斗式提升攪拌機卷揚鋼絲繩的維護及選用

    斗式提升攪拌機的機械故障多見于卷揚提升系統(tǒng)，而由于該系統(tǒng)鋼絲繩的損傷或拉斷，引起的事故也時有發(fā)生。為了確保鋼絲繩安全運行，更好的掌握鋼絲繩的損傷規(guī)律及預防方法，針對此類設備的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)分析出造成鋼絲繩損壞的如下幾種原因：

    (1)鋼絲繩在第一次安裝時鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)或彎曲，鋼絲繩在卷筒上排列不均或在第一次爬繩時沒有采取措施。

    (2)鋼絲繩末端固定時措施不當；鋼絲繩與楔連接處，主受力繩方向不正確；用壓板連接處繩頭太短，且沒有捆扎，螺栓件太緊或太松等；用螺旋扣連接處，螺旋扣數(shù)量少、間距不合理或選型與鋼絲繩不匹配。

    (3)改向滑輪、排繩裝置等由于日常維護、潤滑不及時，而引起卡滯。

    (4)潤滑油選型不對或日常潤滑不當。

    (5)改向滑輪槽底部槽徑、包角和槽壁等磨損量接近或超過規(guī)定要求時，將會引起鋼絲繩的相應的彎曲應力和擠壓力的增大。

    (6)滑輪或卷揚滾筒的位置不當，引起鋼絲繩繞進或繞出滑輪和滾筒時偏角增大，也就是鋼絲繩中心線和垂直于滑輪或滾筒軸心的平面夾大于4度。

    (7)滑輪或卷揚滾筒制造缺陷，如裂紋、氣孔、夾砂及表面粗造度過大等。

    (8)滑輪或卷揚滾筒材料性能達不到規(guī)定的使用要求，也會導至鋼絲繩的受力過大，使其擠壓應力過大。

    (9)滑輪裝置上沒有設置防跳繩裝置或防跳繩裝置與滑輪之間的間隙過大，超過鋼絲繩直徑的20%或防繩裝置剛度不能滿足使用要求，而使鋼絲繩跳繩，引起鋼絲繩的損傷。

    卷揚鋼絲繩的損壞除以上所述外部原因外，還有引起其損壞的鋼絲繩自身內(nèi)部的因素。

    鋼絲繩的損壞，首先發(fā)生在鋼絲繩的外側(cè)鋼絲。當外側(cè)鋼絲繞過滑輪或滾筒時，在強大的拉應力作用下反復彎曲和擠壓，而引起金屬疲勞，當達到極限時鋼絲繩就會斷裂、繩股松散，從而引起承載力下降。拉斷的初始點往往在擠壓的位置或銹痕、裂口處。由于鋼絲繩在工作時不可避免的存在頻繁啟動、制動，而產(chǎn)生振動應力，這將使的鋼絲繩的破壞加劇。

    鋼絲繩的捻繞次數(shù)少，僵性大，繞性差，易松散；反之，捻繞次數(shù)多，外層綱絲就較細，易磨損斷裂，不耐用。雙繞繩繞性好，制造簡單，成本低；交互捻繩的繩股與繩的扭轉(zhuǎn)趨勢能起到一定的抵消作用，工作時不易松散，但僵性較大，使用壽命較低。目前建筑機械多采用線接觸型鋼絲繩，因它的鋼絲間隙接觸應力小，磨損小，壽命長，且填充率高繞性較好，承載能力大。并消除了點接觸的二次彎曲應力，能降低工作時總的彎曲應力，耐疲勞性能好。結(jié)構(gòu)緊密，金屬斷面利用系數(shù)高，使用壽命長，比普通鋼絲繩壽命的確良1-2倍。但鋼絲繩的強度過大，僵性越大繞性越差。另一種異型股繩，由于在滾筒上的支撐點多，耐磨性高，不易產(chǎn)生斷絲，結(jié)構(gòu)密度大，在相同繩徑和強度條件下，總破斷力較大。使用壽命比普通圓股鋼絲繩約高3倍，正在被逐漸廣泛應用。

    選用鋼絲繩時，除考慮綱絲繩的結(jié)構(gòu)形式和性能外，還為防止鋼絲繩相互間摩擦力及擠壓力，產(chǎn)生亂繩現(xiàn)象。繩徑應采用小于繩槽節(jié)距和繩槽直徑的鋼絲繩，以增加鋼絲繩與卷筒間的接觸面積，減少相鄰鋼絲繩的摩擦力，從而提高鋼絲繩的壽命。

    在相同直徑下，鋼絲繩股數(shù)目越多直徑則越細，單根鋼絲就越細這種鋼絲繩的繞性好，可很好的克服鋼絲繩多次進出滾筒時受到的反向彎折力，穿繩也容易。而較粗的外股，其鋼絲也較粗，則能更好的抵抗摩損、機械損傷、腐蝕及擠壓力。因而，只有將兩者優(yōu)點很好的結(jié)合，才能真正高性能的優(yōu)質(zhì)鋼絲繩。

    鋼絲繩在選用中所要確定的最大破斷力和最小直徑，可通過如下公式計算。

    鋼絲繩的最大破斷拉力可根據(jù)公式：

    F≥P*N/Q

    其中：F—鋼絲繩標準中破斷力的總和；P—工作時所承受的最大力；N—安全系數(shù)；Q—鋼絲繩破斷拉力的換算系數(shù)。

    鋼絲繩的最小直徑可由鋼絲繩最大工作靜拉力確定；

    D=[N/（0.785*K*W*δt）]1/2*S1/2

    其中：D—鋼絲繩最小直徑，mm；N—安全系數(shù)；K—捻制折系數(shù)；W—鋼絲繩充滿系數(shù)；δt—鋼絲繩的公稱抗拉強度，MPa；S—最大工作靜拉力。

    設備在長期的使用過程中，隨時推移鋼絲繩各向性能發(fā)生變化，而使用性能也會逐漸變差、降低。以致影響到整臺設備的正常使用。通過掌握鋼絲繩變化規(guī)律，隨時組織技術(shù)保養(yǎng)，可及時地排除故障，延長其使用壽命，提高設備生產(chǎn)率，降低故障率、運行成本等。

    參考文獻

    1.GB/T8918-1996，鋼絲繩[s]

    2.成大先主編，機械設計手冊，化學工業(yè)出版社，2003。