哪些因素会影响多绳摩擦式绞车钢丝绳使用寿命

多绳摩擦式绞车钢丝绳绞车绞车钢丝绳能力强、绞车钢丝绳高度高、绞车钢丝绳速度快、电动机功率消耗低、使用安全可靠等优势,在地下矿山开采中的应用越来越多。多绳摩擦式绞车钢丝绳绞车依靠绞车钢丝绳与摩擦轮衬垫间的摩擦力带动绞车钢丝绳容器在井筒中运行。钢丝绳在运行中承受拉伸应力、扭转应力、弯曲应力、接触应力,以及各种冲击载荷的综合作用,同时受到井筒中淋水、潮气的影响,使钢丝绳产生断丝、缩径、锈蚀等损伤。当损伤超过标准规定时,就需要报废或更换。绞车钢丝绳的使用寿命受多种因素的影响,需要综合考虑矿井绞车钢丝绳系统设计以及使用过程中的维护保养等方面的因素,以改善钢丝绳的作业条件和受力状况,达到延长使用寿命的目的。


影响钢丝绳使用寿命的因素

  矿井绞车钢丝绳高度

  结合国内外大量多绳摩擦式绞车钢丝绳绞车的使用情况来看,深井绞车钢丝绳的使用寿命普遍比浅井的寿命要短,究其原因有:①随着井深的增加,绞车钢丝绳的扭转应力越大,扭转疲劳增加了钢丝绳的断丝概率;②随着井深的增加,绞车钢丝绳终端负载变化率 (应力幅) 逐渐增大,促使钢丝绳的疲劳破坏加速。

摩擦轮与钢丝绳的直径比

落地式摩擦绞车钢丝绳装置的摩擦轮及天轮,围抱角大于180°的多绳摩擦式绞车钢丝绳装置的摩擦轮,其最小直径与绞车钢丝绳直径之比,井上安装时不小于90,井下安装时不小于80;多绳摩擦式绞车钢丝绳装置的导向轮的最小直径与钢丝绳直径之比,不小于80。同等情况下,D/d 比值越大,绞车钢丝绳产生的弯曲应力越小,对绞车钢丝绳越有利;但绳径比越大,绞车钢丝绳绞车规格越大,设备造价越高,因此需要综合分析,合理确定。

  摩擦轮和导向轮中心高

绞车钢丝绳经过摩擦轮和导向轮(天轮) 时,要不断地承受正向和反向弯曲应力的作用。尤其是井塔上安装有导向轮的多绳摩擦式绞车钢丝绳绞车,如果摩擦轮与导向轮间的中心高相差较小而绞车钢丝绳速度偏大时,绞车钢丝绳的弯曲应力来不及释放,容易造成绞车钢丝绳的疲劳断丝。

  运行时的冲击载荷及弹性振动

绞车钢丝绳在运行过程中,要承受启动加速、制动减速、装卸载以及发生过卷、卡罐、托罐、操作失误等情况时产生的冲击载荷及弹性振动。绞车钢丝绳绞车启动加速时,如果启动加速度从零突然上升到最大,启动冲击值(启动加速度变化率) 就会很大,在绞车钢丝绳中造成很大的动张力。尤其是采用恒力矩制动的绞车钢丝绳系统,在重载绞车钢丝绳、空载运行、重载下放等不同的工况下,制动减速度的变化范围较大,绞车钢丝绳系统相应会产生较大的冲击载荷,加剧绞车钢丝绳的疲劳损伤。

 

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