多繩摩擦提升機調繩方法的研究

王戰義

（山西平舒煤業有限公司， 山西 晉中 030600）

1 多繩摩擦提升機的布置與安裝

隨著煤礦開采向重載深井方向發展，多繩摩擦提升機以其特有優勢逐漸取代了單繩纏繞式摩擦提升機。多繩摩擦提升機如圖1所示[1]。

圖1 多繩摩擦提升機

多繩摩擦提升機有兩種布置形式，落地式和塔式，兩種布置形式不同但原理相同，不同之處在于塔式多繩摩擦提升機將摩擦驅動輪布置在頂端而落地式多繩摩擦提升機將摩擦驅動輪布置在井口地面。摩擦驅動輪由電機帶動，通過與提升鋼絲繩間的摩擦力帶動鋼絲繩進行運動。提升鋼絲繩一般為四根或六根，兩端分別與兩個提升容器固定連接，尾繩兩端連接兩個提升容器的另一側用以平衡質量，通過控制摩擦驅動輪的轉速及轉向即可實現提升容器的上升、下降動作，完成物料的輸送。

多繩摩擦提升機的提升鋼絲繩在首次安裝后，會產生一定的塑性變形，伸長量根據經驗約為繩長的0.05%，這個伸長量在提升機運行過程中一直存在。提升機在運行初期，由于鋼絲繩時刻處于受力狀態，鋼絲繩的長度會伸長約0.3%～0.5%，經過這段時間后，鋼絲繩的伸長量會越來越小。鋼絲繩長度的變化對提升系統有較大影響，最直接的影響就是提升容器在豎直方向上的定位會產生誤差，與上下物料的平臺不能對接，影響裝載效率甚至無法裝載。因此對提升鋼絲繩長度進行調節是很有必要的[2]。

2 傳統調繩方法

2.1 井底支罐調繩

1）準備材料及工具。將調繩作業需要的工字梁、卡繩器、切割機、扳手、倒鏈等準備就位。

2）支罐。開動提升機，井底容器距井底一段距離，選取兩根合適長度的工字梁，固定在井底井架上，慢速開動提升機使井底容器落在工字梁上，此時工字梁承受載荷，提升鋼絲繩處于松弛狀態。

3）鎖繩。在井口井架合適位置安裝卡繩器，分別鎖緊四根提升鋼絲繩。

4）起吊井口容器。使用倒鏈將井口的提升容器進行起吊。起吊時應注意起吊高度與調繩長度有關，起吊時選好吊點，做好安全措施，防止出現安全事故。

5）截繩。井口容器就位后，由工人拆除鋼絲繩與提升容器連接的桃型環，使用小倒鏈拉緊鋼絲繩至合適位置，使用切割機進行截繩。截繩后按照標準重新連接桃型環。重復該過程，直至所有鋼絲繩長度調節完畢，向張力平衡油缸打壓。在井筒上作業時要注意高掛抵用安全帶。

6）下放井口容器。使用倒鏈緩慢下放井口的提升容器，直至鋼絲繩拉緊。

7）提升系統復位。拆除井口的卡繩器，開動提升機將井底容器上提，拆除井底工字梁，回收所有工具。

8）提升機試運行。

2.2 張力平衡油缸調繩

1）將調繩作業需要的倒鏈、板卡、輔助鋼絲繩等準備就位。將需要調繩的提升容器提升至井口合適位置。將提升容器上的鋼絲繩編號，從左至右分別為1、2、3、4 號（1、4 號為兩側的兩根鋼絲繩，2、3 號為中間的兩根鋼絲繩）。

2）將1、4號兩根繩通過繩環與倒鏈連接在一起，方便進行起吊。將1、4號鋼絲繩張力平衡油缸中的油注滿，2、3號鋼絲繩張力平衡油缸中的油放盡。

3）連接輔助鋼絲繩，采用板卡將輔助鋼絲繩與提升鋼絲繩連接好，拉緊倒鏈。將2、3號鋼絲繩張力平衡油缸注滿后關閉截止閥，通過油缸的行程提起提升容器，此時1、4號鋼絲繩處于松弛狀態，放盡張力平衡油缸中的液壓油，拆除1、4號鋼絲繩桃型環，截去合適長度，重新按標準接好桃型環。

4）重復步驟（2）和（3），將 2、3號鋼絲繩調節至合適長度。回收使用過的工具，調整張力平衡油缸，進行試車。

3 現代化調繩方法

現代化的調速方法主要依賴于不斷發展創新的調繩裝置，主要介紹以下幾種。

3.1 YT型調繩裝置

YT型調繩裝置是徐州工大三森科技研發的一種調繩設備，具體結構如圖2所示。

圖2 YT型調繩裝置

YT型調繩裝置是由卡繩機構、步進提升機構、平行四桿機構、行走車輪和車體構成的。卡繩機構是由高性能鑄鋼整體制造的，強度可靠，設計合理，靠底部凸臺承擔豎直方向上的載荷，可以保證在調繩作業時將鋼絲繩鎖死，不會出現溜繩現象。步進提升機構采用自鎖齒結構，步進距離為500 mm，結構緊湊，通過數次步進動作可以達到較大的調整范圍[2]。

YT型調繩裝置在使用時，現將需要調繩的提升容器提升至井口，利用容器的頂面作為輔助面，開動YT型調繩裝置至井口，車體展開成為工作平臺，調節位置使卡繩機構與步進機構就位，要注意卡繩機構與容器間的距離不能過短，要超過調繩長度。將步進機構下端連桿與提升容器連接，步進提升，達到合適高度后，進行截繩調繩作業，作業結束后下放提升容器，撤出調繩裝置。

3.2 多功能調繩裝置

多功能調繩裝置是由太原理工大學設計的，該裝置結構如圖3所示。

圖3 多功能調繩裝置

多功能調繩裝置由機械部分、液壓部分、電控部分組成，是一種機電液一體化設備[3]。多功能調繩裝置依靠楔形自鎖鎖繩器實現對鋼絲繩的鎖緊，通過液壓油缸的運動配合上下鎖繩器交替鎖緊鋼絲繩實現提升容器的步進提升。通過電控柜能實現遠程操作，還能顯示設備的實時狀態。該設備除了能實現調繩功能外，還可以實現換繩輔助、更換提升容器等功能。多功能調繩裝置在多繩摩擦提升系統中的布置位置如圖4所示。

圖4 多功能調繩裝置的布置

使用該裝置進行調繩作業時，調繩側容器開動到井口，非調繩側鋼絲繩用下鎖繩器鎖死。啟動步進提升油缸將容器提起，在井口進行支罐，支罐完成后即可拆除桃型環，使用工具截繩，完成后連接好桃型環，撤出調繩裝置即可進行試車。

4 結語

調繩作業經過一段時間的發展，逐步由傳統調繩方法向使用專業設備進行調繩發展。傳統方法費時費力，安全系數低。使用專業設備進行調繩，可以將作業時間縮短70%以上，人力投入也大幅減少，安全系數高，利用多繩摩擦提升機例行檢修時間即可完成調繩作業，對現代化煤礦的建設具有重大意義。