塑衬技术在煤矿提升机绳槽中的应用

1.引言

从煤矿单绳缠绕式提升机的绳槽材料发展来看，先是木衬、刚质衬板，后发展为塑料衬板（简称塑衬）。塑衬技术目前已达到国内先进的水平。朔里矿2004年7月在主井提升绞车3米卷筒绳槽上应用了塑衬技术，后在2006年10月又应用到主井3米天轮上。该塑衬材料是洛阳市矿实机械制造有限公司研制的，它克服了木质滚筒及钢质衬板诸多不足的许多缺陷，是一种新技术产品。自应用以来，一直效果较好。

2.塑衬与木衬及钢质衬板的比较

2.1材质与安装更换的比较

单绳缠绕提升机采用的木制滚筒衬板，因对衬木选材要求较高，操作起来周期长。通常为柞木、橡木，其次为伏质曲柳。严格按技术要求处理后，现场安装一般为4天左右，且工序繁琐，影响生产时间长；更换钢质卷筒绳槽，实际上相当于更换了主轴装置，且安装工程量大，劳动强度大，一般至少需要5天时间，影响生产的时间也比较长；而塑衬是压制成型，其厚度在一定的范围内可以选择。绳槽光滑平整，现场安装仅需13个小时左右，并马上可以投入使用。显然塑衬技术性能比较优越。

2.2三者对钢丝绳的影响

木衬由于强度低，耐疲劳性差，很容易被钢丝绳将绳槽凸起的部分压碎或搓平，造成绕绳排列不整齐，出现咬绳现象，导致钢丝绳磨损、断丝超限而报废；钢质卷筒衬板由于钢质材料与钢丝绳的接触应力大，反复受挤压应力、弯曲应力及动应力作用，对钢丝绳的磨损严重，以至更换钢丝绳较为频繁；塑衬是低弹性模量的材料，能使钢丝绳排列整齐，可以明显的降低钢丝绳与绳槽的接触应力，从而大大的降低钢丝绳的磨损，有效的延长钢丝绳的使用寿命。

2.3费用与使用寿命的比较

以朔里矿2JK-3/11.5矿井提升机为例，木衬一般1年更换一次，费用约3.5万元；钢质衬板，使用寿命则20年左右，费用约30万元；采用塑衬材料，使用寿命一般为8-10年，费用约6.2万元。由比较可知，塑衬在使用寿命和价格的优势显而易见。

通过以上比较，塑衬具有安装方面施工时间短，又能延长钢丝绳的使用寿命。由于本身的机械强度高，使用寿命长，模压成型，绳槽光滑，应用范围广，因其比重小（0.98），又不会增加设备转动惯量和无功功率等优点，具有节能功效。

3.塑衬技术在提升机中的应用情况

朔里矿主井提升机是从1984年12月投入使用，绳槽为钢质滚筒衬板结构。2004年7月主井绞车改造，绳槽为塑衬材料。2004年主井绞车滚筒改造的根本原因就是：从2001年底起，主井提升钢丝绳逐渐出现扭曲变形、跳丝、断丝等严重问题。从2001年11月底至2003年初，共更换14根提升钢丝绳。经过矿、集团公司机电处、贵州钢丝绳厂家及英国布莱顿钢丝绳厂家现场技术测定（用圆钢精加工成直径为32-37mm的圆进行测试）,确认滚筒绳槽经过近20年的使用已磨深。绳槽直径变小,运行中发生卡绳现象,导致钢丝绳早期永久变形,严重影响钢丝绳的使用寿命。

从2004年7月至2007年2月,主井绞车改造滚筒,绳槽为塑衬材料之后，两年共更换5根钢丝绳。特别在2006年10月更换塑衬天轮后,在5个月的使用过程中,已使用近1年的东勾钢丝绳断丝情况没有继续发展。

4.塑衬技术产生的效益。

从2001年底至2003年初，与2004年至2006年10月期间使用钢丝绳比较，塑衬技术在朔里矿提升机中应用后经济效益非常明显。

4.1节省钢丝绳。应用期间至少节约了9根钢丝绳，每根钢丝绳的价值约12万元，合计108万元。

4.2减少提煤影响时间。正常更换9根钢丝绳影响提煤量很大，（每根需要3.25小时，每小时提57勾煤，每勾按5吨计算，每吨煤200元），按影响的产量计算，合计为166万元。

4.3使用周期加长。如果提升机使用20年左右，塑衬需更换2.5次，塑衬总费用为15.5万元。而更换钢质滚筒衬板，必须换主轴装置，费用为108.4万元，两者比较可节约92.9万元（不包括因施工时间长造成原煤提升损失）。

4.4具有节电作用。改进成塑衬以后，由于滚筒摩擦力的变化影响，其系统阻力相对减少，提升过程中还具有一定的节电效果。

从以上几项分析可以看出，提升绞车滚筒使用塑衬技术以后，为煤矿节约了366.9万元以上的经济效益，而且更重要的是大大提高了矿井提升的安全性和可靠性。塑衬在我矿的应用是成功的,效果是明显的。