用於提升懸掛裝置的新型鋼絲繩鎖繩器

用於提升懸掛裝置的新型鋼絲繩鎖繩器

  礦山立井提升是采礦運輸工程中的核心環節，提升容器是聯係礦井井下、井上運輸的主要途徑，其中，多根鋼絲繩提升在礦井提升中的應用最為廣泛，鋼絲繩作為主要受力件對礦井提升安全影響顯著。懸掛裝置是連接提升容器與鋼絲繩的部件，在懸掛裝置中通過鎖繩器對鋼絲繩進行夾緊固定，在現有的提升容器懸掛裝置的鎖繩器中，鋼絲繩的鎖緊機構均利用靜摩擦力阻礙鋼絲繩和夾具之間的相互運動來實現的。當鋼絲繩拉力較小時，一般采用夾板或U 形扣鎖緊。當鋼絲繩拉力較大時，普通夾具會因鋼絲繩受力變細發生打滑，故而采用錐形繩環或楔塊鎖緊，特殊的結構雖然可以保證鋼絲繩拉力越大，鎖緊力越大，鎖緊力越大越能保證鋼絲繩的鎖緊安全，但是錐形繩環鎖緊鋼絲繩之後解鎖時步驟繁瑣，費時費力。楔塊鎖緊雖解鎖方便，但在使用過程中當鋼絲繩拉力波動時，可能會導致楔塊意外解鎖，造成鋼絲繩鬆脫，降低鎖繩器的工作可靠性。

為了克服現有提升鋼絲繩鎖緊裝置解鎖繁瑣和安全性不足的缺點，筆者介紹了一種新型鋼絲繩鎖繩器，該鎖繩器不僅可以牢固地鎖緊鋼絲繩，同時解鎖方便，在鋼絲繩拉力波動時仍然能保持足夠的鎖緊力。

1、主要結構

鎖繩器結構如圖1所示。主要由鎖緊絲堵 1、軸承 2、頂杆套 3、杯形殼體 4、錐形楔塊 5 和上絲堵 6組成。用於礦山立井提升器的懸掛裝置中，至少設置2 個鎖繩器，分別設置在鋼絲繩的兩個端麵。

圖1 鎖繩器結構示意

  該鎖繩器內部安裝 3 個大小相同的錐形楔塊，錐形楔塊內凹麵設有 T 形溝槽，錐形楔塊可沿杯形體的內部錐形麵上下滑動，使得 3 塊錐形楔塊組成的圓形孔直徑會隨錐形楔塊滑動發生相應的變化；錐形楔塊下方設置中空頂杆套和鎖緊絲堵，鎖緊絲堵通過 T 形螺紋與杯形體相連接，頂杆套與鎖緊絲堵之間設有滾動軸承以減小兩者之間的摩擦力，其中頂杆套為梯形結構，較細的一端從絲堵中間穿過，另一端直接頂住錐形楔塊。

2、工作原理

  使用時，鋼絲繩從杯形體內由 3 個錐形楔塊組成的圓孔中間穿過，向下依次穿過頂杆套、推力軸承、鎖緊絲堵，旋轉鎖緊絲堵推動頂杆套，然後再通過頂杆套推動錐形楔塊向上運動，3 個錐形楔塊在杯形體內部空間的約束下逐漸向中心的鋼絲繩靠攏，三者組成的孔直徑逐漸減小，直至完全接觸並鎖緊鋼絲繩，完成鋼絲繩的鎖緊；此外，也可以通過下方固定在鋼絲繩上的夾板來推動頂杆套繼而推動錐形楔塊向上運動，以達到鎖緊鋼絲繩的目的。拉動鋼絲繩，在摩擦力的作用下鋼絲繩帶動錐形楔塊繼續向上運動，錐形楔塊組成的孔直徑進一步減小，錐形楔塊與鋼絲繩的接觸力逐漸增大，鋼絲繩提供的拉力越大，錐形楔塊與鋼絲繩相互間的擠壓力和摩擦力也就越大，鋼絲繩鎖緊越來越牢固，最後通過旋轉鎖緊絲堵使頂杆套頂緊固定錐形楔塊。當鋼絲繩意外失去拉力或反向收拉時，由於鎖緊絲堵和頂杆套兩者的限製作用，3 個錐形楔塊不會發生滑動，仍然牢固地鎖緊鋼絲繩，保持與鋼絲繩間的鎖緊狀態，不會發生意外解鎖。

當鎖繩器需要解鎖時，反向旋轉絲堵使頂杆套與錐形楔塊脫離接觸，從另一端反向拉動鋼絲繩，在摩擦力的作用下鋼絲繩帶動錐形楔塊向下運動，杯形體內的空間變大，錐形楔塊與鋼絲繩之間的相互作用力逐漸減小，直至兩者完全脫離接觸，將鋼絲繩從鎖繩器中拉出即可完成解鎖。

3、特點

(1)驅動裝置使錐形楔塊產生的摩擦力和擠壓力作用在鋼絲繩上，當鋼絲繩與錐形楔塊逐步夾緊時，通過驅動裝置分步對錐形楔塊施加固定力，不再使用錐形繩環或楔塊，其驅動裝置包含下絲堵、頂杆套、軸承和上絲堵，提高了鎖繩器的可靠性。

(2)在錐形楔塊的卡爪作用下，下絲堵、軸承、頂杆套、杯形殼體、錐形楔塊和上絲堵相互連接在一起形成了筒狀體，縮小了占用空間，同時在下絲堵、頂杆套和上絲堵中設置通孔體將鋼絲繩貫串在下絲堵、頂杆套和上絲堵的通孔體中，3 個錐形楔塊按照卡扣方式與鋼絲繩連接，保證了鋼絲繩夾緊的穩定性。

(3)能夠實現自緊摩擦力的調整。通過鎖緊絲堵分布調整，使錐形楔塊逐步擠壓鋼絲繩，提高了對鋼絲繩的固定夾持力，同時錐形楔塊通過其齒形體，提高了錐形楔塊的擠壓力。

(4)軸承和上絲堵的轉動結構能夠通過鋼絲繩的自由轉動在一定程度上自動釋放提升容器運行時提升鋼絲繩所產生的扭轉力，保證鋼絲繩處在自由狀態，該鎖繩器牢固地鎖緊鋼絲繩後，能夠防止因意外解鎖導致的鋼絲繩滑動，同時方便解鎖。

4、結語

  新型鋼絲繩鎖繩器既能保證提升鋼絲繩和提升容器連接的牢固性、可靠性，防止意外解鎖，同時又能減輕或消除提升過程中鋼絲繩產生的扭轉力，方便快捷地安裝、維護和更換提升鋼絲繩。