JKD－Φ1750*6多绳摩擦式提升机钢丝绳张力不平衡的调绳方法

李 昕

（酒钢集团宏兴股份有限公司镜铁山矿，甘肃嘉峪关 735100）

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JKD－Φ1750*6多绳摩擦式提升机钢丝绳张力不平衡的调绳方法

李 昕

（酒钢集团宏兴股份有限公司镜铁山矿，甘肃嘉峪关 735100）

对酒钢集团宏兴股份有限公司镜铁山矿黑沟矿区JKD－Φ1750*6多绳摩擦式提升机钢丝绳张力不平衡因素进行了研究，提出采用基准线绳槽深度测量法和振波法可以对钢丝绳张力做较为全面的检测以达到解决钢丝绳受力不均匀的问题，促使提升机运行平稳。

提升机；钢丝绳张力平衡；调绳

酒钢集团宏兴股份有限公司镜铁山矿黑沟矿是露天矿，矿区在海拔3 470 m以上水平，矿区于2000年投入使用一台JKD－Φ1750*6多绳摩擦式提升机，用于海拔2 834m至3 400m水平人员运输，提升高度为566 m。近几年多次发生罐笼在下放或提升到上下井口减速阶段产生罐笼抖动及钢丝绳发生碰撞声，采用振波法检测6根钢丝绳的张力，发现张力相差太大（振波法最大值14.1 s、最小值8.6 s），同时发现柔性罐道与罐体相连的尼龙套磨损不均匀，出现单侧磨损，分析后，判断为钢丝绳的张力不平衡造成［1］。

安全运行是多绳摩擦轮提升机首要任务，张力平衡是多绳摩擦轮提升机安全运行的前提条件，我国煤矿安全规程第423条规定：“任意一根提升钢丝绳的张力同平均张力之差不得超过10%”，故而，钢丝绳张力的检测与调整已经成为提升技术管理工作中的一项重要内容。但在实际运行中，因提升机摩擦轮直径不同、钢丝绳自动平衡悬挂装置故障、测量手段落后等因素造成钢丝绳张力不平衡现象得不到及时发现，直到罐笼发生抖动或钢丝绳产生碰撞声才得以发现，因此，及时发现钢丝绳张力不平衡及消除张力不平衡是矿山企业急待解决的问题。

1 影响多绳张力不平衡的因素

1.1 钢丝绳长度的偏差

钢丝绳在与提升箱体连接固定后，若6根钢丝绳悬挂长度不一致、有松有驰，则弹性伸长量不同，罐笼运行时受力不均，造成受力大的钢丝绳的伸长量增大，导致6根钢丝绳的张力不平衡。

1.2 钢丝绳的蠕动

蠕动是由摩擦轮两侧钢丝绳的拉力差和弹性变形引起的，钢丝绳和衬片受力变形，在摩擦弧上发生相对滑动即蠕动，蠕动量的大小与运行距离和张力差成正比，随衬垫和钢丝绳的刚度增大而减小，与提升速度无关，蠕动的方向指向张力大的一侧，因此当各绳拉力分配悬殊时，承受拉力大的钢丝绳蠕动量将大于其它钢丝绳。

1.3 绳槽直径的偏差

摩擦轮各绳槽有效直径的偏差，造成各绳有效周长不等是张力不平衡的主因之一。摩擦轮6个绳槽直径不一致，使在运行中的各根提升钢丝绳行程不相等，使得各提升钢丝绳的实际负荷产生差异，绳槽较浅的钢丝绳张力增加。计算表明，JKD－Φ1750 *6多绳摩擦式提升机绳槽直径相差1 mm，运行一个提升过程（提升高差为566 m），钢丝绳长度相差是323.5 mm，由此可见，绳槽直径出现微小的偏差，在提升过程中将会带来很大的钢丝绳行程差异。

1.4 钢丝绳刚度的偏差

由于钢丝绳的材质和加工精度不可能绝对相同，所以各钢丝绳的弹性模量和截面积不同，因而各绳在负荷状态时，弹性伸长量不同，张力也就不同。

1.5 钢丝绳自衡系统故障

JKD－Φ1750*6多绳摩擦式提升机在罐体和配重上分别安装6个自动平衡悬挂装置，自动调节钢丝绳张力不平衡，装置出现故障时，将无法自动平衡钢丝绳的伸缩量，导致钢丝绳张力不平衡。

2 张力平衡的调整方法

针对产生钢丝绳张力不平衡的原因，要做到各绳张力平衡应把在绳槽直径和采用张力测定法检测各绳的位移量综合考虑，才能有效地解决张力不平衡现象［2，3］。由于钢丝绳自动平衡悬挂装置故障处理比较直观，在此不再赘述，只对其它情况进行调整说明。

在实际运行过程中6根钢丝绳悬挂长度不一致、摩擦轮6个绳槽直径不一致，这两个原因基本是伴生出现的。6根钢丝绳长度不一致造成钢丝绳蠕动，钢丝绳与摩擦衬垫受力变形，在摩擦弧上发生相对蠕动。钢丝绳蠕动加速摩擦轮摩擦衬垫的磨损，使摩擦轮直径变小，这两个因素是相辅相成的，所以调整6根钢丝绳悬挂长度是解决问题的关键所在。

2.1 张力失衡的确定

在罐笼运行过程中观察自动平衡悬挂装置油缸的伸缩量已经至极限，无法对钢丝绳的长度进行补偿。

2.2 钢丝绳各参数的一致性

在多绳摩擦提升装置中，选用钢丝绳应保证相应参数包括机械性能（疲劳强度、抗拉强度、抗弯强度、弹性模量）和几何尺寸（截面直径、单位重量）的一致性，保证同一轧机轧出的同批钢丝在同一机器上编捻，更换钢丝绳时应同时更换相同材质制成的性能一致、外形尺寸相同的摩擦衬垫。

2.3 钢丝绳的调整

在保证提升钢丝绳参数一致的基础上，现场对多绳张力平衡的调整十分关键。

首先，测量摩擦轮6个绳槽直径，对存在偏差进行车削，保证6个绳槽直径一致。因JKD－Φ1750* 6多绳摩擦式提升机为单侧制动盘，无法采用传统的绳槽直径直接测量法进行测量，传统绳槽直径测量法如图1所示。因此，采取在摩擦轮下方自制一个钢丝水平基准线，此基准线用自制连通器水平仪找正，来保证与摩擦轮中心线的平行度。此外，在摩擦轮上每隔90°取一点，对每一个绳槽直径进行测量，改进后的测量方法如图2所示，测量数据见表1。

测试表明，这种方法有较高的测量精度，根据测量数值对直径大的绳槽进行车削，可以保证6根绳槽直径一致性。

图1 传统绳槽直径测量法

图2 绳槽直径测量法

表1 各摩擦轮不同角度绳槽深度测试

其次，采用振波法对钢丝绳进行张力检测［4，5］。振波法是基于非均匀弦振波法和传感器的结合方法用于监测多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡的一种方法。

用振波法对JKD－Φ1750*6多绳摩擦提升机的六根钢丝绳进行测试。先将自动平衡悬挂装置卸压，罐体停在下水平，钢丝绳的悬挂长度为636 m，试验结果见表2。

表2 Φ1750*6多绳摩擦式提升机钢丝绳的振波试验

从试验结果可以看出，1＃、2＃绳振波周期张力过紧，5＃绳张力过松，对5＃绳进行调绳（紧绳），再用振波法检测6根钢丝绳张力，再对张力过松的钢丝绳进行调绳，如此反复直到6根钢丝绳振波时间一致。

2.4 调绳过程注意事项

经过以上三个步骤可消除提升机因钢丝绳悬挂长度不一致、摩擦轮绳槽直径不一致而引起的钢丝绳张力不平衡故障，但实际操作中必须注意以下几点：

1.定期（一周一次）对摩擦轮绳槽直径、自动平衡悬挂装置油缸伸缩量进行检查，发现自动平衡悬挂装置油缸伸缩量已达到最大或最小极限而失去补偿钢丝绳悬挂长度时，若摩擦轮绳槽直径相差不大时，先调绳，无效后再车削绳槽。

2.用振波法检测钢丝绳张力时人为误差较大，为了减小人为测量误差，在检测过程中须由同一组检测人完成，中途不应更换其他测量人员。

3 结 论

对酒钢铁山矿黑沟矿区的JKD－Φ1750*6多绳摩擦式提升机钢丝绳张力不平衡的影响因素进行了分析，并提出了相应的解决办法，研究表明采用基准线绳槽深度测量法和振波法可以对多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡进行检测和调整是可行的。

［1］ 徐刚，张安宁，梁超.多绳摩擦提升机钢丝绳张力平衡问题分析［J］.煤矿机械，2007，（1）：53－54.

［2］ 刘雷，李新平，葛云燕，等.多绳摩擦式提升机钢丝绳张力平衡分析［J］.矿山机械，2008，36，（15）：66－68.

［3］ 马刚.提升机钢丝绳张力动态检测系统［J］.山西机械，2003，（1）：54－55.

［4］ 杜帆，杨兆建.基于振波法的多绳提升机钢丝绳张力不平衡故障诊断［J］，煤矿机械，2010，31（10）：231－232.

［5］ 杨兆建，刘锦荣，杜帆.基于振波法的多绳提升机钢丝绳张力不平衡调整原理与方法［J］.矿山机械，2011，39（1）：50－52.

The Adjusting M ethod of W ire Rope Tension Uneven Rope to JKD－Φ1750*6 M ulti Rope Friction Hoist

LIXin
（Jingtieshan Mine of Hongxing Co.，Ltd，JISCO，Jiayuguan 735100，China）

Thewire rope tension imbalance factors of JKD－Φ1750*6multi rope friction hoistwere studied.It shows that using the string groove depth measuring method and vibration wave method detect the wire rope tension more comprehensively to solve the problem ofwire rope uneven stresswhich can enhance themachine stable operation.

hoist；steelwire rope tension balance；adjusting rope

TH117

：A

：1003－5540（2014）01－0057－03

2013－12－16

李 昕（1973－），男，助理工程师，主要从事矿山机电设备管理工作。