提升钢丝绳及连接装置

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矿用提升钢丝绳的钢丝是由优质碳素结构圆 钢冷拔而成的 , 一般直径为 0.4～4mm. 直径过 细的钢丝易于磨损 , 过粗则难以保证抗弯疲劳 性能。钢丝的抗拉强度一般为 1400～ 2000MPa 。倾斜井巷 提升绞车一般用 1470～ 1870MPa 几种。钢丝的抗拉强度越大 , 同样直 径的钢丝绳可以承受的载荷越大 , 但其弯曲疲 劳性能就有所降低 .为了增加钢丝绳的抗腐蚀能 力 , 钢丝表面可以镀锌 , 用镀锌钢丝制造的钢丝 绳称为镀锌钢丝绳 , 未镀锌的钢丝制造的钢丝 绳称为光面钢丝绳。此外 , 还可以用钢丝的韧 性来标志 , 分为特号、 I 号和 II 号 3种。提升矿 物用的钢丝绳可以选用特号或 I 号韧性的钢丝 绳 （提升人员用的钢丝绳必须用特号韧性的钢 丝绳）。
2、钢丝绳的分类及特点
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钢丝绳有很多种 , 根据不同的特点有不同的分类方 法 , 实际上都是从不同的角度来说明钢丝绳的结构特点。 了解这些特点 , 便于认识不同钢丝绳的性能。 1）按钢丝在绳中的捻次来分。 （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。
〈 3 〉填充式钢丝绳 ：线接触钢丝绳的一种 , 特点是股内相邻 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 中的金属断面比重增大 , 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。
四、钢丝绳的检查与维护
• 在绞车运输提升过程中,钢丝绳的具体状况如 何,对绞车的安全运行有着很大的关系。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〉等因素的影响,使钢丝绳不断受到拉伸、 弯曲、发生断丝、磨损和锈蚀,给绞车的安全运行 带来很大隐患。因此,必须做定期检验,并且加强 日常性的检查与维护,才能保证使用安全。
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相比而言 , 同向捻的绳比较柔软 , 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 .但这种绳有较大的恢复 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 •
二、钢丝绳的安全系数及规定
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钢丝绳的安全系数 , 等于实测的合格钢丝绳拉 断力的总和与其所承受的最大静拉力〈包括绳端 载荷和钢丝绳自重所引起的静拉力〉之比。 钢丝绳的安全系数是衡量提升钢丝绳安全性 能和安全状况的 重要安全技术指标。为确保钢丝 绳的安全使用 , 在选择和使用钢丝绳时 , 必须保 证其安全系数不小于《规程》规定的最低值。 《规程》规定 : 单绳缠绕式提升装置 , 专为升降物料时 , 钢丝 绳的安全系数最低值为6.5； 提升装置 , 专为升降物料时 , 钢丝绳的安全系 数最低值为7.2~0.0005H；
3. 钢丝绳的选用原则及常用规格
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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 绳的结构特点 , 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)在磨损严重的条件下使用的钢丝绳 , 如斜 井提升等 , 应选用外层钢丝较粗的三角形绳股钢 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。
三、钢丝绳的检验
• 1.钢丝绳检验的意义 • 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,是为了检验新绳的物理、机械性 能是否满足使用要求；根据试验结果可以算出安全系数, 看其是否能达到规定的安全系数, 使用中的钢丝绳,将主 要受拉力、弯曲力、扭转力的作用,特别是前两项力的 作用,此二项指标对判断钢丝绳是否满足需要具有重要 意义。 • 在用的钢丝绳只对每根钢丝做拉断和弯曲试验是因 为：在用的钢丝绳主要承受拉力及弯曲力的作用,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的需要。
• 2. 钢丝绳的检验周期 • 钢丝绳的检验应使用符合条件的设备和方法 进行,升降物料用的钢丝绳检验周期,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。 • 摩擦轮式绞车用的钢丝绳、平衡钢丝绳以及 直径为18mm及其以下的专为升降物料用的钢 丝绳〈立井提升用绳除外〉,不受此限。 •
（4）提升钢丝绳捻向的选择 多绳摩擦轮提升 机采用左右捻各半 , 单绳缠绕式提升机的钢丝绳 捻向与绳在滚筒上缠绕时的螺旋线方向应一致 , 目的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的地方 , 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.
• 5 〉按绳股的断面形状分。 • 〈 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。它具有下列特点 ： • ①强度比同直径的圆股绳高 • 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的特钢丝 绳：多层股不旋转钢丝绳、密封和半密封钢丝绳、
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绞车提升钢丝绳要求必须每天至少检查1次, 检查项目主要是断丝、磨损、锈蚀和变形等。检 查方法一般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. 对钢丝绳断丝的检查。 1）对绞车钢丝绳断丝的有关规定。 《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)专为升降物料用的钢丝绳为 10% 。 (2) 无极绳绞车钢丝绳为 25% 。
提升钢丝绳及连接装置
绞车提升钢丝绳及连接装置
• 提升钢丝绳是提升设备的一个重要组成 部分,也是比较薄弱的环节,它不仅直接关系 到矿井的正常生产和人员的生命安全,其规 格尺寸还将决定绞车的规格。在矿井整个 服务年限中,是需要经常更换的易耗品,所以 它又关系到设备的经济运转问题。因此,对 于提升钢丝绳必须予以足够的重视。
第一节
提升钢丝绳的安全使用
• 一、钢丝绳的结构、类别、特征及常用规 格 • 1、钢丝绳的结构 • 钢丝绳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的钢丝绳。如图 所示。
钢丝绳结构图
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1－股芯；2－内层钢丝；3－外层钢丝； 4－绳芯；5－绳股；6－钢丝绳
• 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 总钢丝数之比的百分数来评定。 • (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的任何部位选 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 的依据。 • (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。
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提升钢丝绳都是丝一股一绳结构 , 即先由钢 丝捻成绳股 , 再由若干股绳芯捻制成螺旋形状的 钢丝绳由于钢丝绳中的股数和捻向的不同 , 以及 股中钢丝数目、钢丝直径、断面形状和排列方式 的不同 , 提升钢丝绳可以有许多不同的类型 , 因 而性能也不相同 ,适用条件也不一样。 • 钢丝绳的质量 ,一方面取决于所用钢丝的材料 和绳的结构 , 另一方面生产工艺对绳的影响也很 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。这样制造出的钢 丝 绳结构紧密不易松散 , 可以提高钢丝绳的弯曲 疲劳强度 , 称为不松散钢丝绳。
• 倾斜无极绳绞车 , 专为升降物料时 , 钢丝绳的安全系数 最低值为 5~0.001L( 但不得小于 3.5 〉 ; • 拉紧装置用的钢丝绳,其安全系数的最低值为 5 。 • 其中 ：H 为钢丝绳悬挂长度,m；L为由驱动轮到尾 部绳轮的长度，m。 • 《规程》之所以要规定一个最低安全系数是因为钢 丝绳在运行中受多种应力的作用、及冲击载荷、交变负 荷作用,为了能足够的安全,特制定一个最小安全系数,以 满足实际安全提升的需要。当检验的安全系数小于规定 的最低安全系数时,即在不充分安全的条件下运行,这样 是不允许的,因此必须更换钢丝绳。 • 因此,《规程》还规定: • 专门提升物料的绞车钢丝绳,要做定期检验,其安全系数 小于5时必须更换。 •
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2 〉钢丝绳捻距的测定 . 钢丝绳捻距就是钢丝绳每股围绕绳芯旋转一 周〈3600〉相应两点间的纵向距离。 • 测量时,在钢丝绳的表面平行于钢丝绳中心线 的直线上,取任意一股作记号1,依次按股作记号 2 、 3 、 4 、 5 、… , 如是六股钢丝绳数到 7, 测量记号 1~7 之间的距离即为钢丝绳的捻距。 如图 8-4 所示〈 S 即为六股钢丝绳捻距〉。