礦用鋼絲繩技術及培訓教案

1、一、鋼絲繩基本知識一、鋼絲繩基本知識三、鋼絲繩使用及維護三、鋼絲繩使用及維護四、鋼絲繩的各種破壞形式四、鋼絲繩的各種破壞形式二、鋼絲繩的選擇二、鋼絲繩的選擇ZS SZ ZZ SS內(nèi)層捻距內(nèi)層捻距內(nèi)層絲內(nèi)層絲中心中心鋼絲鋼絲外層捻距外層捻距外層絲外層絲外層鋼絲外層鋼絲 內(nèi)層鋼絲內(nèi)層鋼絲捻距捻距中心中心鋼絲鋼絲一個捻距一個捻距 鋼絲繩直徑測量方法鋼絲繩直徑測量方法 鋼絲繩實際直徑的測量需要使用合適的測量儀器，即寬口游標卡尺。游標卡尺的寬度必須跨越不少于相鄰兩股，于鋼絲繩繩端15 m外的直線部位上進行測量，在至少相距1m的兩截面上進行測量，且在每個點的相互垂直方向上測量兩個直徑。四個測量結(jié)果的平均值

2、作為鋼絲繩的實測直徑。編輯ppt直徑的測量方法鋼絲最小破斷拉力總和鋼絲最小破斷拉力總和： 鋼絲繩中鋼絲總橫載面積與鋼絲公稱抗拉強度的乘積。鋼絲繩最小破斷拉力與鋼絲最小破斷鋼絲繩最小破斷拉力與鋼絲最小破斷拉力總和的關系拉力總和的關系鋼絲繩最小破斷拉力=鋼絲最小拉斷拉力總和X捻制損失系數(shù)（不同結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，其捻制損失系數(shù)不同，該值可由標準中查得） 鋼絲繩在受力時要產(chǎn)生伸長，它包括結(jié)構(gòu)伸長和彈性伸長，結(jié)構(gòu)伸長通過使用或預張拉可轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰蒙扉L。一般6股和8股纖維芯鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長大約為5， 6股和8股金屬芯鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長大約為4，單股鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長為3。 一種是采取內(nèi)、外層繩旋轉(zhuǎn)平衡的多股不旋轉(zhuǎn)鋼

3、絲繩，如： 35 7 、 187等。 另一種是股和繩旋轉(zhuǎn)平衡的少股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，如：3V40WS、 4V39S、 4V48S等。繩繩芯芯繩繩股股油油脂脂纖維芯鋼絲繩纖維芯鋼絲繩金屬芯鋼絲繩金屬芯鋼絲繩 纖維芯分為：纖維芯分為： 纖維芯具有以下特點：纖維芯具有以下特點： 天然纖維芯儲油多，鋼絲繩在工作時，內(nèi)部有足夠的潤滑，并能減緩鋼絲的腐蝕。合成纖維芯（如：聚丙烯、聚乙烯）具有強韌性好、不吸水、耐酸、耐堿、耐腐蝕、等特點。 金屬繩芯分為：金屬繩芯分為： 金屬繩芯鋼絲繩具有以下特點：金屬繩芯鋼絲繩具有以下特點：點接觸點接觸線接觸線接觸面接觸面接觸鋼鋼絲絲繩繩按按股股形形狀狀分分類類異型股異型股圓股

4、圓股三角股三角股橢圓股橢圓股扇型股扇型股6X7+NF6X7+IWR6X19+NF6X19+IWR6X37+NF6X37+IWR6X19S+NF6X26WS+NF6X55SWS+NF6X19S+IWR6X26WS+IWR6X55SWS+IWR 線接觸鋼絲繩的股中鋼絲直徑線接觸鋼絲繩的股中鋼絲直徑不同，捻距相等，一次捻制完成，不同，捻距相等，一次捻制完成，股繩中各層鋼絲間呈線接觸狀態(tài)。股繩中各層鋼絲間呈線接觸狀態(tài)。線接觸鋼絲繩的股在結(jié)構(gòu)上較為線接觸鋼絲繩的股在結(jié)構(gòu)上較為緊密；鋼絲繩工作時，股繩內(nèi)鋼緊密；鋼絲繩工作時，股繩內(nèi)鋼絲所受的接觸應力較小，且在繞絲所受的接觸應力較小，且在繞滑輪或卷筒彎曲時，

5、各層滑輪或卷筒彎曲時，各層鋼絲間不產(chǎn)生二次彎曲應力，因此鋼絲間不產(chǎn)生二次彎曲應力，因此鋼絲繩的耐疲勞性能有較大的提高；鋼絲繩的耐疲勞性能有較大的提高；鋼絲繩的密度系數(shù)較大，在同一直鋼絲繩的密度系數(shù)較大，在同一直徑和強度時，比點接觸鋼絲繩的破徑和強度時，比點接觸鋼絲繩的破斷拉力提高約斷拉力提高約10%10%左右。綜上所述，左右。綜上所述，線接觸鋼絲繩的使用壽命比點接觸線接觸鋼絲繩的使用壽命比點接觸鋼絲繩高鋼絲繩高(1 (1 2 2倍倍) )。6X28TS+NF6X25TS+NF6X22TS+NF6VX37+NF6VX34+NF6VX21+7FCV:三角股代號TStriangle strand（三

6、角股簡稱）橢圓包三角股橢圓包三角股扇形股扇形股三角股鋼絲繩的股與股之間接觸三角股鋼絲繩的股與股之間接觸點增多，其抗壓性能及耐疲勞性點增多，其抗壓性能及耐疲勞性能好；異形股鋼絲繩金屬有效斷能好；異形股鋼絲繩金屬有效斷面積大，在同一直徑、強度時，面積大，在同一直徑、強度時，整繩破斷拉力比圓股鋼絲繩提高整繩破斷拉力比圓股鋼絲繩提高約約25%25%。 CFRCCFRC式鋼絲繩，即式鋼絲繩，即Center Center Fit Wire RopeFit Wire Rope，是金屬芯鋼絲，是金屬芯鋼絲繩的一種。指在鋼絲繩中存在繩的一種。指在鋼絲繩中存在兩層或兩層以上繩股一次捻制兩層或兩層以上繩股一次捻制而

7、成的鋼絲繩。而成的鋼絲繩。CFRCCFRC式鋼絲繩式鋼絲繩的外層繩股填于內(nèi)層繩股的溝的外層繩股填于內(nèi)層繩股的溝槽內(nèi)槽內(nèi), ,使鋼絲繩內(nèi)空隙小，金屬使鋼絲繩內(nèi)空隙小，金屬斷面積大，鋼絲繩的破斷拉力斷面積大，鋼絲繩的破斷拉力比獨立金屬芯鋼絲繩提高達比獨立金屬芯鋼絲繩提高達101015%15%；為全線接觸鋼絲繩，鋼絲；為全線接觸鋼絲繩，鋼絲繩在彎曲時繩股較易滑動，并避繩在彎曲時繩股較易滑動，并避免了內(nèi)部繩股的二次彎曲，使得免了內(nèi)部繩股的二次彎曲，使得柔軟性和耐疲勞性能有所提高；柔軟性和耐疲勞性能有所提高； CFRCCFRC式鋼絲繩具有獨立金屬芯鋼式鋼絲繩具有獨立金屬芯鋼絲繩的所有優(yōu)點：即耐高溫、破絲

8、繩的所有優(yōu)點：即耐高溫、破斷拉力較高、彈性模量大、抗擠斷拉力較高、彈性模量大、抗擠壓、繩徑穩(wěn)定，但使用條件要求壓、繩徑穩(wěn)定，但使用條件要求較高。較高。同直徑不同結(jié)構(gòu)鋼絲繩性能趨勢同直徑不同結(jié)構(gòu)鋼絲繩性能趨勢819S826SW825Fi819W831SW829Fi836SW837S841SW849SWS855SWS6 7619S626SW625Fi619W631SW629Fi636SW637S641SW649SWS655SWS耐彎曲疲勞性能好耐彎曲疲勞性能好 耐磨損性能高耐磨損性能高磨損性能磨損性能變形性能變形性能彎曲性能彎曲性能67625Fi619S621S626SW629Fi631SW636

9、SW643SWS649SWS8x25Fi1870 02020404060608080100100鋼絲繩的結(jié)構(gòu)鋼絲繩的結(jié)構(gòu)鋼絲鋼絲繩標繩標準斷準斷面積面積D2D2外層鋼絲外層鋼絲直徑直徑D D物理性能物理性能繩的結(jié)構(gòu)繩的結(jié)構(gòu)股的結(jié)構(gòu)股的結(jié)構(gòu)柔軟性柔軟性耐磨擠壓耐磨擠壓彎曲疲勞彎曲疲勞軟軟AGAG硬硬優(yōu)優(yōu)AGAG劣劣優(yōu)優(yōu)AGAG劣劣67 71+60.3990.110GA-626SW26SW1+5+55+100.4100.075FBD619191+6+120.3970.067ECE819S19S1+9+90.3620.066DCD625Fi25Fi1+6+6F+120.4100.065DCD631S

10、W31SW1+6+66+120.4290.065DCC629Fi29Fi1+7+7F+140.4290.058CDC6T31SW31SW1+6+66+120.4670.065DBB636SW36SW1+7+77+140.4290.058CDB624240+9+150.3580.056BEE641SW41SW1+8+88+160.4290.051BDA637371+6+12+180.3950.047BEE661611+6+12+18+240.3930.037AF- 煤礦用鋼絲繩的使用環(huán)境較為惡劣：粉塵大、具有較大的腐蝕性，鋼絲繩要承受很大的交變載荷、沖擊載荷。 2） 3）具有一定的耐腐蝕性能。

11、4）鋼絲繩必須應力消除良好、不得發(fā)生扭絞，同時要求鋼絲繩內(nèi)部支撐良好，鋼絲繩直徑均勻。G絞車絞車天輪天輪正常使用狀態(tài)下正常使用狀態(tài)下的主要破壞形式的主要破壞形式是：疲勞破壞和是：疲勞破壞和磨損破壞磨損破壞主要采用鋼絲繩結(jié)主要采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)：構(gòu)：6Vx34+NF6Vx37+NF豎井單繩提升豎井單繩提升裝置示意圖裝置示意圖配配重重錘錘G絞車絞車正常使用狀態(tài)下的主要正常使用狀態(tài)下的主要破壞形式是：首繩疲勞破壞形式是：首繩疲勞破壞破壞首繩主要采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)：首繩主要采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)：6Vx34+NF、6Vx37+NF繩涂增磨脂（戈培油）繩涂增磨脂（戈培油）尾繩主要采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)：尾繩主要采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)：

12、 35Wx7絞車絞車天輪天輪G正常使用狀態(tài)下正常使用狀態(tài)下的主要破壞形式的主要破壞形式是：磨損破壞是：磨損破壞主要采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)：主要采用鋼絲繩結(jié)構(gòu)：6x7+NF、6Tx7+NF6x19S+NF、6Vx19+NF地輥地輥使用注意事項：使用注意事項：天輪、地輥磨損嚴重時，天輪、地輥磨損嚴重時，必須即時更換，要求轉(zhuǎn)必須即時更換，要求轉(zhuǎn)動靈活，對鋼繩定期加動靈活，對鋼繩定期加油，減少磨損。油，減少磨損。 針對煤礦用鋼絲繩的特殊要求和使用環(huán)境進行了一系列的技術攻關。 1.改進了涂油方式，提高了鋼絲繩的潤滑效果，同時減輕了油脂對環(huán)境的污染。可根據(jù)用戶的要求，提供多種涂油方式及不同種類的油脂。 2.通過對

13、預、后變形器的優(yōu)化使用及合理的捻距、捻向搭配，使鋼絲繩的應力得以有效消除及良好匹配，鋼絲繩疲勞性能得以提高，安裝和使用時更為方便。 3.與英國專家合作開發(fā)的面接觸、異型股鋼絲繩產(chǎn)品質(zhì)量已達到國外同類產(chǎn)品的實物質(zhì)量水平。 4.完全填充(FPF)涂塑鋼絲繩采用高溫、高壓工藝注入優(yōu)質(zhì)塑料，具有很高的耐沖擊性、耐疲勞性、耐磨性、耐腐蝕性及密封防塵性，其使用性能已達到世界先進水平，被廣泛用于大型電鏟露天采礦。 隨著對鋼絲繩的性能要求不斷提高，根據(jù)不同的使用條件和環(huán)境，正確合理地選擇鋼絲繩，對提高鋼絲繩使用的壽命、安全性、以及經(jīng)濟價值具有重要意義，下面是有關煤礦用鋼絲繩選用時須考慮的因素：鋼絲繩的裝卸、儲

14、存與保養(yǎng)鋼絲繩的裝卸、儲存與保養(yǎng)鋼絲繩安裝與使用注意事項鋼絲繩安裝與使用注意事項正確方式正確方式錯誤方式錯誤方式錯誤錯誤正確正確德國生產(chǎn)ELASKON30油脂（常溫使用），最好以壓力注入或浸入涂抹（壓力注入裝置見下圖）。 常用的簡單涂油方式有：滴油、噴油、刷涂。 壓入壓入 油脂油脂 注意：任何時候都不準許將鋼絲繩從包裝輪或卷筒上抽出堆放，特別是未經(jīng)使用過的鋼絲繩將會發(fā)生擰絞。 若鋼絲繩是成卷包裝（軟包裝），放繩方式如下圖所示：正確正確 若鋼絲繩是工字輪包裝，將軸穿入工字輪并橫放在架上使其能旋轉(zhuǎn)。在卷軸上使用制動，使鋼絲繩保持繃緊。需要切割時，鋼絲繩兩端都必須綁扎牢固，放繩方式如下圖所示：正確正

15、確錯誤錯誤錯誤的放繩錯誤的放繩方式方式易在工字輪上造成易在工字輪上造成壓套、卡繩、折彎壓套、卡繩、折彎正確正確隨輪軸轉(zhuǎn)動隨輪軸轉(zhuǎn)動錯誤錯誤易形成繩結(jié)易形成繩結(jié)卷取方向保持一定張力 鋼絲繩從包裝輪上纏入卷筒或其它輪上時，應使其保持原有的彎曲方向，否則鋼絲繩將被扭曲。正確錯誤木板木板正確正確錯誤錯誤 換繩時讓被換的新繩不松捻或緊捻，保持鋼絲繩的出廠狀態(tài)是很重要的。用舊繩作新繩的牽引繩時，不能采用新、舊繩端頭對頭焊接的聯(lián)接方式，因為這種方式會嚴重破壞新鋼絲繩的結(jié)構(gòu)。 正確的聯(lián)接方式為：采用下圖所示的鋼絲繩股編成的拖籠聯(lián)接繩端，或下圖所示的新、舊繩端頭鑲焊套環(huán)、壓頭、扭頭后，用與新鋼絲繩捻向相同的細鋼

16、絲繩或三股纖維繩把新、舊繩聯(lián)接起來。編輯ppt捆扎長度捆扎長度至少為至少為2 2倍繩徑。倍繩徑。編輯ppt編輯ppt編輯ppt 鋼絲繩使用的安全性是人們長期以來一直關心和重視的問題，因為鋼絲繩的損傷或破壞而產(chǎn)生的重大事故時有發(fā)生。為了確保鋼絲繩在使用中的安全運行，掌握鋼絲繩的損傷類型及預防方法是很有必要的。雖然鋼絲繩規(guī)格、品種繁多、使用千差萬別，但一般隨著使用時間的持續(xù)，都會出現(xiàn)類似的損傷現(xiàn)象。常見的鋼絲繩損傷有：磨損、斷絲、銹蝕、變形、咬繩、過載等。（附典型圖片）為鋼絲繩中鋼絲磨損的幾種斷面形狀。選用正確的鋼絲繩結(jié)構(gòu)可使磨損成為鋼絲繩破壞的次要因素；良好的潤滑有助于減少磨損。 在鋼絲繩使用到

17、一定時間，可采取調(diào)頭、截繩的方法以改變磨損位置，從而延長鋼絲繩使用壽命。 如果把磨損后的表面鋼絲剖開，其鋼絲橫斷面在擠壓處 向兩旁伸展成翅形。從外表看，鋼絲寬度擴展，雖然鋼絲繩截面積減小不多，但局部擠壓處的鋼絲表面材質(zhì)硬化了，極易造成鋼絲繩斷絲。 減少鋼絲繩的碰撞發(fā)生，常檢查、調(diào)整鋼絲繩與設備產(chǎn)生的不正常運行，并及時進行修復。 選擇選用于工作環(huán)境優(yōu)質(zhì)的鋼絲繩油脂，選擇適用于特殊作環(huán)境的線接觸、異型股、面接觸、涂塑等結(jié)構(gòu)鋼絲繩產(chǎn)品。當反復循環(huán)拉伸彎曲時，在凹陷處則產(chǎn)生應力集中而被折斷，構(gòu)成了內(nèi)部磨損 。反復塑性變形，使裂紋擴展而產(chǎn)生的斷裂；疲勞引起的斷絲特征：一般是斷口平齊，多半出現(xiàn)在鋼絲繩外層

18、鋼絲上，它們很有規(guī)律。良好的潤滑可增強鋼絲繩的耐疲勞性能。1)在條件許可的情況下，應盡可能使卷筒和滑輪的直徑加大。2)在安排滑輪布局時，應盡量避免使鋼絲繩反向彎曲 ，如下圖。反向彎曲反向彎曲正向彎曲正向彎曲？ 銹蝕的出現(xiàn)說明鋼絲繩缺少防護保護而導致腐蝕，在某些情況下外層鋼絲出現(xiàn)明顯的點狀銹痕，最終出現(xiàn)斷絲。鋼絲繩一般在露天使用，日曬雨淋會使鋼絲繩腐蝕，尤其是鋼絲繩在有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境下使用，腐蝕造成的損傷就更嚴重。因腐腐蝕而受損的鋼絲繩表面存在氧親和性的差異，使表面的某一局部金屬成為陽極，另一鄰近的局部金屬成為陰極，形成了大量的微電池。在微電池的作用下，表面便形成很多圓形腐蝕坑，并逐步加深。這些

19、坑就成了應力集中點、疲勞裂紋的源泉，使鋼絲繩的截面積減小、彈性和承受沖擊的能力降低。 防止鋼絲繩銹蝕損傷的防治方法有兩種： 一是勤涂油，對于經(jīng)常處于運動狀態(tài)的鋼絲繩涂油 是必不可少的。新鋼絲繩麻芯一般含有 12%15%的油脂，而使用后期的鋼絲繩則損耗了最大的部分，僅含2.4%的油脂，試驗表明，涂油鋼絲繩在試驗后期發(fā)生的 一般是機械損傷造成的，嚴重時對鋼絲繩的強度有很大影響。很多斷繩事故都是因為鋼絲繩事先受到過變形損傷而沒有引起人們的足夠重現(xiàn)，結(jié)果釀成大禍。變形的主要原因有以下幾種： 1、外傷：在操作過程中，鋼絲繩與其它設備不正常的接觸造成的，最明顯的外傷是鋼絲繩在滑輪繩槽、在卷筒上跳出擋板，結(jié)

20、果常常使幾十米乃至數(shù)百米的鋼絲繩因為局部軋壞而損傷 。 2、壓潰：鋼絲繩在卷筒上卷亂后容易產(chǎn)生壓潰現(xiàn)象，鋼絲繩在卷 筒上卷亂時，相互傾軋，在操作時會發(fā)出“軋吱軋吱”的聲響。由壓潰造造成的鋼絲繩損傷會在局部迅速出現(xiàn)斷絲與壓扁的痕跡。 3 、扭結(jié)：鋼絲繩在局部扭曲后產(chǎn)生的永久變形叫做鋼絲繩扭結(jié)。扭曲的方向與鋼絲繩旋向一致的稱為正扭結(jié)，反之稱為負扭結(jié)。 1、外傷：防止鋼絲繩外傷的關鍵在于完善設備。滑輪繩槽應設置可靠的防滑槽擋圈，擋圈與滑輪外圈的間隙不大于鋼絲繩直徑的1/5。卷筒上的鋼絲繩不能松弛太多，以防繩圈跳出擋板在纏緊時軋壞。 2、壓潰：防止的措施是應按 鋼絲繩咬繩損傷現(xiàn)象一般發(fā)生在多層卷繞的卷筒上，有槽雙層卷繞的卷筒更甚。第一層鋼絲繩沿卷筒繩槽排滿后，第二層 鋼絲繩的傾斜方向與第一層相反，不能始終平順地落在下層鋼絲繩的空擋內(nèi)，而是每卷繞一周就有一個跨越點，可稱為節(jié)點。 在節(jié)點處，繞入的鋼絲繩不再對下層鋼絲繩產(chǎn)生壓力，而是首先對已被 卷繞在卷筒上的鄰圈產(chǎn)生壓力。在鋼絲繩繞過節(jié)點的瞬間，由張力產(chǎn)生的壓力先全部作用在 相鄰鋼絲繩表面，一般當傾角不大時，受壓面積也很小，鋼絲繩常常很快從相鄰鋼絲繩的表 面擦過，落入位置。但由于鋼絲繩都是由很細的鋼絲繞成的，在壓力作用下，絲與絲之間既 容易相互嵌入，又必定產(chǎn)生滑移，產(chǎn)生了剪切運動。起的附加載荷，因摩擦引起的阻力載荷等等。由此可見，當