壓注式鋼絲繩潤滑系統在礦山中的應用

東忠謙 趙志英

摘 要：在實際使用過程中，礦山提升機鋼絲繩一般都處于井下，環境比較惡劣，若不及時加油維護，鋼絲繩將發生生銹和腐蝕，縮短鋼絲繩壽命，并且可能導致斷裂，發生危險事故。傳統的維護方式是通過人用油刷或徒手將潤滑脂涂抹在鋼絲繩的表面，涂抹的油脂不均勻。本文主要介紹了一種壓注式鋼絲繩潤滑系統在礦山提升機中的應用。

關鍵詞：金屬礦山;潤滑系統;壓注式鋼絲繩

中圖分類號：TD532 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）13-0095-03

Application of Pressure Injection Wire Rope Lubrication System in Mines

DONG Zhongqian ZHAO Zhiying

（Zhaojin Mining Co.， Ltd.，Zhaoyuan Shandong 265400）

Abstract： In the actual use process， the mine hoist wire rope is generally in the underground， the environment is relatively bad， if not timely refueling and maintenance， the wire rope will be rusted and corroded， shorten the life of the wire rope， and may lead to fracture and dangerous accidents. The traditional maintenance method is to apply grease on the surface of wire rope by brush or bare-handed， and the grease is uneven. This paper mainly introduced the application of pressure-injection wire rope lubrication system in mine hoist.

Keywords： metal mine;lubrication system;pressure injection wire rope

《金屬非金屬礦山安全規程》（GB 16423—2006）[1]規定，用于提人的纏繞式提升機禁止纏繞二層鋼絲繩。因此，對一定井深的礦山來說，從設備投資綜合考慮，摩擦式提升機的應用更加廣泛。摩擦式提升機的運行原理是依靠鋼絲繩在具有一定摩擦系數的摩擦襯墊上運行，鋼絲繩兩側分別懸掛罐籠、平衡錘或罐籠、箕斗，以保持鋼絲繩平衡，依靠電機的拖動，使主軸旋轉，利用鋼絲繩帶動容器上下運行。因此，鋼絲繩的使用、維護和檢測是否到位，是保證整個提升機安全運行的關鍵。但是，由于摩擦式提升機鋼絲繩是根據井筒實際深度定量，沒有余量，因此，在懸掛至更換期間無法進行剁頭檢測，而要想最大限度地延長使用壽命，保證運行安全至關重要。

在實際使用過程中，鋼絲繩一般都處于井下，環境比較惡劣，如不及時維護，就會生銹和被腐蝕，從而縮短壽命，并可能導致斷裂，發生危險事故。傳統的鋼絲繩維護方式是通過人用油刷或徒手將潤滑脂涂抹在鋼絲繩表面，這樣既費時又費力，而且無法將油脂供至鋼絲繩內部，且涂抹油脂不均勻，提升機極易出現故障，因此效果不佳。現使用一種壓注式鋼絲繩潤滑系統，可解決傳統潤滑的各種弊端，效果非常理想。由此，本文主要分析壓注式鋼絲繩潤滑系統及其在礦山的應用。

1 壓注式鋼絲繩潤滑系統概述

壓注式鋼絲繩潤滑系統采用泵壓注油到密封套件高壓注脂的方法，使油脂滲入繩芯內，密封圈采用專用進口樹脂聚氨酯材料，其耐磨性為鋼材的7倍，且具有橡膠的彈性，特制結構注油套件防止注入液態脂飛濺[2]。鋼絲繩保養機能向運行中的鋼絲繩補充潤滑防腐專用脂，通過特定裝置使脂高壓注入鋼絲繩內部并在鋼絲繩表面自行固化脂涂層，使鋼絲繩得到充分潤滑及防腐保護。

2 壓注式鋼絲繩潤滑工作原理

當氣動潤滑泵工作后，泵將把桶內的油脂抽出，經過高壓軟管進入鋼絲繩潤滑器。鋼絲繩被夾在潤滑器中。潤滑器與鋼絲繩的接觸處有三道密封環，這樣能有效防止潤滑脂從潤滑器中漏出。進入潤滑器的壓力油脂將被涂在鋼絲繩上，并進入鋼絲繩內部，完成對鋼絲繩的潤滑。隨著鋼絲繩不斷通過潤滑器，鋼絲繩的所有部分將被潤滑。這種方式的鋼絲繩潤滑效率高，效果好。潤滑效果圖如圖1所示。

3 潤滑系統組成

3.1 潤滑系統結構

潤滑系統結構如圖2所示。

3.2 主要元件介紹及技術參數

3.2.1 氣動潤滑泵（或電動潤滑泵）。氣動潤滑泵主要包括BSB電動干油潤滑泵和9120氣動桶泵。

3.2.1.1 BSB電動干油潤滑泵。BSB電動干油潤滑泵適用于潤滑頻率高，配管長度大，潤滑點密集的單、雙線干稀油集中潤滑系統中，作為供給潤滑脂的輸送裝置。公稱壓力：40MPa;額定給油量：120～365mL/min;貯油器容積：30～10L;電機功率：0.37～1.5kW;電機電壓：380V;適用環境溫度：-20～80℃[3]。使用介質為錐入度不低于265（25℃，150g）1/10mm 的潤滑脂（NLGI0#～2#）。工作環境溫度為0～80℃。BSB電動干油潤滑泵如圖3所示。

3.2.1.2 9120氣動桶泵。9120氣動桶泵被廣泛應用于建筑、礦山、機械制造等行業的單線或雙線潤滑系統中，具有出油量大、震動小、運行噪聲低、適應范圍廣、維修使用方便等優點。出油量：650mL/min;最高工作氣壓：1MPa;最低工作氣壓：0.3MPa;增壓比：55∶1;進氣口接口尺寸：1/4NPTF（內螺紋）;出油口接口尺寸：3/8NPF（內螺紋）[4]。9120氣動桶泵如圖4所示。

3.2.2 鋼絲繩涂脂器。鋼絲繩涂脂器如圖5所示。

涂脂器為兩瓣式結構，安裝較為方便，只需將鋼絲繩放入涂脂器，并合上即可。鋼絲繩涂脂器有兩種規格。直徑為12～28mm的鋼絲繩對應的鋼絲繩涂脂器為I型，即小型;直徑為30～50mm的鋼絲繩對應的鋼絲繩涂脂器為II型，即大型[5]。涂脂器型號如表1所示。

3.2.3 鋼索潤滑器。鋼索潤滑器可由兩根鏈條卡爪安裝在被潤滑鋼絲繩附近的固定件上，可以任何位置、任何角度（垂直放置、水平放置、傾斜放置）放置。根據鋼絲繩直徑選定密封環。先將四只配套的密封環套在鋼索上，要求密封環的V型槽方向均朝中部。再安裝潤滑器的外殼，擰緊螺栓即可。

3.2.4 管路附件。包括過渡接頭、直角雙內錐螺紋接頭、空氣管組件、快接接頭、直通接頭、密封圈。

4 系統優缺點

4.1 優點

①結構簡單，安裝、維修和操作使用方便。②可實現連續潤滑的功能。③潤滑器密封性能好，安裝部位不受限制。④采用負壓潤滑方式，可對鋼絲繩實現全面有效的潤滑，提高其壽命。⑤節約潤滑脂損耗，無環境污染。⑥系統部件少，不同潤滑要求區域僅需一套潤滑系統，備件成本低，不同鋼絲繩直徑僅需更換不同規格的密封環。⑦鋼索潤滑器是投資、效率高的潤滑裝置，將過去骯臟、低效、緩慢的潤滑工作變為清潔、高效、簡單、安全、快捷的操作過程。⑧使用鋼索潤滑器能節省潤滑時間，降低勞動強度，降低潤滑脂的消耗。即使是線索多，線索繞制緊密的鋼索，也能用該潤滑器進行內部清潔和潤滑。⑨功能多，能適用不同的潤滑劑。

4.2 缺點

①需要增加空壓系統輔助裝置（電動除外）;②潤滑操作時需要降低鋼絲繩移動線的速度，需要安排專門的潤滑保養時間。

5 注意事項

①為延長鋼索潤滑器中密封環的使用壽命，建議在對鋼絲繩潤滑時，鋼絲繩運行速度要小于45m/min。潤滑結束后取下鋼索潤滑器。

②為達到最佳的潤滑效果，潤滑后的鋼絲繩表面油脂厚度不要大于0.5mm，以防止油脂滴掛，避免污染環境。

③在使用氣動桶泵時，氣源氣壓可調至0.6～0.7MPa。

④密封元件的壽命與鋼索的質量情況有關。經驗表明，如果鋼索質量好，密封元件的壽命長，而鋼絲繩表面斷絲將會加速密封環的損壞。每種尺寸的密封元件僅適用于一種直徑的鋼絲繩，不得串規代用，否則將影響潤滑效果。

6 結語

該系統前端帶有清潔頭，用以去除鋼絲繩凹槽表面失效的潤滑油脂和污物，清潔后的鋼絲繩，更容易油脂覆蓋和滲透，使用效果較好。

參考文獻：

[1]中華人民和共國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.金屬非金屬礦山安全規程：GB 16423—2006[S].北京：中國標準出版社，2006.

[2]張富民.采礦設計手冊：第四卷 礦山機械卷[M].北京：中國建筑工業出版社，1988.

[3]柏振東，郝寧波.礦井提升鋼絲繩損傷原因及防治措施淺談[C]//六省礦山學術交流會.2009.

[4]岳卉，岳連德.DSP在礦山提升設備鋼絲斷裂測試系統圖象處理中的應用[J].礦山機械，2001（6）：49-51.

[5]何衍興，申志兵，邊學叢，等.礦用鋼絲繩在線監測系統及關鍵技術研究[J].工業安全與環保，2009（12）：34-36.