淺談對提升機滾筒的改造

摘 要：對現有型號為：2JK-2.0×1.25的提升機卷筒進行改造，并使其滿足礦山安全規程[1]及提升機檢驗檢測規范[2]中對滾筒上鋼絲繩纏繞層數以及滾筒強度的要求。

關鍵詞：提升機；單層纏繞；礦山安全

1 提升機現狀及存在問題

型號為：2JK-2.0×1.25提升機是博文礦產有限公司2004年從錦州礦山機器有限公司購置的一臺提升設備，由于井深及歷史造成的原因，現鋼絲繩在滾筒纏繞的層數為兩層，在礦山安全規程以及提升機檢驗檢測規范中明確規定，豎井中升降人員的，滾筒上鋼絲繩纏繞層數為一層，為了滿足規范嚴要求及保證下井人員的安全，必須將現有提升機進行升級改造。

2 改進過程

2.1 改進設計

現有設備為單繩纏繞式雙滾筒式提升機，礦方自己提出了一個改造方法，具體是：將滾筒交鋒側的兩個擋繩板割除，用鐵板封堵其間的空間，使封堵的鐵板表面與襯墊上面平齊并實施焊接，也就是將兩個滾筒用電焊工藝拼接成一體（見圖1），此方法無疑加大了滾筒的寬度，但隨之出現了以下幾個問題，①接茬處鐵板有高于襯墊的硬棱角，切繩嚴重；容器提升及容器負荷提升時，鋼絲繩在此點受力造成對鋼絲繩的明顯磨損。②鋼絲繩進入封堵鐵板處，即開始排繩混亂、相切。③滾筒與天輪的偏角過大，加快了天輪襯墊的磨損；嚴重時天輪位置的鋼絲繩會出現跳槽事故等問題。如果更換一臺新雙滾筒單繩纏繞式提升機，造價又太高了，企業又承受不起，為了最大限度的降低企業成本，在保證安全系數的情況下，經設計研究計算，我方提出了一個比較合理的解決方案：將現有的2JK-2.0×1.25提升機的滾筒改造成JK-2.5×2.5P單滾筒式，只把滾筒、液壓站和制動系統進行更換，保留原提升機的電控系統，減速器，電機等設備（見圖2）。

2.2 實例計算

根據設計要求，改進后的提升機要滿足單層纏繞，最大靜張力，最大靜張力差，鋼絲繩偏角等技術要求，理論計算如下：

已知：提升容器罐籠自重，Q=1.7t，罐籠載重，Qz=1.5t，罐籠準乘人數6人，配重Qp=2.5t，井深H=360m，鋼絲繩直徑d=24mm，井架高度Hj=24m，滾筒直徑D=2.5m，滾筒上鋼絲繩的間距ε=0.03m，天輪半徑Rt=1.25m，井筒提升中心與卷筒軸中心的水平距離實測Ls=35.0m，卷筒軸中心與井筒水平的高差實測Co=0.5m，滾筒寬度B=2.5m。

（1）提升機最大靜張力：

最大靜張力Fjm=Q+Qz+P×（H+Hj）=40.9kN，經驗算Fjm≤[Fjm]=60kN，[Fjm]：提升機設計許用最大靜張力，經驗算滿足要求。

（2）提升機最大靜張力差：

最大靜張力差：Fjc=Q+Qz+P×（H+Hj）-Qp=16.5kN，經驗算Fjc≤[Fjc]=60kN，[Fjc]：提升機設計許用最大靜張力差，經驗算滿足要求。

2.3 調試安裝及現場測試：

提升機安裝調試完成后，需根據AQ2020-2008中的要求，進行現場測試，確認是否滿足使用。

2.3.1 制動力矩的測試：現場采用千斤頂等工具，頂制動滾筒，直到滾筒微動為止，用力傳感器測量出制動力的大小F=99.92kN，用鋼卷尺測量出力的作用半徑R=1.8m。從而計算出滾筒最大制動力矩Mzh=F×R=179.86kN·m。

2.3.2 制動力矩與最大靜力矩之比：已知，提升機最大靜力矩Mj=Fjc×（D÷2）=20.6kN·m，提升機最大制動力矩Mzh=179.86kN·m，力矩之比K=Mzh/Mj=8.7。滿足規范中K值的要求。

2.3.3 滾筒制動盤端面跳動的測試：用型號為TC-3B提升機安全性能綜合測試儀測出制動盤的端面跳動量，如圖所示：

3 結束語

經過理論設計計算以及現場安裝后測試，得到的數據及結果都非常令人滿意，我方提出的此方法對滾筒的改進也完全滿足標準及規范的要求，既減輕了生產企業的負擔也減少了人力財力的損耗，令礦方也十分滿意，而且在某種程度上也為類似難題的解決提供了一種途徑。

參考文獻

[1]國家安全生產監督管理總局.AQ2020-2008《金屬非金屬礦山在用纏繞式提升機檢驗檢測規范》[S].北京：煤炭工業出版社，2009.

[2]中國國家標準化管理委員會.GB16423-2006《金屬非金屬礦山安全規程》[S].北京：中國標準出版社，2006.