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單繩纏繞式提升機(jī)鋼絲繩與天輪偏角調(diào)整方法研究（1）(圖文)

時(shí)間：2024-08-26 08:08:31  點(diǎn)擊數(shù)：

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      纏繞式提升機(jī)是礦山常用提升設(shè)備，是礦井連通井上和井下的重要通道。其中鋼絲繩在整個(gè)提升系統(tǒng)中起著重要作用，因單繩纏繞式提升機(jī)的提升載荷由單根鋼絲繩承載，若鋼絲繩出現(xiàn)問題未及時(shí)解決，會(huì)引發(fā)重大安全事故。

      某礦井的纏繞式提升機(jī)長期用于提升毛石，年檢時(shí)更換主提升繩后進(jìn)行提礦試運(yùn)行，在后續(xù)的日常檢查中發(fā)現(xiàn)，罐籠運(yùn)行至某中段時(shí)，對(duì)應(yīng)的鋼絲繩磨損嚴(yán)重，且繩徑變化迅速，經(jīng)連續(xù)兩周測量，zui細(xì)處繩徑已達(dá) 27.1 mm (原繩徑為 28.0 mm)，磨損量達(dá) 1.0 mm，若不加管理，伴隨磨損的增加，勢(shì)必釀成大禍。經(jīng)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩磨損的位置恰處于鋼絲繩換層之處，此處的鋼絲繩與天輪外偏角處于zui大值?！督饘俜墙饘俚V山安全規(guī)程》第 6.4.4.12 條規(guī)定，在纏繞式提升系統(tǒng)中，卷筒至天輪的鋼絲繩zui大偏角不應(yīng)超過 1°30′，超出此值，鋼絲繩與天輪輪緣會(huì)產(chǎn)生干涉，進(jìn)而磨損鋼絲繩，而該礦山所使用的提升系統(tǒng)屬于該情形。

      面對(duì)此種狀況，需對(duì)鋼絲繩天輪偏角進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法諸多，一種方法是更換天輪襯墊，以減少鋼絲繩對(duì)天輪輪緣的磨損，但隨使用時(shí)間的延長，襯墊磨損亦會(huì)加劇，鋼絲繩終將再度產(chǎn)生干涉；另一方法為調(diào)整滾筒的水平位置，使?jié)L筒整體平移，將原基礎(chǔ)拆除并重新施工，但工程量大且耗時(shí)費(fèi)力。

      筆者提出一種簡便易行的方法，使天輪底座在水平方向上作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，令天輪入繩點(diǎn)正對(duì)相應(yīng)滾筒的中 心，使鋼絲繩的內(nèi)外偏角近乎相等，從而達(dá)到偏角調(diào)整的效果。

1 調(diào)整前鋼絲繩和天輪內(nèi)外偏角的測量

1.1 天輪內(nèi)外偏角測定方案

      天輪內(nèi)外偏角示意如圖 1 所示，為了確定是否因鋼絲繩內(nèi)外偏角偏大導(dǎo)致的鋼絲繩異常磨損，需要對(duì)提升機(jī)的內(nèi)外偏角進(jìn)行測量。由圖 1 可知，α1 為天輪鋼絲繩內(nèi)偏角，α2 為天輪鋼絲繩外偏角，當(dāng)鋼絲繩處于左右擋繩板附近時(shí)，鋼絲繩與天輪的偏角達(dá)到zui大。

      由于該提升機(jī)卷筒中 心線、軸線已被破壞，天輪軸線無法直接測定，只能采取間接方法測定卷筒中 心線、軸線及天輪中 心線和軸線。

      在機(jī)房內(nèi)選擇通視條件良好的位置架設(shè)全站儀，建立假定坐標(biāo)系，取測站坐標(biāo) O(1000，1000，1000)，在每個(gè)天輪繩槽中間測定 1 組數(shù)據(jù) (每組 3 點(diǎn))，共測定 2 組；在卷筒擋繩板兩側(cè)內(nèi)壁各測定 1 組數(shù)據(jù) (每組 3 點(diǎn))，共 4 組。測量的數(shù)據(jù)如表 1 所列。表中，測點(diǎn) 1～ 3 為 1 號(hào)天輪實(shí)測坐標(biāo)，4～ 9 為 1 號(hào)天輪對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，10～ 12 為 2 號(hào)天輪實(shí)測坐標(biāo)，13～ 18 為 2 號(hào)天輪對(duì)應(yīng)坐標(biāo)。
 
1.2 計(jì)算鋼絲繩內(nèi)外偏角值

      第 一步，將實(shí)測數(shù)據(jù)在 CAD 中進(jìn)行三維建模處理，通過擬合成圓形并確定圓心的辦法來求取卷筒中軸線和天輪中 心線及軸線。

      第 二步，在 CAD 軟件中經(jīng)過計(jì)算，測得天輪的內(nèi)外偏角結(jié)果如下：

      1 號(hào)天輪的內(nèi)偏角為 0°47′53″；1 號(hào)天輪的外偏角為 1°39′24″；2 號(hào)天輪的內(nèi)偏角為 0°12′40″；2號(hào)天輪的外偏角為 2°15′08″。

      根據(jù)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》第 6.4.4.12 條規(guī)定，1 號(hào)天輪外偏角和 2 號(hào)天輪外偏角都超過了規(guī)定的 1°30′，均需要進(jìn)行調(diào)整。