提升鋼絲繩及連接裝置

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,提升鋼絲繩及連接裝置,絞車提升鋼絲繩及連接裝置,提升鋼絲繩是提升設(shè)備的一個(gè)重要組成部分,也是比較薄弱的環(huán)節(jié),它不僅直接關(guān)系到礦井的正常生產(chǎn)和人員的生命安全,其規(guī)格尺寸還將決定絞車的規(guī)格。在礦井整個(gè)服務(wù)年限中,是需要經(jīng)常更換的易耗品,所以它又關(guān)系到設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)問題。因此,對(duì)于提升鋼絲繩必須予以足夠的重視。,第一節(jié) 提升鋼絲繩的安全使用,一、鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、類別、特征及常用規(guī)格,1、鋼絲繩的結(jié)構(gòu),鋼絲繩是由多根鋼絲捻制成股,

2、再由若干股繞繩芯捻制成螺旋形狀的鋼絲繩。如圖所示。,1股芯；2內(nèi)層鋼絲；3外層鋼絲；,4繩芯；5繩股；6鋼絲繩,鋼絲繩結(jié)構(gòu)圖,在由鋼絲捻成繩股時(shí),一般有股芯,股芯可以由不同斷面形狀的鋼絲 組成；在由繩股捻制成繩時(shí)要有繩芯,繩芯分金屬繩芯和纖維繩芯兩種,金屬繩芯由鋼絲組成,纖維繩芯最好采用劍麻,劍麻有較大的抗擠壓和抗損壞性能。我國(guó)劍麻較少,多采用黃麻代替（黃麻性能不如劍麻）。近年來(lái),已開始研究和采用合成纖維繩芯。繩芯的作用是：,（1）支持繩股,保持鋼絲繩的斷面形狀,減少鋼絲的擠壓和變形,還可降低繩股間鋼絲的接觸應(yīng)力；,（2）由于繩芯富有彈性,在鋼絲繩彎曲時(shí),允許繩間和鋼絲間有相對(duì)移動(dòng),以緩和彎曲

3、應(yīng)力,因而使鋼絲繩富有彈性；,（3）貯存潤(rùn)滑油,預(yù)防鋼絲繩內(nèi)部鋼絲銹蝕并減少鋼絲間的摩擦。,礦用提升鋼絲繩的鋼絲是由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)圓鋼冷拔而成的,一般直徑為 0.44mm.直徑過(guò)細(xì)的鋼絲易于磨損,過(guò)粗則難以保證抗彎疲勞性能。鋼絲的抗拉強(qiáng)度一般為 14002000MPa。傾斜井巷 提升絞車一般用 14701870MPa 幾種。鋼絲的抗拉強(qiáng)度越大,同樣直徑的鋼絲繩可以承受的載荷越大,但其彎曲疲勞性能就有所降低.為了增加鋼絲繩的抗腐蝕能力,鋼絲表面可以鍍鋅,用鍍鋅鋼絲制造的鋼絲繩稱為鍍鋅鋼絲繩,未鍍鋅的鋼絲制造的鋼絲繩稱為光面鋼絲繩。此外,還可以用鋼絲的韌性來(lái)標(biāo)志,分為特號(hào)、I 號(hào)和 II 號(hào) 3種。

4、提升礦物用的鋼絲繩可以選用特號(hào)或 I 號(hào)韌性的鋼絲繩（提升人員用的鋼絲繩必須用特號(hào)韌性的鋼絲繩）。,2、鋼絲繩的分類及特點(diǎn),鋼絲繩有很多種,根據(jù)不同的特點(diǎn)有不同的分類方法,實(shí)際上都是從不同的角度來(lái)說(shuō)明鋼絲繩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。了解這些特點(diǎn),便于認(rèn)識(shí)不同鋼絲繩的性能。,1）按鋼絲在繩中的捻次來(lái)分。,（1）一次捻：由鋼絲直接捻成繩,這種鋼絲繩沒有繩股,多用于起重。,（2）二次捻：先由鋼絲圍繞一個(gè)股芯捻成繩股,再由繩股圍繞一個(gè)繩芯捻成繩。大部分提升鋼絲繩屬于二次捻。,（3）三次捻：先由鋼絲捻成股,再由股捻成繩,最后由細(xì)繩捻成粗繩,這種鋼絲繩多用于鋼索橋梁等,提升一般不用。,2）按股在繩中的捻向分。,（1）左

5、捻或 S 捻,股在繩中按左螺旋方向捻繞。,（2）右捻或 Z 捻,股在繩中近右螺旋方向捻繞。,3）按絲在股中和股在繩中捻向的關(guān)系分。,（1）交互捻（逆捻）：絲在股中（一次捻）和股在繩中（二次捻）捻向相反。,（2）同向捻（順捻）：絲在股中（一次捻）和股在繩中（二次捻）捻向相同。,相比而言,同向捻的繩比較柔軟,表面較光滑,與繩輪接觸面積大,彎曲應(yīng)力小,故壽命較長(zhǎng),有斷絲時(shí)容易發(fā)現(xiàn).但這種繩有較大的恢復(fù)力,穩(wěn)定性差,易打結(jié)。交互捻繩則與上述特點(diǎn)相反。,一般把后兩種分類方法結(jié)合起來(lái),分為右同向捻繩,左同向捻繩,右交互捻繩和左交互捻繩 4 種,如圖,a b c d,圖,8,2 鋼絲繩的捻向,a 右交互捻；

6、b 左交互捻；,c 右同向捻；d 左同向捻,4 按鋼絲在股中接觸情況分。,(1 點(diǎn)接觸鋼絲繩：股內(nèi)相鄰層間的鋼絲成點(diǎn)接觸,一般是由 直徑相同的鋼絲捻制而成,通常所說(shuō)的普通鋼絲繩就是點(diǎn)接觸鋼絲繩,如 6 19、6 37 普通圓鋼絲繩即屬此類。由于鋼絲間接觸面積很小,所以接觸應(yīng)力很大,因此使用壽命短。,(2 線接觸鋼絲繩：股內(nèi)相鄰層間的鋼絲呈平行線接觸狀態(tài),如 6X 19、6W 19 ,6 7 普通圓鋼絲繩即屬此類。這類鋼絲繩間接觸面積較大,接觸應(yīng)力顯著減少,因此壽命增加。,3 填充式鋼絲繩：線接觸鋼絲繩的一種,特點(diǎn)是股內(nèi)相鄰 兩層間配置小直徑鋼絲充填空隙,并保證外層鋼絲形成正常排列,使鋼絲與鋼絲

7、間呈線接觸狀態(tài),如 6T 25 光面鋼絲繩。這類鋼 絲繩空隙小,結(jié)構(gòu)緊密,繩股中的金屬斷面比重增大,因而受力均勻,既柔軟又抗腐,使用壽命長(zhǎng),各種小絞車以使用填充式鋼絲繩為宜。,（,4,)面接觸鋼絲繩：股中鋼絲為異型,異型鋼絲之間成面接觸。所示,這類鋼絲繩結(jié)構(gòu)緊密,剛性強(qiáng),耐磨且不易變形,適合斜井大型絞車使用。,5 按繩股的斷面形狀分。,1 普通圓鋼絲繩：繩股斷面為圓形。這種繩易制造,價(jià)格低,礦井提升應(yīng)用最多.,2 異形股鋼絲繩：繩股斷面為三角形和橢圓形鋼絲繩。它具有下列特點(diǎn)：,強(qiáng)度比同直徑的圓股繩高,抗擠壓性能好,在多層纏繞時(shí),過(guò)渡比較穩(wěn)定,該繩壽命比圓股繩高,承壓面積比圓股繩大 3 倍以上,

8、外層鋼絲磨損小。,此外,還有一些具有特殊結(jié)構(gòu)和用途的特鋼絲繩：多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩、密封和半密封鋼絲繩、扁鋼絲繩等。,提升鋼絲繩都是絲一股一繩結(jié)構(gòu),即先由鋼絲捻成繩股,再由若干股繩芯捻制成螺旋形狀的鋼絲繩由于鋼絲繩中的股數(shù)和捻向的不同,以及股中鋼絲數(shù)目、鋼絲直徑、斷面形狀和排列方式 的不同,提升鋼絲繩可以有許多不同的類型,因而性能也不相同,適用條件也不一樣。,鋼絲繩的質(zhì)量,一方面取決于所用鋼絲的材料和繩的結(jié)構(gòu),另一方面生產(chǎn)工藝對(duì)繩的影響也很大。我國(guó)新鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)要求在制 造鋼絲繩時(shí)對(duì)繩股和繩要采用捻后定形工藝。這樣制造出的鋼絲 繩結(jié)構(gòu)緊密不易松散,可以提高鋼絲繩的彎曲疲勞強(qiáng)度,稱為不松散鋼絲繩。,

9、3.鋼絲繩的選用原則及常用規(guī)格,選擇鋼絲繩類型時(shí)要符合安全技術(shù)要求,應(yīng)考慮使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜、維護(hù)方便、供應(yīng)充足等因素。同時(shí),還要根據(jù)使用條 件及鋼絲繩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其選用原則主要有以下幾個(gè)方面：,（1）在井筒淋水大、淋水酸堿度高,以及在回風(fēng)井中,由于腐蝕嚴(yán)重,應(yīng)選鍍鋅鋼絲繩。,(2)在磨損嚴(yán)重的條件下使用的鋼絲繩,如斜井提升等,應(yīng)選用外層鋼絲較粗的三角形繩股鋼絲繩。,(3)當(dāng)彎曲疲勞為主要損壞原因時(shí),應(yīng)選用線接觸式順捻繩和三角股繩。,（,4）提升鋼絲繩捻向的選擇 多繩摩擦輪提升機(jī)采用左右捻各半,單繩纏繞式提升機(jī)的鋼絲繩捻向與繩在滾筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向應(yīng)一致,目的是防止纏繞時(shí)鋼絲繩 松勁 即

10、松捻.目 前單繩纏繞多為右螺旋,所以多選用右同向捻繩。,(5)用于溫度高或有明火的地方,如矸石山等,應(yīng)選用金屬繩芯鋼絲繩。,礦用鋼絲繩型號(hào)及技術(shù)參數(shù)示例見8-1.,二、鋼絲繩的安全系數(shù)及規(guī)定,鋼絲繩的安全系數(shù),等于實(shí)測(cè)的合格鋼絲繩拉斷力的總和與其所承受的最大靜拉力包括繩端載荷和鋼絲繩自重所引起的靜拉力之比。,鋼絲繩的安全系數(shù)是衡量提升鋼絲繩安全性能和安全狀況的 重要安全技術(shù)指標(biāo)。為確保鋼絲繩的安全使用,在選擇和使用鋼絲繩時(shí),必須保證其安全系數(shù)不小于規(guī)程規(guī)定的最低值。,規(guī)程規(guī)定:,單繩纏繞式提升裝置,專為升降物料時(shí),鋼絲繩的安全系數(shù)最低值為6.5；,提升裝置,專為升降物料時(shí),鋼絲繩的安全系數(shù)最低

11、值為7.20.0005H；,傾斜無(wú)極繩絞車,專為升降物料時(shí),鋼絲繩的安全系數(shù)最低值為 50.001L(但不得小于 3.5 ;,拉緊裝置用的鋼絲繩,其安全系數(shù)的最低值為 5。,其中：H 為鋼絲繩懸掛長(zhǎng)度,m；L為由驅(qū)動(dòng)輪到尾部繩輪的長(zhǎng)度，m。,規(guī)程之所以要規(guī)定一個(gè)最低安全系數(shù)是因?yàn)殇摻z繩在運(yùn)行中受多種應(yīng)力的作用、及沖擊載荷、交變負(fù)荷作用,為了能足夠的安全,特制定一個(gè)最小安全系數(shù),以滿足實(shí)際安全提升的需要。當(dāng)檢驗(yàn)的安全系數(shù)小于規(guī)定的最低安全系數(shù)時(shí),即在不充分安全的條件下運(yùn)行,這樣是不允許的,因此必須更換鋼絲繩。,因此,規(guī)程還規(guī)定:,專門提升物料的絞車鋼絲繩,要做定期檢驗(yàn),其安全系數(shù)小于5時(shí)必須更換

12、。,三、鋼絲繩的檢驗(yàn),1.鋼絲繩檢驗(yàn)的意義,按規(guī)定,鋼絲繩在使用前之所以必須對(duì)每根鋼絲做拉斷、彎曲、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn),是為了檢驗(yàn)新繩的物理、機(jī)械性能是否滿足使用要求；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以算出安全系數(shù),看其是否能達(dá)到規(guī)定的安全系數(shù),使用中的鋼絲繩,將主要受拉力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力的作用,特別是前兩項(xiàng)力的作用,此二項(xiàng)指標(biāo)對(duì)判斷鋼絲繩是否滿足需要具有重要意義。,在用的鋼絲繩只對(duì)每根鋼絲做拉斷和彎曲試驗(yàn)是因?yàn)椋涸谟玫匿摻z繩主要承受拉力及彎曲力的作用,扭轉(zhuǎn)力一旦在繩懸掛好之后,變化不大。加之懸掛后銹蝕、繩徑變化等原因,試驗(yàn)指標(biāo)很難滿足要求,因此鋼絲繩檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)此再作具體要求,通過(guò)試驗(yàn)前兩項(xiàng)指標(biāo),基本上可以滿足實(shí)際安全

13、生產(chǎn)的需要。,2.鋼絲繩的檢驗(yàn)周期,鋼絲繩的檢驗(yàn)應(yīng)使用符合條件的設(shè)備和方法進(jìn)行,升降物料用的鋼絲繩檢驗(yàn)周期,自懸掛時(shí)起12個(gè)月時(shí)進(jìn)行第1次檢驗(yàn),以后每隔6個(gè)月檢驗(yàn)1次。,摩擦輪式絞車用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩以及直徑為18mm及其以下的專為升降物料用的鋼絲繩立井提升用繩除外,不受此限。,四、鋼絲繩的檢查與維護(hù),在絞車運(yùn)輸提升過(guò)程中,鋼絲繩的具體狀況如何,對(duì)絞車的安全運(yùn)行有著很大的關(guān)系。由于新繩出廠到投入使用,經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝等許多環(huán)節(jié),使用中又受到環(huán)境(如淋水浸蝕及故障(如意外卡阻等因素的影響,使鋼絲繩不斷受到拉伸、彎曲、發(fā)生斷絲、磨損和銹蝕,給絞車的安全運(yùn)行帶來(lái)很大隱患。因此,必須做定期檢驗(yàn)

14、,并且加強(qiáng)日常性的檢查與維護(hù),才能保證使用安全。,絞車提升鋼絲繩要求必須每天至少檢查1次,檢查項(xiàng)目主要是斷絲、磨損、銹蝕和變形等。檢查方法一般是人工目視加上輔助工具(如棉砂、游標(biāo)卡尺、鋼絲繩探傷儀等。,1.對(duì)鋼絲繩斷絲的檢查。,1）對(duì)絞車鋼絲繩斷絲的有關(guān)規(guī)定。,規(guī)程第405條中規(guī)定：各種股捻鋼絲繩在1個(gè)捻距內(nèi)斷絲斷面積與鋼絲總斷面積之比達(dá)到下列數(shù)值時(shí),必須更換鋼絲繩：,(1)專為升降物料用的鋼絲繩為 10%。,(2)無(wú)極繩絞車鋼絲繩為 25%。,在檢查與計(jì)算時(shí)要注意以下幾點(diǎn),:,(1)若鋼絲繩各鋼絲直徑相同,則可用斷絲數(shù)與總鋼絲數(shù)之比的百分?jǐn)?shù)來(lái)評(píng)定。,(2)斷絲鋼絲面積必須按一個(gè)捻距內(nèi)斷絲計(jì)算

15、,不能把某一段或把整根鋼絲繩斷面積加起來(lái)計(jì)算。,(3)每一個(gè)捻距可在整根鋼絲繩的任何部位選取,一般選目測(cè)斷絲較多部位,各個(gè)捻距計(jì)算所得百分比取其最大值作為判斷鋼絲繩能否繼續(xù)使用的依據(jù)。,(4)鋼絲總斷面積應(yīng)以新繩實(shí)測(cè)結(jié)果為準(zhǔn),也可查閱樣本或手冊(cè),但必須與實(shí)際使用鋼絲繩核對(duì)。,2 鋼絲繩捻距的測(cè)定.,鋼絲繩捻距就是鋼絲繩每股圍繞繩芯旋轉(zhuǎn)一周360,0,相應(yīng)兩點(diǎn)間的縱向距離。,測(cè)量時(shí),在鋼絲繩的表面平行于鋼絲繩中心線的直線上,取任意一股作記號(hào)1,依次按股作記號(hào) 2、3、4、5、,如是六股鋼絲繩數(shù)到 7,測(cè)量記號(hào) 17 之間的距離即為鋼絲繩的捻距。如圖 8-4 所示 S 即為六股鋼絲繩捻距。,8-4

16、 六股鋼絲強(qiáng)繩捻距示意圖,3）鋼絲繩斷絲的檢查方法。,在長(zhǎng)期的工作實(shí)踐中,人們總結(jié)摸索出一套簡(jiǎn)單實(shí)用的檢查鋼絲繩的方法,那就是用棉紗包住鋼絲繩,使絞車慢速運(yùn)行,鋼絲斷頭很容易勾起棉紗,斷絲部位便一目了然。當(dāng)然,也可用鋼絲繩探傷儀檢查,檢查更準(zhǔn)確。如 CDT-1 型鋼絲繩探傷儀,是根據(jù)鋼絲繩部分磁化后,斷絲所產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化來(lái)確定是否斷絲,能準(zhǔn)確的查出鋼絲繩全長(zhǎng)的斷絲數(shù)量和斷絲位置。此外,還有GXT-1型鋼絲繩在線無(wú)損探傷儀等。,2.鋼絲繩磨損的檢查,1）對(duì)絞車鋼絲繩磨損的有關(guān)規(guī)定。,規(guī)程規(guī)定：使用中提升鋼絲繩以標(biāo)稱直徑為準(zhǔn)計(jì)算的直徑減小量達(dá)到10%時(shí),必須更換。,計(jì)算方法：,直徑磨損百分值=,D標(biāo),D實(shí),100%,D標(biāo),式中 D標(biāo),鋼絲繩標(biāo)稱直徑,(產(chǎn)品說(shuō)明書、樣本或標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)),mm；,D實(shí),實(shí)際測(cè)得的鋼絲繩外徑,mm。,2）鋼絲繩直徑的測(cè)量。,前面提到,鋼絲繩的直徑分標(biāo)稱直徑和實(shí)際直徑,標(biāo)稱直徑又叫公稱直徑,可從鋼絲繩產(chǎn)品樣本或手冊(cè)中查到。,而鋼絲繩的實(shí)際直徑是指正在使用的鋼絲繩外接圓的直徑。必須經(jīng)過(guò)儀器正確測(cè)量才能得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù),一般用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量,正確的測(cè)量方法如圖 8 一 5a