鋼絲繩張力平衡裝置

張 平

摘要 本文對(duì)鋼絲繩張力不平衡的原因進(jìn)行了分析，結(jié)合筆者工作實(shí)際，提出了改善各鋼絲繩張力不平衡的多項(xiàng)措施，并提出了張力測(cè)試方法。

關(guān)鍵詞 鋼絲繩；平衡；張力差

中圖分類(lèi)號(hào)TD53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）67-0122-02

生產(chǎn)實(shí)踐證明，多繩摩擦提升機(jī)的幾根鋼絲繩如果也像單繩提升那樣直接連接在提升容器上，作任何調(diào)整，便會(huì)造成幾根鋼絲繩受力不均勻。承受載荷較大的繩槽什較快地磨損，磨損較大的繩槽有時(shí)承受較大的載荷，如此反復(fù)作用，各繩槽磨損就更不均勻了。這是多繩摩擦提升的一個(gè)特殊問(wèn)題。如何使各鋼絲繩達(dá)到均勻受力，是增加鋼絲繩和襯墊使用壽命，擔(dān)高生產(chǎn)效率和安全運(yùn)行的一個(gè)重要問(wèn)題。為了解決各鋼絲繩均勻受力問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)首先了解各鋼絲繩張力不平衡的原因。

1 影響鋼絲繩張力不平衡的因素

1）繩槽直徑的偏差；

2）各鋼絲繩長(zhǎng)度的念差；

3）各鋼絲繩的剛度偏差。

通過(guò)實(shí)踐證明，對(duì)于上述3個(gè)因素必須引起足夠的重視。特別是對(duì)繩槽直系的偏差和鋼絲繩長(zhǎng)度的偏差是難以避免的，更應(yīng)加以特別重視。這樣才不至因?yàn)殇摻z繩 的張力不平衡而引起鋼絲繩的嚴(yán)重滑動(dòng)，繩槽的急劇磨損等。

2 改善各鋼絲繩張力不平衡的措施

1）為了消除鋼絲繩在使用中存在的不平衡的問(wèn)題，對(duì)平衡機(jī)構(gòu)的要求必須滿(mǎn)足下列3點(diǎn)：

（1）能自動(dòng)調(diào)整鋼絲繩的張力

（2）結(jié)構(gòu)本身的阻力不大，動(dòng)作比較靈活；

（3）調(diào)整行程要適應(yīng)張力平衡條件的需要。

對(duì)于多繩摩擦提升的平衡機(jī)構(gòu)，目前來(lái)說(shuō)有以下4種：

（1）平衡桿式平衡機(jī)構(gòu)

在多繩摩擦提升的平衡機(jī)構(gòu)中，采用最多的是平衡桿式。鋼絲繩張力分配理論研究與實(shí)驗(yàn)證明，采用這種平衡機(jī)構(gòu)時(shí)，個(gè)別鋼絲繩受力過(guò)載不會(huì)超過(guò)10%~15%。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕。其缺點(diǎn)之一就是對(duì)深井提升來(lái)說(shuō)調(diào)整距離嫌小，這是因?yàn)槭艿礁麂摻z繩之間的間距限制，平衡桿的長(zhǎng)度不以隨意增大。但在鋼絲間距不變的條件下，改變平衡桿在容器上的布置位置，也可以使平衡桿的調(diào)整距離增加一倍或更多一些。

（2）角桿式平衡機(jī)構(gòu)

這種平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明，鋼絲繩受力平衡的程度，決定于杠桿的長(zhǎng)度及其旋轉(zhuǎn)角度。當(dāng)α=180°時(shí)，其平衡特性與平衡桿式平衡機(jī)構(gòu)基本相同。

（3）彈簧式平衡機(jī)構(gòu)

這種平衡機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受鋼絲繩根數(shù)限制，能減少鋼絲繩在提升機(jī)構(gòu)起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力。這種機(jī)構(gòu)主廣泛應(yīng)用于電梯提升中和井深不大于300mm的豎井中。

（4）液壓式平衡機(jī)構(gòu)

這種平衡裝置的優(yōu)點(diǎn)是：鋼絲繩受力能完全平衡力；具有較大的調(diào)整行程；任何根數(shù)的鋼絲繩以及任何間距均適用。其缺點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)復(fù)雜；重量較大。幾年來(lái)在我國(guó)各礦井的使用效果較好，其具體結(jié)構(gòu)，將在后面詳述。

綜上所述，這幾種平衡機(jī)構(gòu)都有一個(gè)共同特點(diǎn)，就是使受張力較大的鋼絲繩自動(dòng)關(guān)減小其彈性變形，同時(shí)把張力傳給其余幾條受力較小的鋼絲繩，使各鋼絲繩的張力達(dá)到平衡，只不過(guò)各有其不同的傳力方式而已。

2）定期調(diào)整鋼絲繩張力差

定期調(diào)整鋼絲繩的長(zhǎng)度，使張力的大的放松一些，張力小的拉緊一些。目前常見(jiàn)的調(diào)整鋼絲繩長(zhǎng)度的調(diào)繩器有以下3種：

（1）墊塊式調(diào)繩器

這種調(diào)繩器用減少或增加墊塊的數(shù)量來(lái)增長(zhǎng)或縮短鋼絲繩長(zhǎng)度，

這種調(diào)繩器在國(guó)內(nèi)外均有使用。其缺點(diǎn)是：每次調(diào)繩長(zhǎng)度只能是楔塊厚度的倍數(shù)，因而調(diào)繩效果不理想，其次是增減墊快比較困難。

（2）螺旋式調(diào)繩器

螺旋調(diào)繩器的操作比墊快式方便，而且可以進(jìn)行微量的調(diào)節(jié)。其缺點(diǎn)是螺桿有可能因銹蝕而不能旋動(dòng)。因此應(yīng)經(jīng)過(guò)防銹層處理為好。

（3）螺旋液壓式調(diào)繩器

螺旋液壓式調(diào)繩器利用油缸和螺旋的綜合作用以克服螺旋式調(diào)繩器存在的缺點(diǎn)。

這種調(diào)繩裝置的特點(diǎn)：一是用螺旋調(diào)整繩長(zhǎng)，精確度高；二是利用液壓平衡原理能保證調(diào)繩后鋼絲繩的張力平衡；三是跳繩時(shí)，因由壓力油承受鋼絲繩載荷，所以調(diào)繩操作也迅速方便。

如將所有液壓缸內(nèi)的活塞用油壓頂?shù)街虚g位置，油路系統(tǒng)充滿(mǎn)油后，關(guān)閉油路閘門(mén)，把圓螺母退到螺桿末端，就能實(shí)現(xiàn)提升過(guò)程中各鋼絲繩張力自動(dòng)平衡。

上述三種鋼絲繩，都有它們本身的最大跳繩距離。例如螺旋液壓式調(diào)繩器的最大調(diào)繩距離不能超過(guò)其活塞的行程，一般約400mm。如果超過(guò)其本身的最大跳繩距離時(shí)，就要利用懸掛裝置上面的楔形繩卡進(jìn)行竄繩。楔形繩卡左右兩側(cè)有擋板，前后有夾板、中間有楔子，提升鋼絲繩從一側(cè)穿入繩后，繞過(guò)楔子下部圓環(huán)端，再?gòu)牧硪粋?cè)穿出。鋼絲繩承受拉力后，楔子上移，便自動(dòng)卡緊鋼絲繩。承受壓力越大?？ňo力也越大。跳繩使用手動(dòng)起重葫蘆，把提升容器稍稍提起，先解除鋼絲繩的拉力，然后利用頂絲桿，將楔子向下頂桿，楔子與擋板間的間隙便增大，鋼絲繩就能隨意竄動(dòng)。這種楔形繩卡安全可靠，操作方便。

3）采用彈性摩擦襯墊

當(dāng)采用彈性較大的摩擦襯墊，在很大程度上，可以改善鋼絲繩的張力不平衡。其原理是當(dāng)某根鋼絲繩張力增大后，該鋼絲繩壓向襯墊的壓力也增大，因而壓縮彈性襯墊使其繩槽直徑減少，鋼絲繩張力也隨之減小，我國(guó)制造的聚氨基甲酸脂橡膠摩擦襯墊具有較好的彈性，目前在礦井中已經(jīng)廣泛使用。

3 張力的測(cè)試方法

當(dāng)采用定期調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)度以調(diào)整張力差時(shí)，必須知道個(gè)繩中的張力大小，以便當(dāng)張力差達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了測(cè)知張力，可在各繩的連接裝置上安設(shè)測(cè)力計(jì)定期進(jìn)行測(cè)定。也可以利用測(cè)量鋼絲繩“回波”時(shí)間來(lái)測(cè)量各鋼絲繩的張力差，這個(gè)方法簡(jiǎn)易可行。

4 結(jié)論

從上面的分析中可以看到，在影響多繩提升鋼絲繩張力平衡的三個(gè)因素中，采用四種不同的辦法解決不平衡問(wèn)題，取到了重要的作用。并在河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司下屬鶴壁煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司二礦、三礦、中泰礦業(yè)、五礦、六礦、八礦、九礦、十礦、鶴安礦業(yè)等所屬礦井的主井和副井都有所使用，并且取得良好的效果，特別是對(duì)于連接裝置沒(méi)有調(diào)繩裝置沒(méi)有調(diào)繩油缸而僅靠三角板平衡的多繩系統(tǒng)，換繩方案是解決這一問(wèn)題的根本，采用彈性摩擦襯墊的方法，是控制其平衡的唯一方法。

參考文獻(xiàn)

[1]楊紅濤.多繩摩擦提升系統(tǒng)鋼絲繩張力的平衡問(wèn)題[J].蘭州工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2002(1).

[2]姚文斌，劉北辰.起重機(jī)提升鋼絲繩張力測(cè)力傳感器的研究[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2001(3).