斗式提升攪拌機(jī)卷?yè)P(yáng)鋼絲繩的維護(hù)及選用

    斗式提升攪拌機(jī)的機(jī)械故障多見(jiàn)于卷?yè)P(yáng)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(shí)有發(fā)生。為了確保鋼絲繩安全運(yùn)行，更好的掌握鋼絲繩的損傷規(guī)律及預(yù)防方法，針對(duì)此類(lèi)設(shè)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(shí)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(shí)沒(méi)有采取措施。

    (2)鋼絲繩末端固定時(shí)措施不當(dāng)；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(méi)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(hù)、潤(rùn)滑不及時(shí)，而引起卡滯。

    (4)潤(rùn)滑油選型不對(duì)或日常潤(rùn)滑不當(dāng)。

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

    (6)滑輪或卷?yè)P(yáng)滾筒的位置不當(dāng)，引起鋼絲繩繞進(jìn)或繞出滑輪和滾筒時(shí)偏角增大，也就是鋼絲繩中心線(xiàn)和垂直于滑輪或滾筒軸心的平面夾大于4度。

    (7)滑輪或卷?yè)P(yáng)滾筒制造缺陷，如裂紋、氣孔、夾砂及表面粗造度過(guò)大等。

    (8)滑輪或卷?yè)P(yáng)滾筒材料性能達(dá)不到規(guī)定的使用要求，也會(huì)導(dǎo)至鋼絲繩的受力過(guò)大，使其擠壓應(yīng)力過(guò)大。

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

    卷?yè)P(yáng)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(dāng)外側(cè)鋼絲繞過(guò)滑輪或滾筒時(shí)，在強(qiáng)大的拉應(yīng)力作用下反復(fù)彎曲和擠壓，而引起金屬疲勞，當(dāng)達(dá)到極限時(shí)鋼絲繩就會(huì)斷裂、繩股松散，從而引起承載力下降。拉斷的初始點(diǎn)往往在擠壓的位置或銹痕、裂口處。由于鋼絲繩在工作時(shí)不可避免的存在頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)，而產(chǎn)生振動(dòng)應(yīng)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(xì)，易磨損斷裂，不耐用。雙繞繩繞性好，制造簡(jiǎn)單，成本低；交互捻繩的繩股與繩的扭轉(zhuǎn)趨勢(shì)能起到一定的抵消作用，工作時(shí)不易松散，但僵性較大，使用壽命較低。目前建筑機(jī)械多采用線(xiàn)接觸型鋼絲繩，因它的鋼絲間隙接觸應(yīng)力小，磨損小，壽命長(zhǎng)，且填充率高繞性較好，承載能力大。并消除了點(diǎn)接觸的二次彎曲應(yīng)力，能降低工作時(shí)總的彎曲應(yīng)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(zhǎng)，比普通鋼絲繩壽命的確良1-2倍。但鋼絲繩的強(qiáng)度過(guò)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(diǎn)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(qiáng)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(yīng)用。

    選用鋼絲繩時(shí)，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(yīng)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(xì)，單根鋼絲就越細(xì)這種鋼絲繩的繞性好，可很好的克服鋼絲繩多次進(jìn)出滾筒時(shí)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(jī)械損傷、腐蝕及擠壓力。因而，只有將兩者優(yōu)點(diǎn)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(guò)如下公式計(jì)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(biāo)準(zhǔn)中破斷力的總和；P—工作時(shí)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(mǎn)系數(shù)；δt—鋼絲繩的公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度，MPa；S—最大工作靜拉力。

    設(shè)備在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，隨時(shí)推移鋼絲繩各向性能發(fā)生變化，而使用性能也會(huì)逐漸變差、降低。以致影響到整臺(tái)設(shè)備的正常使用。通過(guò)掌握鋼絲繩變化規(guī)律，隨時(shí)組織技術(shù)保養(yǎng)，可及時(shí)地排除故障，延長(zhǎng)其使用壽命，提高設(shè)備生產(chǎn)率，降低故障率、運(yùn)行成本等。

    參考文獻(xiàn)

    1.GB/T8918-1996，鋼絲繩[s]

    2.成大先主編，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003。