多绳摩擦提升机首绳快速换绳装置研究

张国柱

(大同煤矿集团公司 同家梁矿，山西　大同　037025)



多绳摩擦提升机首绳快速换绳装置研究

张国柱

(大同煤矿集团公司 同家梁矿，山西大同037025)

分析了提升机原换绳装置在应用过程中存在的缠绕、换绳速度慢等问题，并引进和使用了BHS型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置，通过对换绳方法的分析并结合实际，确定使用绞车法换绳，研究了快速换绳工艺及采取的措施，在提升机换绳应用过程中，提高了换绳效率，缩短了换绳时间，提高了换绳的安全性，取得了良好的效果。

多绳摩擦提升机；首绳快速换绳装置；绞车法；新绳带旧绳

多绳摩擦提升机主要用于矿井主副井中，提升人员、运送相关材料设备和运输煤炭等。随着煤炭工业的不断发展，矿井煤炭产量逐渐增加，这对多绳摩擦式提升机提出了更高的要求，需要每隔一定周期(一般不超过2年)对其进行首绳更换，在实际换绳过程存在一些问题，如新旧绳的缠绕问题，换绳速度较慢，影响了矿井高效生产，这主要是首绳换绳装置不能满足快速换绳要求所致。因此，本文结合王村矿副立井提升机实际，研究首绳快速换绳装置，对保证矿井安全高效生产具有十分重要的意义。

1　矿井提升机钢丝绳应用概况

现有换绳装置在应用过程中存在一些问题，如更换过程时的缠绕问题，速度慢，影响了矿井生产进度等，经研究论证，拟采用BHS型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置来替换原有换绳装置，以满足副立井检修的需要。实践证明，该型号首绳快速换绳装置应用效果良好。目前，同煤集团下属各矿均采用了这种首绳快速更换装置。

2　首绳快速更换方法

随着换绳的不断进行，很多矿井探索了多种换绳方法，常用的首绳更换方法主要有以下两种：

2.1绞车法

绞车法在换绳中较为常用，也具有很多优势，它的主要驱动是由多绳摩擦提升机绞车来实现的。通过控制滚筒操作，实现正反转，而后在上天轮下方设置板卡，板卡间距为5～10 m. 首先，对新钢丝绳进行盘支，以实现被动释放新绳。然后，采取人工的办法，将新钢丝绳导入下天轮、滚筒、上天轮，这一工作是通过定滑轮来完成的。接下来，把新钢丝绳绳头放到井口，并将罐笼提升至井口，再将绳头固定到罐笼顶部的桃形环上方，此时，要保证绳头具有一定的长度。采用板卡或U形卡将每根新钢丝绳固定在旧绳上，其固定形式一般有两种：1) 左右捻相同。2) 左右捻相反。在滚筒的转动过程中，新钢丝绳与旧钢丝绳进入对码井筒，同时，应每隔一定距离打板卡，以保证新旧钢丝绳紧紧贴在一起。对码罐笼或箕斗随着滚筒的旋转，与井底面接触时，新钢丝绳也达到了最大长度，到达了井底水平，此时滚筒停止，并采用导链来完成罐笼或箕斗的固定工作，这一工作分别在井口和井底水平同时完成，然后，将桃形环中的旧绳取出，并作为新绳头，并将其装入楔形环，此时为避免坠入井底，应采用导链控制新绳。若所有钢丝绳都与罐笼或箕斗完成衔接工作，则对绞车滚筒进行反转，此时新钢丝绳受到一定的拉力，但由于板卡的作用，新钢丝绳的运动可很好地将旧绳带出来。这一换绳方法可有效进行提升机换绳工作，但在应用中也发生过安全事故，如旧绳坠入井底，造成设备的损坏和工作人员的受伤。

2.2稳车法

稳车法所使用的换绳工具为稳车，它同样可实现快速而有效的换绳。该方法首先处理新钢丝绳，即将新钢丝绳缠到稳车上，而后，在距立井口一定位置打地基，以固定稳车。稳车的数量是根据钢丝绳的数量而定的，一般稳车的数量与钢丝绳的数量一样，各稳车要同时同步进行工作。这种换绳方法在新建矿井应用较多，因为它可快速、安全实现对多绳摩擦提升机的新绳披搭，但对安装有较高的要求，需要由专业的安装操作人员来完成安装调试工作。安装之前，应确定钢丝绳与罐笼或箕斗的重量之和，再通过与安全系数的乘积来确定最终的重量，并根据稳车数量，确定每台稳车的承重。在新钢丝绳与罐笼或箕斗一块进入井筒的过程中，应停止向提升机供电，使滚筒做自由旋转运动。这一方法所使用的稳车一般具有较高的安全系数吨位，安全性较高，但同样也需要采取人工的操作，需要较长时间，劳动强度较大。由于这些稳车是由多人操控的，因此，稳车的操作同步性较差，这会引起一系列问题，如每根新钢丝绳具有不同的松紧度，造成一定的磨损破坏和受力不均问题，严重时易引起罐笼侧翻。由于罐笼或箕斗在运动过程中具有很大的动量，因而操控难度较大，一旦发生侧翻问题，就会酿成严重的安全事故。

经过对两种换绳方法的分析，结合该矿矿井提升机实际，拟采用绞车法。

3　快速换绳装置组成及工艺

3.1结构组成及原理分析

BHS-4×44/530L型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置是一种较为简单的换绳系统装置，主要由以下几部分组成：防跑绳装置，行走机构，导向轮、底座，液压站及电控箱。其组装示意图见图1.

图1　装置组装示意图

该装置可实现快速更换提升机钢丝绳。同时，对于调节夹紧力也具有较好的优势，其送绳机构采用的控制模式为交叉闭锁控制方式，这一控制模式保证了提升机换绳时的安全性和稳定性，提高了换绳效率。此外，还能对换绳速度进行实时记录和检测，一旦超速，可自动实行紧急保护措施。该装置换绳采用了PLC控制方式，同时具有手动和自动控制两种方式。

3.2工艺措施

1) 将2个罐笼分别停在井口和井下，具体位置图见图2.

图2　提升机罐笼停靠位置图

2) 对井底和井口的2个罐笼进行穿绳，并完成对其的支撑工作，示意图见图3.

图3　提升机罐笼穿绳及支罐示意图

3) 对于井下罐笼，在其上方设置分绳装置，即设置分绳器，示意图见图4.

图4　分绳器安装示意图

4) 将新钢丝绳与旧钢丝绳进行连接，具体步骤为首先让新绳通过换绳装置，再通过钢丝绳卡来完成新旧钢丝绳的连接工作，示意图见图5.

图5　新旧绳连接示意图

5) 进行旧钢丝绳的切割工作，具体步骤为首先切割井口罐笼处的钢丝绳，然后切割井底罐笼处的旧钢丝绳，但在此之前，应下放一定距离的新绳1～2 m为宜，这样可避免钢丝绳松弛后的安全隐患，提高了割井底钢丝绳的安全性。示意图见图6.

图6　井口及井口割绳示意图

6) 下放新钢丝绳工作结束后，旧钢丝绳与罐笼脱离，而后只需将绞车的盘闸打开，此时绞车不运行，再进行新钢丝绳下放工作，这是通过多绳摩擦提升机换绳装置来完成的，同时还应进行旧钢丝绳回收工作。

7) 完成新钢丝绳下放后，要保证井底和井口处的钢丝绳具有一定的长度，以作为绳头使用。

8) 进行试车和调绳工作，若反馈出问题，则进行相应改进。

3.3快速换绳工艺特点

通过PLC和“新绳带旧绳”实现了快速、安全、高效更换钢丝绳工作，换绳工作具有连续性，这主要是通过加紧机构实现的。换绳装置中安装了防跑绳装置，该装置具有安全自锁功能，其工作方式为“液压松闸、弹簧抱闸”，可实现超速情况下的保护功能。

4　效益分析

通过采用BHS-4×44/530L型首绳快速更换装置对提升机进行了首绳更换工作，本型号快速换绳装置可同时完成该矿提升机的首绳更换工作，换绳效率明显高于其他换绳装置，减少了人工操作，工艺流程简单。此外，也较好地避免了换绳过程中的缠绕等问题。采用该快速换绳装置大大缩短了换绳时间，安全性较高。

5　结束语

通过采用BHS-4×44/530L型首绳快速更换装置对该矿提升机进行首绳更换工作，获得了良好的效果，既避免了换绳过程中出现的缠绕等问题，提高了换绳效率，又加快了换绳的速度，提高了换绳的安全性。但该换绳装置在应用过程中还存在一些问题，如员工在操作时不了解该换绳装置的工作原理和不遵守装置的操作规程，因此，应加强员工的培训。

[1]刘彦雄.多绳摩擦提升机首绳快速更换装置及其应用[J].山西焦煤科技，2013(12)：51-53.

[2]张晓虎.多绳摩擦提升机首绳快速更换装置在清水营煤矿的应用[J].山西煤炭,2013，33(10)：69-71.

[3]陈继勇,刘德伟.多绳摩擦提升机首绳快速更换新工艺应用[J].煤炭与化工，2014，37(9)：83-85.

Study on Head Rope Quick Changing Device in Multi Rope Friction Hoist

ZHANG Guozhu

Analyzes the problems of original hoist rope changing device in the process of application such as twining, slow rope changing speed and so on. Introduces and uses BHS type multi rope friction hoist head rope quick changing device. By analyzing the method of replacing rope and combines with the actual situation, determines using the method of winch. Studies on the quick changing rope technology and measures. In the process of application, it improves the efficiency of changing rope, shortens the time of changing rope, increases the security, achieves good results.

Multi rope friction hoist; Head rope quick changing device; Winch method; New rope pulling old rope

2016-04-12

张国柱(1975—)，男，山西大同人，1997年毕业于北京煤炭工业学校，助理工程师，主要从事煤矿运输方面的技术工作

(E-mail)shamoshuishoulmq@163.com

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1672-0652(2016)05-0025-03