新型尾绳防扭结分绳装置的设计

创新者：张丽珍 董祖伟

基于尾绳扭结问题的研究分析，针对现有分绳木式防扭结装置存在的问题，提出了采用辊子式分绳装置的设计理念，设计并改进了新型尾绳防扭结分绳装置。该新型装置不仅可以更有效的防止尾绳扭结，同时可以很好的保护尾绳，避免尾绳拉伤。

在多绳摩擦式平衡提升系统中，平衡用尾绳虽然不承受提升载荷，但在提升系统中占据着至关重要的位置。它不仅可以平衡传动力矩，而且可以防止钢丝绳在摩擦衬垫上打滑。如果尾绳出现故障，同样会影响提升系统的正常运作，从而造成停产甚至更大经济损失。其中断绳事故是常见的最严重的尾绳故障，实践证明，多绳摩擦式提升系统中造成断绳事故的主要因素之一就是尾绳扭结，且尾绳的扭结多发生在尾绳环处。因此如何在尾绳环处有效的设置防扭结分绳装置，长期以来一直是人们关注的焦点。

尾绳扭结产生的原因

所谓平衡尾绳的扭结，包括单根尾绳在尾绳环处自身的扭结及同容器上的其他平衡尾绳之间的扭结。造成尾绳扭结的原因主要有：①尾绳两端分别悬挂在两个容器的下部，自然悬垂状态下呈U 字形，在运行时越靠近U 字形的下部越易扭结在一起；②受井筒条件的局限，在多绳摩擦式平衡提升系统中多条尾绳并排排列在一个狭小的空间里，加之运行时的摆动、颤抖等也容易造成钢丝绳之间的扭结；③由于卡罐、过卷等原因造成的提升机紧急制动，从而引起的尾绳大幅度摆动而扭结在一起。

现有尾绳防扭结分绳装置存在的问题

目前矿上现有的分绳装置大多还是分绳木式的。其结构简图如图1 所示。由简图可以看出，该装置存在以下问题：①该分绳装置只是将尾绳环两端的尾绳分开，有一定的分绳作用，但并没有将并排的几根尾绳相互隔开；②且该分绳装置采用的分绳木是通过螺栓固定在底梁上的，当尾绳与分绳木发生碰撞时，其相互之间是滑动摩擦，不但摩擦阻力大，而且容易拉伤尾绳。实践证明，该装置的现场使用效果并不是很理想。为此我们设计了新型尾绳防扭结分绳装置。

新型尾绳防扭结分绳装置的设计

新型尾绳防扭结分绳装置结构设计

针对现有分绳装置存在的问题，我们设计了新型尾绳防扭结分绳装置，其简图如图2 所示。该装置采用辊子式分绳装置，具有以下优点：①可以将并排的几根尾绳相互隔开，更好的避免了尾绳之间的相互扭结问题；②用可以绕轴转动的辊子代替固定的分绳木，当尾绳与辊子发生碰撞时，其相互之间是滚动摩擦，可以大大的降低摩擦阻力；③辊子材料采用阻燃聚氨酯，该材料为耐磨高分子材料，当尾绳与辊子发生碰撞时，可在很大程度上减少对钢丝绳的拉伤损坏。

图1 分绳木式尾绳防扭结装置

图2 新型尾绳防扭结分绳装置

图3 改进后的新型尾绳防扭结分绳装置

新型尾绳防扭结分绳装置结构改进

辊子式尾绳防扭结装置虽然解决了分绳木式尾绳防扭结装置带来的问题，但同时也带来新的问题：①沿尾绳排列方向的辊子很长，一般在1.8m 左右，棍子轴的轴径一般为50mm，该轴在其自重和辊子的重力长期作用下容易变形；②当尾绳与辊子碰撞时，该长轴及辊子会产生大的摆动和颤动。为了解决这一问题，需加强轴的刚度，最好将该长轴分割成几个短轴，但受尾绳间距一般很小的限制，分割成几个短轴的方案往往布置不开。为此，最终采取的解决方案是通过在长轴上加辅助支承的办法来提高长轴的刚度。其改进后的结构简图如图3 所示。改进后分绳装置不仅具有新型尾绳防扭结分绳装置的优点，而且克服了新型尾绳防扭结分绳装置带来的问题。

结语

尾绳扭结是造成断绳事故的主要因素之一，因此如何有效的设置防扭结分绳装置是至关重要的。本文针对现有分绳木式分绳装置存在的问题，提出辊子式分绳装置的设计理念，该新型尾绳防扭结分绳装置不仅克服了现有分绳装置存在的问题，可以更有效的防止尾绳扭结，同时可以很好的保护尾绳，避免尾绳拉伤。