2016公司培训换绳车及换绳工艺高志银

双绳交互式换绳设备与工艺主讲人：高志银2016年2月双绳交互式换绳设备与工艺换绳概述YHC型换绳车新型换绳工艺---双绳交互式换绳双绳交互式换绳的优势常用的换绳工艺双绳交互式换绳应用实例一、换绳概述多绳摩擦式提升作为一种安全高效、适应深井提升的运输方式被越来越多的矿井采用。为确保提升首绳可靠工作、保证提升安全，《煤矿安全规程》第四百零三条规定：“摩擦轮式提升钢丝绳的使用期限应不超过2年”。如果钢丝绳出现断丝、锈蚀、磨损量超限、径收缩量超限等情况，即使仍在使用期限内，也必须立即更换首绳。根据《煤矿安全规程》，提升首绳至少每2年更换一次。全国现有的三万八千多个立井中，摩擦提升矿井数量超过两万个，则每年需要更换首绳的矿井数一万多个。因此，更换首绳工作是摩擦提升矿井时常要做的一项重要工作。一、换绳概述通常情况下，更换首绳需要在井筒中作业，占用提升时间长，井上、井下作业人员多，存在事故隐患多，是很多矿井困扰生产的一大难题。一些矿井为保证安全，研究了很多换绳的方法和措施，由于局限于现有的装备及人员情况，每次换绳都需要几十人、占用几天的时间才能完成，诸多的事故隐患点时常导致人员受伤，甚至发生伤亡事故。对大型矿井来说，首绳较粗、井深较深，此问题更为突出。因此，在研发出新型换绳装备的基础上，配合一套既能保证换绳安全、又能提高换绳效率的换绳工艺是十分必要的。二、YHC型换绳车YHC型换绳车是由徐州市工大三森科技有限公司与中国矿业大学、淮南矿业集团三家合作开发的新产品，是具有自主知识产权的国家级行业领先产品。其采用多排无极传动鏈，超静定、无损伤夹持技术，具有等速、无级、连续收放功能，其直线式收放钢丝绳方式属世界首创。荣获国家发明专利六项：①链式夹绳连续送绳装置；②一种弯曲钢丝绳设备；③托绳器；④更换矿井提升绳的方法及装置；⑤一种双向同速内循环液压系统；⑥感力机械手捕绳式防滑绳溜车保护装置二、YHC型换绳车YHC型换绳车可广泛适用于各种矿山立井摩擦提升系统的挂罐安装、更换提升首绳、平衡尾绳及绳罐道等工作。本换绳车通过上、下两排承载链传动，依靠多组无极超静定夹持元件夹紧钢丝绳，由大扭矩液压传动单元驱动承载链，从而实现换绳过程中对钢丝绳的收、放动作；优化设计的液压系统，实现了提升机主动、换绳车随动的绝对同步收放绳功能；在维持提升系统原首绳张力稳定不变的前提下，放新绳的同时收旧绳，实现矿井提升系统的新旧首绳井口同步对换。二、YHC型换绳车YHC型换绳车改变了一贯采用的圆周摩擦传动原理，创新的利用直线摩擦传动方式，使钢丝绳实现直线拉、送运动。换绳车可沿提升容器长度方向收放绳，也可在垂直容器方向收放绳，满足了换绳井口场地狭窄、情况复杂的特殊要求，适用于不同状况的国内外矿井。其底盘结构形式有履带式、轮式及液压伸缩支腿式三种。二、YHC型换绳车1、技术特征2、换绳车的构成与工作原理3、液压系统4、电控系统5、安全保护系统1、技术特征型号标记YHC型换绳车的型号标记如下：YHC—□/□/□最大绳径（mm）容绳数量最大终端载荷（t）产品代号：液压换绳车；例：额定最大终端载荷80吨，容绳数量四根，绳径40毫米的液压换绳车，其型号标记为：YHC---80/4/401、技术特征主要性能参数适用钢丝绳规格：圆绳≤φ60mm;φ70mm单次容绳数量：≤4根最大终端载荷：1000kN最大收放绳速度：0.5m/s额定单绳收绳张力：250KN额定单绳放绳张力：250KN额定单绳保护制动力：250KN适应提升绳数量：4绳、5绳、6绳、8绳1、技术特征换绳性能特点（1）井口新旧首绳交互对换，每次2根新首绳与2根旧首绳交互对换。（2）不损伤首绳收放首绳，均由优质摩擦衬垫夹持实现，新旧首绳承受力的状态与摩擦滚筒相同，不损伤首绳。（3）对首绳有综合预拉伸功能在收、放绳过程中，新首绳在放绳阻力下，经过摩擦滚筒综合预拉伸，确保新首绳在更换后，调绳次数明显减少，提高了生产效率。（4）明显减少调绳次数换绳后，第一次调绳在几个月后，一次调绳基本上满足要求。1、技术特征换绳性能特点（5）换绳车换绳需要辅助设备构成一个系统@TT型择绳调绳装置、首绳自动收、放绳滚及变角导绳轮等与换绳车配套的专用设备构成一个系统。此系统可实现新旧首绳在井口同步交互对换，最大收放速度可达到0.5m/s，缩短了收放绳时间，换绳工作效率高。旧首绳、新首绳均有自动收、放绳滚完成，换绳场地安全整洁。（6）安全高效换绳过程中始终保持至少两根提升绳不断开，并保持提升系统张力不变，避免提升机张力差超限，保证提升系统运行的安全。2、换绳车构成与工作原理换绳车构成YHC型换绳车主要由以下系统组成，（1）车体及行走底盘（2）收放绳单元（3）液压系统（4）电控系统（5）安全保护系统（6）辅助系统2、换绳车构成与工作原理车体构成：前部组合框架、后部组合框架、底盘支撑框架及万向导绳机构行走底盘：有履带式，轮式及液压伸缩支腿的不同结构形式，具体可根据用户要求而定。车体与行走底盘车体框架主要是承载机械系统、液压系统、控制系统等并与行走系统形成整体。行走底盘承载换绳车全部重量，驱动换绳车行走与工作位置精确定位，充分体现方便、快捷，一体化集成的优点。2、换绳车构成与工作原理收放绳单元每个单元由两个液压马达驱动轮、两个从动链轮、两条无极传动链条以及张紧与夹持机构构成。传动链条上带有多组超静定夹持体。夹持体通过夹持机构产生对被收、放钢丝绳的夹持力，由夹持体与钢丝绳间产生的摩擦力实现收、放钢丝绳的收、放力。2、换绳车构成与工作原理收放绳单元收放绳单元体是收放绳部分的主体，也是换绳车的核心技术点，每个单元体通过钢丝绳夹持系统完成收、放绳动作，每个单元体内由多排无极超静定夹持链传动输送系统、液压、机械传动部件，监控、检测控制及导向轮等部件组成。2、换绳车构成与工作原理驱动轮组驱动轮机构由配备壳转型减速机和制动器的低速大扭矩大功率马达驱动，其传动力矩大，制动可靠，作为收绳、放绳过程动力元件，使收放绳过程中钢丝绳形成稳定的张力。从动链轮是保证无极传动链工作的张紧导向轮，生产厂家：博世力士乐2、换绳车构成与工作原理夹持机构液压夹持力是保证收、放绳有可靠工作力的前提。具备保压功能的夹持油缸的夹持力是恒定的，是保证夹持力可靠稳定的关键元件。为保证夹持力的充分可靠性，在液压夹持系统外，又增加了常闭式机械锁定装置。机械锁定力是后备力，保证液压夹持油缸泄压后，夹持力仍能保证收、放绳工作可靠运行。常闭式机械锁定机构液压夹持油缸液压夹持油缸2、换绳车构成与工作原理无极传动链无极多排传动链是输送钢丝绳的承载体，是超静定承载夹持体与链条的组合。是由链节、承载体、滚轮、销轴及摩擦衬垫等构成。功能：把马达减速器旋转运动转化为直线运动，实现直线式连续送拉绳2、换绳车构成与工作原理无极传动链承载体是靠摩擦衬垫（夹持体）来夹持钢丝绳。一种规格的夹持体仅能适应在8个毫米内钢丝绳绳径变化。而不同矿井的提升钢丝绳绳径不同，主要在Φ28～Φ70的范围内，因此，针对不同绳径的钢丝绳换绳前需更换与之配套的承接夹持体。3、液压系统YHC换绳车液压系统是换绳车的心脏部分，包括主液压系统与辅助液压系统。单元体的收放绳功能，同步功能，行走功能，张紧夹持功能及其他辅助系统等均由其提供动力。双向同速内循环液压系统的利用实现了提升机主动，换绳车随动的绝对同步收放绳功能；在维持提升系统原张力稳定不变的前提下，放新绳的同时收旧绳，实现矿井提升系统的新旧绳井口同步对换。3、液压系统双向同速内循环液压系统双向同速内循环液压系统是换绳车液压系统的核心技术。换绳车在新旧绳井口同步对换过程中主要参数如下：（1）换绳车收绳拉力（2）换绳车放绳阻力（3）换绳车收放绳单元体的夹持力3、液压系统换绳车收绳拉力，放绳阻力与夹持力（1）换绳车每个收绳单元体的收绳拉力都设定为井筒内单根收绳自重的1.5-2倍。（2）换绳车放绳单元体设定的放绳阻力与收绳拉力相同（3）换绳车的夹持力是保证换绳车安全工作的主要参数，夹持力的选取保证在换绳车工作在最大张力时不出现滑绳。常闭机械锁更为夹持机构提供安全保障。3、液压系统换绳车与提升绞车的速度匹配关系（1）换绳车系统设计的最大收绳速度为0.5m/s。（2）换绳过程，提升机主动，换绳车随动，提升绞车拉动放绳单元体转动，而换绳车放绳单元体只提供放绳阻力，只有换绳车前部新绳的张力值达到换绳车设定的放绳阻力后才能被拉动。所以，换绳车是定阻力放绳，放绳速度完全同步于提升绞车开动速度。3、液压系统换绳车与提升绞车的速度匹配关系（3）换绳车收绳以恒定收绳拉力来实现与提升绞车速度同步。换绳过程，换绳车的收绳拉力设定为绳重的1.5-2倍，提升机拉动井底容器上升时，换绳车即时收起井筒内的旧绳。只要提升绞车开动的速度不大于换绳车设计的最大0.5m/s速度，换绳车可以同步于提升绞车开动的速度，并且保证换绳车的收绳拉力恒定。3、液压系统换绳车换绳时，提升系统的状态（1）换绳过程，由于将换绳车的放绳阻力与收绳拉力设定相等，提升绞车开动时，原提升系统的张力稳定，整个过程张力差几乎为零。提升绞车相当于运行在空载状态。（2）换绳过程，换绳车的速度完全同步于提升绞车的运行速度，提升绞车运行时，新绳与旧绳的张力相同，新旧首绳通过换绳车实现“虚拟连接”，提升系统运行于提升首绳未“断开”状态。（3）井筒内提升绳的根数与原提升系统相同。4、电控系统电控系统电控系统是YHC换绳车的主控系统。各部分检测的数据经中心计算机分析后，给出相应的操作指令。包括车的运行参数、状态参数，故障提示，状态报警等。中心计算机通过中控界面以图形化表示，形象地显示换绳车的运行状态。(1)监控部分包括收放绳速度、放绳阻力、收放绳长度、收放绳夹持压力、油温度等。4、电控系统电控系统(2)控制部分包括系统开闭、车体行走、各单元体动作及液压系统参数调整等。(3)构成换绳车与提升绞车之间的信号闭锁，使现场操作更加安全。（4）控制系统与无线视频监控系统形成一体。实现换绳时对提升首绳的状态可视化操作。5、安全保护系统安全保护系统安全保护系统是YHC换绳车的安全保障体系，各部分运动的状态参数传到中控机后，经分析给出状态结果，如有异常情况，其保护系统动作参与对系统的保护。安全保护系统由检测传感器、PLC智能处理及限力制动装置构成：①超速监控—设定设备换绳运行速度后，当运行超过此速度时，检测系统将报警，在界面显示异常报警，需要对超速绳制动时先向提升绞车发送停车闭锁信号后再参与制动。5、安全保护系统安全保护系统②滑绳监控---当出现夹持链运行速度小于绳运行速度时，检测系统声光报警，向提升绞车发送停车闭锁，由机械制动器对钢丝绳进行制动。③收绳长度与放绳长度监控---收、放绳长度及收、放双绳同步超过限定值时，显示界面给出异常提示。要求停下车后，调整收、放绳长度，待首绳满足交互状态再启动运行。5、安全保护系统安全保护系统④夹持力监控—夹持力是保证收放首绳有一定收放绳力的基础，夹持力变化是一个重要参数，必须把夹持力的值及变化限定、确定好，变化量一旦超限，立即报警，向提升绞车发送停车闭锁信号，停车调整。⑤油温过热保护—油温检测是保证液压系统正常工作的前提。在系统工作中，随着油温上升，控制系统进入自动降温。5、安全保护系统安全保护系统⑥制动保护—机械制动保护是依检测数据，由中控机给出控制指令，此时机械制动系统进入制动，从而保护系统安全。⑦机械限力制动保护—机械限力制动保护是对放的新绳施加的保护。当出现滑绳、溜绳时，需要对所放新绳进行制动，机械限力制动系统进入，对所放新钢丝绳进行限力制动，达到安全保护的目的。6、辅助系统辅助系统辅助系统是对换绳车工作的辅助包括支腿、万向导绳轮、导绳管、驾驶室、照明系统、防雨棚等辅助系统同样是完成换绳工作的重要组成部分，其工作可靠性同样直接关系着换绳车工作的顺利。三、常用的换绳工艺1、换绳方法的归纳和定义2、一般人工换绳方法3、借用工具换绳方法1、换绳方法的归纳和定义换绳方法多种多样，有旧绳拉新绳、旧绳捆新绳、新旧绳交互等等，每种换绳方法又存在不同的换绳工艺，有的一次换一根绳、