提升钢丝绳及连接装置

提升钢丝绳及连接装置绞车提升钢丝绳及连接装置 提升钢丝绳就是提升设备得一个重要组成部分,也就是比较薄弱得环节,她不仅直接关系到矿井得正常生产和人员得生命安全,其规格尺寸还将决定绞车得规格。在矿井整个服务年限中,就是需要经常更换得易耗品,所以她又关系到设备得经济运转问题。因此,对于提升钢丝绳必须予以足够得重视。第一节提升钢丝绳得安全使用一、钢丝绳得结构、类别、特征及常用规格1、钢丝绳得结构 钢丝绳就是由多根钢丝捻制成股,再由若干股绕绳芯捻制成螺旋形状得钢丝绳。如图所示。

1－股芯;2－内层钢丝;3－外层钢丝; 4－绳芯;5－绳股;6－钢丝绳

钢丝绳结构图

在由钢丝捻成绳股时,一般有股芯,股芯可以由不同断面形状得钢丝组成;在由绳股捻制成绳时要有绳芯,绳芯分金属绳芯和纤维绳芯两种,金属绳芯由钢丝组成,纤维绳芯最好采用剑麻,剑麻有较大得抗挤压和抗损坏性能。我国剑麻较少,多采用黄麻代替(黄麻性能不如剑麻)。近年来,已开始研究和采用合成纤维绳芯。绳芯得作用就是: (1)支持绳股,保持钢丝绳得断面形状,减少钢丝得挤压和变形,还可降低绳股间钢丝得接触应力; (2)由于绳芯富有弹性,在钢丝绳弯曲时,允许绳间和钢丝间有相对移动,以缓和弯曲应力,因而使钢丝绳富有弹性; (3)贮存润滑油,预防钢丝绳内部钢丝锈蚀并减少钢丝间得摩擦。 矿用提升钢丝绳得钢丝就是由优质碳素结构圆钢冷拔而成得,一般直径为0、4～4mm、直径过细得钢丝易于磨损,过粗则难以保证抗弯疲劳性能。钢丝得抗拉强度一般为1400～2000MPa。倾斜井巷提升绞车一般用1470～1870MPa几种。钢丝得抗拉强度越大,同样直径得钢丝绳可以承受得载荷越大,但其弯曲疲劳性能就有所降低、为了增加钢丝绳得抗腐蚀能力,钢丝表面可以镀锌,用镀锌钢丝制造得钢丝绳称为镀锌钢丝绳,未镀锌得钢丝制造得钢丝绳称为光面钢丝绳。此外,还可以用钢丝得韧性来标志,分为特号、I号和II号3种。提升矿物用得钢丝绳可以选用特号或I号韧性得钢丝绳(提升人员用得钢丝绳必须用特号韧性得钢丝绳)。 2、钢丝绳得分类及特点 钢丝绳有很多种,根据不同得特点有不同得分类方法,实际上都就是从不同得角度来说明钢丝绳得结构特点。了解这些特点,便于认识不同钢丝绳得性能。 1)按钢丝在绳中得捻次来分。 (1)一次捻:由钢丝直接捻成绳,这种钢丝绳没有绳股,多用于起重。 (2)二次捻:先由钢丝围绕一个股芯捻成绳股,再由绳股围绕一个绳芯捻成绳。大部分提升钢丝绳属于二次捻。 (3)三次捻:先由钢丝捻成股,再由股捻成绳,最后由细绳捻成粗绳,这种钢丝绳多用于钢索桥梁等,提升一般不用。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点 2)按股在绳中得捻向分。 (1)左捻或S捻,股在绳中按左螺旋方向捻绕。 (2)右捻或Z捻,股在绳中近右螺旋方向捻绕。 3)按丝在股中和股在绳中捻向得关系分。 (1)交互捻(逆捻):丝在股中(一次捻)和股在绳中(二次捻)捻向相反。 (2)同向捻(顺捻):丝在股中(一次捻)和股在绳中(二次捻)捻向相同。 相比而言,同向捻得绳比较柔软,表面较光滑,与绳轮接触面积大,弯曲应力小,故寿命较长,有断丝时容易发现、但这种绳有较大得恢复力,稳定性差,易打结。交互捻绳则与上述特点相反。 一般把后两种分类方法结合起来,分为右同向捻绳,左同向捻绳,右交互捻绳和左交互捻绳4种,如图

abcd图8—2钢丝绳得捻向a――右交互捻;b――左交互捻;c－－右同向捻;d――左同向捻4〉按钢丝在股中接触情况分。(1〉点接触钢丝绳:股内相邻层间得钢丝成点接触,一般就是由直径相同得钢丝捻制而成,通常所说得普通钢丝绳就就是点接触钢丝绳,如6×19、6×37普通圆钢丝绳即属此类。由于钢丝间接触面积很小,所以接触应力很大,因此使用寿命短。(2〉线接触钢丝绳:股内相邻层间得钢丝呈平行线接触状态,如6X〈19〉、6W〈19〉,6×7普通圆钢丝绳即属此类。这类钢丝绳间接触面积较大,接触应力显著减少,因此寿命增加。〈3〉填充式钢丝绳:线接触钢丝绳得一种,特点就是股内相邻两层间配置小直径钢丝充填空隙,并保证外层钢丝形成正常排列,使钢丝与钢丝间呈线接触状态,如6T〈25〉光面钢丝绳。这类钢丝绳空隙小,结构紧密,绳股中得金属断面比重增大,因而受力均匀,既柔软又抗腐,使用寿命长,各种小绞车以使用填充式钢丝绳为宜。(4)面接触钢丝绳:股中钢丝为异型,异型钢丝之间成面接触。所示,这类钢丝绳结构紧密,刚性强,耐磨且不易变形,适合斜井大型绞车使用。5〉按绳股得断面形状分。〈1〉普通圆钢丝绳:绳股断面为圆形。这种绳易制造,价格低,矿井提升应用最多、〈2〉异形股钢丝绳:绳股断面为三角形和椭圆形钢丝绳。她具有下列特点:①强度比同直径得圆股绳高②抗挤压性能好,在多层缠绕时,过渡比较稳定③该绳寿命比圆股绳高④承压面积比圆股绳大3倍以上,外层钢丝磨损小。 此外,还有一些具有特殊结构和用途得特钢丝绳:多层股不旋转钢丝绳、密封和半密封钢丝绳、扁钢丝绳等。 提升钢丝绳都就是丝一股一绳结构,即先由钢丝捻成绳股,再由若干股绳芯捻制成螺旋形状得钢丝绳由于钢丝绳中得股数和捻向得不同,以及股中钢丝数目、钢丝直径、断面形状和排列方式得不同,提升钢丝绳可以有许多不同得类型,因而性能也不相同,适用条件也不一样。 钢丝绳得质量,一方面取决于所用钢丝得材料和绳得结构,另一方面生产工艺对绳得影响也很大。我国新钢丝绳标准要求在制造钢丝绳时对绳股和绳要采用捻后定形工艺。这样制造出得钢丝绳结构紧密不易松散,可以提高钢丝绳得弯曲疲劳强度,称为不松散钢丝绳。3、钢丝绳得选用原则及常用规格 选择钢丝绳类型时要符合安全技术要求,应考虑使用寿命长、价格便宜、维护方便、供应充足等因素。同时,还要根据使用条件及钢丝绳得结构特点,其选用原则主要有以下几个方面: (1)在井筒淋水大、淋水酸碱度高,以及在回风井中,由于腐蚀严重,应选镀锌钢丝绳。 (2)在磨损严重得条件下使用得钢丝绳,如斜井提升等,应选用外层钢丝较粗得三角形绳股钢丝绳。 (3)当弯曲疲劳为主要损坏原因时,应选用线接触式顺捻绳和三角股绳。(4)提升钢丝绳捻向得选择多绳摩擦轮提升机采用左右捻各半,单绳缠绕式提升机得钢丝绳捻向与绳在滚筒上缠绕时得螺旋线方向应一致,目得就是防止缠绕时钢丝绳"松劲"〈即松捻〉、目前单绳缠绕多为右螺旋,所以多选用右同向捻绳。(5)用于温度高或有明火得地方,如矸石山等,应选用金属绳芯钢丝绳。矿用钢丝绳型号及技术参数示例见8-1、二、钢丝绳得安全系数及规定

钢丝绳得安全系数,等于实测得合格钢丝绳拉断力得总和与其所承受得最大静拉力〈包括绳端载荷和钢丝绳自重所引起得静拉力〉之比。 钢丝绳得安全系数就是衡量提升钢丝绳安全性能和安全状况得重要安全技术指标。为确保钢丝绳得安全使用,在选择和使用钢丝绳时,必须保证其安全系数不小于《规程》规定得最低值。 《规程》规定:单绳缠绕式提升装置,专为升降物料时,钢丝绳得安全系数最低值为6、5;提升装置,专为升降物料时,钢丝绳得安全系数最低值为7、2~0、0005H;

倾斜无极绳绞车,专为升降物料时,钢丝绳得安全系数最低值为5~0、001L(但不得小于3、5〉; 拉紧装置用得钢丝绳,其安全系数得最低值为5。 其中:H为钢丝绳悬挂长度,m;L为由驱动轮到尾部绳轮得长度,m。 《规程》之所以要规定一个最低安全系数就是因为钢丝绳在运行中受多种应力得作用、及冲击载荷、交变负荷作用,为了能足够得安全,特制定一个最小安全系数,以满足实际安全提升得需要。当检验得安全系数小于规定得最低安全系数时,即在不充分安全得条件下运行,这样就是不允许得,因此必须更换钢丝绳。因此,《规程》还规定:专门提升物料得绞车钢丝绳,要做定期检验,其安全系数小于5时必须更换。

三、钢丝绳得检验1、钢丝绳检验得意义 按规定,钢丝绳在使用前之所以必须对每根钢丝做拉断、弯曲、扭转试验,就是为了检验新绳得物理、机械性能就是否满足使用要求;根据试验结果可以算出安全系数,看其就是否能达到规定得安全系数,使用中得钢丝绳,将主要受拉力、弯曲力、扭转力得作用,特别就是前两项力得作用,此二项指标对判断钢丝绳就是否满足需要具有重要意义。 在用得钢丝绳只对每根钢丝做拉断和弯曲试验就是因为:在用得钢丝绳主要承受拉力及弯曲力得作用,扭转力一旦在绳悬挂好之后,变化不大。加之悬挂后锈蚀、绳径变化等原因,试验指标很难满足要求,因此钢丝绳检验标准不对此再作具体要求,通过试验前两项指标,基本上可以满足实际安全生产得需要。2、钢丝绳得检验周期 钢丝绳得检验应使用符合条件得设备和方法进行,升降物料用得钢丝绳检验周期,自悬挂时起12个月时进行第1次检验,以后每隔6个月检验1次。 摩擦轮式绞车用得钢丝绳、平衡钢丝绳以及直径为18mm及其以下得专为升降物料用得钢丝绳〈立井提升用绳除外〉,不受此限。

四、钢丝绳得检查与维护 在绞车运输提升过程中,钢丝绳得具体状况如何,对绞车得安全运行有着很大得关系。由于新绳出厂到投入使用,经过运输、储存、安装等许多环节,使用中又受到环境(如淋水浸蚀〉及故障(如意外卡阻〉等因素得影响,使钢丝绳不断受到拉伸、弯曲、发生断丝、磨损和锈蚀,给绞车得安全运行带来很大隐患。因此,必须做定期检验,并且加强日常性得检查与维护,才能保证使用安全。 绞车提升钢丝绳要求必须每天至少检查1次,检查项目主要就是断丝、磨损、锈蚀和变形等。检查方法一般就是人工目视加上辅助工具(如棉砂、游标卡尺、钢丝绳探伤仪等〉。1、对钢丝绳断丝得检查。1)对绞车钢丝绳断丝得有关规定。 《规程》第405条中规定:各种股捻钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比达到下列数值时,必须更换钢丝绳: (1)专为升降物料用得钢丝绳为10%。(2)无极绳绞车钢丝绳为25%。在检查与计算时要注意以下几点: (1)若钢丝绳各钢丝直径相同,则可用断丝数与总钢丝数之比得百分数来评定。 (2)断丝钢丝面积必须按一个捻距内断丝计算,不能把某一段或把整根钢丝绳断面积加起来计算。 (3)每一个捻距可在整根钢丝绳得任何部位选取,一般选目测断丝较多部位,各个捻距计算所得百分比取其最大值作为判断钢丝绳能否继续使用得依据。 (4)钢丝总断面积应以新绳实测结果为准,也可查阅样本或手册,但必须与实际使用钢丝绳核对。 2〉钢丝绳捻距得测定、 钢丝绳捻距就就是钢丝绳每股围绕绳芯旋转一周〈3600〉相应两点间得纵向距离。 测量时,在钢丝绳得表面平行于钢丝绳中心线得直线上,取任意一股作记号1,依次按股作记号2、3、4、5、…,如就是六股钢丝绳数到7,测量记号1~7之间得距离即为钢丝绳得捻距。如图8-4所示〈S即为六股钢丝绳捻距〉。8-4六股钢丝强绳捻距示意图3)钢丝绳断丝得检查方法。 在长期得工作实践中,人们总结摸索出一套简单实用得检查钢丝绳得方法,那就就是用棉纱包住钢丝绳,使绞车慢速运行,钢丝断头很容易勾起棉纱,断丝部位便一目了然。当然,也可用钢丝绳探伤仪检查,检查更准确。如CDT-1型钢丝绳探伤仪,就是根据钢丝绳部分磁化后,断丝所产生得磁场变化来确定就是否断丝,能准确得查出钢丝绳全长得断丝数量和断丝位置。此外,还有GXT-1型钢丝绳在线无损探伤仪等。2、钢丝绳磨损得检查 1)对绞车钢丝绳磨损得有关规定。 《规程》规定:使用中提升钢丝绳以标称直径为准计算得直径减小量达到10%时,必须更换。 计算方法: 直径磨损百分值=D标–D实×100%D标 式中D标——钢丝绳标称直径(产品说明书、样本或标准手册),mm; D实——实际测得得钢丝绳外径,mm。2)钢丝绳直径得测量。 前面提到,钢丝绳得直径分标称直径和实际直径,标称直径又叫公称直径,可从钢丝绳产品样本或手册中查到。 而钢丝绳得实际直径就是指正在使用得钢丝绳外接圆得直径。必须经过仪器正确测量才能得到准确数据,一般用游标卡尺进行测量,正确得测量方法如图8一5a所示。图8一5钢丝绳直径得测量a正确b错误 尤其要注意得就是:钢丝绳磨损后实际直径得测定,不应局限在一个或几个部位,对经常磨损得区段应多加测点,不能依照各测点直径磨损得百分值得平均值来判定,而就是应取直径最小值来作计算判定。3、对钢丝绳锈蚀得检查1)《规程》对钢丝绳锈蚀得有关规定。 (1)提升钢丝绳得钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时,不得用作升降人员。 (2)钢丝绳锈蚀严,点蚀麻坑形成沟纹或外层钢丝松动时,不论断丝数或绳径变细多少,都必须立即更换。 2)钢丝绳锈蚀得检查方法。 对绞车钢丝绳锈蚀得检查,目前主要依靠人工目视得方法,对整条钢丝绳逐段进行检查。 绞车钢丝绳在使用中出现上述断丝、磨损和锈蚀情况比较严重时,必须更换新绳。此外,《规程》第407条中规定:钢丝绳在运行中遭受到卡阻、突然停车等猛烈拉力时,必须立即停车检查,发现下列情况之一者,必须将受力段剁掉或更换全绳:(1)钢丝绳产生严重扭曲或变形。 (2)断丝超过《规程》第405条规定(专为升降物料得绞车钢丝绳为10%、无极绳为25%)。 (3)直径减小量超过《规程》第406条得规定〈绞车钢丝绳为10%〉。 (4)遭受猛烈拉力得一段得长度伸长0、5%以上。在钢丝绳使用期间,断丝数突然增加或伸长突然加快,必须立即更换。4、绞车钢丝绳得管理与维护(1)加强对钢丝绳得检查,每天至少1次,发现特殊情况,应增加检查次数。绞车操作工发现异常情况应及时汇报。 (2)加强井巷维护,发现淋水要积极汇报处理,使水流入排水沟,避免顺轨道淌水腐蚀钢丝绳。 (3)轨道要干净整洁,地辊布置合理,间隔适当,保持地辊齐全完好,转动灵活,润滑良好,若有损坏,及时更换,避免钢丝绳直接磨轨道和轨枕。 (4)加强钢丝绳涂油,按规定涂防腐油或增磨脂,每月至少应涂油1次。涂油前,应充分做好准备工作,首先清除钢丝绳上得油垢结块,擦净钢丝绳上得淋水,钢丝绳得涂油方法有以下几种: (1)人工刷涂法,用手工刷将钢丝绳泊涂抹或刷在慢速运行得钢丝绳上或由天轮处向绳上浇油。 (2)压力喷射,用专用工具产生压缩空气将熔化后得钢丝绳泊喷洒到缠绕在滚筒上得钢丝绳上。 (3)煮油法,专门得钢丝绳煮油池,把绳放入,再适当加温至70~80℃进行煮泡几天,使绳芯充分吸油。五、《规程》对钢丝绳绳头得固定以及使用有接头钢丝绳得规定1、《规程》对钢丝绳绳头在滚筒上固定得规定 (1)必须有特备得容绳或卡绳装置,严禁系在滚筒轴上。 (2)绳孔不得有锐利得边缘,钢丝绳得弯曲不得形成锐角。 (3)滚筒上应经常缠留3圈绳,用以减轻固定处得张力,还必须留有作定期检验用得补充绳。 2、《规程》对使用有接头钢丝绳得规定(1)有接头得钢丝绳,只可在下列设备中使用:①平巷运输设备;②30℃以下倾斜井巷中专为升降物料得绞车;③斜巷无极绳绞车;④斜巷架空乘人装置;⑤斜巷钢丝绳牵