塑襯技術在煤礦提升機繩槽中的應用

1.引言

從煤礦單繩纏繞式提升機的繩槽材料發展來看，先是木襯、剛質襯板，后發展為塑料襯板（簡稱塑襯）。塑襯技術目前已達到國內先進的水平。朔里礦2004年7月在主井提升絞車3米卷筒繩槽上應用了塑襯技術，后在2006年10月又應用到主井3米天輪上。該塑襯材料是洛陽市礦實機械制造有限公司研制的，它克服了木質滾筒及鋼質襯板諸多不足的許多缺陷，是一種新技術產品。自應用以來，一直效果較好。

2.塑襯與木襯及鋼質襯板的比較

2.1材質與安裝更換的比較

單繩纏繞提升機采用的木制滾筒襯板，因對襯木選材要求較高，操作起來周期長。通常為柞木、橡木，其次為伏質曲柳。嚴格按技術要求處理后，現場安裝一般為4天左右，且工序繁瑣，影響生產時間長；更換鋼質卷筒繩槽，實際上相當于更換了主軸裝置，且安裝工程量大，勞動強度大，一般至少需要5天時間，影響生產的時間也比較長；而塑襯是壓制成型，其厚度在一定的范圍內可以選擇。繩槽光滑平整，現場安裝僅需13個小時左右，并馬上可以投入使用。顯然塑襯技術性能比較優越。

2.2三者對鋼絲繩的影響

木襯由于強度低，耐疲勞性差，很容易被鋼絲繩將繩槽凸起的部分壓碎或搓平，造成繞繩排列不整齊，出現咬繩現象，導致鋼絲繩磨損、斷絲超限而報廢；鋼質卷筒襯板由于鋼質材料與鋼絲繩的接觸應力大，反復受擠壓應力、彎曲應力及動應力作用，對鋼絲繩的磨損嚴重，以至更換鋼絲繩較為頻繁；塑襯是低彈性模量的材料，能使鋼絲繩排列整齊，可以明顯的降低鋼絲繩與繩槽的接觸應力，從而大大的降低鋼絲繩的磨損，有效的延長鋼絲繩的使用壽命。

2.3費用與使用壽命的比較

以朔里礦2JK-3/11.5礦井提升機為例，木襯一般1年更換一次，費用約3.5萬元；鋼質襯板，使用壽命則20年左右，費用約30萬元；采用塑襯材料，使用壽命一般為8-10年，費用約6.2萬元。由比較可知，塑襯在使用壽命和價格的優勢顯而易見。

通過以上比較，塑襯具有安裝方面施工時間短，又能延長鋼絲繩的使用壽命。由于本身的機械強度高，使用壽命長，模壓成型，繩槽光滑，應用范圍廣，因其比重小（0.98），又不會增加設備轉動慣量和無功功率等優點，具有節能功效。

3.塑襯技術在提升機中的應用情況

朔里礦主井提升機是從1984年12月投入使用，繩槽為鋼質滾筒襯板結構。2004年7月主井絞車改造，繩槽為塑襯材料。2004年主井絞車滾筒改造的根本原因就是：從2001年底起，主井提升鋼絲繩逐漸出現扭曲變形、跳絲、斷絲等嚴重問題。從2001年11月底至2003年初，共更換14根提升鋼絲繩。經過礦、集團公司機電處、貴州鋼絲繩廠家及英國布萊頓鋼絲繩廠家現場技術測定（用圓鋼精加工成直徑為32-37mm的圓進行測試）,確認滾筒繩槽經過近20年的使用已磨深。繩槽直徑變小,運行中發生卡繩現象,導致鋼絲繩早期永久變形,嚴重影響鋼絲繩的使用壽命。

從2004年7月至2007年2月,主井絞車改造滾筒,繩槽為塑襯材料之后，兩年共更換5根鋼絲繩。特別在2006年10月更換塑襯天輪后,在5個月的使用過程中,已使用近1年的東勾鋼絲繩斷絲情況沒有繼續發展。

4.塑襯技術產生的效益。

從2001年底至2003年初，與2004年至2006年10月期間使用鋼絲繩比較，塑襯技術在朔里礦提升機中應用后經濟效益非常明顯。

4.1節省鋼絲繩。應用期間至少節約了9根鋼絲繩，每根鋼絲繩的價值約12萬元，合計108萬元。

4.2減少提煤影響時間。正常更換9根鋼絲繩影響提煤量很大，（每根需要3.25小時，每小時提57勾煤，每勾按5噸計算，每噸煤200元），按影響的產量計算，合計為166萬元。

4.3使用周期加長。如果提升機使用20年左右，塑襯需更換2.5次，塑襯總費用為15.5萬元。而更換鋼質滾筒襯板，必須換主軸裝置，費用為108.4萬元，兩者比較可節約92.9萬元（不包括因施工時間長造成原煤提升損失）。

4.4具有節電作用。改進成塑襯以后，由于滾筒摩擦力的變化影響，其系統阻力相對減少，提升過程中還具有一定的節電效果。

從以上幾項分析可以看出，提升絞車滾筒使用塑襯技術以后，為煤礦節約了366.9萬元以上的經濟效益，而且更重要的是大大提高了礦井提升的安全性和可靠性。塑襯在我礦的應用是成功的,效果是明顯的。