背压式摩擦提升钢绳张力平衡器的研究

加平衡器执行件行程的情况下，将钢绳间张力差限制在很小范围内，有效地减小了钢绳间的张力差，防止松绳，提高了绳衬使用寿命。

　　中图号：TD532 1引言多绳摩擦提升机由于其诸多优点在矿山得到广泛应用。但其各绳间的张力分配不均，引起各绳槽、衬垫磨损不均而加剧磨损，如此运行下去造成恶性循环严重时，钢绳间的张力差可达数吨，或引起钢绳松动、跳槽等故障而且各绳槽、衬垫的磨损速度相差很大，造成其使用寿命急剧降低。目前解决上述问题，国内外曾采取过很多措施，但现场的使用效果并不十分理想，对钢绳间zui大张力调节作用不明显，故现在生产的提升机已不采用张力平衡器。本文研制了背压式的钢绳张力平衡器，它突破了传统平衡器的思路，利用背压原理，在不增加平衡器执行件行程的情况下，将钢绳间张力差限制在很小范围内，有效减小钢绳间的张力差，防止松绳，成倍提高了绳衬寿命。

　　2背压式摩擦提升钢绳张力平衡器的理论依据（1）若使用多绳摩擦提升机各绳槽运转处于理想磨合状态，绳槽半径差应控制在很小范围内，绳衬加剧磨损临界半径差式中ΔL―――某钢绳原长度与钢绳平均原长度之―――主绳zui大悬挂高度，m ―――主绳zui小悬挂高度，m　EA―――钢绳的平均刚度，N　n―――提升钢绳数量―――钢绳缠绕半径，mm　G―――绳衬等效刚度，N ―――钢绳提升侧钢绳平均张力差，N ―――钢绳下放侧钢绳平均张力差，N　K―――与提升机有关的参数D―――摩擦轮公称直径，mm.

　　当绳长差ΔL =0时，ΔR′为zui小半径，绳槽的磨损速度zui快，由此形成越小越快，越快越小的恶性循环，即加剧磨损状态，绳衬加剧磨损的速度是正常磨损速度的几倍至十几倍。

　　（2）如果使较大半径的绳槽（R）磨损速度大于较小半径绳槽的磨损速度，则形成了理想磨合运转。即绳槽间半径差越来越小，钢绳间张力就越来越均匀。

　　（3）双绳摩擦提升机的绳槽不会发生加剧磨损，因为半径越大的绳槽磨损速度越快，绳槽半径在运转过程中会自行减小，钢绳张力自行趋于平稳、均匀。这点在理论、实验和实际生产中都能证明双绳提升永远是磨合运转。

　　3背压式摩擦提升钢绳张力平衡器的工作原理将双绳摩擦提升钢绳张力平衡理论应用于多绳―即背压式摩擦提升钢绳张力平衡器。如图1所示，在四绳提升中，将钢绳每2条分为一组，每组之间在钢绳连接处用均压装置相联，由于均压作用，使得4条钢绳的张力有如下关系：提升侧S下放侧S在每一组中，较大半径的绳槽磨损较快，使每组内的2个绳槽很快相等而后，在组与组之间，由于均压装置配有适当背压作用，使钢绳张力相等，因此组与组之间也不会发生加剧磨损现象。近似于磨合运转。

　　4均压装置（背压装置）设计要求与方案（1）设计要求：①采用均压装置后，某钢绳出现断绳时，不会引起其他钢绳悬吊失败②调绳和必要的车槽方便，降低劳动强度，与现有的调绳车槽装置兼容③车失效时，不影响生产。

　　（2）设计方案：如图2所示，四绳提升机用2个相通的油缸作均压器，两油缸之间的油路，可用背压阀设置一定的阻力形成背压其作用是使组与组之间符合较大半径的绳槽磨损较快的规律，消除组与组之间的绳槽半径差，zui终使4个绳槽间的半径差越来越小。

　　1、2.平衡器油缸3.背压阀背压式钢绳张力平衡的均匀功能由2个悬浮的相通油缸实现，其背压作用由2个油缸间油路中的背压阀实现，调定背压阀的开启压力，即可调定两油缸间的背压。

　　5实验验证（1）对装有和未装有背压式摩擦提升钢绳张力平衡器的摩擦轮绳槽分别做磨损对比实验，观测各绳槽加剧磨损状态和速度，并将其与理论值比较，其结果。

　　名称结果载重量/ kg单绳槽zui大半径差ΔR/mm提升次数N/次绳衬材料浸油榆木无背压式平衡器绳槽半径差ΔR/mm无背压式平衡器平均磨损深度Δh/mm有背压式平衡器绳槽半径差ΔR/mm有背压式平衡器平均磨损深度Δh/mm（2）装有平衡器zui小绳槽半径磨损深度Δh 1.8 0.008≈1.81 mm ，没装有平衡器的zui小绳槽半径磨损深度Δh由此可见，装有背压式钢绳张力平衡器的绳槽不发生加剧磨损其绳衬寿命较无背压式钢绳张力平衡器的绳衬寿命成倍提高。

　　6结语背压式钢绳张力平衡器，可有效地控制钢绳间的张力差ΔS、绳槽半径差ΔR及绳衬磨损加剧状况，避免了ΔS※ΔR※ΔS※ΔR…这一恶性循环而导致的钢绳疲劳，避免单绳相对滑动或松绳现象，有效提高绳衬寿命，减轻调绳人员的工作负担，能节约大量的换衬成本和提高生产效率，具有广泛的应用前景。