大平矿何  勇  生产技术部  王文岩  大平矿  王伟权

摘  要  自动平衡油缸出现上限或下限情况，长期得不到解决，将降低钢丝绳的使用寿命，甚至引发断绳事故。通过对自动平衡油缸失去平衡带来的安全隐患和产生原因分析，制定了调整滚筒绳槽直径和调绳作业的防范对策，有效的解决了自动平衡油缸失去平衡的安全隐患，确保提升系统安全运行。

关键词  多绳平衡隐患防范

1引言

目前，提升绞车多为摩擦提升机。绞车提升过程中，采用自动平衡油缸自动调节钢丝绳张力差，主提升钢丝绳使用寿命均达不到2年，便出现断丝和绳径变小情况，即更换钢丝绳。

经过长期观察和研究，是由于自动平衡油缸长期出现上限或下限情况，造成自动平衡油缸失去作用，无法调节各钢丝绳张力差，使得各钢丝绳受力不均，长期得不到解决，将降低钢丝绳使用寿命，甚至引发断绳事故。

通过研究和论证，提出了针对性的防范对策，解决了自动平衡油缸出现上限或下限的安全隐患，提高了钢丝绳的使用寿命，避免了断绳事故的发生。

2自动平衡油缸工作原理

钢丝绳自动平衡油缸通过油管处于连通状态，油缸内油压相同，当各钢丝绳存在张力差超限时，油液在连通管内进行自动调节平衡。当钢丝绳张力差过大，自动平衡油缸活塞杆收回，当钢丝绳张力过小，自动平衡油缸活塞杆伸出，当油缸活塞杆停止运动时，即钢丝绳张力大小相同，处于平衡状态。

3自动平衡油缸失去平衡存在的安全隐患

绞车长期连续运行，自动平衡油缸滚筒绳槽直径大小变化和钢丝绳伸长量变化，可能使1个或多个油缸出现上限或下限情况，此情况不及时处理，将埋下安全隐患。

3.1当有1个油缸出现下限时。

在提升过程中，出现下限的钢丝绳不受力，其他三根钢丝绳平衡油缸在提升过程中往复窜动，钢丝绳张力自动平衡装置失去作用，出现钢丝绳张力超差。长时间连续运行，可能造成其他三根钢丝绳伸长，钢丝绳断丝，绳径变小，捻距变大，降低使用寿命。

3.2当有2个油缸出现下限时。

在提升过程中，出现下限的钢丝绳不受力，仅有2根钢丝绳受力，钢丝绳张力超差，不满足提升安全系数要求，违反《煤矿安全规程》规定，长时间连续运行，造成受力的2根钢丝绳伸长加大，钢丝绳断丝，绳径变小，捻距变大，存在安全隐患，可能造成断绳事故。

3.3当有1个及以上油缸出现上限时。

绞车连续运行中，当有1个及以上油缸出现上限时，自动平衡失去作用，出现上限的钢丝绳受力大于其他钢丝绳，造成各钢丝绳张力超差，长期运行出现上限的钢丝绳因受力而伸长，甚至出现断丝、绳径变小、捻距变大的情况，从而降低了钢丝绳的使用寿命。

3.4油缸出现上限或下限时。

由于油缸出现上限或下限，钢丝绳长度不同，钢丝绳绕过滚筒时，出现窜绳现象，造成钢丝绳提升过程摆动过大，造成提升容器倾斜，从而对罐道和提升容器滚动罐耳不同程度的磨损。由于每根钢丝绳在滚筒上绕过滚筒的距离不同，钢丝绳出现蠕动和窜绳现象，长期运行造成滚筒衬垫不同程度的磨损，从而降低了滚筒摩擦衬垫的使用寿命。

综上所述，当自动平衡油缸出现上限或下限情况时，需要及时进行调整，避免自动平衡油缸失去自动调节作用。

4自动平衡油缸失去平衡的原因

4.1滚筒的绳槽直径不同。

绞车长期连续运行，由于4根钢丝绳每段绳径不可能完全一致，对滚筒衬垫有不同程度的磨损，导致滚筒的4个绳槽衬垫直径大小不一，在提升过程中造成钢丝绳蠕动或窜动情况，使得自动平衡油缸出现上、下往复窜动，直到出现上限或下限情况，失去自动平衡作业，造成张力差超限。

4.2钢丝绳的伸长量不同。

立井提升过程中，主提升钢丝绳在提升容器、载荷和平衡尾绳重力作用下，受垂直向下力，长时间悬挂由于各根钢丝绳不可能完全一样，造成各根钢丝绳伸长量不同，伸长量大的钢丝绳自动平衡油缸可能出现下限情况，伸长量小的钢丝绳自动平衡油缸可能出现上限情况。

5自动平衡油缸失去平衡的防范对策

5.1调整滚筒绳槽直径

当自动平衡油缸失去平衡，出现上限或下限情况，首先对滚筒绳槽衬垫磨损情况进行测量，如出现滚筒绳槽摩擦衬垫直径相差过大，需要进行调整。

5.1.1测量自动平衡油缸窜量

将提升容器上提至正常停车位置，按下急停闭锁按钮，将打压泵连接油管与自动平衡装置连接组件总阀门进行连接，将提升容器连接油缸全部卸压，使自动平衡油缸下部垫块到上限。开启打压泵，对自动平衡装置油缸进行打压，当自动平衡油缸活塞杆伸出400mm后，停止打压（油缸总伸长量1000mm），关闭连接组件总阀门，拆除连接油管。解除闭锁，提升容器全速运行，另一侧提升容器至正常停车位置时，停车闭锁，用打压泵连接油管与自动平衡装置连接组件总阀门进行连接，将提升容器连接油缸全部卸压，使自动平衡油缸下部垫块到上限。开启打压泵，对自动平衡装置油缸进行打压，当自动平衡油缸活塞杆伸出400mm后停止打压（油缸总伸长量1000mm），关闭连接组件总阀门，拆除连接油管。

在连接装置垫块上部和侧板用石笔画一条直线，以便观察垫块上、下位移情况。提升容器全速下放，到达正常停车位置后，按下急停按钮，井下作业人员测量4个垫块和侧板位移差。如1#、2#、3#、4#钢丝绳，其中2#垫块向下移动20mm，1#和4#垫块未动，3#垫块向上移动20mm，4个垫块上、下位移总和不变（自动平衡原理）。

测量完毕后，提升容器全速上提，到井上停车位置后，如果2#和3#垫块回到原来位置，即2#钢丝绳所对应的滚筒绳槽直径大，钢丝绳导绳量多，3#钢丝绳所对应的滚筒绳槽直径小，钢丝绳导绳量少。确认钢丝绳张力不同，出现超差情况，需要对滚筒绳槽直径进行调整。

5.1.2调整滚筒绳槽摩擦衬垫直径

滚筒绳槽直径大的，在同等运行条件下，钢丝绳的导绳量就多，使未经过滚筒部分的钢丝绳拉得更紧。车削滚筒衬垫先车绳槽直径最大的，切削完毕后，再次进行测量各钢丝绳张力差，观察垫块位移情况，直到四个垫块在提升容器上提或下放时没有位移时，完成调整。

可以按下面公式进行计算车削量：

计算公式：R=△h/（H/πφ）/π=△h/n/π，

其中R——车削量，mm

△h——垫块位移值，mm.

H/πφ=n——滚筒转动圈数

φ——滚筒直径，m。

H——提升高度，m。

例如：滚筒直径4.8m，提升高度687.68m， 2#钢丝绳位移值20mm，n=45.6,代入公式R=△h/n/π=20/45.6/3.14）=0.14mm，即2#滚筒绳槽大0.14mm，对2#绳槽用车槽装置切削掉0.14mm。

5.2调绳作业

5.2.1如何确定进行调绳作业。

当两侧油缸伸出量总和大于伸出量总长度70%时，必须进行调绳作业，调整至油缸伸出量为总长度40%为最佳。例如每个油缸伸出量为1000mm,当两侧油缸伸出量为1400mm，必须进行调绳作业。将油缸伸出量调整至每侧400mm，多余部分钢丝绳全部收绳。

5.2.2钢丝绳调绳量确定方法。

主提升容器在井上正常停车位置，测量各油缸伸出量，并记录。井下在副提升容器上进行油缸伸出量测量，并记录。如附表。

按照待调绳量进行调绳作业，每侧油缸伸出预留量为400mm，调绳作业后，确保各钢丝绳长度一致。

附表  主井钢丝绳调绳量计算表（单位：mm）

6应用效果

当自动平衡油缸出现上限或下限情况时，通过调整滚筒绳槽直径和调绳作业，解决了自动平衡油缸失去平衡的安全隐患，确保各钢丝绳张力相同，提高了钢丝绳和滚筒绳槽摩擦衬垫的使用寿命，避免了断绳事故的发生。调整滚筒绳槽直径和调绳作业的防范对策已应用3台绞车，目前应用情况良好，绞车运行过程中，自动平衡油缸无上限或下限情况发生。

参考文献

[1]何勇.浅谈多绳摩擦式提升机钢丝绳张力自动平衡装置的应用[J].科学与财富，2019（22）：142.

[2]杨凯.多绳提升机打滑的原因及造成的故障浅析[J].矿山机械，2005（9）：119.

[3]陈照业.多绳摩擦提升机钢丝绳张力不平衡问题分析[J].煤矿机电，2016（1）：82-83,87.

第一作者简介：何  勇（1984-），男，工程师。2007年7月毕业于沈阳理工大学机械设计制造及其自动化专业，现任职于大平矿运转队。联系电话：15841082083。