张 平

摘要 本文对钢丝绳张力不平衡的原因进行了分析，结合笔者工作实际，提出了改善各钢丝绳张力不平衡的多项措施，并提出了张力测试方法。

关键词 钢丝绳；平衡；张力差

中图分类号TD53 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0122-02

生产实践证明，多绳摩擦提升机的几根钢丝绳如果也像单绳提升那样直接连接在提升容器上，作任何调整，便会造成几根钢丝绳受力不均匀。承受载荷较大的绳槽什较快地磨损，磨损较大的绳槽有时承受较大的载荷，如此反复作用，各绳槽磨损就更不均匀了。这是多绳摩擦提升的一个特殊问题。如何使各钢丝绳达到均匀受力，是增加钢丝绳和衬垫使用寿命，担高生产效率和安全运行的一个重要问题。为了解决各钢丝绳均匀受力问题，应当首先了解各钢丝绳张力不平衡的原因。

1 影响钢丝绳张力不平衡的因素

1）绳槽直径的偏差；

2）各钢丝绳长度的念差；

3）各钢丝绳的刚度偏差。

通过实践证明，对于上述3个因素必须引起足够的重视。特别是对绳槽直系的偏差和钢丝绳长度的偏差是难以避免的，更应加以特别重视。这样才不至因为钢丝绳 的张力不平衡而引起钢丝绳的严重滑动，绳槽的急剧磨损等。

2 改善各钢丝绳张力不平衡的措施

1）为了消除钢丝绳在使用中存在的不平衡的问题，对平衡机构的要求必须满足下列3点：

（1）能自动调整钢丝绳的张力

（2）结构本身的阻力不大，动作比较灵活；

（3）调整行程要适应张力平衡条件的需要。

对于多绳摩擦提升的平衡机构，目前来说有以下4种：

（1）平衡杆式平衡机构

在多绳摩擦提升的平衡机构中，采用最多的是平衡杆式。钢丝绳张力分配理论研究与实验证明，采用这种平衡机构时，个别钢丝绳受力过载不会超过10%~15%。其优点是结构简单，重量轻。其缺点之一就是对深井提升来说调整距离嫌小，这是因为受到各钢丝绳之间的间距限制，平衡杆的长度不以随意增大。但在钢丝间距不变的条件下，改变平衡杆在容器上的布置位置，也可以使平衡杆的调整距离增加一倍或更多一些。

（2）角杆式平衡机构

这种平衡机构的结构说明，钢丝绳受力平衡的程度，决定于杠杆的长度及其旋转角度。当α=180°时，其平衡特性与平衡杆式平衡机构基本相同。

（3）弹簧式平衡机构

这种平衡机构的特点是结构简单，不受钢丝绳根数限制，能减少钢丝绳在提升机构起动和制动时的动应力。这种机构主广泛应用于电梯提升中和井深不大于300mm的竖井中。

（4）液压式平衡机构

这种平衡装置的优点是：钢丝绳受力能完全平衡力；具有较大的调整行程；任何根数的钢丝绳以及任何间距均适用。其缺点为：结构复杂；重量较大。几年来在我国各矿井的使用效果较好，其具体结构，将在后面详述。

综上所述，这几种平衡机构都有一个共同特点，就是使受张力较大的钢丝绳自动关减小其弹性变形，同时把张力传给其余几条受力较小的钢丝绳，使各钢丝绳的张力达到平衡，只不过各有其不同的传力方式而已。

2）定期调整钢丝绳张力差

定期调整钢丝绳的长度，使张力的大的放松一些，张力小的拉紧一些。目前常见的调整钢丝绳长度的调绳器有以下3种：

（1）垫块式调绳器

这种调绳器用减少或增加垫块的数量来增长或缩短钢丝绳长度，

这种调绳器在国内外均有使用。其缺点是：每次调绳长度只能是楔块厚度的倍数，因而调绳效果不理想，其次是增减垫快比较困难。

（2）螺旋式调绳器

螺旋调绳器的操作比垫快式方便，而且可以进行微量的调节。其缺点是螺杆有可能因锈蚀而不能旋动。因此应经过防锈层处理为好。

（3）螺旋液压式调绳器

螺旋液压式调绳器利用油缸和螺旋的综合作用以克服螺旋式调绳器存在的缺点。

这种调绳装置的特点：一是用螺旋调整绳长，精确度高；二是利用液压平衡原理能保证调绳后钢丝绳的张力平衡；三是跳绳时，因由压力油承受钢丝绳载荷，所以调绳操作也迅速方便。

如将所有液压缸内的活塞用油压顶到中间位置，油路系统充满油后，关闭油路闸门，把圆螺母退到螺杆末端，就能实现提升过程中各钢丝绳张力自动平衡。

上述三种钢丝绳，都有它们本身的最大跳绳距离。例如螺旋液压式调绳器的最大调绳距离不能超过其活塞的行程，一般约400mm。如果超过其本身的最大跳绳距离时，就要利用悬挂装置上面的楔形绳卡进行窜绳。楔形绳卡左右两侧有挡板，前后有夹板、中间有楔子，提升钢丝绳从一侧穿入绳后，绕过楔子下部圆环端，再从另一侧穿出。钢丝绳承受拉力后，楔子上移，便自动卡紧钢丝绳。承受压力越大。卡紧力也越大。跳绳使用手动起重葫芦，把提升容器稍稍提起，先解除钢丝绳的拉力，然后利用顶丝杆，将楔子向下顶杆，楔子与挡板间的间隙便增大，钢丝绳就能随意窜动。这种楔形绳卡安全可靠，操作方便。

3）采用弹性摩擦衬垫

当采用弹性较大的摩擦衬垫，在很大程度上，可以改善钢丝绳的张力不平衡。其原理是当某根钢丝绳张力增大后，该钢丝绳压向衬垫的压力也增大，因而压缩弹性衬垫使其绳槽直径减少，钢丝绳张力也随之减小，我国制造的聚氨基甲酸脂橡胶摩擦衬垫具有较好的弹性，目前在矿井中已经广泛使用。

3 张力的测试方法

当采用定期调节钢丝绳长度以调整张力差时，必须知道个绳中的张力大小，以便当张力差达到一定值时进行调节。为了测知张力，可在各绳的连接装置上安设测力计定期进行测定。也可以利用测量钢丝绳“回波”时间来测量各钢丝绳的张力差，这个方法简易可行。

4 结论

从上面的分析中可以看到，在影响多绳提升钢丝绳张力平衡的三个因素中，采用四种不同的办法解决不平衡问题，取到了重要的作用。并在河南煤业化工集团有限责任公司下属鹤壁煤业集团有限责任公司二矿、三矿、中泰矿业、五矿、六矿、八矿、九矿、十矿、鹤安矿业等所属矿井的主井和副井都有所使用，并且取得良好的效果，特别是对于连接装置没有调绳装置没有调绳油缸而仅靠三角板平衡的多绳系统，换绳方案是解决这一问题的根本，采用弹性摩擦衬垫的方法，是控制其平衡的唯一方法。

参考文献

[1]杨红涛.多绳摩擦提升系统钢丝绳张力的平衡问题[J].兰州工业高等专科学校学报，2002(1).

[2]姚文斌，刘北辰.起重机提升钢丝绳张力测力传感器的研究[J].工业仪表与自动化装置，2001(3).