钢管溜放双保险结构优化方案

3.8.3.1 工作原理

该装置通过机械传动系统启动，无需人工操作。装置安装完成后，连接钢丝绳处于受拉状态，弹簧也处于受拉状态，四连杆偏心轮与保险钢丝绳不接触，当连接钢丝绳不再受力处于自由状态时，弹簧回缩带动偏心轮接触并挤压保险钢丝绳，装置启动。

当装置启动后，轴受弹簧的拉力作用带动偏心轮发生顺时针方向旋转，当偏心轮与保险钢丝绳发生接触后，因摩擦力的作用偏心轮继续旋转。由于偏心结构，偏心轮与保险钢丝绳越挤越紧，即正压力越来越大，摩擦力也越来越大，最终摩擦力超过钢管重力沿洞轴线方向的分力，钢管受摩擦力作用减速直至停止下滑，从而达到将钢管锁定在保险钢丝绳上的目的。

3.8.3.2 装置结构图及具体实施方式

如图3.8.2所示为一种斜井内运输压力钢管用断绳保护装置，包括支撑架和保险钢丝绳，支撑架的横截面呈U形。支撑架上转动连接有第一轴，第一轴上安装有第一偏心轮，第一偏心轮设置在支撑架内部。第一轴的一端连接有第一转盘，第一转盘连接有与支撑架长度方向相平行的连杆，连杆的一端连接有手拉葫芦。手拉葫芦通过第一连接钢丝绳与压力钢管的主牵引钢丝绳连接，支撑架的下端通过第二连接钢丝绳与压力钢管连接。第一转盘的下方设置有用于带动第一转盘转动的第一压紧弹簧，第一压紧弹簧的一端连接在支撑架上，另一端连接在第一转盘上。保险钢丝绳的上端固定在斜井外部，下端穿过支撑架与第一偏心轮之间。

图3.8.2　断绳保护器装置结构示意图

1—断绳保护装置本体；2—支撑架；3—第一压紧弹簧；4—第一转盘；5—第一轴；6—连杆；7—第一偏心轮；8—销钉；9—第一连接柱；10—第一固定栓；11—键；12—防脱挡销；13—第二压紧弹簧；14—第二转盘；15—第二轴；16—第二偏心轮；17—第二连接柱；18—第二固定栓；19—保险钢丝绳；20—第一连接钢丝绳；21—主牵引钢丝绳；22—手拉葫芦；23—吊环；24—斜井；25—压力钢管；26—第二连接钢丝绳；27—拉绳；28—拉环

实施中，支撑架以及安装在支撑架上的第一轴、第一压紧弹簧、第一偏心轮和第一转盘等构成断绳保护装置本体。在斜井内运输压力钢管的过程中，主牵引钢丝绳的上端与卷扬机连接，下端连接在压力钢管的吊环上。在卷扬机的带动下，通过主牵引钢丝绳带动压力钢管在斜井内运输。在正常的运输过程中，通过手拉葫芦对连杆的拉力作用，连杆克服第一压紧弹簧的弹簧力将第一偏心轮拉住，且使得第一偏心轮不与保险钢丝绳发生接触。此时，随着压力钢管的下放运输，断绳保护装置本体沿保险钢丝绳且与压力钢管同步向下移动。当主牵引钢丝绳因突发情况而发生断开时，此时第一连接钢丝绳无法再通过手拉葫芦对连杆施加拉力，然后在第一压紧弹簧的弹簧力作用下，带动第一转盘顺时针旋转一个角度。第一转盘通过第一轴带动第一偏心轮顺时针转动，从而使得第一偏心轮与保险钢丝绳紧密配合，使得保险钢丝绳卡在第一偏心轮和支撑架之间，从而通过保险钢丝绳将整个断绳保护装置本体定位。然后利用连接在支撑架上的第二连接钢丝绳将压力钢管拉住，避免压力钢管掉落到斜井内，进一步避免了安全事故的发生。

如图3.8.2（b）、（c）、（d）所示，支撑架上转动连接有至少一个第二轴，第二轴与第一轴相平行。第二轴上安装有第二偏心轮，第二偏心轮设置在支撑架内部。第二轴的一端连接有第二转盘，第二转盘与连杆相连接，第二转盘下方设置有用于带动第二转盘转动的第二压紧弹簧。第二压紧弹簧的一端连接在支撑架上，另一端连接在第二转盘上。保险钢丝绳的下端依次穿过支撑架与第一偏心轮之间以及支撑架与第二偏心轮之间。通过设置至少一个第二轴以及与其相配套的第二偏心轮、第二转盘和第二压紧弹簧等，其工作原理与第一偏心轮、第一转盘、第一轴和第一压紧弹簧相同，使得当主牵引钢丝绳断开后，该断绳保护装置对压力钢管的定位效果更好。优选的做法是，所述第二轴、第二偏心轮、第二转盘和第二压紧弹簧均为三个。

如图3.8.2（d）所示，第一轴远离第一转盘的一端，以及远离第二转盘的一端均安装有防脱挡销。保证第一轴和第二轴在转动时，不会脱出，保证了所述断绳保护装置本体的有效工作。

如图3.8.2（c）所示，第一压紧弹簧的一端通过第一固定栓与支撑架连接，另一端通过第一连接柱与第一转盘的外圆周面连接；第二压紧弹簧的一端通过第二固定栓与支撑架连接，另一端通过第二连接柱与第二转盘的外圆周面连接。(www.xing528.com)

如图3.8.2（c）和图3.8.2（d）所示，连杆通过销钉与第一转盘和第二转盘的外侧面相连接。

如图3.8.2（c）和图3.8.2（d）所示，第一轴与第一偏心轮以及第二轴与第二偏心轮均通过键连接。

本实施例中，第一轴和第一转盘为一体式结构，第二轴和第二转盘为一体式结构。

如图3.8.2（b）所示，支撑架上连接有至少两个拉绳，主牵引钢丝绳上套有与拉绳一一对应连接的拉环。通过设置拉绳和与拉绳对应连接的拉环，能使得断绳保护装置本体在下放的过程中，能够随主牵引钢丝绳同步下放，保证了断绳保护装置本体下放的有效性。

断绳保护器、保险绳与钢管连接现场照片如图3.8.3所示。

图3.8.3　断绳保护器、保险绳与钢管连接现场照片

3.8.3.3 安装形式

保险钢丝绳沿斜井底板自上而下通长布置，保险钢丝绳与主绳其上端固定在斜井上部水平段的锁定地锚处。

斜井钢管运输断绳保护装置下部安装有吊耳，通过φ48钢丝绳与压力钢管主牵引钢丝绳的卡环连接在一起；φ48保险钢丝绳从该装置内部绳槽通过；φ16的连接钢丝绳将该装置和主牵引钢丝绳连接在一起。

该装置运行至钢管安装高程后，将该装置的轴和偏心轮拆卸后经运输台车运输至斜井上部平段，下节钢管运输时，重新安装在保险钢丝绳上，反复利用。