機械維修論文發(fā)表期刊推薦《中國機械工程》雜志的前身是創(chuàng)刊于1979年的《湖北機械》，1983年更名為《機械工程》。經(jīng)原國家科委批準，1990年主辦單位變更為中國機械工程學會，同時成為中國機械工程學會會刊，其主管單位為中國科學技術(shù)協(xié)會。
　　摘要：根據(jù)現(xiàn)場實際使用情況，闡述了落地式摩擦輪絞車提升鋼絲繩異常斷絲的現(xiàn)象和原因，并針對其原因在絞車設(shè)計和鋼絲繩使用上，提出一些想法和建議，為設(shè)計和使用單位在選型和應(yīng)用中提供參考。

　　關(guān)鍵詞：安全,鋼絲繩,油脂

　　前言

　　我國《煤礦安全規(guī)程》第403條規(guī)定，對于礦井摩擦輪式提升絞車，主提升鋼絲繩使用期限應(yīng)不超過2a。如果鋼絲繩的斷絲、直徑縮小和銹蝕度不超過《規(guī)程》第405、406和408條的規(guī)定，可繼續(xù)使用，但不得超過1a。

　　河南某礦中央?yún)^(qū)朱靜提升絞車為JK-MD-507*4(Ⅲ)型多繩落地摩擦輪絞車，設(shè)計提升速度14m/s,實際提升速速12m/s，加速度為0.7m/s，終端載荷為40t，提升一次循環(huán)時間125s。提升主繩采用英國BRIDON公司生產(chǎn)的6×28TS(3/9BR)+12+15+1FC－左右鋼絲繩，主繩采用中國礦業(yè)大學研制生產(chǎn)的液壓油缸張力自動平衡裝置。

　　在礦井生產(chǎn)過程中，第一套鋼絲繩使用時間為2075a，累計提煤總量1459萬t，鋼絲繩斷絲及銹蝕狀況良好，更換原因僅為鋼絲繩使用時間已達到《煤礦安全規(guī)程》的要求和規(guī)定。

　　第二套鋼絲繩自2004年5月15日掛箕斗使用，2005年5月16日換繩，使用時間僅為1a，累計提煤總量605萬t。在使用前和使用后，按要求由商檢部門對鋼絲繩的鋼絲進行了拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)3項指標試驗，實驗結(jié)果均顯示合格，符合《規(guī)程》相關(guān)要求和規(guī)定。更換原因為鋼絲繩斷絲狀況嚴重，且有加快趨勢，為確保礦井提升安全和礦井生產(chǎn)的連續(xù)性，被迫提前更換。

　　1鋼絲繩異常斷絲原因分布

　　1.1使用方認為可能引起斷絲的原因

　　該礦原井塔式摩擦輪提升絞車鋼絲繩，到期更換時極少有斷絲現(xiàn)象，更沒有發(fā)現(xiàn)股接觸面上的鋼絲有磨損的溝痕。因此分析鋼絲繩異常斷絲的原因為

　�。�1）鋼絲繩在使用過程中出現(xiàn)斷絲，可能屬于疲勞斷絲。4號繩最為嚴重的原因可能為：按設(shè)計和實際運行狀況要求，托負4號繩的天輪在轉(zhuǎn)動過程中需拖動其支撐軸承帶動整個天輪軸一起轉(zhuǎn)動，而托負其余3根鋼絲繩的天輪可圍繞其支撐軸自由旋轉(zhuǎn)。因此4號繩與天輪之間的相互作用力相對其他的3根鋼絲繩來說要大些，去工作狀況也相對較差，因此出現(xiàn)斷絲最早和最多。

　�。�2）鋼絲繩股與股之間出現(xiàn)蠕動磨損后，磨損的鋼絲斷面變小，鋼絲的抗拉力變小，造成鋼絲斷裂。而造成鋼絲繩股與股之間磨損的原因可能是由于原浸在鋼絲繩芯中的油液不符合要求，鋼絲繩使用一段時間后，鋼絲繩繩芯缺油，鋼絲繩股與股之間潤滑不良所致。

　　（3）制造鋼絲繩的鋼絲材質(zhì)不良或熱處理工藝未達到要求，造成鋼絲繩不能滿足現(xiàn)有工況要求，出現(xiàn)異常斷絲。

　　1.2鋼絲繩廠家認為可能引起斷絲的原因

　　英國BRIDOU公司的相關(guān)技術(shù)人員，到現(xiàn)場勘查后認為第二套鋼絲繩異常斷絲損壞，主要是由于下列任一種原因或綜合原因造成的。

　�。�1）滾筒、天輪的槽徑太小，其在鋼絲繩的安裝使用維護要求，為確保繩槽能容納鋼絲繩并給予足夠的支撐，繩槽的直徑應(yīng)比鋼絲繩的直徑大7.5%。經(jīng)現(xiàn)場檢查實際的繩槽直徑由于磨損后未及時車槽，不能滿足其要求。

　�。�2）鋼絲繩超負荷使用，依據(jù)為礦井原設(shè)計年產(chǎn)量為400萬t/a,而實際年產(chǎn)量為600萬t/a。

　�。�3）鋼絲繩鋼絲質(zhì)量或潤滑油脂存在問題，但是這需要BRIDON公司進一步檢測確認。

　　1.3結(jié)論分析

　　綜合以上分析結(jié)果和現(xiàn)場實際工作經(jīng)驗認為鋼絲繩異常斷絲的主要原因時鋼絲繩內(nèi)各個繩股與鋼絲繩之間的摩擦引起鋼絲材質(zhì)變化和直徑變小。直接原因是因為已使用過的天輪繩槽直徑與新鋼絲繩的繩徑不匹配，以及鋼絲繩選用的潤滑油脂不符合要求。

　　因為鋼絲繩在高速運行中，如鋼絲繩內(nèi)部潤滑不良或被擠或被卡時，會產(chǎn)生極大的摩擦力，導致表面形成馬氏體。由于馬氏體本身是一脆性相，耐疲勞性極差。在鋼絲繩使用中，由于疲勞首先在馬氏體層處產(chǎn)生裂紋，隨著使用的繼續(xù)，裂紋會不斷地擴散、延伸，最終導致斷絲。有時會在使用現(xiàn)場見到鋼絲繩表面“發(fā)藍”、“變糊”，均是由于劇烈摩擦便面溫度升高而致。這一現(xiàn)象與在現(xiàn)場所觀察到的以及圖片上磨損的鋼絲現(xiàn)象時一致的。

　　2結(jié)語

　　針對以上分析可能存在的問題，建議在鋼絲繩選型和使用過程中應(yīng)注意一下幾個方面：

　�。�1）盡量選用線接觸或面接觸類型的鋼絲繩，因為該類型的鋼絲繩是減少鋼絲繩內(nèi)部磨損的有效途徑。

　　（2）在每次新繩安裝前，仔細測量新鋼絲繩直徑，按繩槽直徑比鋼絲繩直徑大7.5%的要求，車削滾筒及天輪繩槽，以達到鋼絲繩正常安全使用要求。

　　（3）在鋼絲繩使用前，除對鋼絲繩鋼絲進行拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)3項常規(guī)指標檢驗外，還應(yīng)對鋼絲繩涂浸的油脂進行化驗，特別是對于摩擦輪提升絞車，因為鋼絲繩油脂不僅關(guān)系到鋼絲繩的防銹保護，還涉及到滾筒襯墊與鋼絲繩間的摩擦性能。不符合要求的油脂不僅損壞和老化襯墊，引起鋼絲繩異常磨損斷絲，而且還可能引起滑繩事故。最近就發(fā)生幾起因鋼絲繩油脂質(zhì)量問題而引起的起滑繩事故。

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