矿用钢丝绳技术及培训教案PPT.ppt

矿用钢丝绳技术及培训教案 一 钢丝绳基本知识 三 钢丝绳使用及维护 四 钢丝绳的各种破坏形式 二 钢丝绳的选择 一 钢丝绳基本知识介绍 每一台设备在选择适用于某一特定工作环境的钢丝绳时 了解钢丝绳具有的特殊性能是很重要的 选择结构合理的钢丝绳与你的工作环境相适应 使钢丝绳发挥最佳作用 钢丝绳的构造 钢丝绳是由若干个股围绕绳芯 金属芯或纤维芯 按一定的工艺捻制而成 股是由若干根钢丝与股芯 中心钢丝或纤维芯 捻制而成 钢丝绳捻向的判断 ZS 右交互捻SZ 左交互捻ZZ 右同向捻SS 左同向捻 ZSSZZZSS 6 19点接触股 钢丝围绕股芯或股围绕绳芯旋转一周 360度 相应两点间沿中心线的直线距离称为股或钢丝绳的捻距 钢丝绳的捻距 6 25Fi线接触绳股 钢丝绳捻距 一个捻距 钢丝绳直径 钢丝绳直径是指钢丝绳各股所围成的外接圆直径 它有公称直径与实测直径之分 国家标准规定了钢丝绳公称直径系列及其允许的偏差范围 实测直径是在生产和使用中 用规定的测量工具和方法实际测得的直径 其值必须在国家标准规定允许的偏差范围内 钢丝绳直径测量方法钢丝绳实际直径的测量需要使用合适的测量仪器 即宽口游标卡尺 游标卡尺的宽度必须跨越不少于相邻两股 于钢丝绳绳端15m外的直线部位上进行测量 在至少相距1m的两截面上进行测量 且在每个点的相互垂直方向上测量两个直径 四个测量结果的平均值作为钢丝绳的实测直径 直径的测量方法 钢丝绳近似重量计算 M KD2式中 M 钢丝绳单位长度的近似重量kg 100m K 充分涂油的某一结构钢丝绳单位长度的重量系数 kg 100m mm2 K值见相关钢丝绳资料 钢丝绳最小破断拉力 理论计算钢丝绳破断拉力力最小值用下式表示 F K D2R 1000式中 F 钢丝绳最小破断拉力 kN D 钢丝绳的公称直径 mm K 某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数 K 值见下表 R 钢丝绳公称抗拉强度 MPa 各种结构钢丝绳的最小破断拉力系数表 钢丝最小破断拉力总和 钢丝绳中钢丝总横载面积与钢丝公称抗拉强度的乘积 钢丝绳最小破断拉力与钢丝最小破断拉力总和的关系钢丝绳最小破断拉力 钢丝最小拉断拉力总和X捻制损失系数 不同结构的钢丝绳 其捻制损失系数不同 该值可由标准中查得 钢丝绳的伸长 钢丝绳在受力时要产生伸长 它包括结构伸长和弹性伸长 结构伸长通过使用或预张拉可转变为永久伸长 一般6股和8股纤维芯钢丝绳的结构伸长大约为5 6股和8股金属芯钢丝绳的结构伸长大约为4 单股钢丝绳的结构伸长为3 钢丝绳的弹性模量 105MPa 钢丝绳是由一定断面和表面状态的钢丝 或股 按照一定规则捻制而成 所以 普通的钢丝绳都具有一定的旋转性 在某些自由端无限制旋转的高扬程或单绳起吊场所 钢丝绳的旋转是不允许存在的 这时就要求使用不旋转性能的钢丝绳 钢丝绳的旋转特性及对使用的影响 不旋转钢丝绳的原理及对使用的要求 一种是采取内 外层绳旋转平衡的多股不旋转钢丝绳 如 35 7 18 7等 另一种是股和绳旋转平衡的少股不旋转钢丝绳 如 3V 40WS 4V 39S 4V 48S等 由于不旋转钢丝绳的旋转趋势已自身得以平衡 钢丝绳在安装 使用中千万不能有外力使钢丝绳绕自身轴线紧捻或松捻 特别是多股不旋转钢丝绳 否则将造成内层绳早期断裂 严重时钢丝绳灯笼变形 或者内层绳被挤出钢丝绳外 钢丝绳的组成 绳芯 绳股 油脂 钢丝绳绳芯分类 钢丝绳按绳芯分为纤维芯和金属绳芯两类 纤维芯钢丝绳 金属芯钢丝绳 纤维芯分为 天然纤维芯 NF 和合成纤维芯 SF 两种 纤维芯钢丝绳柔软 弯曲性能好 钢丝绳在工作中受碰撞和冲击载荷时 纤维芯能起缓冲作用 纤维芯具有以下特点 天然纤维芯储油多 钢丝绳在工作时 内部有足够的润滑 并能减缓钢丝的腐蚀 合成纤维芯 如 聚丙烯 聚乙烯 具有强韧性好 不吸水 耐酸 耐碱 耐腐蚀 等特点 独立金属绳芯 IWRC 平行捻金属绳芯 CFRC 和独立金属股芯 IWSC 两种 金属芯钢丝绳破断拉力大 抗挤压和耐高温 金属绳芯分为 金属绳芯钢丝绳具有以下特点 钢丝绳按捻制结构分类 点接触 线接触 面接触 钢丝绳按股形状分类 异型股 圆股 三角股 椭圆股 扇型股 点接触 6X7 NF 6X7 IWR 6X19 NF 6X19 IWR 6X37 NF 6X37 IWR 点接触钢丝绳特点 点接触钢丝绳的股由相同直径的钢丝分层捻制而成 其相邻层钢丝间呈点状接触 点接触钢丝绳工作时 股内钢丝所受的接触应力较大 此外钢丝绳在绕卷筒或滑轮弯曲时 股内钢丝受到附加弯曲 产生二次弯曲应力 造成钢丝绳疲劳断丝 点接触钢丝绳是最原始 最简单的钢丝绳 线接触 6X19S NF 6X26WS NF 6X55SWS NF 6X19S IWR 6X26WS IWR 6X55SWS IWR 线接触钢丝绳特点 线接触钢丝绳的股中钢丝直径不同 捻距相等 一次捻制完成 股绳中各层钢丝间呈线接触状态 线接触钢丝绳的股在结构上较为紧密 钢丝绳工作时 股绳内钢丝所受的接触应力较小 且在绕滑轮或卷筒弯曲时 各层 钢丝间不产生二次弯曲应力 因此钢丝绳的耐疲劳性能有较大的提高 钢丝绳的密度系数较大 在同一直径和强度时 比点接触钢丝绳的破断拉力提高约10 左右 综上所述 线接触钢丝绳的使用寿命比点接触钢丝绳高 1 2倍 面接触 面接触钢丝绳是线接触基础上发展起来的 其股内钢丝间呈面接触状态 面接触钢丝绳密度系数更大 股结构更紧密 钢丝之间接触应力小 无二次弯曲 钢丝绳与轮槽接触面积大 接触应力小 所以面接触钢丝绳耐磨性能更强 耐疲劳性能高 抗挤压性能好 钢丝绳不易变形 面接触钢丝绳特点 三角股 6X28TS NF 6X25TS NF 6X22TS NF 6VX37 NF 6VX34 NF 6VX21 7FC V 三角股代号 TS trianglestrand 三角股简称 椭圆包三角股 扇形股 钢丝绳的股绳断面若不是圆形的 通常称为异形股钢丝绳 主要有三角股 椭圆股 扇形股钢丝绳 异型股钢丝绳支撑面比圆股钢丝绳增加3 4倍 即与轮槽接触面积大 接触应力小 其使用寿命比圆股钢丝绳高2 3倍 异型股钢丝绳特点 三角股钢丝绳的股与股之间接触点增多 其抗压性能及耐疲劳性能好 异形股钢丝绳金属有效断面积大 在同一直径 强度时 整绳破断拉力比圆股钢丝绳提高约25 FPF和PCC式钢丝绳是将改性的塑料聚合物采用高温 高压挤涂于钢丝绳内金属芯各股之间和表面 FPF和PCC式钢丝绳的优点有 耐冲击性能好 钢丝绳受冲击力时 塑料聚合物在绳内外起缓冲作用 钢丝绳内外层及各股间的塑料聚合物减少了轮槽与绳 各股之间的磨损 从而提高了钢丝绳的耐疲劳性能 抗挤压和抗磨损能力 塑料聚合物的涂覆使钢丝绳更好的与腐蚀介质隔离 减少了钢丝绳的腐蚀 涂塑钢丝绳特点 满充式钢丝绳特点 CFRC式钢丝绳 即CenterFitWireRope 是金属芯钢丝绳的一种 指在钢丝绳中存在两层或两层以上绳股一次捻制而成的钢丝绳 CFRC式钢丝绳的外层绳股填于内层绳股的沟槽内 使钢丝绳内空隙小 金属断面积大 钢丝绳的破断拉力 比独立金属芯钢丝绳提高达10 15 为全线接触钢丝绳 钢丝绳在弯曲时绳股较易滑动 并避免了内部绳股的二次弯曲 使得柔软性和耐疲劳性能有所提高 CFRC式钢丝绳具有独立金属芯钢丝绳的所有优点 即耐高温 破断拉力较高 弹性模量大 抗挤压 绳径稳定 但使用条件要求较高 同直径不同结构钢丝绳性能趋势 8 19S8 26SW8 25Fi8 19W8 31SW8 29Fi8 36SW8 37S8 41SW8 49SWS8 55SWS 6 76 19S6 26SW6 25Fi6 19W6 31SW6 29Fi6 36SW6 37S6 41SW6 49SWS6 55SWS 耐弯曲疲劳性能好耐磨损性能高 典型钢丝绳的性能比较 磨损性能 变形性能 弯曲性能 6 7 6 25Fi 6 19S 6 21S 6 26SW 6 29Fi 6 31SW 6 36SW 6 43SWS 6 49SWS 8x25Fi 18 7 0 20 40 60 80 100 各种钢丝绳特点的比较表 煤矿用钢丝绳的特点 煤矿用钢丝绳的使用环境较为恶劣 粉尘大 具有较大的腐蚀性 钢丝绳要承受很大的交变载荷 冲击载荷 由于煤矿用钢丝绳的上述特点 要求钢丝绳必须具有不同于其它钢丝绳的下列特殊性能 煤矿用钢丝绳的性能要求 1 具有较高的抗疲劳损伤性能 2 具有较高的耐磨损性能 3 具有一定的耐腐蚀性能 4 钢丝绳必须应力消除良好 不得发生扭绞 同时要求钢丝绳内部支撑良好 钢丝绳直径均匀 煤矿用钢丝绳典型提升方式 1 竖井单绳提升2 竖井多绳摩擦式提升3 斜井提升 G 绞车 天轮 正常使用状态下的主要破坏形式是 疲劳破坏和磨损破坏 主要采用钢丝绳结构 6Vx34 NF6Vx37 NF 竖井单绳提升装置示意图 竖井多绳摩擦式提升装置示意图 配重锤 G 绞车 正常使用状态下的主要破坏形式是 首绳疲劳破坏 首绳主要采用钢丝绳结构 6Vx34 NF 6Vx37 NF绳涂增磨脂 戈培油 尾绳主要采用钢丝绳结构 35Wx7 斜井单绳提升装置示意图 绞车 天轮 G 正常使用状态下的主要破坏形式是 磨损破坏 主要采用钢丝绳结构 6x7 NF 6Tx7 NF6x19S NF 6Vx19 NF 地辊 使用注意事项 天轮 地辊磨损严重时 必须即时更换 要求转动灵活 对钢绳定期加油 减少磨损 提高煤矿用钢丝绳性能的措施 针对煤矿用钢丝绳的特殊要求和使用环境进行了一系列的技术攻关 1 改进了涂油方式 提高了钢丝绳的润滑效果 同时减轻了油脂对环境的污染 可根据用户的要求 提供多种涂油方式及不同种类的油脂 2 通过对预 后变形器的优化使用及合理的捻距 捻向搭配 使钢丝绳的应力得以有效消除及良好匹配 钢丝绳疲劳性能得以提高 安装和使用时更为方便 3 与英国专家合作开发的面接触 异型股钢丝绳产品质量已达到国外同类产品的实物质量水平 4 完全填充 FPF 涂塑钢丝绳采用高温 高压工艺注入优质塑料 具有很高的耐冲击性 耐疲劳性 耐磨性 耐腐蚀性及密封防尘性 其使用性能已达到世界先进水平 被广泛用于大型电铲露天采矿 二 煤矿用钢丝绳的选择 随着对钢丝绳的性能要求不断提高 根据不同的使用条件和环境 正确合理地选择钢丝绳 对提高钢丝绳使用的寿命 安全性 以及经济价值具有重要意义 下面是有关煤矿用钢丝绳选用时须考虑的因素 A 使用在磨损严重的环境B 使用在弯曲严重的环境C 使用在容易变形的环境D 使用在容易腐蚀的环境 1 1使用在磨损严重的环境 为了提高钢丝绳的耐磨性 选用外层钢丝粗或面接触 同向捻 但必须注意使用条件 的钢丝绳 其典型结构有 1 外层钢丝直径粗的 6 26SW 6 19S 6 7 2 三角股钢丝绳 6V 19 3 面接触钢丝绳 6T 26SW 6T 19S 6T 7 1 钢丝绳结构的选择 1 2使用在弯曲严重的环境在矿井设备上 滑轮多 钢丝绳经多次弯曲的环境 要求钢丝绳耐弯曲疲劳性能好 则选用多丝线接触钢丝绳 典型结构有 6 25Fi 6 29Fi 6 26SW 6 36SW等 1 3使用在容易变形的环境 多层缠绕 选用抗变形较好的钢丝绳 如线接触 面接触 三角股钢丝绳 芯绳选用合成纤维芯或金属芯等 2 有腐蚀介质环境下钢丝绳的选择 选用耐腐蚀的钢丝绳 镀锌钢丝绳 涂塑钢丝绳 外层钢丝粗的钢丝绳 3 钢丝绳强度及韧性的选择 不必选用过高强度的钢丝绳 因强度越高则韧性越低 提高强度是以牺牲韧性为代价 因此选用能够满足使用的最低破断拉力所需的强度即可 在绳径不能增加的情况下 若需提高钢丝绳破断拉力 可选用金属填充系数较大的钢丝绳结构 如 线接触 面接触钢丝绳 总之 煤矿用钢丝绳的破坏形式是多方面的 所以要根据磨损 腐蚀 挤压和疲劳破坏等情况综合考虑钢丝绳的选用 三钢丝绳使用及维护 钢丝绳的装卸 储存与保养 钢丝绳安装与使用注意事项 钢丝绳的装卸 正确方式 错误方式 错误 正确 钢丝绳装卸注意事项 钢丝绳盘装卸时 必须用吊车装卸 以免造成绳盘损坏和乱卷现象 地面搬运时 钢丝绳盘不允许在凹凸不平的地面上滚动 使钢丝绳表面压伤 没有外包装的钢丝绳搬运时 钢丝绳表面不能粘有影响使用的石块 粘土等 钢丝绳的储存 钢丝绳应存放在干燥通风的仓库内 防止阳光直射或热气烘烤 库房内钢丝绳不能多层堆放 若钢丝绳长期大量存放时 应经常进行检查防止生锈 发现生锈后应及时处理 并重新涂润滑油 如锈蚀严重 该段钢丝绳应作报废处理 若钢丝绳放在室外时 应放在干燥的地面上 用木板垫起 并用遮雨布盖好 钢丝绳储存的注意事项 钢丝绳在制造时已涂了足够的润滑油 但在使用过程中 随着时间的延长 润滑油脂会挥发或滴落而减少 故在使用过程中若发现钢丝绳表面无油或润滑不良 为保证润滑和防锈 减少摩擦 延长钢丝绳的使用寿命 要对钢丝绳及时补充润滑油脂 最好使用 钢丝绳保养的注意事项 德国生产ELASKON30油脂 常温使用 最好以压力注入或浸入涂抹 压力注入装置见下图 常用的简单涂油方式有 滴油 喷油 刷涂 压入油脂 注意 任何时候都不准许将钢丝绳从包装轮或卷筒上抽出堆放 特别是未经使用过的钢丝绳将会发生拧绞 软包装钢丝绳放绳操作 若钢丝绳是成卷包装 软包装 放绳方式如下图所示 正确 若钢丝绳是工字轮包装 将轴穿入工字轮并横放在架上使其能旋转 在卷轴上使用制动 使钢丝绳保持绷紧 需要切割时 钢丝绳两端都必须绑扎牢固 放绳方式如下图所示 正确 错误 错误的放绳方式 易在工字轮上造成压套 卡绳 折弯 卷取方向 保持一定张力 钢丝绳从包装轮上缠入卷筒或其它轮上时 应使其保持原有的弯曲方向 否则钢丝绳将被扭曲 正确 错误 钢丝绳卷绳操作 木板 正确 错误 钢丝绳牵引操作 换绳时让被换的新绳不松捻或紧捻 保持钢丝绳的出厂状态是很重要的 用旧绳作新绳的牵引绳时 不能采用新 旧绳端头对头焊接的联接方式 因为这种方式会严重破坏新钢丝绳的结构 正确的联接方式为 采用下图所示的钢丝绳股编成的拖笼联接绳端 或下图所示的新 旧绳端头镶焊套环 压头 扭头后 用与新钢丝绳捻向相同的细钢丝绳或三股纤维绳把新 旧绳联接起来 钢丝绳牵引联接方式 钢丝绳绳头捆扎 钢丝绳绳卡的使用 使用具有合适绳槽的滑轮 天轮和绞车是很重要的 在安装新绳前应认真检查 轮槽与钢丝绳必须有适当间隙 且对钢丝绳有包角为120度的圆弧支撑 以保证钢丝绳正常运行 如下图所示 钢丝绳直径与绳轮和卷筒绳槽的关系 轮槽半径与钢丝绳直径之比应为 0 525 0 550 钢丝绳与卷筒倾斜角 钢丝绳在卷筒上的缠绕方向 左 右捻向的钢丝绳在卷筒上缠绕的方向 必须根据使钢丝绳紧捻而不是松捻的方向缠绕 右捻 Z 的钢丝绳 如卷筒自上向下旋转 则钢丝绳应自左向右排列 如图a 如卷筒自下向上旋转 则钢丝绳应由右向左排列 如图b 相反左捻 S 钢丝绳 其卷筒上钢丝绳的排列方向应按图c和图d所示 四 钢丝绳常见破坏类型及预防 钢丝绳使用的安全性是人们长期以来一直关心和重视的问题 因为钢丝绳的损伤或破坏而产生的重大事故时有发生 为了确保钢丝绳在使用中的安全运行 掌握钢丝绳的损伤类型及预防方法是很有必要的 虽然钢丝绳规格 品种繁多 使用千差万别 但一般随着使用时间的持续 都会出现类似的损伤现象 常见的钢丝绳损伤有 磨损 断丝 锈蚀 变形 咬绳 过载等 附典型图片 磨损 钢丝绳在工作时与其它物体接触并有相对运动产生摩擦 在机械的 物理的和化学的作用下 钢丝的表面被不断磨损 磨损是钢丝绳使用中最常见的损伤方式 一般分为外部磨损 变形磨损和内部磨损三种情况 如下图所示 为钢丝绳中钢丝磨损的几种断面形状 选用正确的钢丝绳结构可使磨损成为钢丝绳破坏的次要因素 良好的润滑有助于减少磨损 钢丝绳在使用过程中其外表面与轮槽 卷筒 地面等物体表面接触而引起的磨损属于外部磨损 外部磨损分为 单面磨损 整体磨损两种 在外部磨损后绳径将变细 外表面的钢丝被磨损 外部磨损 在钢丝绳使用到一定时间 可采取调头 截绳的方法以改变磨损位置 从而延长钢丝绳使用寿命 改善措施 由于振动 碰撞造成的钢丝绳表面撞损 叫做变形磨损 这是一种局部磨损现象 如卷筒表面的钢丝绳受到其它物体的撞击 提升时钢丝绳间相互打击或者由于滑轮与卷筒中心偏斜而产生的咬绳现象 都会使钢丝绳产生变形磨损 变形磨损 如果把磨损后的表面钢丝剖开 其钢丝横断面在挤压处向两旁伸展成翅形 从外表看 钢丝宽度扩展 虽然钢丝绳截面积减小不多 但局部挤压处的钢丝表面材质硬化了 极易造成钢丝绳断丝 减少钢丝绳的碰撞发生 常检查 调整钢丝绳与设备产生的不正常运行 并及时进行修复 改善措施 在使用过程中 钢丝绳经过卷筒或滑轮时所承受的全部负荷压在钢丝绳的一侧 各根钢丝的曲率半径不可能完全相同 由于钢丝绳的弯曲 钢丝绳内部各根细钢丝就会相互产生作用力并且产生滑移 这时股与股之间接触应力增大 使相邻股间的钢丝产生局部压痕或凹陷 内部磨损 选择选用于工作环境优质的钢丝绳油脂 选择适用于特殊作环境的线接触 异型股 面接触 涂塑等结构钢丝绳产品 当反复循环拉伸弯曲时 在凹陷处则产生应力集中而被折断 构成了内部磨损 改善措施 钢丝绳使用后期的常见现象 由疲劳和磨损引起 局部的断丝可能表明设备存在机械缺陷 疲劳损伤的原理是钢丝绳在交变应力的作用下 钢丝表面首先由于各种滑移形成初始裂纹 然后裂纹尖端在切应力的作用下 断丝 反复塑性变形 使裂纹扩展而产生的断裂 疲劳引起的断丝特征 一般是断口平齐 多半出现在钢丝绳外层钢丝上 它们很有规律 良好的润滑可增强钢丝绳的耐疲劳性能 钢丝断裂的常见类型 预防 1 在条件许可的情况下 应尽可能使卷筒和滑轮的直径加大 2 在安排滑轮布局时 应尽量避免使钢丝绳反向弯曲 如下图 正确的滑轮布局 反向弯曲 正向弯曲 3 尽可能选择结构好的钢丝绳 如SW Fi等线接触 面接触钢丝绳 4 钢丝绳在使用过程中检查时 发现个别的断丝头 应用下列方法将断丝头左 右弯曲 使其断头留在绳股的底部 不要用剪断的方法 锈蚀 锈蚀的出现说明钢丝绳缺少防护保护而导致腐蚀 在某些情况下外层钢丝出现明显的点状锈痕 最终出现断丝 钢丝绳一般在露天使用 日晒雨淋会使钢丝绳腐蚀 尤其是钢丝绳在有腐蚀介质的环境下使用 腐蚀造成的损伤就更严重 因腐腐蚀而受损的钢丝绳表面存在氧亲和性的差异 使表面的某一局部金属成为阳极 另一邻近的局部金属成为阴极 形成了大量的微电池 在微电池的作用下 表面便形成很多圆形腐蚀坑 并逐步加深 这些坑就成了应力集中点 疲劳裂纹的源泉 使钢丝绳的截面积减小 弹性和承受冲击的能力降低 预防 防止钢丝绳锈蚀损伤的防治方法有两种 一是勤涂油 对于经常处于运动状态的钢丝绳涂油是必不可少的 新钢丝绳麻芯一般含有12 15 的油脂 而使用后期的钢丝绳则损耗了最大的部分 仅含2 4 的油脂 试验表明 涂油钢丝绳在试验后期发生的断丝仅为不涂油的一半 一根钢丝绳最初的含油量只能维持使用寿命的40 其后如不加油则断丝现象会急剧增加 二是对使用环境恶劣 相对运动较少的钢丝绳可选择镀锌 镀铝和其它涂层的特种钢丝绳 这些钢丝绳暴露在大气中的锌或铝会形成氢氧化锌和氢氧化铝薄膜 能有效地防止和减缓钢丝绳的腐蚀程度 出现在润滑不足或润滑油类型不正确的场合 观察者可通过钢丝绳直径减少这一现象估计这种情况 但只有专用卡钳和正确的方法打开钢丝绳进行内部检查才可以证实 也可以用非破坏性的电磁方法检查断丝或金属损失来评估 但不能代替直观检查 内部锈蚀预防 变形 一般是机械损伤造成的 严重时对钢丝绳的强度有很大影响 很多断绳事故都是因为钢丝绳事先受到过变形损伤而没有引起人们的足够重现 结果酿成大祸 变形的主要原因有以下几种 1 外伤 在操作过程中 钢丝绳与其它设备不正常的接触造成的 最明显的外伤是钢丝绳在滑轮绳槽 在卷筒上跳出挡板 结果常常使几十米乃至数百米的钢丝绳因为局部轧坏而损伤 2 压溃 钢丝绳在卷筒上卷乱后容易产生压溃现象 钢丝绳在卷 筒上卷乱时 相互倾轧 在操作时会发出 轧吱轧吱 的声响 由压溃造造成的钢丝绳损伤会在局部迅速出现断丝与压扁的痕迹 3 扭结 钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫做钢丝绳扭结 扭曲的方向与钢丝绳旋向一致的称为正扭结 反之称为负扭结 预防 1 外伤 防止钢丝绳外伤的关键在于完善设备 滑轮绳槽应设置可靠的防滑槽挡圈 挡圈与滑轮外圈的间隙不大于钢丝绳直径的1 5 卷筒上的钢丝绳不能松弛太多 以防绳圈跳出挡板在缠紧时轧坏 2 压溃 防止的措施是应按 设计规范选择滑轮与卷筒的偏角 必要时可在起升机构中设置排绳器或者压绳装置 防止钢丝绳出现卷乱现象 3 扭结 防止措施是a 在重要的起重设备上选用不旋转钢丝绳 b 在钢丝绳的自由端设置转子 也称防转装置 c 加强操作人员工作责任心 发现扭结迹象立即停止操作 释放还原 咬绳 钢丝绳咬绳损伤现象一般发生在多层卷绕的卷筒上 有槽双层卷绕的卷筒更甚 第一层钢丝绳沿卷筒绳槽排满后 第二层钢丝绳的倾斜方向与第一层相反 不能始终平顺地落在下层钢丝绳的空挡内 而是每卷绕一周就有一个跨越点 可称为节点 在节点处 绕入的钢丝绳不再对下层钢丝绳产生压力 而是首先对已被卷绕在卷筒上的邻圈产生压力 在钢丝绳绕过节点的瞬间 由张力产生的压力先全部作用在相邻钢丝绳表面 一般当倾角不大时 受压面积 也很小 钢丝绳常常很快从相邻钢丝绳的表面擦过 落入位置 但由于钢丝绳都是由很细的钢丝绕成的 在压力作用下 丝与丝之间既容易相互嵌入 又必定产生滑移 产生了剪切运动 防治 1 选择合适的钢丝绳与卷筒倾斜角 2 可采用定期截头的方法 即先把新钢丝绳有意识地放长2 3圈的长度 以后按情况定期从绳端截去半圈 实质上是不断移动节点 避免钢丝绳在节点处损伤过快 通常把钢丝绳承受的静载荷控制在破断载荷的1 10 1 5 叫做安全载荷 安全载荷表示的是钢丝绳允许承受的额定静负荷 但钢丝绳实际上往往处于运动状态 钢丝绳在工作时除了要承受货物 吊具自重等静载荷外 还要受到因加速度和冲击引起的动载荷 因弯曲引 过载 起的附加载荷 因摩擦引起的阻力载荷等等 由此可见 当除了静载荷以外的其它载荷增多时 实际的安全系数就降低了 钢丝绳往往会因此而引起过载 另外用户千万不要认为钢丝绳有承载余量而增加设备规定的提升货物重量 安全系数与钢丝绳寿命关系 安全系数与钢丝绳寿命关系 1 正确选用安全系数 力求减少静载荷以外的其它载荷对钢丝绳的影响 如弯曲载荷可以通过加大滑轮和卷筒直径来减小 动载荷可以通过提高起重机司机的操作水平 改进设备性能来减少 摩擦阻力 防治 可以通过调整滑轮槽的形状及补充润滑油来减少等等 2 严格遵守安全操作规程 杜绝人为的超负荷现象 3 在设备上安装载荷指示器 或超负荷限制器 或报警器 消除过载现象 安全生产责任重于泰山 钢丝绳的破坏是多样性的 除了上述6种钢丝绳的基本损伤类型外 还有其它高温幅射 不可抗逆等因素也会使钢丝绳造成损伤 但总的来看 钢丝绳的损伤一般是有规律的 关键在于我们如何去进一步认识这些规律 从而找出有效的预防措施 从而延长钢丝绳的使用寿命 提高生产作业的安全 影响钢丝绳寿命的因素 多层卷绕 在卷筒上多层卷绕会导致底层钢丝绳严重变形 导致断丝 不良卷绕 由于倾角过大或缠绕过松引起的 不良卷绕可导致机械损伤 表现为严重压伤 在运行时引起冲击载荷 绳轮直径过小 可导致钢丝绳永久变形 继而因疲劳而过早出现断丝 绳槽过大 不能给钢丝绳足够的支撑 从而导致某部分的压力增加 使钢丝绳变扁 钢丝绳过早出现断丝 如果绳槽直径大于钢丝绳直径10 钢制 或15 塑脂衬垫 则认为过大 绳槽过小 会挤压钢丝绳 使之变形 常出现两条磨痕并伴随出现断丝 倾角过大 会引起钢丝绳之间的摩擦而导致严重磨损 可引起其它部分钢丝绳断丝 也可引起钢丝绳旋转而导致选择性不平衡 1 由于在尖锐的突起上运行而导致机械损伤 2 与支撑结构之间的摩擦而导致局部磨损 钢丝绳损坏的典型例子 3 狭窄的磨损带导致疲劳断裂 由钢丝绳在过大的绳槽或过小的支撑卷筒中运行引起 4 两条平行的断丝带表明钢丝绳从过小的绳槽中弯曲通过 5 严重磨损 与径向压力有关 6 摩擦引起的同向捻钢丝绳严重磨损 7 严重腐蚀 8 内部锈蚀 但外部几乎没有损坏的迹象 9 弯曲疲劳引起典型断丝 10 在股或绳芯接触面上的断丝 与 冠部 断丝不同 11 高应力作用下出现的绳芯断裂 12 钢丝突出 由扭转性不平衡或冲击载荷引起 13 局部断丝和变形的典型例子 14 由扭转不平衡引起的 鸟笼 状突出 15 因扭力累积引起的绳芯突出 16 严重磨损内部及内部严重锈蚀 煤矿用钢丝绳的几项报废标准 1 断丝 2 钢丝绳直径减少率 钢丝绳直径的7 时 达到报废标准 3 钢丝绳产生扭结 严重变形时 必须报废 以上内容难免有不当之处 敬请大家批评 指正 谢谢大家 渝阳煤矿机运科2011年6月