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立井提升容器尾绳托辊及托辊架的改进

2017-11-16赵锐

科技视界 2017年18期
关键词:立井转动惯量托辊

赵锐

【摘 要】煤矿立井提升尾绳托辊改造前存在以下几点问题。1.尾绳托辊设计质量过重,运动惯性大,转动不灵活。2.尾绳托辊安装位置不合理,不能通过视频监控实现无死角监控。3.尾绳托辊安装过于紧凑,尾绳运行时摆动容易刮碰托辊。因此我们设计对尾绳托辊进行改造解决以上问题。确保尾绳运行的安全。

【关键词】尾绳托辊;托辊架

1 概述

淮南矿业集团顾桥矿是一座年产上千万吨的现代化大型立井提升矿井,其主副井均采用多绳摩擦式绞车提升。。在多绳提升系统中,平衡尾绳是十分重要的,尾绳减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差。即都是通过尾绳重量变化,减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差,以达到整体提升系统平衡的作用[1]。在提升机的日常维护中尾绳是提升机不可忽略的一项重点维护项目。

尾绳的使用。立井摩擦轮绞车的尾绳均使用镀锌扁尾绳。主要损坏原因是在运行中产生偏摆,使尾绳在防撞梁、尾绳架上磨损产生断丝,致使整条尾绳提前报废[1]。为了避免这种磨损,矿井需要在安装尾绳托辊。但原先安装的尾绳托辊有不足之处,现在我们对原先的尾绳托辊及尾绳托辊架进行改造。

2 改造之前存在的问题

在日常检修和人们的潜意识里,一般都认为尾绳只承受自重,因而也没有把尾绳和首绳进行同等级别的严格管理检查;同时也由于尾绳所处的地理位置特殊,井下检查有一定的困难性和危险性,再加上其他日检项目多,往往在尾绳这方面容易漏检。

在未改造前尾绳托辊架子只是采用20的槽钢,槽钢上面开槽子,尾绳托辊放在两个槽钢之间,如图1所示。

这种托辊架子的劣势,第一、在于尾绳托辊安装过于紧凑,尾绳运行时的自由度差,尾绳运行时摆动容易刮碰托辊。尾绳最后不可避免的会形成断丝。第二、在于需要更换下方的尾绳托辊,必须先拆除上方的尾绳托辊。否则因为尾绳托辊横竖之间需要有一定的夹角,上方托辊压住下方尾绳托辊,下方托辊无法顺利拿出。在井下尾绳托辊平台井筒淋水大、潮湿的恶劣环境下,大大增加了工人的勞动强度,给现场的安全带来了安全隐患。

未改造前尾绳托辊,托辊的长度760左右重量重,如图所示。存在的问题是尾绳托辊设计质量过重,运动惯性大,转动不灵活。

此外由于尾绳托辊与托辊架设计的不合理(尾绳托辊大、尾绳托辊架紧凑),尾绳托辊安装位置不合理,不能通过视频监控实现无死角监控。

尾绳托辊 托辊架子

3 改造思路与方法

针对扁尾绳的优缺点以及在日常维护工作中存在的问题,我队在尾绳维护上投入了大量的工作,对尾绳托辊及尾绳托辊架进行改造。现已基本根除了尾绳方面存在的一系列不安全隐患。

尾绳托辊改造,尾绳托辊改造为如图2所示。改造后的尾绳托辊重量轻,半径小。根据转动惯量公式:转动惯量=■MR■[2] 。托辊的质量减轻了,半径变小了,转动惯量更小。这样托辊的转动更加灵活,更好的保护好尾绳,减少尾绳的磨损。

此外尾绳托辊的长度增加了,由原来的760mm变为现在的1000mm左右,尾绳的自由度增加了,更好的保护好尾绳。

尾绳托辊架改造后,使用角铁制成,托辊架制作安装示意图如图4所示。这种托辊架首先避免了尾绳托辊安装过于紧凑。保证了尾绳的自由度,使尾绳不容易刮碰托辊。

其次在更换尾绳托辊时,更换下方托辊没有必要拆下上方的尾绳托辊。下方尾绳托辊可以直接从下方取出。减轻了工人的劳动强度,增强了施工的安全性。

此外,在尾绳托辊处安装了高清摄像头的安装 为了便于观察尾绳平台尾绳轮的运行情况,在井底尾绳平台安装高清摄像头,通过摄像头可以随时掌握尾绳平台落煤情况和尾绳轮运行情况,尾绳上是否有拉挂物等异物,依靠摄像头对该部位进行全方位实时监控,消除了尾绳平台及绳轮运行的安全隐患,同时也给检修工作带来了不可言喻的方便,也可为其他检修工作腾出更多的时间和精力。

4 效益分析

大大延长了尾绳的使用寿命,节省了大量资金和时间,减少了不必要的人员和设备伤害,规范细化了现代化大型立井提升系统的检修图表,为矿井安全生产提供了根本性的保障。同时产生了经济效益,估计每年减少材料费5万元以上。

随着大型矿井的不断崛起,越来越多的矿井采用立井提升设备,尾绳的投入使用也越来越多,因此对尾绳的维护保养工作提出了更高的要求。自从完成改造之后,尾绳方面的维护工作得到了极大的改善。相信这种改造会在今后越来越多的矿井得到广泛应用。

【参考文献】

[1]戴维.钢丝绳损坏分析.布莱顿国际公司,2007.

[2]田硕.刚性转动惯量的推导.郑州,郑州航空管理学院,2015.endprint

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