浅谈摩擦式提升机滑绳的危害、原因及预防措施

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[摘 要]本文阐述了多绳摩擦提升机滑绳的危害，从多方面分析了提升钢丝绳在摩擦衬垫上打滑的主要原因，通过分析并结合本人多年工作经验，提出了几种防止摩擦提升打滑的措施，希望可以为各位同仁所借鉴，可以有效防止滑绳事故的发生，实现矿井提升系统的安全可靠运行。

[关键词]摩擦提升机 滑绳 措施

中图分类号：C39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0341-01

矿井提升设备的任务是升降人员和材料、提升设备、矸石、有用矿石等，因此它是地面和井下联系的纽带，矿井能否正常生产，很大程度上决定于提升设备是否能正常运转，它在运转中的可靠性，直接影响矿井人员和设备的安全，多绳摩擦提升设备由于它结构轻巧，提升量大，功率较小，能耗较省，安全可靠效益显著，尤其在深矿井大载荷时，更显其优点，所以在国内外得到了广泛应用，但是多绳摩擦提升机在提升过程中容易发生滑绳事故，下面就让我们共同探讨一下多绳摩擦式提升机滑绳的原因和预防措施。

1、摩擦式提升机滑绳的危害

多绳摩擦式提升机是依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦传递动力的，摩擦力对多绳摩擦式提升机正常可靠运行有重要的影响，在非正常提升时，当提升机钢丝绳运行速度超过主滚筒旋转速度时，即出现滑绳事故，由于打滑，深度指示器不能正确指示提升容器的实际位置，影响到提升机运行中减速段、爬行段等有关信号的适时发出和控制，进而加剧钢丝绳与摩擦轮上摩擦衬垫间的磨损及引起滑动，磨损恶性循环，甚至会导致过卷故障。当滑行距离较短时，一般危害较小，但也会使天轮和主传动滚筒摩擦衬垫损伤，当钢丝绳滑动距离较长，滑动速度较大时，天轮、主滚筒衬垫严重磨损甚至摩擦衬垫熔化，提升容器过卷或摔坏，以致损害井筒装备而导致停产事故，给矿井造成不可估量的经济损失。

2、摩擦式提升机滑绳原因分析

近年来在矿井提升过程中，由于设计单位和使用单位的高度重视，重大恶性滑绳事故较少，但是还没完全杜绝，总结起来滑绳的主要原因有以下几点：

（1）制动力过大，造成制动减速度大于极限减速度而产生滑绳；

（2）加速度过大，造成实际加速度大于极限加速度而产生滑绳；

（2）提升容器严重超载，造成钢丝绳动张力比大于摩擦轮常数而产生滑绳；

（3）摩擦衬垫质量差、摩擦因数低、耐压和耐热性差，造成摩擦力过小而产生滑绳；

（4）钢丝绳表面涂抹性能较差的增磨脂，大大降低了摩擦因数，造成摩擦力过小而产生滑绳；

（5）钢丝绳上有油污，并污染衬垫，使摩擦系数降低，而产生滑绳；

（6）违规操作，例如重箕斗过速下放，而后紧急制动造成的滑绳；

（7）冬季室外积冰期间，由于钢丝绳、绳槽等部位容易积冰，引起钢丝绳打滑，造成滑绳。

3、 提升钢丝绳滑绳情况分析

3.1 提升重载时钢丝绳打滑情况

在提升重载加速过程中，当实际加速度大于极限加速度时，将发生滑绳，但只会产生与运动方向相反的相对滑动（见图1）；提升重载制动减速过程中，因在提升重载减速过程中，摩擦轮两侧钢丝绳的张力已达到临界状态，当实际减速度大于极限减速度时就会发生滑绳，产生的滑动与运行方向相反（见图2）。

3.2 下放重载时钢丝绳打滑情况

（1）在下放重载制动减速过程中，作用在摩擦轮两侧钢丝绳上的张力由静张力和惯性力两部分组成，只会产生于运动方向相同的滑动。只有在实际减速度大于极限减速度时才会发生滑绳（见图三）；

（2）在下放重载加速过程中，重载侧的张力等于静张力减去惯性力，空载侧的张力等于静张力加上惯性力，此时摩擦轮两侧的张力差趋于减小，滑绳的可能性小。

（3）在下放重载安全制动状态下，防滑条件最差最容易导致钢丝绳在摩擦轮上滑动，即使在采用二级制动的情况下也会发生滑绳，钢丝绳与衬垫间的相对滑动速度必然会越来越大，这样就会导致钢丝绳长距离滑动，发生恶性滑绳事故。

3.3 空运行时钢丝打滑情况

在空运行时，只要正常运行，一般不会发生滑绳，只有在紧急制动时才会发生，可能造成摩擦衬垫划伤和损坏，但不会导致钢丝绳长距离滑动。

4、防止摩擦提升打滑的措施

目前国内对滑绳问题的解决方法较多，归纳起来有以下几种：

（1）在导向轮处装设脉冲编码器，当出现钢丝绳打滑现象时，导向轮轴编码器与主导轮编码器所发出的脉冲数不同，此时，控制系统动作使提升机可靠制动；

（2）对液压制动系统油压进行合理的整定，使提升机制动力矩满足在各种状况下的紧急制动都不出现打滑现象；一般一级制动油压不应超过3.041MPa，最大二级油压值不应超过3.43MPa；

（3）严格限制钢丝绳静张力比，严防提升容器超载，防止超载或张力比过大造成的滑绳；

双容器提升时，在一般情况下，因为有尾绳的缘故，不超载运行不会出现较长距离的滑绳，但是一侧提升重物，另一侧下放空容器时，在提升终了和刚开始提升时最容易产生滑绳，所以最好在空容器里增加配重，或在空罐侧放入空矿车来提高下放端钢丝绳张力；

（4）合理选择钢丝绳并采用高性能摩擦衬垫，提高摩擦系数；

增加摩擦系数可以提高摩擦力，而且不会带来其它缺点，所以一般情况下，应在提高摩擦系数方面进行研究，即选择结构合适的钢丝绳，寻找具有高摩擦系数、磨损小的新型摩擦材料。目前采用最多的衬垫材料是硬塑料（聚氯乙烯PVC），使用寿命可达2年左右，还有聚氨酯摩擦衬垫，有较好的的弹性但性能不稳定，易脆化，K25摩擦衬垫耐磨性好，摩擦系数在0.25以上，但价格贵；CM-3高性能摩擦衬垫，摩擦系数在0.28以上，机械强度高，不含损伤钢丝绳的物质，对摩擦脂兼容性好，性能稳定，可靠性高，价格适中。

（5）及时调整绳槽直径；

摩擦轮上的绳槽直径与提升钢丝绳直径大小相适应，各绳槽直径大小应相等，误差不大，才能保证各钢丝绳拉力均匀，减少滑动，然而在运转中由于磨损不均匀而使各绳槽直径产生偏差，由于个提升钢丝绳的实际负荷产生差异，绳槽较浅的钢丝绳张力趋于增加，当此偏差大于1.5-2mm时（一般要求绳槽直径偏差不超过0.5mm），需重新车槽以调整各绳槽直径，使各钢丝绳张力趋于平衡。

参考文献

[1] 煤炭工业职业技能鉴定指导中心 《主提升机操作工》煤炭工业出版社2010版.

[2] 朱国华、白文富、王建明、乔俊生等《主提升机操作工技能考试培训题库》 中国矿业大学出版社2012版.