第30卷 第5期 Vol130 No15金 属 制 品
SteelWireProducts2004年10月
October2004
钢丝绳的选购与使用
凌 晨
(南通市产品质量监督检验所 226005)
关键词 钢丝绳;选购;使用;维护;报废中图分类号 TG356.4+5
1 钢丝绳的选购
表1 、耐磨性之间的关系76×196×19S6×19W6×25Fi6×31SW6×29Fi6×36SW6×246×41SW6×37
随着技术发展,钢丝绳的品种日益增多,应用范围越来越广,要安全经济地使用好钢丝绳,除了需要钢丝绳制造企业努力提高质量、发展品种之外,合理地选择、,而实验室试验和现场实践证明:丝绳,使用寿命有成倍差别[1]。
正确选择钢丝绳要首先在购买钢丝绳前确定钢丝绳的用途。例如用于立井提升可选用三角股钢丝
绳、线接触钢丝绳或多层股钢丝绳;用于开凿立井提升(建井用)可选用多层股钢丝绳或异型股钢丝绳;用于立井罐道及索道承重可选用密封钢丝绳、三角股钢丝绳、多层股钢丝绳或普通钢丝绳等。其次要明确不同用途钢丝绳的安全系数[2～5]。钢丝绳最小破断拉力应不小于钢丝绳最大工作静拉力与钢丝绳最小安全系数的乘积。最后进行结构与规格的选择。
例如,某煤矿主井矿车提物单绳缠绕,钢丝绳实际使用长度250m,绳端最大静载荷49kN,矿车平均运行速度3.5m/s。选择步骤如下:
(1)根据MT716《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件规定》及使用环境选用光面钢丝绳;(2)根据《煤矿安全规程》规定,单绳缠绕式提升装置专为升降物料的安全系数最低为6.5,则需选用的钢丝绳破断拉力应不小于318.5kN;
(3)最后选择时还需综合考虑钢丝绳的柔软性、耐疲劳性、
耐磨性、耐挤压性以及价格等因素。一般常用圆股钢丝绳柔软性、耐疲劳性、耐磨性三者之间的关系见表1。耐挤压性一般来说股内钢丝数少相对稳定[1];
(4)由上分析,本例选用26NAT6×19+FC1670ZS的钢丝绳可满足要求。
耐磨性耐疲劳性
A(E)强(A)-弱(H)高(A)-低(H)
EDEDDDCCCBB
ACBCCCDDEFG
HGFEDCCBGAG
2 钢丝绳的使用2.1 解卷
将绳盘放在专用支架上,也可用钢管穿入绳盘孔,两端套上绳索吊起,将绳盘缓缓转动抽出钢丝绳。抽取钢丝绳的同时应采取措施防止钢丝绳打环、扭结、弯折或粘上杂物。2.2 剪切
钢丝绳剪切前应在距切割处左右各10～20mm处分别用铁丝扎紧,捆扎长度为绳径的1～4倍,再用切割工具切断。2.3 安装
钢丝绳投入使用前,用户应确保与钢丝绳工作有关的各种装置已安装就绪并运转正常。如果当钢丝绳空载时与机械的某个部位发生摩擦则应将能接触到的部位加以防护。新钢丝绳不要立即在高速、重载下直接使用,而要在低速、中载条件下运行一段时间,使新绳适应使用状态后,再逐步提高钢丝绳运
第5期凌 晨:钢丝绳的选购与使用
・49・
行速度和加大提升载荷,即新钢丝绳在进行高速、重负荷作业前必须经过初期磨合阶段。2.4 使用
(1)钢丝绳和滑轮配合使用时,必须注意防止钢丝绳从轮槽中跳出。如果钢丝绳脱落了轮槽后还在继续使用,钢丝绳将会产生挤压变形、扭结、断丝、断股,严重缩短钢丝绳使用寿命,如果发生断绳现象,往往会带来灾难性的后果。
(2)钢丝绳在使用时不能受到强烈挤压,以免钢丝绳变形,导致结构破坏而出现早期断丝、断股甚至断绳,显著降低钢丝绳使用寿命并危及作业安全。
(3)钢丝绳在高速运行时应避免与非匹配轮槽外的其它物体发生摩擦。因为在高速情况下,钢丝导致钢丝表层出现马氏体组织,,断裂的主要原因。
(4),否则将急速加剧其被挤压变形程度、内部钢丝之间及外部钢丝与匹配轮槽之间的磨损程度,对作业安全性带来严重危害,同时缩短滑轮使用寿命。
(5)钢丝绳使用过程中,如果运行速度频繁发生急剧变化,将造成冲击载荷。每次冲击虽然只是瞬间加载,但隐含着极大的危害性。冲击负荷超过钢丝绳允许使用工作应力时就会产生断绳现象。即使冲击载荷不一定导致钢丝绳断裂,但多次冲击,将会严重缩短钢丝绳的使用寿命。对于已经使用了一段时间的钢丝绳,与新绳相比,由于伸缩性较小,耐冲击性会更低。
(6)运转速度越低,钢丝绳的损伤越少。随着运转速度的加快,钢丝绳的损伤相应增加。为此,应避免在运行中速度急剧变化,避免突然、剧烈加载以及猛烈地刹车,这样可以减少钢丝绳的损伤。钢丝绳在中等运转速度最大负荷下工作与在高速运转中等负荷下工作相比,前者的使用寿命要长得多。
(7)钢丝绳在使用中应做到不沾水,不在积水和潮湿的沙土中穿过,应尽可能地在干燥的环境下使用。在容易生锈的条件下推荐使用镀锌钢丝绳。3 钢丝绳养护与报废
3.1 维护保养
(1)油垢的清除。钢丝绳表面的油脂,经过一定
面接触,而且在钢丝绳磨损时起到磨料作用,加速了钢丝之间的磨损。油垢如果龟裂还会起到吸水作用,容易造成钢丝锈蚀。如果没有将油垢及时清除就在上面涂油,则不能很好地和钢丝结合,所以涂油前应先设法将油垢清除[1]。
(2)钢丝绳的润滑。钢丝绳在制造时虽已涂了足够的油脂,但国内常用的钢丝绳表面脂滴点低,附着力差,经运行后,油脂会逐渐减少,且钢丝绳表面会沾有尘埃、碎屑等污物,易引起钢丝绳及绳轮的磨损和钢丝绳生锈,,应定期对。
,特运转时更是如此。
(3)检查记录。使用钢丝绳必须定期检查并做好记录,定期检查的内容除了上述的清洗加油外,还应检查钢丝绳磨损程度、断丝情况、腐蚀程度等。3.2 钢丝绳的报废在钢丝绳使用过程中,为确保使用安全,一旦发现异常现象必须及时调整或更换(详细规定可见相关标准)。异常现象包括:(1)钢丝绳有超过规定的断丝根数;(2)钢丝绳绳股断裂;(3)由于绳芯损坏而引起的绳径减小
;(4)钢丝绳弹性减小;(5)钢丝绳的钢丝磨损严重;(6)钢丝绳的钢丝腐蚀严重;(7)钢丝绳变形;(8)由于热或电弧作用引起的损坏。
使用单位应严格按照要求做好维护保养工作并做好检查记录,遇有异常情况要及时处理,必要时需报废更换,如不及时处理就可能造成严重后果。4 使用不当和维护保养不善造成的提升事故
1999年6月底豫北某煤矿发生镀锌钢丝绳提
升事故。该绳为26ZAA6×19+FC1670ZS镀锌钢丝绳,用于立井提物,实际使用长度340m,3m绞车单绳缠绕提升。
经拆股试验发现,每股均有断丝,锌层剥落。将散丝用手捧至20cm高,往干净水泥地面上跌落放下,再收拾起散丝,可见一层脱落的锌层和铁锈。经汽油清洗后,钢丝表面可见锈点,用指甲压一下锈点,锈点处镀层碎落,裸露出不规则锈孔坑,且连成沟纹。用千分尺测量丝径,钢丝丝径由
第30卷 第5期 Vol130 No15金 属 制 品
SteelWireProducts2004年10月
October2004
钢丝绳的选购与使用
凌 晨
(南通市产品质量监督检验所 226005)
关键词 钢丝绳;选购;使用;维护;报废中图分类号 TG356.4+5
1 钢丝绳的选购
表1 、耐磨性之间的关系76×196×19S6×19W6×25Fi6×31SW6×29Fi6×36SW6×246×41SW6×37
随着技术发展,钢丝绳的品种日益增多,应用范围越来越广,要安全经济地使用好钢丝绳,除了需要钢丝绳制造企业努力提高质量、发展品种之外,合理地选择、,而实验室试验和现场实践证明:丝绳,使用寿命有成倍差别[1]。
正确选择钢丝绳要首先在购买钢丝绳前确定钢丝绳的用途。例如用于立井提升可选用三角股钢丝
绳、线接触钢丝绳或多层股钢丝绳;用于开凿立井提升(建井用)可选用多层股钢丝绳或异型股钢丝绳;用于立井罐道及索道承重可选用密封钢丝绳、三角股钢丝绳、多层股钢丝绳或普通钢丝绳等。其次要明确不同用途钢丝绳的安全系数[2～5]。钢丝绳最小破断拉力应不小于钢丝绳最大工作静拉力与钢丝绳最小安全系数的乘积。最后进行结构与规格的选择。
例如,某煤矿主井矿车提物单绳缠绕,钢丝绳实际使用长度250m,绳端最大静载荷49kN,矿车平均运行速度3.5m/s。选择步骤如下:
(1)根据MT716《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件规定》及使用环境选用光面钢丝绳;(2)根据《煤矿安全规程》规定,单绳缠绕式提升装置专为升降物料的安全系数最低为6.5,则需选用的钢丝绳破断拉力应不小于318.5kN;
(3)最后选择时还需综合考虑钢丝绳的柔软性、耐疲劳性、
耐磨性、耐挤压性以及价格等因素。一般常用圆股钢丝绳柔软性、耐疲劳性、耐磨性三者之间的关系见表1。耐挤压性一般来说股内钢丝数少相对稳定[1];
(4)由上分析,本例选用26NAT6×19+FC1670ZS的钢丝绳可满足要求。
耐磨性耐疲劳性
A(E)强(A)-弱(H)高(A)-低(H)
EDEDDDCCCBB
ACBCCCDDEFG
HGFEDCCBGAG
2 钢丝绳的使用2.1 解卷
将绳盘放在专用支架上,也可用钢管穿入绳盘孔,两端套上绳索吊起,将绳盘缓缓转动抽出钢丝绳。抽取钢丝绳的同时应采取措施防止钢丝绳打环、扭结、弯折或粘上杂物。2.2 剪切
钢丝绳剪切前应在距切割处左右各10～20mm处分别用铁丝扎紧,捆扎长度为绳径的1～4倍,再用切割工具切断。2.3 安装
钢丝绳投入使用前,用户应确保与钢丝绳工作有关的各种装置已安装就绪并运转正常。如果当钢丝绳空载时与机械的某个部位发生摩擦则应将能接触到的部位加以防护。新钢丝绳不要立即在高速、重载下直接使用,而要在低速、中载条件下运行一段时间,使新绳适应使用状态后,再逐步提高钢丝绳运
第5期凌 晨:钢丝绳的选购与使用
・49・
行速度和加大提升载荷,即新钢丝绳在进行高速、重负荷作业前必须经过初期磨合阶段。2.4 使用
(1)钢丝绳和滑轮配合使用时,必须注意防止钢丝绳从轮槽中跳出。如果钢丝绳脱落了轮槽后还在继续使用,钢丝绳将会产生挤压变形、扭结、断丝、断股,严重缩短钢丝绳使用寿命,如果发生断绳现象,往往会带来灾难性的后果。
(2)钢丝绳在使用时不能受到强烈挤压,以免钢丝绳变形,导致结构破坏而出现早期断丝、断股甚至断绳,显著降低钢丝绳使用寿命并危及作业安全。
(3)钢丝绳在高速运行时应避免与非匹配轮槽外的其它物体发生摩擦。因为在高速情况下,钢丝导致钢丝表层出现马氏体组织,,断裂的主要原因。
(4),否则将急速加剧其被挤压变形程度、内部钢丝之间及外部钢丝与匹配轮槽之间的磨损程度,对作业安全性带来严重危害,同时缩短滑轮使用寿命。
(5)钢丝绳使用过程中,如果运行速度频繁发生急剧变化,将造成冲击载荷。每次冲击虽然只是瞬间加载,但隐含着极大的危害性。冲击负荷超过钢丝绳允许使用工作应力时就会产生断绳现象。即使冲击载荷不一定导致钢丝绳断裂,但多次冲击,将会严重缩短钢丝绳的使用寿命。对于已经使用了一段时间的钢丝绳,与新绳相比,由于伸缩性较小,耐冲击性会更低。
(6)运转速度越低,钢丝绳的损伤越少。随着运转速度的加快,钢丝绳的损伤相应增加。为此,应避免在运行中速度急剧变化,避免突然、剧烈加载以及猛烈地刹车,这样可以减少钢丝绳的损伤。钢丝绳在中等运转速度最大负荷下工作与在高速运转中等负荷下工作相比,前者的使用寿命要长得多。
(7)钢丝绳在使用中应做到不沾水,不在积水和潮湿的沙土中穿过,应尽可能地在干燥的环境下使用。在容易生锈的条件下推荐使用镀锌钢丝绳。3 钢丝绳养护与报废
3.1 维护保养
(1)油垢的清除。钢丝绳表面的油脂,经过一定
面接触,而且在钢丝绳磨损时起到磨料作用,加速了钢丝之间的磨损。油垢如果龟裂还会起到吸水作用,容易造成钢丝锈蚀。如果没有将油垢及时清除就在上面涂油,则不能很好地和钢丝结合,所以涂油前应先设法将油垢清除[1]。
(2)钢丝绳的润滑。钢丝绳在制造时虽已涂了足够的油脂,但国内常用的钢丝绳表面脂滴点低,附着力差,经运行后,油脂会逐渐减少,且钢丝绳表面会沾有尘埃、碎屑等污物,易引起钢丝绳及绳轮的磨损和钢丝绳生锈,,应定期对。
,特运转时更是如此。
(3)检查记录。使用钢丝绳必须定期检查并做好记录,定期检查的内容除了上述的清洗加油外,还应检查钢丝绳磨损程度、断丝情况、腐蚀程度等。3.2 钢丝绳的报废在钢丝绳使用过程中,为确保使用安全,一旦发现异常现象必须及时调整或更换(详细规定可见相关标准)。异常现象包括:(1)钢丝绳有超过规定的断丝根数;(2)钢丝绳绳股断裂;(3)由于绳芯损坏而引起的绳径减小
;(4)钢丝绳弹性减小;(5)钢丝绳的钢丝磨损严重;(6)钢丝绳的钢丝腐蚀严重;(7)钢丝绳变形;(8)由于热或电弧作用引起的损坏。
使用单位应严格按照要求做好维护保养工作并做好检查记录,遇有异常情况要及时处理,必要时需报废更换,如不及时处理就可能造成严重后果。4 使用不当和维护保养不善造成的提升事故
1999年6月底豫北某煤矿发生镀锌钢丝绳提
升事故。该绳为26ZAA6×19+FC1670ZS镀锌钢丝绳,用于立井提物,实际使用长度340m,3m绞车单绳缠绕提升。
经拆股试验发现,每股均有断丝,锌层剥落。将散丝用手捧至20cm高,往干净水泥地面上跌落放下,再收拾起散丝,可见一层脱落的锌层和铁锈。经汽油清洗后,钢丝表面可见锈点,用指甲压一下锈点,锈点处镀层碎落,裸露出不规则锈孔坑,且连成沟纹。用千分尺测量丝径,钢丝丝径由