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1、矿用钢丝绳基本知识钢丝纯是煤矿绞车应用最广泛的挠性构件，也是小绞车安全生产三大重要构件（滚筒、制动器、钢丝纯）之一。钢丝绳具有重量轻、挠性好、使用灵活、韧 性好、能承受冲击载荷、高速运行中没有噪音、破断前有断丝预兆等优点。但钢丝纯频繁用于各种作业场所，因此易磨损、易腐蚀等。如果钢丝纯的选 择、维护、保养和使用不当，容易发生钢丝绳断裂，造成伤亡事故或重大险 情。因此正确掌握使用钢丝绳的方法是十分重要的。一、钢丝纯的种类钢丝绳是把很多根直径为0.33mm勺高强度碳素钢钢丝先拧成股,再把若干股围绕着纯芯拧成纯的。钢丝纯种类很多，按绕捻方法不同可分为左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻四种，矿井作业
2、中常用右交互捻钢丝纯。按钢丝纯芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属纯芯三种,矿井作业中常采用麻芯钢丝纯,麻芯中浸有润滑油，起减小纯股及钢丝之间的摩擦和防 腐蚀的作用。按钢丝纯纯股及丝数不同可分为6X7、6X 19和6X 37三种，矿井作业中最常用的是 6X 19和6X37钢丝纯。按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀锌两种，矿井作业中常用光面钢丝纯。按钢丝绳股结构分类,又可分为点接触纯、线接触绳和面接触纯。点接触绳的各层钢丝直径相同，但各层螺距不等，所以钢丝互相交叉形 成点接触，在工作中接触应力很高，钢丝易磨损折断，但其制造工艺简单。线接触绳的股内钢丝粗细不同 ，将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内，粗细钢丝
3、间成线接触状态。由于线接触钢丝绳接触应力较小，钢丝纯寿命长，同时挠 性增加。由于线接触钢丝绳较为密实 ，所以相同直径的钢丝绳,线接触纯破断 拉力大些。绳股内钢丝直径相同的同向捻钢丝绳也属线接触纯。面接触绳的股内钢丝形状特殊 ，采用异形断面钢丝，钢丝间呈面状接触。 其优点是外表光滑，抗腐蚀和耐磨性好，能承受较大的横向力；但价格昂贵， 故只能在特殊场合下使用。二、钢丝绳的选用钢丝绳在同直径时公称抗拉强度越低，每股纯内钢丝越多，钢丝直径越细，则纯的挠性越好，但钢丝纯易磨损。反之,每股纯内钢丝直径越粗,则钢丝纯挠性越差，钢丝纯耐磨损。因此，不同型号的钢丝纯，它的使用范围也不同。三、钢丝绳的受力计算某一
4、规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的，超过这个限度钢丝绳就会被破坏或拉断，因此在工作中需对钢丝绳的受力进行计算。1 .钢丝绳的破断控力钢丝绳的破断拉力可由下表中查出，考虑钢丝纯捻制使每根钢丝受力不均匀，整根钢丝绳的破断拉力应按下式计算：Sp =Si式中SP 钢丝绳的破断拉力 ，kN;2 Si 钢丝丝纯规格表中提供的钢丝破断拉力的总和，kN;里钢丝捻制不均折减系数，对6 X 19纯，V =0.85;对6 X 37纯，W =0.82;对 6X 61 纯， W =0.80。但在工作现场，一般缺少图表资料，同时也不要求精确计算，此时可采用 下式（仅为数据估算用，非规范公式）估算钢丝绳的破断拉力
5、：2Sp =500d2c pS式中SP 钢丝绳的破断拉力 ，N;d钢丝绳的直径,mni2.钢丝绳的安全系数为了保证井下作业的安全，钢丝绳许用拉力只是其破断拉力的几分之一。破断拉力与许用拉力之比为安全系数。下表列出了不同用途钢丝绳的安 全系数。表为钢丝绳的安全系数使用情况安全系数使用情况安全系数用做缆风纯、拖拉绳3.5机械驱动起重设备5-6人力驱动起重设备4.5用做吊索(无弯曲)6-7用做捆绑吊索8-10用做载人升降机143.钢丝绳的许用扭力P =Sp/Kp式中P钢丝绳的许用拉力，N;SP钢丝绳的破断拉力 ，N;K钢丝绳的安全系数。例：型号6X 37-26的钢丝绳，用做捆绑绳时其许用拉力为多大?
6、解： SP =500d2=500 X 262=338000(N)用做捆绑绳时，取K=10，则P = SP / K =338000 /10=33800 (N)四、矿用钢丝纯力学性能钢丝绳结构：6X19S+FC 6X19S+IWR 6 X19W+FC 6 X19W+IWR钢丝绳公称直径钢丝绳近似重量钢丝绳公称抗拉力强度MPa最小钢丝破断拉力总和1670钢丝绳最小破断拉力D允许偏差天然纤维芯钢丝纯纤维芯钢丝纯纤维芯钢丝纯mm%Kg/100mKNKN613.3019.8024.04718.1027.0032.78823.6035.2042.73929.9044.6054.141036.9055.106
7、6.891144.6066.6080.851253.1079.3096.271362.3093.10113.021472.20108.00131.111694.40141.00171.1718119.00178.00216.0920+6147.00220.00267.08220178.00266.00322.9224212.00317.00384.8426249.00372.00451.6128289.00432.00524.45(30)332.00495.00600.9332377.00564.00684.70(34)426.00637.00773.3236478.00714.00866.8
8、0(38)532.00795.00965.1340590.00881.001069.53注：最小钢丝破断拉力总和=钢丝绳最小破断拉力X1.214（纤维芯）或1.308（钢芯）。新设计设备不得选用括号内的钢丝绳直径。五、小绞车使用的提升钢丝绳必须符合煤矿安全规程中第四百条规定，用作专为升降物料的单纯缠绕式提升装置，钢丝绳安全系数最低值为6.5根据下式验算钢丝绳安全系数：Ma=Qq/QzX （sin % + w 1 + cos% ）+ Plg（ sin % + w 2+ cos% ）式中：ma-钢丝纯安全系数；p 钢丝纯每米重量，kg/m ;L钢丝绳的最大纯长， na 斜巷倾角；必1车辆运行阻力系
9、数，可取0.010.015 ;2 钢丝纯运行时与托滚和底板间的阻力系数，若钢丝绳全部支承在托滚上，其值 为0.150.20 ;若钢丝绳局部支承在托滚上，其值为 0.250.40 ;若钢丝 纯全部在底板上运行，具值0.400.60 ;Qz 一车辆总质量（包括连接装置），Kg;Qq 一钢丝绳所有钢丝拉断力之和，N;六、钢丝绳报废标准钢丝绳使用到一定的损坏程度时，必须按规定报废，其报废标准如下：1,每一节距（也称捻距，指钢丝绳中的任何一股缠绕一周的轴向长度）内钢丝断裂的数目超过下表规定的数目时应报废。钢丝纯断丝数量不多 ，但 断丝增加很快时也应报废。2 .钢丝绳的钢丝磨损或腐蚀达到或超过原来钢丝直径
10、的40%以上时，即应报废。在40%以内者应按表2.5降级使用。当整根钢丝绳的外表面受腐蚀而形成的麻面达到肉眼很容易看出的程度时，应予报废钢丝绳报废断丝数钢丝绳报废（GB1102-74）纯 6*19纯 6*37一个捻距的断丝数交互捻同向捻交互捻同向捻小于6126221167147261371683015折减系数表钢丝表面磨损或腐蚀量（）折减系数（）钢丝表面磨损或腐蚀量（）折减系数（）10852560157530-405020704003 .钢丝纯受过火烧或局部电弧作用应报废。4 .钢丝纯压扁变形，有纯股或钢丝挤出、笼形畸变、纯径局部变大、扭结、弯折时应报废。5 .钢丝纯纯芯损坏而造成纯径显著减少
11、（达7%）时应报废。6 .吊运炽热金属或危险品的钢丝绳,报废断丝数取通用起重机钢丝绳断丝数的一半，其中包括钢丝绳表面磨损或腐蚀的折减。七、钢丝绳使用、维护与保养1 .钢丝纯要正确开卷。钢丝绳开卷时,要避免钢丝绳扭结,强度降低以致损坏。钢丝绳切断时要扎紧防止松散。2 .钢丝纯不得超负荷使用，不能在冲击载荷下工作，工作时速度应平稳。3 .在捆绑或吊运物件时，钢丝纯应避免和物体的尖角棱边直接接触，应在接触处垫以木块、麻布或其他衬垫物。4 .严禁钢丝绳与电线接触 ，以免被打坏或发生触电。靠近高温物体时，要采取隔热措施。5 .钢丝绳在使用中应避免扭结，一旦扭结，应立即抖直。使用中应尽量减少弯折次数，并尽
12、量避免反向弯折。6 .钢丝绳与滚筒或滑车配用时 ，滚筒或滑轮的直径至少比钢丝绳直径大 16倍。不能穿过已经破损的滑轮，以免磨损钢丝绳或使纯脱出滑轮 ，造成事故。7 .钢丝绳穿过滑轮时，滑轮槽的直径应比钢丝绳的直径大12.5mm,如滑轮槽的直径过大，则纯易被压扁；过小，则纯易磨损。8 .钢丝绳应防止磨损、腐蚀或其他物理条件、化学条件造成的性能降 低。吊运熔化及灼热金属的钢丝纯，要有防止高温损坏的措施。9 .使用前要根据使用情况选择合适直径的钢丝纯；在使用过程中，要经常检查其负荷能力及破损情况；使用后及时保养，正确存放。八、钢丝绳的连接方法及固定标准1 .有小接法与大接法两种，小接法是在接头范围内
13、，将两根纯子的纯股 合在一起，因此纯头变粗，它的接头长度较短。大接法将两个纯头的纯股各 剁去一半，然后将两个绳头对在一起插接，它的接头长度较长，用这个方法 接出的纯子，纯的粗细保持不变，表面上看不出接头的位置。钢丝纯用作吊 索时，需要经过人工的插接后才能成为吊索，俗称小接法。钢丝绳的插接方 法一般可分为5种：即一进一插接法、一进二插接法、一进三插接法、一进 四和一进五插接法。最常用的是一进三插接法，一进五插接法多用于钢丝纯 的小结2 .钢丝纯采用编结固接时，编接长度不得小于钢线绳直径的20倍，并不短于0.3m,在编结部分应捆扎细钢丝。3 .钢丝纯采用纯卡周接时，数量不得少于3个，最后一个卡子距
14、绳头不得小于0.14m。绳卡夹板应在受力的一侧“U形螺栓须在钢丝绳尾端，不得正反交叉。卡子应拧紧到使两绳直径高度压扁1/3左右。绳卡固定后，待钢丝绳受力后应再次紧固。纯卡匹配表：钢丝绳直径（mm 101020 212628363640最少纯卡数（个）34567纯卡间距（mm 80140160220240九、各类连接装置主要受力部件以破断强度为准的安全系数必须符合下列要求1 .专为升降人员或升降人员和物料的提升容器的连接装置，不小于13;2 .专为了升降物料的提升容器的连接装置，不小于 10;3 .斜井人车的连接装置，不小于 134 .矿车的车梁、碰头和连接插销，不小于6;5 .无极绳的连接装置，不小于8;6 .吊桶的连接装置，不小于 8;7 .凿井用吊盘、安全梯、水泵、抓岩机的悬挂装置，不小于 10;8 .凿井用风管、水管、风管、注浆管的悬挂的悬挂装置，不小于8;9 .倾斜井巷中使用的单轨吊车、卡轨车和齿轨车
