压注式钢丝绳润滑系统在矿山中的应用

《金属非金属矿山安全规程》（GB 16423—2006）［1］规定，用于提人的缠绕式提升机禁止缠绕二层钢丝绳。因此，对一定井深的矿山来说，从设备投资综合考虑，摩擦式提升机的应用更加广泛。摩擦式提升机的运行原理是依靠钢丝绳在具有一定摩擦系数的摩擦衬垫上运行，钢丝绳两侧分别悬挂罐笼、平衡锤或罐笼、箕斗，以保持钢丝绳平衡，依靠电机的拖动，使主轴旋转，利用钢丝绳带动容器上下运行。因此，钢丝绳的使用、维护和检测是否到位，是保证整个提升机安全运行的关键。但是，由于摩擦式提升机钢丝绳是根据井筒实际深度定量，没有余量，因此，在悬挂至更换期间无法进行剁头检测，而要想最大限度地延长使用寿命，保证运行安全至关重要。

在实际使用过程中，钢丝绳一般都处于井下，环境比较恶劣，如不及时维护，就会生锈和被腐蚀，从而缩短寿命，并可能导致断裂，发生危险事故。传统的钢丝绳维护方式是通过人用油刷或徒手将润滑脂涂抹在钢丝绳表面，这样既费时又费力，而且无法将油脂供至钢丝绳内部，且涂抹油脂不均匀，提升机极易出现故障，因此效果不佳。现使用一种压注式钢丝绳润滑系统，可解决传统润滑的各种弊端，效果非常理想。由此，本文主要分析压注式钢丝绳润滑系统及其在矿山的应用。

1 压注式钢丝绳润滑系统概述

压注式钢丝绳润滑系统采用泵压注油到密封套件高压注脂的方法，使油脂渗入绳芯内，密封圈采用专用进口树脂聚氨酯材料，其耐磨性为钢材的7倍，且具有橡胶的弹性，特制结构注油套件防止注入液态脂飞溅［2］。钢丝绳保养机能向运行中的钢丝绳补充润滑防腐专用脂，通过特定装置使脂高压注入钢丝绳内部并在钢丝绳表面自行固化脂涂层，使钢丝绳得到充分润滑及防腐保护。

2 压注式钢丝绳润滑工作原理

当气动润滑泵工作后，泵将把桶内的油脂抽出，经过高压软管进入钢丝绳润滑器。钢丝绳被夹在润滑器中。润滑器与钢丝绳的接触处有三道密封环，这样能有效防止润滑脂从润滑器中漏出。进入润滑器的压力油脂将被涂在钢丝绳上，并进入钢丝绳内部，完成对钢丝绳的润滑。随着钢丝绳不断通过润滑器，钢丝绳的所有部分将被润滑。这种方式的钢丝绳润滑效率高，效果好。润滑效果图如图1所示。

图1 钢丝绳润滑效果图

3 润滑系统组成

3.1 润滑系统结构

润滑系统结构如图2所示。

图2 润滑系统结构

注：1.压油板组件；2.桶盖；3.气动桶泵；4.直通接头；5.快速管接头；6.快换接头组件；7.直通接头；8.管路接头；9.直通接头；10.C型扣压式胶管；11-12.钢索润滑器；13-15.密封圈；16.直通接头；17.快接（阳接头）；18.快接（阴接头）；19.空气管组件；20.直角双内锥螺纹接头；21.过渡接头。

3.2 主要元件介绍及技术参数

3.2.1 气动润滑泵（或电动润滑泵）。气动润滑泵主要包括BSB电动干油润滑泵和9120气动桶泵。

3.2.1.1 BSB电动干油润滑泵。BSB电动干油润滑泵适用于润滑频率高，配管长度大，润滑点密集的单、双线干稀油集中润滑系统中，作为供给润滑脂的输送装置。公称压力：40MPa；额定给油量：120～365mL/min；贮油器容积：30～10L；电机功率：0.37～1.5kW；电机电压：380V；适用环境温度：-20～80℃［3］。使用介质为锥入度不低于 265（25℃，150g）1/10mm的润滑脂（NLGI0#～2#）。工作环境温度为0～80℃。BSB电动干油润滑泵如图3所示。

3.2.1.2 9120气动桶泵。9120气动桶泵被广泛应用于建筑、矿山、机械制造等行业的单线或双线润滑系统中，具有出油量大、震动小、运行噪声低、适应范围广、维修使用方便等优点。出油量：650mL/min；最高工作气压：1MPa；最低工作气压：0.3MPa；增压比：55∶1；进气口接口尺寸：1/4NPTF（内螺纹）；出油口接口尺寸：3/8NPF（内螺纹）［4］。9120气动桶泵如图4所示。

图3 BSB电动干油润滑泵

图4 9120气动桶泵

3.2.2 钢丝绳涂脂器。钢丝绳涂脂器如图5所示。

图5 钢丝绳涂脂器

涂脂器为两瓣式结构，安装较为方便，只需将钢丝绳放入涂脂器，并合上即可。钢丝绳涂脂器有两种规格。直径为12～28mm的钢丝绳对应的钢丝绳涂脂器为I型，即小型；直径为30～50mm的钢丝绳对应的钢丝绳涂脂器为II型，即大型［5］。涂脂器型号如表1所示。

表1 涂脂器型号

3.2.3 钢索润滑器。钢索润滑器可由两根链条卡爪安装在被润滑钢丝绳附近的固定件上，可以任何位置、任何角度（垂直放置、水平放置、倾斜放置）放置。根据钢丝绳直径选定密封环。先将四只配套的密封环套在钢索上，要求密封环的V型槽方向均朝中部。再安装润滑器的外壳，拧紧螺栓即可。

3.2.4 管路附件。包括过渡接头、直角双内锥螺纹接头、空气管组件、快接接头、直通接头、密封圈。

4 系统优缺点

4.1 优点

①结构简单，安装、维修和操作使用方便。②可实现连续润滑的功能。③润滑器密封性能好，安装部位不受限制。④采用负压润滑方式，可对钢丝绳实现全面有效的润滑，提高其寿命。⑤节约润滑脂损耗，无环境污染。⑥系统部件少，不同润滑要求区域仅需一套润滑系统，备件成本低，不同钢丝绳直径仅需更换不同规格的密封环。⑦钢索润滑器是投资、效率高的润滑装置，将过去肮脏、低效、缓慢的润滑工作变为清洁、高效、简单、安全、快捷的操作过程。⑧使用钢索润滑器能节省润滑时间，降低劳动强度，降低润滑脂的消耗。即使是线索多，线索绕制紧密的钢索，也能用该润滑器进行内部清洁和润滑。⑨功能多，能适用不同的润滑剂。

4.2 缺点

①需要增加空压系统辅助装置（电动除外）；②润滑操作时需要降低钢丝绳移动线的速度，需要安排专门的润滑保养时间。

5 注意事项

①为延长钢索润滑器中密封环的使用寿命，建议在对钢丝绳润滑时，钢丝绳运行速度要小于45m/min。润滑结束后取下钢索润滑器。

②为达到最佳的润滑效果，润滑后的钢丝绳表面油脂厚度不要大于0.5mm，以防止油脂滴挂，避免污染环境。

③在使用气动桶泵时，气源气压可调至0.6～0.7MPa。

④密封元件的寿命与钢索的质量情况有关。经验表明，如果钢索质量好，密封元件的寿命长，而钢丝绳表面断丝将会加速密封环的损坏。每种尺寸的密封元件仅适用于一种直径的钢丝绳，不得串规代用，否则将影响润滑效果。

6 结语

该系统前端带有清洁头，用以去除钢丝绳凹槽表面失效的润滑油脂和污物，清洁后的钢丝绳，更容易油脂覆盖和渗透，使用效果较好。