多绳摩擦提升机首绳快速更换装置及其应用

2013-11-12刘彦雄

山西焦煤科技 2013年12期

刘彦雄

(山西中新小梁沟煤业有限责任公司，山西大同037002)

多绳摩擦提升机为煤矿主副井用于提升工作人员、材料、煤炭和其它矿井设备的重大设备之一［1，2］。近年来，随着高产高效技术的推广，多绳摩擦式提升机亦得到广泛应用［3，4］。然而，我国《煤矿安全规程》明确规定摩擦式提升机首绳使用年限不能超过两年［5］。随着井筒深度增加、筒径加大和装备复杂程度增大，实际换绳过程中，仍存在罐笼位置的固定，新旧绳的下放和链接及其回收旧绳过程中发生缠绕等问题。

基于此，本文提出“旧绳带新绳悬挂，新绳带旧绳回收”的换绳方法，运用多绳摩擦提升机首绳快速更换装置，实现了钢丝绳的安全快速更换。

1 换绳方法

“旧绳带新绳悬挂，新绳带旧绳回收”具体方法:先使用连接装置连接新旧绳，使新旧绳同时入井，再固定罐笼，将旧绳从连结装置上拆除、制作好新绳头，拆除罐笼及提升钢丝绳的固定装置，使换绳系统的重量从旧绳过渡到新绳承担，完成“旧绳带新绳悬挂”;最后开反车，回收卸荷后的旧绳，完成“新绳带旧绳回收”任务。防跑绳锁绳装置结构示意图，见图1。

图1 防跑绳锁绳装置结构简图

2 首绳快速更换装置

防跑绳锁绳装置靠单作用液压油缸实现液压松闸，失电时弹簧抱闸，为整套系统的安全保护装置，防止溜绳事故发生。由图1分析可知，防跑绳锁绳装置运用楔形块自锁原理，通过弹簧1、导绳部件3、楔形块4和摩擦块5来实现锁绳。即换绳过程中，换绳的速度超过规定、断电或者电路失灵时，通过速度传感器报警，防跑绳锁绳装置依靠弹簧1抱闸，弹簧恢复原长，推动上下对称的楔形块4和摩擦块5向左移动，靠自锁原理夹紧钢丝绳，起到安全保险的作用;正常工作送绳时，液压缸推动下挡块7从而带动上下对称的楔形块4和摩擦块5向右移动压缩弹簧1，使其上下的间距变得更大，钢丝绳能自由通过，从而实现靠液压松闸的原理完成送绳工作。

平行四边形夹紧装置的示意图见图2。

图2 平行四边形夹紧机构示意图

由图2分析可知，送绳小车夹紧机构运动过程如下:小油缸1在高压油作用下推动连杆2、连杆3分布使其分别向左、右侧移动，驱动油缸下部两组平行四边形机构分别向左侧、右侧移动，使之与下绳槽架4距离减小，起到夹紧钢丝绳的作用。反之，关闭小油缸1，推动与之相连的连杆2、连杆3分布分别向右侧、左侧移动，带动油缸下部两组平行四边形机构分别向右侧、左侧移动，使之与下绳槽架距离加大，松开钢丝绳，使其自由移动。

首绳快速更换装置工作原理见图3。

图3 首绳快速更换装置工作原理

准备换绳前，需打好地基，将防跑绳装置、小车轨道通过地脚螺栓和螺母等固定在地基上;新绳滚筒上的新绳依次穿过防跑绳装置、两步进式移动送绳小车的夹绳装置和导向轮;用绳卡连接新绳和旧绳，从而完成换绳前准备工作。在换绳过程中，防跑绳装置在没有发生断电时，其在单作用液压缸活塞杆作用下，推动楔形块，压缩弹簧，使钢丝绳自由通过。首绳快速更换装置采用两组步进式移动送绳小车上的夹绳装置，交替夹紧钢丝绳并且步进式同时更换4根钢丝绳;导向轮在该装置中起到导向作用，其将钢丝绳引入天轮和滚筒，解决了换绳时间长，工人劳动强度大等问题。

3 现场应用

常村煤矿首绳更换装置现场布置见图4。

图4 常村煤矿首绳更换装置现场布置图

结合煤矿现场可知，新旧绳步进串联换绳时，提升机两罐笼先分别停至井口和井底并对其进行固定;之后再在罐笼悬挂装置上方安装分绳装置;再新绳连接旧绳，将新绳穿过换绳装置，利用钢丝绳卡将新旧绳连接好把4根旧绳从罐笼上的楔形环中逐条抽出，同时利用步进式换绳机构拽4根新绳，将其通过上、下天轮组之间的两组导向滑轮，连接在罐笼的楔性环中，旧绳反方向包在楔形绳环的外围，旧绳绳头用6副U形绳卡予以紧固;然后解除罐笼的闭锁，调整各绳张力，启动提升机，以0.3～0.5 m/s的速度下放罐笼，使旧绳带动新绳一同下放，割旧绳，割绳时首先割井口容器的钢丝绳，割完井口旧绳后，再下放1～2 m的新绳，使采用保护措施，井下的钢丝绳松弛，下放新绳，割井底旧绳;旧绳脱离容器后，绞车不参与运行，稍微打开绞车的盘闸，仅采用多绳摩擦提升机换绳装置下放新绳同时井底回收旧绳;新绳下放完毕后，在井底及井口钢丝绳留够长度，分别在井口和井底做绳头;最后试车、调绳。