大平礦何 ?勇 ?生產(chǎn)技術(shù)部 ?王文巖 ?大平礦 ?王偉權(quán)
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摘 ?要 ?自動平衡油缸出現(xiàn)上限或下限情況,長期得不到解決,將降低鋼絲繩的使用壽命,甚至引發(fā)斷繩事故。通過對自動平衡油缸失去平衡帶來的安全隱患和產(chǎn)生原因分析,制定了調(diào)整滾筒繩槽直徑和調(diào)繩作業(yè)的防范對策,有效的解決了自動平衡油缸失去平衡的安全隱患,確保提升系統(tǒng)安全運行。
關(guān)鍵詞 ?多繩平衡隱患防范
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1引言
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目前,提升絞車多為摩擦提升機。絞車提升過程中,采用自動平衡油缸自動調(diào)節(jié)鋼絲繩張力差,主提升鋼絲繩使用壽命均達不到2年,便出現(xiàn)斷絲和繩徑變小情況,即更換鋼絲繩。
經(jīng)過長期觀察和研究,是由于自動平衡油缸長期出現(xiàn)上限或下限情況,造成自動平衡油缸失去作用,無法調(diào)節(jié)各鋼絲繩張力差,使得各鋼絲繩受力不均,長期得不到解決,將降低鋼絲繩使用壽命,甚至引發(fā)斷繩事故。
通過研究和論證,提出了針對性的防范對策,解決了自動平衡油缸出現(xiàn)上限或下限的安全隱患,提高了鋼絲繩的使用壽命,避免了斷繩事故的發(fā)生。
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2自動平衡油缸工作原理
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鋼絲繩自動平衡油缸通過油管處于連通狀態(tài),油缸內(nèi)油壓相同,當(dāng)各鋼絲繩存在張力差超限時,油液在連通管內(nèi)進行自動調(diào)節(jié)平衡。當(dāng)鋼絲繩張力差過大,自動平衡油缸活塞桿收回,當(dāng)鋼絲繩張力過小,自動平衡油缸活塞桿伸出,當(dāng)油缸活塞桿停止運動時,即鋼絲繩張力大小相同,處于平衡狀態(tài)。
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3自動平衡油缸失去平衡存在的安全隱患
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絞車長期連續(xù)運行,自動平衡油缸滾筒繩槽直徑大小變化和鋼絲繩伸長量變化,可能使1個或多個油缸出現(xiàn)上限或下限情況,此情況不及時處理,將埋下安全隱患。
3.1當(dāng)有1個油缸出現(xiàn)下限時。
在提升過程中,出現(xiàn)下限的鋼絲繩不受力,其他三根鋼絲繩平衡油缸在提升過程中往復(fù)竄動,鋼絲繩張力自動平衡裝置失去作用,出現(xiàn)鋼絲繩張力超差。長時間連續(xù)運行,可能造成其他三根鋼絲繩伸長,鋼絲繩斷絲,繩徑變小,捻距變大,降低使用壽命。
3.2當(dāng)有2個油缸出現(xiàn)下限時。
在提升過程中,出現(xiàn)下限的鋼絲繩不受力,僅有2根鋼絲繩受力,鋼絲繩張力超差,不滿足提升安全系數(shù)要求,違反《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,長時間連續(xù)運行,造成受力的2根鋼絲繩伸長加大,鋼絲繩斷絲,繩徑變小,捻距變大,存在安全隱患,可能造成斷繩事故。
3.3當(dāng)有1個及以上油缸出現(xiàn)上限時。
絞車連續(xù)運行中,當(dāng)有1個及以上油缸出現(xiàn)上限時,自動平衡失去作用,出現(xiàn)上限的鋼絲繩受力大于其他鋼絲繩,造成各鋼絲繩張力超差,長期運行出現(xiàn)上限的鋼絲繩因受力而伸長,甚至出現(xiàn)斷絲、繩徑變小、捻距變大的情況,從而降低了鋼絲繩的使用壽命。
3.4油缸出現(xiàn)上限或下限時。
由于油缸出現(xiàn)上限或下限,鋼絲繩長度不同,鋼絲繩繞過滾筒時,出現(xiàn)竄繩現(xiàn)象,造成鋼絲繩提升過程擺動過大,造成提升容器傾斜,從而對罐道和提升容器滾動罐耳不同程度的磨損。由于每根鋼絲繩在滾筒上繞過滾筒的距離不同,鋼絲繩出現(xiàn)蠕動和竄繩現(xiàn)象,長期運行造成滾筒襯墊不同程度的磨損,從而降低了滾筒摩擦襯墊的使用壽命。
綜上所述,當(dāng)自動平衡油缸出現(xiàn)上限或下限情況時,需要及時進行調(diào)整,避免自動平衡油缸失去自動調(diào)節(jié)作用。
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4自動平衡油缸失去平衡的原因
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4.1滾筒的繩槽直徑不同。
絞車長期連續(xù)運行,由于4根鋼絲繩每段繩徑不可能完全一致,對滾筒襯墊有不同程度的磨損,導(dǎo)致滾筒的4個繩槽襯墊直徑大小不一,在提升過程中造成鋼絲繩蠕動或竄動情況,使得自動平衡油缸出現(xiàn)上、下往復(fù)竄動,直到出現(xiàn)上限或下限情況,失去自動平衡作業(yè),造成張力差超限。
4.2鋼絲繩的伸長量不同。
立井提升過程中,主提升鋼絲繩在提升容器、載荷和平衡尾繩重力作用下,受垂直向下力,長時間懸掛由于各根鋼絲繩不可能完全一樣,造成各根鋼絲繩伸長量不同,伸長量大的鋼絲繩自動平衡油缸可能出現(xiàn)下限情況,伸長量小的鋼絲繩自動平衡油缸可能出現(xiàn)上限情況。
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5自動平衡油缸失去平衡的防范對策
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5.1調(diào)整滾筒繩槽直徑
當(dāng)自動平衡油缸失去平衡,出現(xiàn)上限或下限情況,首先對滾筒繩槽襯墊磨損情況進行測量,如出現(xiàn)滾筒繩槽摩擦襯墊直徑相差過大,需要進行調(diào)整。
5.1.1測量自動平衡油缸竄量
將提升容器上提至正常停車位置,按下急停閉鎖按鈕,將打壓泵連接油管與自動平衡裝置連接組件總閥門進行連接,將提升容器連接油缸全部卸壓,使自動平衡油缸下部墊塊到上限。開啟打壓泵,對自動平衡裝置油缸進行打壓,當(dāng)自動平衡油缸活塞桿伸出400mm后,停止打壓(油缸總伸長量1000mm),關(guān)閉連接組件總閥門,拆除連接油管。解除閉鎖,提升容器全速運行,另一側(cè)提升容器至正常停車位置時,停車閉鎖,用打壓泵連接油管與自動平衡裝置連接組件總閥門進行連接,將提升容器連接油缸全部卸壓,使自動平衡油缸下部墊塊到上限。開啟打壓泵,對自動平衡裝置油缸進行打壓,當(dāng)自動平衡油缸活塞桿伸出400mm后停止打壓(油缸總伸長量1000mm),關(guān)閉連接組件總閥門,拆除連接油管。
在連接裝置墊塊上部和側(cè)板用石筆畫一條直線,以便觀察墊塊上、下位移情況。提升容器全速下放,到達正常停車位置后,按下急停按鈕,井下作業(yè)人員測量4個墊塊和側(cè)板位移差。如1#、2#、3#、4#鋼絲繩,其中2#墊塊向下移動20mm,1#和4#墊塊未動,3#墊塊向上移動20mm,4個墊塊上、下位移總和不變(自動平衡原理)。
測量完畢后,提升容器全速上提,到井上停車位置后,如果2#和3#墊塊回到原來位置,即2#鋼絲繩所對應(yīng)的滾筒繩槽直徑大,鋼絲繩導(dǎo)繩量多,3#鋼絲繩所對應(yīng)的滾筒繩槽直徑小,鋼絲繩導(dǎo)繩量少。確認(rèn)鋼絲繩張力不同,出現(xiàn)超差情況,需要對滾筒繩槽直徑進行調(diào)整。
5.1.2調(diào)整滾筒繩槽摩擦襯墊直徑
滾筒繩槽直徑大的,在同等運行條件下,鋼絲繩的導(dǎo)繩量就多,使未經(jīng)過滾筒部分的鋼絲繩拉得更緊。車削滾筒襯墊先車?yán)K槽直徑最大的,切削完畢后,再次進行測量各鋼絲繩張力差,觀察墊塊位移情況,直到四個墊塊在提升容器上提或下放時沒有位移時,完成調(diào)整。
可以按下面公式進行計算車削量:
計算公式:R=△h/(H/πφ)/π=△h/n/π,
其中R——車削量,mm
△h——墊塊位移值,mm.
H/πφ=n——滾筒轉(zhuǎn)動圈數(shù)
φ——滾筒直徑,m。
H——提升高度,m。
例如:滾筒直徑4.8m,提升高度687.68m, 2#鋼絲繩位移值20mm,n=45.6,代入公式R=△h/n/π=20/45.6/3.14)=0.14mm,即2#滾筒繩槽大0.14mm,對2#繩槽用車槽裝置切削掉0.14mm。
5.2調(diào)繩作業(yè)
5.2.1如何確定進行調(diào)繩作業(yè)。
當(dāng)兩側(cè)油缸伸出量總和大于伸出量總長度70%時,必須進行調(diào)繩作業(yè),調(diào)整至油缸伸出量為總長度40%為最佳。例如每個油缸伸出量為1000mm,當(dāng)兩側(cè)油缸伸出量為1400mm,必須進行調(diào)繩作業(yè)。將油缸伸出量調(diào)整至每側(cè)400mm,多余部分鋼絲繩全部收繩。
5.2.2鋼絲繩調(diào)繩量確定方法。
主提升容器在井上正常停車位置,測量各油缸伸出量,并記錄。井下在副提升容器上進行油缸伸出量測量,并記錄。如附表。
按照待調(diào)繩量進行調(diào)繩作業(yè),每側(cè)油缸伸出預(yù)留量為400mm,調(diào)繩作業(yè)后,確保各鋼絲繩長度一致。
附表??主井鋼絲繩調(diào)繩量計算表(單位:mm)
1#鋼絲繩 | 2#鋼絲繩 | 3#鋼絲繩 | 4#鋼絲繩 | |
主斗油缸伸出量 | 620 | 450 | 530 | 660 |
副斗油缸伸出量 | 870 | 1000 | 950 | 850 |
總伸出量 | 1490 | 1450 | 1480 | 1510 |
兩側(cè)預(yù)留量 | 800 | 800 | 800 | 800 |
待調(diào)繩量 | 690 | 650 | 680 | 710 |
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6應(yīng)用效果
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當(dāng)自動平衡油缸出現(xiàn)上限或下限情況時,通過調(diào)整滾筒繩槽直徑和調(diào)繩作業(yè),解決了自動平衡油缸失去平衡的安全隱患,確保各鋼絲繩張力相同,提高了鋼絲繩和滾筒繩槽摩擦襯墊的使用壽命,避免了斷繩事故的發(fā)生。調(diào)整滾筒繩槽直徑和調(diào)繩作業(yè)的防范對策已應(yīng)用3臺絞車,目前應(yīng)用情況良好,絞車運行過程中,自動平衡油缸無上限或下限情況發(fā)生。
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參考文獻
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第一作者簡介:何??勇(1984-),男,工程師。2007年7月畢業(yè)于沈陽理工大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè),現(xiàn)任職于大平礦運轉(zhuǎn)隊。聯(lián)系電話:15841082083。