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立井和倾斜井巷中使用的提升绞车的保险闸发生作用时,全部机械的减速度必须符合表9的要求。

作者:煤矿安全网 2022-10-09 09:09 来源:煤矿安全网 立井 井巷 保险 作用 全部 机械 速度 要求

  立井和倾斜井巷中使用的提升绞车的保险闸发生作用时,全部机械的减速度必须符合表9的要求。

  表9 全部机械的减速度规定值

  *Ac=g(sinθfcosθ)

  式中 Ac——自然减速度,m/s2;

  g——重力加速度,m/s2;

  θ——井巷倾角,(°)

  f——绳端载荷的运行阻系数,一般取0.010~0.015。

  对摩擦轮式提升绞车常用闸和保险闸制动,除必须符合本规程第四百三十一条和第四百三十二条的规定外,还必须满足以下防滑要求:

  ㈠各种载何(满载或空载)和各种提升状态(上提或下放重物)下,保险闸所能产生的制动减速度的计算值,不得超过滑动极限。钢丝绳与摩擦轮间摩擦系数的取值不得大于0.25。由钢丝绳自重所引起的不平衡重必须计入。

  ㈡在各种载荷及提升状态下,保险闸发生作用时,钢丝绳都不出现滑动。

  严禁用常用闸进行紧急制动。

  计算或验算,以本条第二款第(一)项为准;在用设备,以本条第二款第(二)项为准。

  【解读】本条是关于立井和斜井保险制动减速度的规定。

  上提重物的保险制动,要保证制动减速度不大于提升容器的自然减速度,即保证不松绳;下放重物保险制动减速度,不小于0.3倍的提升容器的自然减速度。倾角大于30°的斜井和立井,按30°倾角计算。

  对于转动惯量较小的绞车,上提重物保险制动为了满足不松绳的规定,却满足不了K≥2的规定时,可降低最大静张力,即减轻提长重量,使K≤2,或提升重物采用二级制动,即保险制动时先施加部分制动力矩,使系统的制动减速度小于提升容器的自然减速度,保证不松绳,停稳后施以全部的保险制动力矩,使K≥3。

  摩擦轮式提升绞车的保险制动(上提或下放重物)下保险制动减速度不能超过钢丝绳与摩擦轮式之间摩擦系数按0.25计算的的滑动极限。在用设备以实际在各种载荷及提升状态下,保险闸发生作用时,钢丝绳都不出现滑动为准。计算或验算时为了可靠,摩擦系数取得较差小,而在用设备以实际为准。

  为了不产生松绳,保险痂 可取K≥2或采用二级制动,而工作闸K≥3,又无二级制动,如果以工作闸代替保险闸进行紧急制动,松绳会更多,断绳跑车的可能性更大。

  对于下放重载最小制动减速度的规定,是为了防止需要紧急停车时,由于抽动减速度太小,制动距离太长,将事故扩大。为了保证有足够的制动减速度,上提重载保险制动采用二级制动时,下放重载则不能采用二级制动,要一次制动到位。

  对于摩擦轮式提升绞车,即要满足下放重载保险制动减速度的要求,还必须使钢丝绳不在摩擦轮上产生滑动。

  设绞车重载侧的最大张力为P1,空载侧的张力为P2,则钢丝绳不打滑的条件是:

  式中 f——钢丝绳与摩擦轮间的摩擦系数,取f=0.2~0.25;

  a——钢丝绳与摩擦轮上的围抱弧度。

  当a一定后,钢丝绳能否滑动,就看P1比P2大多少,对于重载下放保险制动时的P1:

  式中 G1——重载侧的质量之和,kg;

  ax——保险制动减速度,m/s2。

  空载侧的张力P2:

  式中 G2——空载侧的质量之和,kg;

  对于双钩无平衡绳提升时,最容易产生钢丝绳滑动是在重载下放的提升容器到终点时,此时重载侧的质量为钢丝绳、提升容器和载重的质量之各,空载侧的质量只有提升容器的质量。

  对于双钩等重尾绳提升,在提升过程中,重载侧的质量是钢丝绳、提升容器和载重的质量之各,而空载侧的质量是钢丝绳和提升容器的质量之各。

将双钩提升符合表9要求的下放重载的判动减速度ax,代入公式。如果计算结果是钢丝绳滑动,只有降低制动力Fz,才能使钢丝绳不滑动,Fz减小后,又使ax减小,只得再减小一次下放载重量,才能使ax合格钢丝绳又不打滑。

  用减轻下放重物重量来解决钢丝绳滑动是行不通的,根据下放重载的制动减速度:对于等重尾绳提升:

  对于无尾绳提升(重物下放到接近终点时):

  式中 F——变位制动力,kN;

  G0——提升容器质量,kg;

  G——重载侧载质量,kg;

  P0——钢丝绳每米质量,kg/m;

  H——提升高度,m;

  ∑mj——提升系统转动部分变位质量,kg·s2/m;

  g——重力加速度,m/s2。

  当载质量G下降后,制动减速度ax将增加,根据钢丝绳滑动公式:

虽然G1由于载重量G减小而减小,但由于ax的增加固,使公式中的分子增加,分母减小,与G1的减小作用抵消后,的比值变化很小,所以只能降低制动力Fz来解决钢丝绳的滑动问题。

  钢丝绳与摩擦轮间摩擦系数f的数值不得大于0.25,摩擦系数的大小与摩擦轮绳槽内装配的摩擦衬垫有关,摩擦衬垫的材质不同,摩擦系数便不相同。摩擦衬垫的材质有牛皮的;橡胶运输带中帆布层压制的;有铝、钛合金的;还有聚氨脂化工材料等制成的,摩擦系数都在0.3以上。但在设计计算时,摩擦系数的取值不得大于0.25,而不能按摩擦系数的临界值计算。在有些情况,摩擦系数可能会有下降,如有水、泥等进入钢丝绳与衬垫之间时,摩擦系数就会下降,如果按临界值计算,但会因摩擦系数的下降而使钢丝绳在摩擦轮上打滑而造成坠罐、坠斗事故,所以必须留有一定的安全系数,因为在计算滑动极限时,并没有安全系数,只是要求保险制动减速度不能超过滑动极限。

  例如,1990年某日,某矿一台立井单绳摩擦轮绞车在提升时,由于井壁有孔眼出水,将Φ75mm的提升钢丝绳淋湿,大量淋水被高速度提升的钢丝绳带入天轮绳槽,将用水胶贴制运输胶带中帆布层而成的摩擦衬垫中的水胶浸泡溶化,使摩擦系数大为下降。由于及时采限了措施,限制了一次提升重量和提升速度,才未发生钢丝绳在摩擦轮上打滑事故总结教训后将水胶改成白乳胶。如果摩擦系数没有一定的安全系数,便会增加危险程度。

  在计算保险制动时能否产生滑动时,虽然等重尾绳的重量,可以平衡主提升绳的重量,但是在计算下放制动减速度时,下放侧的钢丝绳的质量乘以制动减速度所形成的向下的动张力,减小了制动力,增加了钢丝绳在摩擦轮上的滑动力,所以必须计入。

  当提升系统确定后,提升容器、钢丝绳和一次最大提升量就确定了,钢丝绳能否在摩擦轮上滑动,取决于制动力和载重,而制动力和载重确定后,滑动可能发生在重载下放,也可能发生在空载提升,因为重载下放保险制动减速度增加了张力大的一侧(重载侧)的动张力,增加了两侧的不平衡力;而空载上提紧急制动,使制动减速度增大,大于重载下放时的紧急制动减速度,减速度的增加,同样增大了两侧的不平衡力。但是,下放侧是空载,又减少了不平衡力,是增大的多还是减小的多,要看制动减速度的变化大小。制动减速度的变化,与提升系统的变位质量重载重量占的比例大小有关,所以不通过具体计算,难以确定是重载下放还是空载提升紧急制动时钢丝绳更容易打滑。因此,必须将各种载荷(满载或空载)和各种提升状态(上提或下放重物)下,都进行计算,都不超过滑动极限后,才能确认钢丝绳不滑动。但是在摩擦系数发生变化等情况时,由于计算时没有安全系数,所以仍不能保证在各种情况下钢丝绳都不滑动,又规定了在用设备"在各种载荷及提升状态下,保险闸发生作用时,钢丝绳都不出现滑动"。

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