文/王云 李映祥,云南錫業(yè)股份有限公司老廠分公司
礦用提升鋼絲繩一般是絲→股→繩結構,即先用鋼絲捻成繩股,再由繩股捻成繩,提升鋼絲繩各部分名稱如圖1所示。
鋼絲的直徑一般是0.4~4mm,材質是優(yōu)質的碳素結構鋼,為了使鋼絲繩抗腐蝕能力增強,可以在鋼絲表面鍍鋅,在井筒淋水較大、淋水的酸堿度較高、回風井嚴重腐蝕時應該使用鍍鋅鋼絲繩。另外還有未鍍鋅光面鋼絲繩,一般有可以由不同形狀的斷面鋼絲組成的股芯;由繩股捻制成繩時需要繩芯,繩芯是用來支持繩股,使鋼絲擠壓變形減少,使鋼絲繩的斷面形狀得到把持;另外繩芯還具有一定的彈性,在鋼絲繩彎曲的時候,在鋼絲間和股繩間允許有相對移動,緩解其彎曲應力。
鋼絲繩子在使用中,難免會產生磨損問題,具體的表現(xiàn)為:(1)外部磨損,鋼絲繩使用的過程中,外部會和勾頭、卷筒壁、滑輪槽等物體表面進行接觸,進而導致外部產生磨損,使鋼絲繩外表變得光滑,直徑隨之變小,對其承載力造成一定的影響,使用的時候便容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象;(2)內部磨損,鋼絲繩在長期使用中,如果組成鋼絲由于曲率半徑存在一定的差異,會導致鋼絲繩在經過卷筒或滑輪的時候出現(xiàn)受力差異,長時間反復循環(huán)拉伸,就會拉斷部分鋼絲,使鋼絲繩局部產生內部磨損;(3)變形磨損,鋼絲繩在使用的時候,有時會出現(xiàn)振動、纏繞、撞擊等現(xiàn)象,會使鋼絲繩出現(xiàn)局部變形,變形磨損又容易導致鋼絲繩的材質發(fā)生硬化,導致鋼絲繩最終容易出現(xiàn)斷裂的情況。
鋼絲繩在使用時還容易出現(xiàn)疲勞問題,具體表現(xiàn)為:(1)彎曲疲勞,使用鋼絲繩的過程中會經常圍繞卷筒、滑輪彎曲,長久這樣會產生疲勞,使鋼絲的韌性降低,進而出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。因彎曲疲勞導致的斷裂情況,一般會在內部股彎曲程度比較嚴重的外層鋼絲上出現(xiàn);(2)拉伸、扭曲及振動疲勞,鋼絲繩在長期使用中,難免發(fā)生常見的振動、扭曲、拉伸現(xiàn)象,鋼絲繩在長期磨損的過程中容易出現(xiàn)疲勞,因此極有可能發(fā)生斷絲的情況。
由于礦井絞車工作環(huán)境大多是在潮濕和具有腐蝕性等環(huán)境下進行使用,因此鋼絲繩在使用的過程中就會發(fā)生腐蝕,產生生銹,不僅會使鋼絲的截面積減少,還會使鋼絲的彈力和承受能力降低,最終出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。如果鋼絲繩因腐蝕出現(xiàn)銹蝕問題,便不利于使用,會對礦井絞車運輸?shù)男屎桶踩a造成影響。
鋼絲繩包括很多種類,根據(jù)繩中鋼絲的捻次,可以把鋼絲繩分為單捻、雙捻以及三捻;根據(jù)股中鋼絲接觸的情況,可以把鋼絲繩分為點接觸、線接觸及面接觸;根據(jù)捻向可以把鋼絲繩分為左捻、右捻、同向捻及交互捻;根據(jù)繩股斷面形狀,可以把鋼絲繩分為普通圓鋼絲繩、異型股鋼絲繩。另外還有如扁鋼絲繩等特有的鋼絲繩。想要使礦井絞車提升鋼絲繩的使用效果更加安全,首先一定要合理的選擇鋼絲繩,選擇的時候需要綜合考慮鋼絲繩的安全系數(shù)、鋼絲繩捻向和卷筒的關系等,通過實踐研究得出,條件相同的情況下選擇和卷筒同向捻鋼絲繩,
其使用壽命會更長,主要是因為相比較交互捻鋼絲繩來講,同向捻鋼絲繩的表面更光滑,因此在具體的使用中,同向捻鋼絲繩和卷筒、滑輪的接觸面積會更大,鋼絲繩在使用的時候表面磨損也會更均勻。另外選擇同向捻鋼絲繩在使用的過程中如果出現(xiàn)斷絲情況,維護也相對方便。
想要使礦井絞車提升鋼絲繩的使用安全效果得到保障,除了要合理的選擇鋼絲繩之外,還應該使其在實際使用時更加合理,同時需要對鋼絲繩加強維護,所以在實際使用鋼絲繩的過程中應該做到:(1)通過相關實踐研究得出,鋼絲繩之所以產生疲勞現(xiàn)象,其嚴重程度與絲繩直徑d和卷筒直徑D的比值呈現(xiàn)反向相關,所以鋼絲繩發(fā)生反向彎曲損壞的情況會更嚴重。所以在實際使用過程中,可以在條件允許的情況下盡可能提升兩者的比值,降低鋼絲繩發(fā)生反向彎曲的概率;(2)在提高鋼絲繩使用的安全效果時,還應該提升絞車裝置,同時采取科學的措施保護鋼絲繩,如在滑槽旁設置防滑槽擋圈,有效的避免在使用鋼絲繩的過程中出現(xiàn)跳出滑槽的現(xiàn)象;如果鋼絲繩使用的時候容易發(fā)生卷亂情況,可以設置專門的排繩裝置或壓繩器;另外還可以在鋼絲繩自由端設置防轉裝置,使鋼絲繩減少出現(xiàn)扭結等現(xiàn)象;(3)加強對鋼絲繩的維護,在對鋼絲繩維護的過程中,為了防止鋼絲繩出現(xiàn)腐蝕生銹等現(xiàn)象,可以對其進行涂油;還應該定期檢查鋼絲繩的重點部位,使鋼絲繩使用的安全性得以保障。如針對一些存在插接點的鋼絲繩,應該加強其接插點位置的檢查,對其進行及時的維護和保養(yǎng)。使用新的鋼絲繩之前,應該先進行試驗,確定其安全以后再投入使用;另外還應該加強對鋼絲繩外部和內部的檢驗。
總之,鋼絲繩在現(xiàn)代工業(yè)生產的各個領域和部門都得到廣泛的應用,已經成為許多生產作業(yè)中不可忽視的重要設備。特別是在礦井絞車提升系統(tǒng)中,鋼絲繩發(fā)揮著非常重要的作用,其可靠安全的使用,決定著整個礦井提升系統(tǒng)是否能正常的工作,為煤礦穩(wěn)定安全的生產奠定了堅實的基礎。
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