钢丝绳使用及结构选择(煤炭)

1、企业简介企业简介企业历史企业历史l本公司的前身是咸阳石油钢管钢绳厂，成立于本公司的前身是咸阳石油钢管钢绳厂，成立于1958年，年，1959年开始生产钢丝绳。年开始生产钢丝绳。l1987年成功地从日本引进一条年成功地从日本引进一条5000t/y钢丝绳钢丝绳整装生产线，完成了第一次技术改造。产品结整装生产线，完成了第一次技术改造。产品结构以构以619S为主。为主。l1990年完成第二次技术改造，企业的总产量年完成第二次技术改造，企业的总产量达到达到15000t/y。其中，关键设备均从日本引其中，关键设备均从日本引进。进。企业历史（续）企业历史（续）l1994年，从德国引进异型股钢丝绳生产线。年，从

2、德国引进异型股钢丝绳生产线。结构增加了多丝线接触园股钢丝绳和三角股钢结构增加了多丝线接触园股钢丝绳和三角股钢丝绳。丝绳。 生产能力达到生产能力达到18000t/y。l为扩大企业的社会影响和满足社会市场异型股为扩大企业的社会影响和满足社会市场异型股钢丝绳的需求，钢丝绳的需求，1997年，进行了第四次技术年，进行了第四次技术改造，新增生产能力改造，新增生产能力3000t。企业历史（续）企业历史（续）l为了稳定油田市场、开发和巩固社会市场，使产品质为了稳定油田市场、开发和巩固社会市场，使产品质量达到国内一流水准，用稳定的质量和优质的服务争量达到国内一流水准，用稳定的质量和优质的服务争取更多的用户。取

3、更多的用户。l从从 2001年开始，着手从国外引进先进的钢丝绳生产年开始，着手从国外引进先进的钢丝绳生产技术，并进行认真的消化吸收，从目前控制技术应用技术，并进行认真的消化吸收，从目前控制技术应用的结果看，这一举措已取得明显效果。的结果看，这一举措已取得明显效果。l由于订货量的增加，由于订货量的增加，2002年又对钢丝绳生产线进行技年又对钢丝绳生产线进行技术改造，预计本期技术改造结束后，本公司钢丝绳产术改造，预计本期技术改造结束后，本公司钢丝绳产量将达到量将达到21000t/y。其中，多丝线接触钢丝绳和多股。其中，多丝线接触钢丝绳和多股不旋转钢丝绳的产量将明显增加。不旋转钢丝绳的产量将明显增加

4、。技术发展技术发展l我公司从我公司从1959年开始生产石油用钢丝绳。年开始生产石油用钢丝绳。截止目前，已有四十多年的钢丝绳生产截止目前，已有四十多年的钢丝绳生产历史。历史。l从从1978年开始生产石油专用线接触钢丝年开始生产石油专用线接触钢丝绳，属于国内首家采用绳，属于国内首家采用API规范生产石规范生产石油专用钢丝绳的企业。也是国内首家获油专用钢丝绳的企业。也是国内首家获得美国石油学会得美国石油学会API会标使用权的钢丝会标使用权的钢丝绳生产厂。绳生产厂。技术发展（续）技术发展（续）l随着企业技术改造的进行，对国外引进技术的随着企业技术改造的进行，对国外引进技术的消化吸收得到了前冶金部金属制

5、品权威部门的消化吸收得到了前冶金部金属制品权威部门的认可。线接触钢丝绳生产技术一直在国内保持认可。线接触钢丝绳生产技术一直在国内保持领先地位。产量和质量也一直领先于国内同行。领先地位。产量和质量也一直领先于国内同行。特别是在特别是在2001年引进国外先进的生产技术后，年引进国外先进的生产技术后，产品质量明显地上了一个新的台阶。钢丝绳的产品质量明显地上了一个新的台阶。钢丝绳的实物质量已达到或接近国外同类产品的质量水实物质量已达到或接近国外同类产品的质量水平。平。在国内的地位在国内的地位l我公司的年产量在国内制品企业中，我公司的年产量在国内制品企业中，工业总产量排行为工业总产量排行为第六名第六名。

6、单就钢。单就钢丝绳的产量而言，则名列第丝绳的产量而言，则名列第三。生。生产钢丝绳最大直径产钢丝绳最大直径7070mmmm、钢丝绳最、钢丝绳最大单重大单重2525吨，是国内最大的石油用吨，是国内最大的石油用钢丝绳生产基地。钢丝绳生产基地。技术优势技术优势 本公司的技术优势在于：本公司的技术优势在于：1.成功引进并消化了国外的硬件技术。使钢丝绳生产设成功引进并消化了国外的硬件技术。使钢丝绳生产设备始终保持在良好地工艺状态，从硬件方面为产品提备始终保持在良好地工艺状态，从硬件方面为产品提供了质量保证。供了质量保证。2. 长期坚持与国外产品进行使用性能方面的对比，持续长期坚持与国外产品进行使用性能方面

7、的对比，持续不断地进行产品使用性能研究，取长补短，不断提高不断地进行产品使用性能研究，取长补短，不断提高钢丝绳实物质量。钢丝绳实物质量。3.通过经常性的用户回访，了解钢丝绳使用情况，及时通过经常性的用户回访，了解钢丝绳使用情况，及时纠正存在的不足，不断适应用户的工况条件。纠正存在的不足，不断适应用户的工况条件。4.利用引进国外先进的钢丝绳生产和控制技术，提高产利用引进国外先进的钢丝绳生产和控制技术，提高产品的技术含量。品的技术含量。企业业绩w619S系列石油用钢丝绳，系列石油用钢丝绳，1988年获中国石油年获中国石油天然气总公司优质产品称号、天然气总公司优质产品称号、1992年获国家质年获国家

8、质量银质奖、量银质奖、1996年被中国质量协会用户委员会年被中国质量协会用户委员会评为全国用户满意产品、评为全国用户满意产品、2000年石油钻井钢丝年石油钻井钢丝绳获中国国家冶金局实物质量金杯奖；绳获中国国家冶金局实物质量金杯奖；w钢丝绳质量保证体系钢丝绳质量保证体系1994年、年、1995年先后通过年先后通过美国石油学会、中国船级社认证，是国内钢丝美国石油学会、中国船级社认证，是国内钢丝绳行业中最早同时取得绳行业中最早同时取得API及及ISO9002“双证双证”企业；企业；1998年工厂被陕西省政府授予高新技术年工厂被陕西省政府授予高新技术企业；企业；1999年公司开始实施提升钢丝绳产品质年

9、公司开始实施提升钢丝绳产品质量的设计制造技术引进计划；量的设计制造技术引进计划；2000年列入国家年列入国家863计划项目的计划项目的XG-CIMS工程通过验收。工程通过验收。企业业绩（续）w2001年开发了电铲和港机用钢丝绳，产品的实物年开发了电铲和港机用钢丝绳，产品的实物质量达到国外进口钢丝绳的水平，成功地替代进质量达到国外进口钢丝绳的水平，成功地替代进口钢丝绳。口钢丝绳。钢丝绳的发展历程 1、17世纪中叶欧洲钢丝绳索。世纪中叶欧洲钢丝绳索。 2、1834年欧洲人鲁勃制造出第一根钢年欧洲人鲁勃制造出第一根钢丝绳。丝绳。 3、我国钢丝绳企业始建于、我国钢丝绳企业始建于20世纪世纪30年年代；

10、代；50年代逐渐形成体系。年代逐渐形成体系。 4、80-90年代引进设备快速发展。年代引进设备快速发展。 5、90年代结构调整，逐步向钢丝绳生年代结构调整，逐步向钢丝绳生产大国和强国转变。产大国和强国转变。钢丝绳的基本构成钢丝绳的基本构成钢丝绳的基本构成选择钢丝绳应考虑的几个特性选择钢丝绳应考虑的几个特性1.钢丝绳的破断拉力和保留强度钢丝绳的破断拉力和保留强度 钢丝绳的破断拉力是指钢丝绳实际能够承受的破断钢丝绳的破断拉力是指钢丝绳实际能够承受的破断载荷。载荷。 保留强度是指在计算钢丝绳强度时去除所有表层钢保留强度是指在计算钢丝绳强度时去除所有表层钢丝后，钢丝绳的承载能力。丝后，钢丝绳的承载能力

11、。2. 耐磨损性能耐磨损性能 钢丝绳直径减小量是衡量钢丝绳是否能够安全使用钢丝绳直径减小量是衡量钢丝绳是否能够安全使用的一个重要依据。钢丝绳直径减小速度的快慢即为的一个重要依据。钢丝绳直径减小速度的快慢即为耐磨性。耐磨性。选择钢丝绳应考虑的几个特性选择钢丝绳应考虑的几个特性3.抗疲劳性能抗疲劳性能 钢丝绳在使用过程中出现早期疲劳断丝的使钢丝绳在使用过程中出现早期疲劳断丝的使用次数或时间被称为疲劳极限。疲劳极限高用次数或时间被称为疲劳极限。疲劳极限高就说明钢丝绳的疲劳性能好。就说明钢丝绳的疲劳性能好。4. 结构稳定性结构稳定性 钢丝绳抵抗径向压力而不破坏的能力称为结钢丝绳抵抗径向压力而不破坏的能

12、力称为结构稳定性。构稳定性。选择钢丝绳应考虑的几个特性选择钢丝绳应考虑的几个特性5.柔软性柔软性 钢丝绳的柔软性指它在保证钢丝绳的柔软性指它在保证安全使用的条件下，允许的安全使用的条件下，允许的最小弯曲半径的大小。钢丝最小弯曲半径的大小。钢丝绳的金属密度系数决定其柔绳的金属密度系数决定其柔软性。金属密度取决于钢丝软性。金属密度取决于钢丝绳结构。一般情况下，钢丝绳结构。一般情况下，钢丝绳的柔软性与直径、结构和绳的柔软性与直径、结构和捻法直接相关。捻法直接相关。选择钢丝绳应考虑的几个特性选择钢丝绳应考虑的几个特性6.应力状态应力状态 钢丝绳的应力状态是指钢丝绳在应用过程钢丝绳的应力状态是指钢丝绳在

13、应用过程中，其中的各个元件保持自己固有状态的中，其中的各个元件保持自己固有状态的能力。换句话说，就是钢丝绳是否经过消能力。换句话说，就是钢丝绳是否经过消除应力的处理，这一点非常重要。为了使除应力的处理，这一点非常重要。为了使钢丝绳达到使用时的应力状态要求，采取钢丝绳达到使用时的应力状态要求，采取了一系列工艺措施。如：校直、预先变形、了一系列工艺措施。如：校直、预先变形、预张拉以及低温回火等工艺手段。预张拉以及低温回火等工艺手段。选择钢丝绳应考虑的几个特性选择钢丝绳应考虑的几个特性7旋转性旋转性 旋转性是指钢丝绳在受旋转性是指钢丝绳在受到拉伸时，绳中的股产到拉伸时，绳中的股产生转动偏离原位置的角

14、生转动偏离原位置的角度大小。在一些使用环度大小。在一些使用环境中，不允许钢丝绳产境中，不允许钢丝绳产生旋转，在选择钢丝绳生旋转，在选择钢丝绳结构时应该选择那些不结构时应该选择那些不旋转结构。旋转结构。选择钢丝绳应考虑的几个特性选择钢丝绳应考虑的几个特性8结构伸长和弹性模量结构伸长和弹性模量 钢丝绳在受力时，其中的各个元件会产生相钢丝绳在受力时，其中的各个元件会产生相对位移，使钢丝绳在原始形状的基础上出现对位移，使钢丝绳在原始形状的基础上出现微小的变化，其长度也会略有增加。这种现微小的变化，其长度也会略有增加。这种现象称为结构伸长。象称为结构伸长。利用先进的生产装备利用先进的生产装备为煤炭和矿山

15、服务为煤炭和矿山服务一、煤炭系统钢丝绳使用状况调一、煤炭系统钢丝绳使用状况调查查1.钢丝绳用量调查钢丝绳用量调查 煤炭行业是钢丝绳的大用户。煤炭行业是钢丝绳的大用户。 钢丝绳每年需用量大约钢丝绳每年需用量大约10万吨左右。约占万吨左右。约占全国钢丝绳总需求量的全国钢丝绳总需求量的16-20%。 2.2.采用钢丝绳结构采用钢丝绳结构n点接触钢丝绳：点接触钢丝绳： 88.20% （在点接触钢（在点接触钢丝绳中，丝绳中，6*19、6*37结构钢丝绳为主要品种。）结构钢丝绳为主要品种。）n线接触钢丝绳：线接触钢丝绳： 4.10%n多层不旋转钢丝绳：多层不旋转钢丝绳： 1.68%n椭圆股钢丝绳：椭圆股钢

16、丝绳： 0.25%n密封钢丝绳：密封钢丝绳： 0.87%n胶带钢丝绳：胶带钢丝绳： 0.29%n其他品种：其他品种： 0.42% 3.煤炭系统对钢丝绳安全性要求较高n煤炭行业是钢丝绳应用的重要领域。无论从服煤炭行业是钢丝绳应用的重要领域。无论从服务，还是从质量上对钢丝绳都有较高的要求。务，还是从质量上对钢丝绳都有较高的要求。众所周知，煤炭行业主、副井提升钢丝绳和其众所周知，煤炭行业主、副井提升钢丝绳和其他一些重要用途钢丝绳在煤炭生产中占据重要他一些重要用途钢丝绳在煤炭生产中占据重要位置，钢丝绳的质量直接影响矿工的生命安全位置，钢丝绳的质量直接影响矿工的生命安全及生产的正常秩序。因此，不管是中国

17、，还是及生产的正常秩序。因此，不管是中国，还是外国，世界各个产煤国家对煤炭安全都有严格外国，世界各个产煤国家对煤炭安全都有严格专门的法规。所有煤矿安全规程中都对钢丝绳专门的法规。所有煤矿安全规程中都对钢丝绳的管理和使用，都作了非常详尽的规定。的管理和使用，都作了非常详尽的规定。3.煤炭系统对钢丝绳安全性要求较高（续）n我国煤炭行业实施的我国煤炭行业实施的安全标志准用证安全标志准用证制制度。有效地保证了具有良好的设备、生产条度。有效地保证了具有良好的设备、生产条件制造的优质钢丝绳的推广应用。煤炭行业件制造的优质钢丝绳的推广应用。煤炭行业对钢丝绳的需求为线材行业极目关注。多年对钢丝绳的需求为线材行

18、业极目关注。多年来线材制品行业进行了大量的卓有成效的新来线材制品行业进行了大量的卓有成效的新产品研究开发及优质结构钢丝绳的推广应用。产品研究开发及优质结构钢丝绳的推广应用。4.4.积极采用性能优良的新结构钢丝绳积极采用性能优良的新结构钢丝绳n目前，我国煤炭行业耗用的钢丝绳，从结构方面目前，我国煤炭行业耗用的钢丝绳，从结构方面讲不十分合理，有悖于国际煤炭工业的发展方向。讲不十分合理，有悖于国际煤炭工业的发展方向。n20世纪世纪60年代，异型股钢丝绳（三角股、椭圆股、年代，异型股钢丝绳（三角股、椭圆股、扁股等）同线接触钢丝绳一样得到迅速发展。这扁股等）同线接触钢丝绳一样得到迅速发展。这在日本、英国

19、、法国等一些国家的矿井已用线接在日本、英国、法国等一些国家的矿井已用线接触钢丝绳和异型股钢丝绳替代点接触钢丝绳。触钢丝绳和异型股钢丝绳替代点接触钢丝绳。n国内各方面已经形成推广应用优质结构钢丝绳，国内各方面已经形成推广应用优质结构钢丝绳，进一步提高钢丝绳使用性能和寿命的共识。从而进一步提高钢丝绳使用性能和寿命的共识。从而使这一课题与进口钢丝绳国产化一并成为供需双使这一课题与进口钢丝绳国产化一并成为供需双方，通过探研、技术攻关的主要方向。方，通过探研、技术攻关的主要方向。4.4.积极采用性能优良的新结构钢丝绳积极采用性能优良的新结构钢丝绳 （续）（续）n煤矿钢丝绳淮北检验站原站长刘田堂撰文明确指

20、出：井下煤矿钢丝绳淮北检验站原站长刘田堂撰文明确指出：井下绞车使用的钢丝绳工作环境较差，磨损、锈蚀、断丝是矿绞车使用的钢丝绳工作环境较差，磨损、锈蚀、断丝是矿用钢丝绳报废的主要原因。用钢丝绳报废的主要原因。n由于绞车设计和煤矿采购、使用习惯等各种原因，目前煤由于绞车设计和煤矿采购、使用习惯等各种原因，目前煤矿大部分用户仍采用矿大部分用户仍采用6*19+FC点接触钢丝绳。点接触钢丝绳。n为提高这类钢丝绳的使用寿命。建议钢丝绳生产厂家，应为提高这类钢丝绳的使用寿命。建议钢丝绳生产厂家，应设计、生产符合井下绞车使用要求，外层钢丝直径较粗的设计、生产符合井下绞车使用要求，外层钢丝直径较粗的线接触钢丝绳

21、，例如西鲁式结构的钢丝绳。在同等使用环线接触钢丝绳，例如西鲁式结构的钢丝绳。在同等使用环境下，对于用户降低生产成本，减少换绳次数会更好一些。境下，对于用户降低生产成本，减少换绳次数会更好一些。n6*7结构钢丝绳也是煤炭行业用量较大的结构同样也存在结构钢丝绳也是煤炭行业用量较大的结构同样也存在替代的问题。替代的问题。3线接触替代点接触钢丝绳推荐对照线接触替代点接触钢丝绳推荐对照 点接触钢丝绳点接触钢丝绳 推荐采用的优良结构钢丝绳推荐采用的优良结构钢丝绳 6*76*15S、6*17Fi、6*19S、6*7+SF 6*196*19S、6*21Fi、6*25Fi、6*26SW 6*376*41SW、6

22、*41Fi、6*41Fi、6*29Fi、6*36SW、6*37S 钢丝绳的储运、保养与更换一、.运输和装卸运输和装卸a.钢丝绳吊装时，应该用钢管穿入轴孔再用吊具可靠地挂在钢钢丝绳吊装时，应该用钢管穿入轴孔再用吊具可靠地挂在钢管的两端，或用绳索穿入绳盘的轴孔，再进行吊运操作。管的两端，或用绳索穿入绳盘的轴孔，再进行吊运操作。b.运输钢丝绳时，尽可能采用钢丝绳专用托架，使钢丝绳直立运输钢丝绳时，尽可能采用钢丝绳专用托架，使钢丝绳直立放置（放置（H形）。形）。c.从铁路平台或汽车上卸钢丝绳时，应用吊车，严禁从高处直从铁路平台或汽车上卸钢丝绳时，应用吊车，严禁从高处直接滚下。受条件限制时，必须采用过渡

23、跳板慢慢滑下，以免接滚下。受条件限制时，必须采用过渡跳板慢慢滑下，以免造成绳盘损坏和发生钢丝绳压伤变形以及乱卷等现象。造成绳盘损坏和发生钢丝绳压伤变形以及乱卷等现象。d.铁路、公路长途运输时应采用遮雨布覆盖铁路、公路长途运输时应采用遮雨布覆盖。e.地面搬运钢丝绳时，应避免钢丝绳在凸凹不平的地面上滚动，地面搬运钢丝绳时，应避免钢丝绳在凸凹不平的地面上滚动，以免造成钢丝绳表面压伤。如果需要使用撬杠时，应撬绳盘以免造成钢丝绳表面压伤。如果需要使用撬杠时，应撬绳盘的边缘，避免撬杠与钢丝绳表面直接接触。的边缘，避免撬杠与钢丝绳表面直接接触。f.应尽量保证钢丝绳外包装完整。保护钢丝绳表面其表面防锈应尽量保

24、证钢丝绳外包装完整。保护钢丝绳表面其表面防锈油脂。更要防止粘上影响使用的沙土。油脂。更要防止粘上影响使用的沙土。二、钢丝绳的验收二、钢丝绳的验收l钢丝绳到货后，使用单位或保管部门，应在较短的时间按钢丝绳到货后，使用单位或保管部门，应在较短的时间按钢丝绳技术标准或合同有关条款进行验收。钢丝绳技术标准或合同有关条款进行验收。l有条件的可进行外观检查：钢丝绳直径、结构、表面和捻有条件的可进行外观检查：钢丝绳直径、结构、表面和捻制状况（一般不允许有断丝、交错、折弯、锈蚀、切伤的制状况（一般不允许有断丝、交错、折弯、锈蚀、切伤的钢丝和松紧不一、塌入和凸起等现象）以及包装质量等。钢丝和松紧不一、塌入和凸起

25、等现象）以及包装质量等。解卷检查方法如图示解卷检查方法如图示三、安全储存钢丝绳三、安全储存钢丝绳 （1）、存放条件：）、存放条件： 如有可能，尽可能将钢丝绳放置在干燥、阴凉、如有可能，尽可能将钢丝绳放置在干燥、阴凉、通风的地方，以免钢丝绳遭受环境或人为的影通风的地方，以免钢丝绳遭受环境或人为的影响。响。 （2）、注意事项：）、注意事项： 防锈、防晒、防火、防撞击。防锈、防晒、防火、防撞击。四、使用正确的穿绳方法四、使用正确的穿绳方法钢丝绳在安装时应严格执行设备操作手册的有关规定钢丝绳在安装时应严格执行设备操作手册的有关规定。有条件时尽可能采用专用的引绳器。有条件时尽可能采用专用的引绳器。五、钢

26、丝绳的缠绕五、钢丝绳的缠绕钢丝绳在卷筒上缠绕方向和其捻制方向有关。由于钢钢丝绳在卷筒上缠绕方向和其捻制方向有关。由于钢丝绳受到外加张力时产生松捻方向的旋转现象，所以丝绳受到外加张力时产生松捻方向的旋转现象，所以在卷筒上缠绕时必须注意不使其发生松捻现象，否则在卷筒上缠绕时必须注意不使其发生松捻现象，否则易发生变形损坏。正确的缠绕方向如图所示易发生变形损坏。正确的缠绕方向如图所示从正面看从正面看右捻从左至右右捻从左至右左捻从右至左左捻从右至左右捻从右至左右捻从右至左左捻从左至右左捻从左至右从反面看从反面看六、倾斜角r0w滑轮与卷筒中心内侧间的夹角称钢丝绳的倾斜角一般起重机械中，按照滑轮轮槽尺寸计算

27、的r0=4o6o。根据使用经验，对于使用经验，对于多层缠绕、起重量较大的起重设备来讲，最好r02o。L七、钢丝绳使用过程中的检查七、钢丝绳使用过程中的检查 日常检查日常检查 1. 磨损磨损 2. 断丝断丝 3. 锈蚀锈蚀 4. 油脂油脂 5. 变形变形 6. 其它其它 八、钢丝绳使用过程中的维护八、钢丝绳使用过程中的维护 使用中的维护使用中的维护 1.涂油涂油 2. 油垢的清理油垢的清理 3.润滑润滑 钢丝绳的润滑钢丝绳的润滑-1钢丝绳的润滑钢丝绳的润滑-2钢丝绳的润滑钢丝绳的润滑-3钢丝绳的润滑钢丝绳的润滑-4钢丝绳的润滑钢丝绳的润滑-5钢丝绳的润滑钢丝绳的润滑-6九、钢丝绳倒绳及切除条件九、钢丝绳倒绳及切除条件A、如果在钢丝绳一个捻距内，出现断丝数量、如果在钢丝绳一个捻距内，出现断丝数量超过行业安全操作规范之规定超过行业安全操作规范之规定(断丝面积达断丝面积达到钢丝绳中钢丝断面总和的到钢丝绳中钢丝断面总