主井提升机首绳抖动的原因分析与解决办法

张海军，宋汉卿

（白银有色集团股份有限公司深部矿业公司，甘肃 白银 730900）

多绳摩擦式提升机广泛用于金属、非金属矿山的竖井、斜井的提升系统中，其作用是提升矿石、升降人员和物料及设备，是矿山设备中的咽喉部位。

白银有色集团股份有限公司深部矿业公司主井JKM2.8×4（Ⅱ）型多绳摩擦式提升机承担着提升井下矿石的重要任务，提升机房的主要设备如图1所示。

图1 机房的主要设备布置图

其工作原理是：以1250KW的直流主电机为动力源，通过联轴节、减速机（XP-1000型）把动力传递给直径2.8m的主导轮，利用主导轮衬垫上的绳槽和钢丝绳（即首绳）之间的摩擦力带动首绳（首绳搭在主导轮衬垫绳槽上，一端通过首绳悬挂装置与箕斗相连，另一端通过首绳悬挂装置与平衡锤相连，箕斗和平衡锤下边连接着用于平衡首绳重量的尾绳）运动，实现箕斗做从井底装矿位置到地表卸载站的往复运动，完成井下矿石的提升任务。

1 多绳摩擦式提升机首绳及提升容器抖动的原因分析

我矿主井提升机经过一段时间的运行后，提升机在高速（约9.8m/s）运行时，首绳及提升容器出现了严重的抖动现象，尤其在箕斗上行到达减速阶段时更加明。根据本人多年来处理此类问题的经验，现将造成多绳摩擦式提升机首绳及提升容器抖动的原因分析总结为以下几个方面：

（1）主导轮衬垫绳槽深度（绳槽直径）相差过大或径向跳动。一般情况下，多个绳槽深度不可能保证完全一致，提升机在运行过程中所产生的绳长差会被自动调绳装置所吸收。但是当绳槽深度相差过大，自动调绳装置无法吸收所产生的绳长差（超出调绳油缸行程），首绳两端所受张力差过大（超过最大静摩擦力）时，提升机首绳和摩擦衬垫会产生的相对窜动，表现在首绳和提升容器上即为抖动。

当多个绳槽中某一个或几个绳槽径向跳动（圆度差）过大时，也会造成绳槽径向跳动的首绳规律性抖动。

（2）钢丝绳（即首绳）方面。多绳摩擦式提升机首绳张力不均是造成提升容器抖动的主要原因，引起首绳张力不一的原因有以下几个方面。

首绳张力自动平衡装置损坏：现在大多数多绳摩擦式提升机在首绳两端都安装有液压首绳张力自动平衡（自动调绳）装置，当油压不足或油缸有泄漏时，该装置起不到张力自动平衡作用，提升机运行时就会出现首绳张力不均而抖动的现象。

部分首绳过短或过长：当多根首绳中某一根或几根相对过短或过长，超出自动调绳装置的调节范围，也会造成首绳在主导轮上窜动而产生抖动。

（3）制动系统方面。

多绳摩擦式提升机的制动系统一般为液压盘式制动器，用碟形弹簧产生制动力，液压开闸。提升机停止时，制动器处于抱闸状态；只有在提升机运行时，制动器根据电控系统的指令，产生相应的制动力，保证提升机的正常运行。制动系统造成提升机抖动主要是由于设备在运行时非必要制动造成，主要有以下几方面：

①液压站压力不稳定或压力过小产生的非必要制动；②闸间隙过小造成的非必要制动；③制动盘偏摆过大。

当制动盘偏摆过大，提升机运行时，制动盘和制动块会在偏摆过大位置产生接触，造成提升机规律性抖动。

（4）电控系统出现故障，导致电机运行不稳定，也会使提升机产生抖动。

（5）罐道变形。由于井筒变形等外力作用导致罐道变形或安装位置轻微变化，罐笼在运行到变形段时，也会产生抖动。

（6）圆尾绳悬挂装置即旋转器故障导致尾绳抖动。

2 多绳摩擦式提升机首绳及提升容器抖动的解决办法

（1）对提升机主导轮衬垫绳槽进行车削：

矿井多绳摩擦式提升机长时间运行后，主导轮衬垫会出现不同程度的磨损，造成绳槽深度相差过大或圆度不够而产生径向跳动，应及时利用提升机自带的车槽装置重新车绳槽，避免绳槽深度不同导致主导轮直径变化，对首绳造成损伤。

绳槽车削前，应先进行测量，以最小直径的绳槽为基准见圆，然后对各个衬垫绳槽进行车削，车削绳槽时不要急于求成，应当缓慢进刀，并且要多次停车测量，根据测量数据确定各车刀的进刀量，直到绳槽深度误差符合使用要求。衬垫绳槽深度误差的大小应根据液压调绳装置的调节范围和提升高度来定。

如果主导轮衬垫太薄无法车削时就应更换衬垫。

（2）更换或修复损坏的自动调绳装置：

当自动调绳装置缺油或损坏时，应对液压调绳装置进行重新打压或更换油缸。

（3）对首绳长度进行人工调节：

当某一根或几根首绳过短或过长，超出自动调绳装置的调节范围时，要对首绳长度进行人工调节，以最短首绳为基准，缩短较长的首绳。

（4）检修调整液压站：

当液压站出现压力不稳定或压力过小时，应及时检修液压站，调整油压，使液压站恢复正常运行状态。

（5）及时调整闸间隙：

当制动器闸间隙过小时，应及时调整闸间隙，盘式制动器的闸间隙一般为1mm左右，最大不得大于2mm。

（6）当制动盘偏摆过大时，应对制动盘进行校正或更换。

（7）排除提升机电控系统故障：

当提升机电控系统出现故障，导致电动机运行不稳定时，应及时检修提升机电控系统，排除电控系统故障，保证提升机正常运行。

（8）排除尾绳悬挂装置故障。

3 我矿主井提升机首绳及箕斗抖动的解决办法

针对我矿主井提升机首绳及箕斗抖动的问题，我们对提升机进行了全面的检查后，发现提升机的电控系统、制动系统都没有发现异常，只能通过以下技术措施进行排查解决。

（1）对提升机主导轮衬垫绳槽进行测量、车削：

首先对提升机主导轮衬垫绳槽深度进行测量，测量时采用靠尺测量法（如图2），以主导轮两端相同直径的基准圆为基准，用一把刚度较大的靠尺靠在此基准圆上，再以靠尺为基准，可用深度游标卡尺直接测量出各绳槽的相对深度（见表1），计算出各绳槽的底径。为了计算更加准确，可把主导轮平均六等分测量，计算出各绳槽的平均直径差。经测量计算，我矿主井提升机主导轮衬垫绳槽直径差已达3mm，超出了国家标准（金属非金属矿山安全规程规定，多绳摩擦式提升机主导轮绳槽直径差应不大于0.8mm）。

图2 绳槽靠尺测量示意图

表1 车削前测量各绳槽的相对深度（单位mm）

表2 车削后测量各绳槽的相对深度（单位mm）

车削绳槽，根据衬垫磨损情况，以最小直径的绳槽为基准，根据测量数据分多次对四个衬垫绳槽进行车削和测量，直到各绳槽深度误差符合使用要求，我矿主井提升机主导轮衬垫绳槽车削完成后，直径差为0.3mm，达到国标要求（见表2）。

（2）对首绳长度进行人工调节：

提升机主导轮衬垫绳槽车削完成后，发现提升机两根右捻首绳箕斗和平衡锤上的首绳悬挂装置油缸全部下到底，说明这两根首绳太长，因此对这两根首绳长度进行人工调节。

（3）对首绳液压调绳装置进行重新打压，使四根首绳张力保持一致。

4 结语

经过绳槽车削、人工调绳和首绳自动平衡装置重新打压后，我矿主井提升机运行平稳，抖动问题已彻底解决。

提升机首绳及提升容器抖动问题几乎在所有提升机上都有所表现，特别是提升机起步加速阶段或减速停止阶段，抖动更加明显。虽然抖动问题不会直接影响设备的运行，但却是提升机出现问题的诱因，而且抖动严重时，会对乘坐人员造成极大的心理压力。当提升机出现抖动时，应当慎重对待，仔细排查各种原因。通过提升机抖动现象，能够发现一些平时很难发现的设备隐患，通过积极排查，可及时消除隐患，杜绝事故的发生。