圓尾繩斷繩保護(hù)裝置的研制

摘 要：當(dāng)圓尾繩在旋轉(zhuǎn)器根部斷裂時(shí)，圓尾繩斷繩保護(hù)裝置承接斷裂尾繩，形成一套新的尾繩懸掛裝置，可避免斷裂尾繩落入井筒，保護(hù)井筒設(shè)施，從而提高提升系統(tǒng)的安全性。文章介紹了該保護(hù)裝置的工作原理，并在此基礎(chǔ)上闡述了其關(guān)鍵部件包括緊固裝置、承接裝置及拉桿等的具體實(shí)施方法和計(jì)算模型；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用表明，裝置能夠達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)其基本功能。

關(guān)鍵詞：圓尾繩；保護(hù)裝置；拉桿

引言

在摩擦式提升系統(tǒng)中，圓尾繩通過(guò)圓尾繩懸掛裝置與容器底部相連。根據(jù)相關(guān)規(guī)定[1、2]，安裝圓尾繩懸掛裝置時(shí)，需在尾繩端部澆注巴士和金；為此尾繩需要打散，酸洗并折彎。由于井筒內(nèi)環(huán)境惡劣，尾繩酸洗處容易腐蝕，從而導(dǎo)致尾繩斷裂，圓尾繩斷裂事故多在此處發(fā)生[3、4]；一旦尾繩落入井筒內(nèi)，將嚴(yán)重?fù)p壞井筒設(shè)施，并使尾繩報(bào)廢，造成重大提升事故。圓尾繩斷繩保護(hù)裝置（以下簡(jiǎn)稱“尾保裝置”）能夠在尾繩斷裂后，承接斷裂尾繩，形成一套新的尾繩懸掛裝置，保證提升系統(tǒng)短時(shí)正常運(yùn)行，從而保護(hù)斷裂尾繩及井筒設(shè)備，有效避免此類安全事故的發(fā)生。

1 圓尾繩斷繩保護(hù)裝置的基本結(jié)構(gòu)

尾保裝置主要由連接頭1、緊固裝置3、拉桿4及承接裝置5組成，如圖1所示。安裝時(shí)，使用連接頭2替換原尾懸裝置的連接頭，與提升容器底部相連；緊固裝置與尾繩牢固連接，并于承接裝置之間留有一定的間隙。

在正常提升過(guò)程中，原尾懸裝置中的旋轉(zhuǎn)器2作用不變，用于釋放提升過(guò)程中尾繩產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)應(yīng)力；此時(shí)，緊固裝置隨尾繩旋轉(zhuǎn)，但是承接裝置和主拉桿都不參與提升。當(dāng)尾繩在旋轉(zhuǎn)器根部斷裂時(shí)，緊固裝置（夾緊斷裂尾繩）跌落至承接裝置上，尾繩重量通過(guò)緊固裝置-承接裝接-拉桿-連接頭傳遞至容器底部，此時(shí)承接裝置的旋轉(zhuǎn)功能發(fā)揮作用，用于釋放尾繩旋轉(zhuǎn)應(yīng)力，從而形成一套新的懸掛系統(tǒng)，可以保證提升系統(tǒng)短時(shí)正常運(yùn)行。

2 裝置的設(shè)計(jì)及實(shí)施

2.1 緊固裝置的設(shè)計(jì)

緊固裝置主要由壓板、卡繩器及接頭組成。在正常提升時(shí)，壓板夾緊尾繩承載裝置自重，保證緊固裝置隨尾繩旋轉(zhuǎn)，同時(shí)為卡繩器提供預(yù)緊力；當(dāng)尾繩斷裂后，接頭落入承載裝置的緩沖接頭上，卡繩器開(kāi)始承載尾繩全部重量；卡繩器采用滾動(dòng)摩擦楔形自鎖結(jié)構(gòu)[5、6]，其楔體使用1：20斜度，自鎖安全系數(shù)為1.98，可以保證卡繩可靠。

2.2 承接裝置的設(shè)計(jì)

承載裝置主要由緩沖接頭、軸承及底板等組成。當(dāng)尾繩斷裂后，緊固裝置的接頭落入緩沖接頭中；此時(shí)，推力軸承在承載尾繩重量的同時(shí)，保證尾繩可以旋轉(zhuǎn)。在這里，為了減少尾繩斷裂時(shí)的沖擊力，緩沖接頭使用軟質(zhì)聚合物材料制造，同時(shí)在裝置安裝時(shí)，控制接頭與緩沖接頭之間的間隙，只需保證正常提升時(shí)，兩者之間不干涉即可。

2.3 拉桿的設(shè)計(jì)

3 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)使用證明，該裝置對(duì)現(xiàn)有提升系統(tǒng)沒(méi)有產(chǎn)生明顯影響，能夠保證尾繩斷裂后提升系統(tǒng)短時(shí)正常運(yùn)行，保護(hù)井筒設(shè)施及尾繩自身，避免斷裂的尾繩跌入井筒，造成次生災(zāi)害的發(fā)生，提高了提升系統(tǒng)的安全性，有實(shí)際推廣的價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：李洪祿（1978-），四川省南部縣，畢業(yè)于本溪冶金高等專科學(xué)校機(jī)電一體化專業(yè)，機(jī)械工程師，從事設(shè)備技術(shù)管理工作，現(xiàn)就職于安徽開(kāi)發(fā)礦業(yè)有限公司。