滑动现象。提升机一旦出现钢丝绳滑动现象不仅会影响矿井的正常生产，甚至还会造成人员伤亡，因此对矿用多绳摩擦提升机钢丝绳防滑技术进行研究对实现矿井的安全生产具有非常重要的意义。

1 多绳摩擦提升机传动原理

如图1所示，提升钢丝绳自由缠绕在主导轮上，主导轮轮间隙放有摩擦衬垫，共有两个提升罐笼，分别悬挂在钢丝绳的上下两端，提升罐笼的两端均挂有尾绳，用来保证提升罐笼的平衡性。在提升过程中提升罐笼的自重及提升物体的重量产生向下的拉力，使钢丝绳紧紧的压在主导轮的摩擦衬垫上。当驱动电机带动主导轮正向或者反向转动时，钢丝绳和主导轮衬垫之间会产生很大的摩擦力，提升容器随着摩擦力方向不同实现物料的提升和下降。

设上升一侧的钢丝绳拉力为Fs，下降一侧钢丝绳的拉力为Fx，则根据欧拉公式可以得出 ：，式中为钢丝绳和主导轮摩擦衬垫之间的摩擦系数，为钢丝绳在主导轮上的围包角。其中，提升钢丝绳和摩擦衬垫之间的摩擦系数是由衬垫的材质决定的。

2 提升钢丝绳滑动原因分析

（1）在生产过程中，为了保证矿井生产能力和经济效益，很多矿山企业尤其是私人小矿井人为增加提升机提升重量，导致提升罐笼长期工作在超载的状态下，或者两端的罐笼负载相差很多，这样极易造成钢丝绳静张力差超过摩擦力极限值而产生滑绳。

（2）钢丝绳的摩擦力大小绝大多数因素取决于摩擦衬垫的质量，如果使用了质量相对较差的摩擦衬垫或者在钢丝绳表演涂抹了润滑油，这样将大大降低了钢丝绳和衬垫之间的摩擦系数，造成滑绳现象的发生。

（3）工人在实际操作过程中的失误也很容易造成滑绳事故，如向井下运输重物时，速度过快，提升重物时，提前敞开制动手柄，这些都可能引起滑绳事故。

（4）调绳装置故障。调绳装置在油压过低或者漏油的情况下将起不到调绳的作用，不能有效的调绳，这样钢丝绳的长短不一样，钢丝绳之间的受力也不同，最短的一根钢丝绳受力最大，受力不平衡，最短的那根钢丝绳将引起一定程度的滑绳，这种现场主要出现在罐笼提升开始或将要结束的时候。

（5）在北方冬季极端恶劣的情况下，气温骤降，造成钢丝绳和主导轮上面结冰也会造成滑绳现象的发生。

3 提升钢丝绳防滑技术措施

（1）选用质量较好，摩擦系数高的摩擦衬垫。目前国内主要采用聚氯乙烯和聚氨脂橡胶为主要材料的摩擦衬垫，这两种材料的衬垫摩擦系数均能高于0.2，保证提升钢丝绳摩擦力达到规范要求。

（2）提高围包角的度数。当主导轮直径大于两提升容器中心距时，可增加导向轮来提高围包角的度数，通常可以增加至195°左右。但是导向轮安装后会使提升钢丝绳产生反向弯曲，影响钢丝绳的使用寿命。

（3）增加容器自重，严格限制提升物重量。在罐笼的结构框架上设置配重来增加容器自重，提高摩擦力。并应在生产过程中应制定严格规范要求，做到不超标准提升或下降物料，杜绝人为因素造成的打滑现象。

（4）保持钢丝绳外表清洁。在使用新钢丝绳前，一定将表面油膜清洗干净，清洗油膜时，可采用柴油或者专用清洗剂也可以直接用蒸汽吹干后用纱布擦拭。在钢丝绳的使用过程中不得向钢丝绳上涂抹松香之类的降低摩擦系数的物品，如需对钢丝绳进行必要的养护可采用专业的增摩脂，这样不仅可以起到养护钢丝绳的作用还可增加摩擦力。

（5）加强管理和井口保温。在日常生产中应当采取适当措施尽量减少井口内的淋水，以免侵蚀钢丝绳，在冬季做好井口保温措施，避免钢丝绳和主导轮因结冰和打滑。

（6）增设二级制动装置。为保证安全制动时减速度不至过大，可以先施加一部分制动力矩，使提升系统减速度满足防滑要求。停车后，再施加上其余部分制动力矩，，在两级制动力矩的作用下，使安全制动力矩倍数不小于3。

（7）增加保护装置，提前预警。分别在导向轮和主导轮上安装脉冲编码器，当出现钢丝绳打滑现象时，主导轮和导向轮上的脉冲编码器发出的脉冲信号不同，控制系统根据预先设置好的程序发出制动指令，避免滑绳事故的发生。

4 结语

在立井矿山企业生产过程中必须重视重载提升加速度和重载下放减速阶段的钢丝绳防滑问题，主要从提高钢丝绳和主导轮摩擦衬垫之间的摩擦系数和钢丝绳在主导轮上的围包角入手，选用摩擦系数大的衬垫并结合日常安全规范管理，坚决杜绝因人为原因造成的滑绳事故的发生，确保矿井的安全生产。

参考文献：

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作者简介：饶红斌（1973-），男，河南灵宝人，大专，机械助理工程师，从事机电设备管理工作。endprint