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摩擦式提升機(jī)首繩張力檢查的多維度策略

發(fā)布時(shí)間：

2025-03-26

來源：

摩擦式提升機(jī)在礦山運(yùn)輸中起著至關(guān)重要的作用，其首繩張力是否均衡直接影響到提升機(jī)的安全運(yùn)行和使用壽命。準(zhǔn)確檢查首繩張力并確保其處于合理范圍是礦井提升機(jī)維護(hù)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文將詳細(xì)闡述摩擦式提升機(jī)首繩張力的檢查方法經(jīng)驗(yàn)。

一、引言 

摩擦式提升機(jī)在礦山運(yùn)輸中起著至關(guān)重要的作用，其首繩張力是否均衡直接影響到提升機(jī)的安全運(yùn)行和使用壽命。準(zhǔn)確檢查首繩張力并確保其處于合理范圍是礦井提升機(jī)維護(hù)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。本文將詳細(xì)闡述摩擦式提升機(jī)首繩張力的檢查方法經(jīng)驗(yàn)。 

二、摩擦式提升機(jī)首繩張力的重要性 

1. 提升安全方面 

不均衡的首繩張力會(huì)導(dǎo)致提升容器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)傾斜。在提升過程中，如果容器傾斜嚴(yán)重，可能會(huì)與井筒裝備（如罐道等）發(fā)生碰撞，這不僅會(huì)損壞井筒裝備和提升容器，還可能引發(fā)更為嚴(yán)重的安全事故。過大的張力差可能使部分鋼絲繩承受的拉力超過其極限強(qiáng)度，增加鋼絲繩斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。一旦首繩斷裂，在高速運(yùn)行的提升過程中，后果將不堪設(shè)想。

2. 設(shè)備使用壽命方面

不均衡的張力會(huì)使摩擦襯墊局部受力過大。摩擦襯墊是提升機(jī)產(chǎn)生摩擦力的關(guān)鍵部件，局部受力過大容易導(dǎo)致襯墊磨損加劇，縮短其使用壽命。而且襯墊磨損不均勻還會(huì)影響其與鋼絲繩之間的摩擦力分布，進(jìn)一步影響提升機(jī)的正常運(yùn)行。對(duì)于鋼絲繩本身，張力不均會(huì)造成不均勻的磨損。部分鋼絲繩可能因?yàn)檫^度受力而出現(xiàn)鋼絲的疲勞斷裂，提前報(bào)廢，增加了設(shè)備的維護(hù)成本。

三、檢查方法

（一）人工觀察法

1. 靜態(tài)觀察

容器水平檢查：在提升容器處于靜止?fàn)顟B(tài)（如在井口或井底裝載位置）時(shí)，通過觀察提升容器的水平情況來初步判斷首繩張力是否均衡?？梢栽谌萜鞯倪吘壔蛱囟ㄎ恢迷O(shè)置水平標(biāo)記，用肉眼觀察容器是否傾斜。如果容器明顯傾斜，說明首繩張力存在較大差異。不過這種方法比較粗略，只能作為初步檢查手段。

繩間距觀察：在容器靜止且首繩松弛狀態(tài)下，觀察各首繩之間的間距。如果張力不均勻，鋼絲繩的松弛程度會(huì)不同，間距也會(huì)出現(xiàn)差異。例如，張力小的鋼絲繩會(huì)相對(duì)更松弛，其與相鄰鋼絲繩的間距可能會(huì)比其他位置大。

2. 動(dòng)態(tài)觀察

運(yùn)行過程中的容器擺動(dòng)觀察：在提升機(jī)運(yùn)行過程中，觀察提升容器的擺動(dòng)情況。如果首繩張力不均衡，容器在井筒中運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的擺動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以站在井筒附近的觀察平臺(tái)上（在確保安全的情況下），觀察容器在通過該位置時(shí)的擺動(dòng)幅度和頻率。一般來說，擺動(dòng)幅度大且頻繁的一側(cè)，對(duì)應(yīng)的首繩張力可能較小。

聽聲音判斷：當(dāng)提升機(jī)運(yùn)行時(shí)，不均衡的張力可能導(dǎo)致鋼絲繩與天輪或其他部件的摩擦聲音異常。有經(jīng)驗(yàn)的維護(hù)人員可以通過聽聲音來判斷。例如，張力過小的鋼絲繩在與天輪接觸時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)間歇性的輕微跳動(dòng)，發(fā)出不同于正常運(yùn)行的 “噠噠” 聲。

（二）液壓張力計(jì)測(cè)量法 

1. 測(cè)量原理

液壓張力計(jì)是基于帕斯卡定律設(shè)計(jì)的。它通過將液壓油封閉在一個(gè)彈性元件（如活塞缸）中，當(dāng)鋼絲繩的張力作用在張力計(jì)的受力部件上時(shí)，液壓油會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的壓力變化。通過測(cè)量液壓油的壓力，再根據(jù)張力計(jì)的標(biāo)定系數(shù)，就可以準(zhǔn)確地計(jì)算出鋼絲繩的張力大小。

2. 測(cè)量步驟

安裝張力計(jì)：

首先，將提升容器停在合適的位置（如井口或井底），并且確保鋼絲繩處于松弛狀態(tài)。然后，將液壓張力計(jì)安裝在首繩上。安裝時(shí)要注意張力計(jì)與鋼絲繩的接觸良好，并且連接牢固，防止在測(cè)量過程中出現(xiàn)松動(dòng)或位移。

測(cè)量記錄：

啟動(dòng)提升機(jī)，使鋼絲繩逐漸拉緊，觀察液壓張力計(jì)的讀數(shù)。在鋼絲繩達(dá)到正常運(yùn)行張力時(shí)，記錄下各個(gè)張力計(jì)的讀數(shù)。一般要進(jìn)行多次測(cè)量，每次測(cè)量前要確保張力計(jì)歸零，并且在不同的運(yùn)行工況（如空載、半載、滿載）下分別測(cè)量，以獲取全面的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析：

將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算各首繩之間的張力差。一般要求張力差在規(guī)定的范圍內(nèi)，例如，對(duì)于多繩摩擦式提升機(jī)，張力差不應(yīng)超過平均張力的 5% - 10%（具體數(shù)值根據(jù)提升機(jī)的型號(hào)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定）。 

（三）振弦式傳感器測(cè)量法 

1. 測(cè)量原理

振弦式傳感器是利用振弦的頻率與其所受張力之間的關(guān)系來測(cè)量張力的。當(dāng)鋼絲繩的張力作用在傳感器上時(shí)，傳感器內(nèi)部的振弦會(huì)發(fā)生變形，其振動(dòng)頻率也會(huì)隨之改變。通過測(cè)量振弦的頻率變化，再根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的頻率 - 張力曲線，就可以計(jì)算出鋼絲繩的張力。

2. 測(cè)量步驟 

傳感器安裝：

和液壓張力計(jì)類似，先將提升容器停在合適位置，使鋼絲繩松弛，然后將振弦式傳感器安裝在首繩上。傳感器的安裝要按照廠家的說明書進(jìn)行，確保安裝位置準(zhǔn)確，信號(hào)傳輸線路連接良好。

數(shù)據(jù)采集與處理：

在提升機(jī)運(yùn)行過程中，通過配套的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集振弦式傳感器的信號(hào)，獲取振弦的頻率數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)軟件中，軟件根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)定曲線自動(dòng)計(jì)算出各首繩的張力值?？梢詫?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)張力變化情況，并且能夠自動(dòng)生成張力變化曲線，方便維護(hù)人員分析張力的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。 

（四） 電磁感應(yīng)式張力檢測(cè)法

1. 測(cè)量原理：

電磁感應(yīng)式張力檢測(cè)是基于電磁感應(yīng)原理。當(dāng)鋼絲繩中有電流通過時(shí)（可以通過外部激勵(lì)裝置施加微弱的交變電流），在鋼絲繩周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。在鋼絲繩張力變化時(shí)，其磁導(dǎo)率等電磁特性也會(huì)發(fā)生改變。通過在鋼絲繩周圍設(shè)置的感應(yīng)線圈來檢測(cè)磁場(chǎng)的變化，經(jīng)過信號(hào)處理和換算，就可以得到鋼絲繩的張力信息。這種方法是非接觸式的，對(duì)鋼絲繩的物理狀態(tài)干擾較小。

2. 測(cè)量步驟： 

首先需要安裝電磁感應(yīng)檢測(cè)裝置，包括激勵(lì)線圈和感應(yīng)線圈。激勵(lì)線圈要正確地纏繞在鋼絲繩上，以確保能夠有效地在鋼絲繩中產(chǎn)生電流。感應(yīng)線圈要安裝在合適的位置，能夠準(zhǔn)確地接收鋼絲繩周圍磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的信號(hào)。開啟檢測(cè)系統(tǒng)后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。由于不同的鋼絲繩材質(zhì)、直徑等因素會(huì)影響電磁特性，所以需要根據(jù)具體的鋼絲繩參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。在提升機(jī)運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)采集感應(yīng)線圈的信號(hào)，通過專門的信號(hào)處理軟件進(jìn)行分析，得到鋼絲繩的張力變化曲線。

3. 適用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)： 

這種方法適用于對(duì)鋼絲繩張力進(jìn)行長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。優(yōu)點(diǎn)是它是非接觸式的，不會(huì)像液壓張力計(jì)或振弦式傳感器那樣需要安裝在鋼絲繩上，可能對(duì)鋼絲繩的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的阻礙（盡管這種阻礙很?。?。而且它可以在不停止提升機(jī)運(yùn)行的情況下進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。但是，其設(shè)備成本相對(duì)較高，并且對(duì)電磁環(huán)境有一定的要求，在有較強(qiáng)電磁干擾的礦井環(huán)境中，可能會(huì)影響檢測(cè)精度。

四、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

（一）定期檢查與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)相結(jié)合 

1. 定期檢查計(jì)劃制定 

根據(jù)礦井提升機(jī)的使用頻率、負(fù)荷情況等因素，制定合理的首繩張力定期檢查計(jì)劃。一般來說，對(duì)于主提升機(jī)，至少每月進(jìn)行一次人工觀察檢查，每季度進(jìn)行一次液壓張力計(jì)或振弦式傳感器的精確測(cè)量。對(duì)于副提升機(jī)，檢查周期可以適當(dāng)延長(zhǎng)，但也不應(yīng)低于每?jī)蓚€(gè)月進(jìn)行一次人工觀察檢查，每半年進(jìn)行一次精確測(cè)量。

2. 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置

安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用振弦式傳感器或其他先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)首繩張力。這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)張力的異常變化，例如在提升過程中由于礦石裝載不均勻等突發(fā)情況導(dǎo)致的張力變化。一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)能夠立即發(fā)出警報(bào)，提醒操作人員和維護(hù)人員采取措施。

（二）考慮環(huán)境因素對(duì)檢查結(jié)果的影響 

1. 溫度因素

溫度對(duì)鋼絲繩的張力有一定的影響。在溫度較低的情況下，鋼絲繩會(huì)收縮，張力可能會(huì)增大；而在溫度較高時(shí)，鋼絲繩會(huì)伸長(zhǎng)，張力可能會(huì)減小。在進(jìn)行張力檢查時(shí)，要記錄當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度，并且在分析數(shù)據(jù)時(shí)考慮溫度因素。例如，如果在冬季測(cè)量的張力比夏季大，在合理范圍內(nèi)可以認(rèn)為是溫度變化導(dǎo)致的正常現(xiàn)象。

2. 井筒淋水因素 

井筒淋水可能會(huì)使鋼絲繩表面生銹或者潤(rùn)滑脂被沖刷掉，增加鋼絲繩與襯墊或其他部件之間的摩擦力。這會(huì)影響張力的分布，并且可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。在有井筒淋水的情況下，要加強(qiáng)對(duì)鋼絲繩的清潔和潤(rùn)滑工作，并且在檢查張力時(shí)，要對(duì)淋水部位的鋼絲繩進(jìn)行特殊關(guān)注，必要時(shí)進(jìn)行多次測(cè)量以獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。 

（三）根據(jù)檢查結(jié)果及時(shí)調(diào)整張力

1. 張力調(diào)整方法

如果通過檢查發(fā)現(xiàn)首繩張力不均衡，可以采用多種方法進(jìn)行調(diào)整。一種常見的方法是通過在張力較小的鋼絲繩的懸掛裝置上增加配重塊來增大其張力。在增加配重塊時(shí)，要逐步進(jìn)行，并且每次增加后要重新測(cè)量張力，防止調(diào)整過度。另一種方法是通過調(diào)整鋼絲繩的懸掛長(zhǎng)度來平衡張力，這需要專業(yè)的工具和技術(shù)人員操作。

2. 調(diào)整后的驗(yàn)證

在調(diào)整完首繩張力后，要對(duì)調(diào)整效果進(jìn)行驗(yàn)證。可以采用之前的檢查方法，如液壓張力計(jì)測(cè)量或振弦式傳感器測(cè)量，重新檢查各首繩的張力是否在規(guī)定范圍內(nèi)，并且觀察提升容器的運(yùn)行情況，確保容器運(yùn)行平穩(wěn)，沒有傾斜或異常擺動(dòng)等現(xiàn)象。 

（四）加強(qiáng)對(duì)鋼絲繩和相關(guān)部件的檢查

1. 鋼絲繩檢查

在檢查首繩張力的同時(shí)，要對(duì)鋼絲繩的表面狀況進(jìn)行檢查。觀察鋼絲繩是否有斷絲、磨損、銹蝕等情況。因?yàn)檫@些問題可能會(huì)影響鋼絲繩的強(qiáng)度和彈性模量，進(jìn)而影響其張力。例如，斷絲較多的鋼絲繩，其承載能力下降，在運(yùn)行過程中可能會(huì)導(dǎo)致張力分布的變化。定期對(duì)鋼絲繩進(jìn)行無損檢測(cè)，如磁粉探傷、超聲波探傷等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼絲繩內(nèi)部的缺陷，確保鋼絲繩的質(zhì)量符合要求。

2. 摩擦襯墊和天輪檢查

檢查摩擦襯墊的磨損情況。如果襯墊磨損不均勻，會(huì)影響摩擦力的分布，從而對(duì)首繩張力產(chǎn)生間接影響。對(duì)于磨損嚴(yán)重的襯墊，要及時(shí)更換。檢查天輪的輪槽磨損情況。磨損的輪槽會(huì)改變鋼絲繩的纏繞狀態(tài)，導(dǎo)致張力變化。要定期對(duì)天輪進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)，確保其正常運(yùn)行。 

五、結(jié)論 

摩擦式提升機(jī)首繩張力的檢查是一項(xiàng)復(fù)雜而又關(guān)鍵的工作。通過多種檢查方法的綜合運(yùn)用，以及結(jié)合豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以準(zhǔn)確地判斷首繩張力是否均衡，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。在日常使用和維護(hù)中，要高度重視首繩張力的檢查和調(diào)整，確保提升機(jī)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行，為礦井的生產(chǎn)提供可靠的運(yùn)輸保障。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新的檢查技術(shù)和設(shè)備也在不斷涌現(xiàn)，礦井提升機(jī)維護(hù)人員要不斷學(xué)習(xí)和更新知識(shí)，更好地適應(yīng)工作的需要。

文章來源：礦井提升機(jī)安全與管理

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