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塑衬技术在煤矿提升机绳槽中的应用

2024-05-11 阅读次数:146

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。

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