矿井提升钢丝绳课件.ppt

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1、,矿井提升钢丝绳,一、提升钢丝绳的结构 矿用提升钢丝绳都是丝股绳结构，即先由钢丝捻成绳股再由绳股捻成绳，提升钢丝绳各部分名称如图所示。,第一节 提升钢丝绳介绍,1. 钢丝的抗拉强度： 直径从0.44mm不等, 常用钢丝的抗拉强度：1550N/mm2和1700 N/mm2 2. 钢丝的韧性： 有特号、号、号三种。 提物可用特号和号，提人必须用特号。 3. 抗腐能力： 有镀锌钢丝(钢丝表面镀锌)和光面钢丝(钢丝表面未镀锌)。,4. 绳芯的结构和作用： 1）结构：钢丝捻成绳股时，有股芯，股芯由不同截面形状的钢丝组成，在由股捻制成绳时要有绳芯，绳芯由金属绳芯和纤维绳芯，金属绳芯由钢丝制成，纤维绳芯由创

2、麻、黄麻等制成。 2）作用： a 支持绳股，保持钢丝绳的截面形状，减少钢丝的挤压和变形，减少绳段间钢丝的接触应力。 b 绳芯富于弹性，在钢丝绳弯曲时，允许绳段间和钢丝间有相对移动，以缓和弯曲应力，使钢丝富有韧性。 c 贮存润滑油，预防钢丝内部锈蚀，减少钢丝间的摩擦。戈培油 。,二、提升钢丝绳的分类 图2-2所示为各种不同类型的钢丝绳.。,分类：,1. 按钢丝在绳中的捻次分： 一次捻（单捻），丝绳 二次捻（双捻），丝股绳，提升绳 三次捻（三捻），丝股细绳粗绳，桥梁钢索 2. 按股在绳中的捻向分： 左捻（S捻） 右捻（Z捻） 3. 按丝在股中和股在绳中的捻向关系分： 交互捻 同向捻。,(1)依绳股

3、在绳中的捻向来分，有：左捻钢丝绳,即股在绳中以左螺旋方向捻绕；右捻钢丝绳，即股在绳中以右螺旋方向捻绕。 (2)依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分，有：同向捻(顺捻)钢丝绳，即股和绳的捻制方向相同；交叉捻(逆捻)钢丝绳，即股和绳的捻制方向相反。 习惯上又把以上两种分类方法结合起来，分为右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四种。,(3)依钢丝在股中的接触情况分，钢丝在绳股中的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。 点接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距(跨越捻)来捻制，一般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态，如图2-3(a)所示。 线接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角(

4、等距离)来捻制，一般以不同直径的钢丝来制造，线间呈线接触状态，如图2-3(b)所示。,面接触式钢丝绳：为了改善丝间的接触状态，将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为面接触式钢丝绳，所有线接触钢丝绳均可制成面接触式钢丝绳。,图23 绳股中钢丝接触情况,(4)依绳股断面形状分，有：圆股绳(如图2-4(a)(g)、异形绳如图2-4(h)等。,(5)特种钢丝绳 多层股不旋转钢丝绳，如图2-2(c)所示。这种绳由二层或三层绳股捻成，各层捻向相反，因而克服了钢丝绳的旋转性，适用于作凿井提升绳或生产矿井提升尾绳。,密封钢丝绳和半密封钢丝绳，如图

5、2-2(e)，(f)所示。这种绳属于单股结构，最外一层是用异形钢丝彼此互相锁住，它的特点是密实、表面光滑、耐磨和耐腐蚀性好、不旋转、弹性伸长小，但挠性差、制造技术复杂，适用于作罐道绳。,三、提升钢丝绳选择使用 选择原则是：绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致。我国单绳缠绕式提升机多为右螺旋缠绕，故应选右捻绳，目的是防止钢丝绳松捻；多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损，一般选左、右捻各一半。 还应考虑如下因素： (1)在井筒淋水大，水的酸碱度较高且处于出风井中的提升钢丝绳，因腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；,(2)以磨损为主要损坏原因时，如斜井提升，采区上、下山运输等，应选用外层

6、钢丝绳较粗的钢丝绳。如67，6(19)或三角股等； (3)以弯曲疲劳为主要损坏原因时，应优先选用线接触式或三角股钢丝绳，如6T(25)；6W(19)等； (4)用于高温和有明火的地方，如煤矿矸石山等，应选用金属绳芯钢丝绳。,我国是按煤矿安全规程的规定来设计的，其原则是：钢丝绳应按最大静载荷并考虑一定的安全系数来进行计算。 安全系数是指钢丝绳钢丝拉断力的总和与钢丝绳的计算静拉力之比。 但是应当注意，安全系数并不代表钢丝绳真正具有的强度储备，只不过表示经过实践证明在此条件下钢丝绳可以安全运行。,第二节 提升钢丝绳的选择计算,示意图中 Hc钢丝绳悬垂长度，m Hc=Hj+HS+HZ Hj井架高度，

7、箕斗提升：Hj=30-35m； 罐笼提升：Hj=15-25m； HS矿井深度， m； HZ装载高度， 箕斗提升：HZ=18-25m； 罐笼提升：HZ=0,一、单绳缠绕式提升钢丝绳计算(主井，无尾绳),Hc,Hj,Hs,Hz,A,由立井单绳缠绕式提升系统示意图可以看出，钢丝绳最大静载荷位于A点，当重容器位于井底装载位置时，有Qmax,式中：QZ容器自重，kg； Hc钢丝绳悬垂长度，m Q一次提升量，kg； p钢丝绳每米重力，N/m；,(2-1),钢丝绳的破断力应该是钢丝绳的抗拉强度B(N/cm2)乘以钢丝绳断面积之和S0(cm2)，根据煤矿安全规程的规定：,S0和p之间的关系: p =100 0

8、 S0 N/m ， 0平均比重, 近似取0 =0.09N/cm3， 0 = ， 钢的比重， = 0078N/cm3 。,(2-3),计算出钢丝绳每米重力p后，可以从钢丝绳规格表中选每米重力稍大于p的钢丝绳，并查出其全部钢丝的拉断力之和 Qd 验算是否满足安全系数要求 (由于p变大，0不一定是0.09N/cm3) 。,(2-4),将S0= p/100 0代入(2-3)式，得：,验算公式：,Qd钢丝破断拉力总和，N；查钢丝绳规格表。 如安全系数不满足，则要重选稍大的钢丝绳或高一级强度的钢丝绳。,(2-5),h0容器卸载位置到天轮中心线位置,m； h1卸载高度, m； Hj井架高度, m； H提升高

9、度, m； H0尾绳最大悬垂长度， H0=Hh+Hz+Hs+Hx m, Hh尾绳环高度, m, Hh=Hg+1.5S； Hg 尾绳环高度 S 两容器的中心距,二、多绳摩擦提升钢丝绳计算,Hs,Hc,Hx,Hz,Hh,H0,Hj,h0,H,A,S,多绳摩擦提升主绳为n1根，钢丝绳每米重力为p (N/m)， 每根绳承受终端载荷(Q+Qz)/ n1 为了满足防滑要求，多绳摩擦提升有n2根尾绳， 尾绳的每米重力为q N/m。 根据主绳与尾绳每米重力的不同，分 等重尾绳n1p=n2q， 重尾绳n1pn2q， 一般情况下采用等重尾绳，重尾绳也有应用，轻尾绳几乎没有使用的。,验算公式：,等重尾绳 计算公式：

10、,重尾绳 (设主、尾绳每米总重力差为 = n2q - n1p ),验算公式：,三、斜井提升钢丝绳的计算 ：,图2-7所示为斜井提升钢丝绳计算示意图,对于斜井提升钢丝绳的计算，只要考虑到井筒的倾角以及容器和钢丝绳沿斜井运行的阻力，其他与单绳立井提升钢丝绳计算相同。,最大静载荷，,计算公式,1容器运行阻力系数，可取1=0.010.015,验算公式：,2钢丝绳运行阻力系数。 钢丝绳全部支承在地滚上，取2=0.150.20； 钢丝绳局部支承在地滚上，取2=0.250.40； 钢丝绳全部支承在底板或枕木上拖动时，取2=0.40.6；,使用有接头的钢丝绳时，必须遵守下列规定： 平巷运输设备； 30以下倾斜

11、井巷中专为升降物料的绞车； 斜巷无极绳绞车； 斜巷架空乘人装置； 斜巷钢丝绳牵引带式输送机。 在倾斜井巷中使用的钢丝绳，其插接长度不得小于钢丝绳直径的1 000倍。,第三节 提升钢丝绳的使用,一、测量直径 1.设备钢丝绳测量点:主绳100m以下每10m取1个测量点， 但不得少于5个测量点；100m以上至少10个测量点。保险 绳不少于3个测量点。 2.测量点注明距绳头端距离，可精确到mm。 3.固定绞车50m内或每个头面应配备1把游标卡尺，机电负 责人负责教会机电工使用。 4.以钢丝绳标称直径为准计算的直径减小量达到下列数值 时，必须更换： （一）提升钢丝绳或制动钢丝绳为10%。 （二）罐道钢丝

12、绳为15%。 （三）使用密封钢丝绳外层钢丝厚度磨损量达到50%时。,第四节 提升钢丝绳的检查与维护,主尺读数+副尺读数*0.02应为2位小数，且未位是偶数。,二、检查钢丝绳在1个捻距内最大断丝数 各种股捻钢丝绳1个捻距内断丝断面积与钢丝总面积之比， 达到下列数值的，必须更换： 升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳为5。 专为升降物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳、防坠器的制动钢 丝绳(包括缓冲绳)和兼作运人的钢丝绳牵引带式输送机的钢 丝绳为10。 罐道钢丝绳为15。 架空乘人装置、专为无极绳运输用的和专为运物料的钢丝 绳及牵引带式输送机用的钢丝绳为25。 三、检查钢丝绳扭曲、变形 、外层钢丝松动 钢丝绳

13、产生严重扭曲或变形，必须立即更换。 钢丝绳产生外层钢丝松动时，不论断丝数多少或绳径是否 变化，必须立即更换。,四、检查钢丝绳锈蚀、点蚀情况 钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时，不得用 作升降人员。 钢丝绳锈蚀严重，或点蚀麻坑形成沟纹，或外层钢丝松动 时，不论断丝数多少或绳径是否变化，必须立即更换。 五、提升钢丝绳，每天必须以不大于0.3m/s的速度进行详细检查，并记录断丝情况。 六、钢丝绳做多层缠绕时，由下层转到上层的临界段必须加强检查，并且每季度移绳14圈。,七、钢丝绳在运行中遭受到卡罐、突然停车等猛烈拉力时，必须立即停车检查，发现下列情况之一者，必须将受力段剁掉或更换全绳： 钢丝绳

14、产生严重扭曲或变形。 断丝超过本规程第四百零五条的规定。 直径减小量超过本规程第四百零六条的规定。 遭受猛烈拉力的一段的长度伸长0.5以上。在钢丝绳使 用期间，断丝数突然增加或伸长突然加快，必须立即更换。 钢丝绳的钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑等损伤时，不得用作 升降人员。 钢丝绳锈蚀严重或点蚀麻坑形成沟纹或外层钢丝松动时，不 论断丝数多少或绳径是否变化，必须立即更换。,八、钢丝绳的使用期限 摩擦轮式提升钢丝绳的使用期限应不超过两年，平衡钢丝绳的使用期限应不超过4年。到期后如果钢丝绳的断丝、直径缩小和锈蚀程度不超过煤矿安全规程的规定，可继续使用，但不得超过一年。 井筒中悬挂水泵、抓岩机的钢丝绳，使

15、用期限一般为一年；悬挂水管、风管、输料管、安全梯和电缆的钢丝绳，使用期限为两年。到期后经检查鉴定，锈蚀程度不超过煤矿安全规程的规定，可以继续使用。,九、煤矿安全规程对提升钢丝绳运转维护的要求： (1)必须符合规定的绳轮直径和绳径比； (2)绳槽直径要符合要求； (3)缠绕式提升机用钢丝绳必须定期涂油润滑，润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求；摩擦提升用钢丝绳只能涂专用的钢丝绳油(戈培油)； 涂油的主要作用有： 保护外部钢丝不受锈蚀； 起润滑作用，减少股间和丝间的磨损；阻止湿气和水分浸入绳内，并经常补充绳芯油量。应采用专用的钢丝绳油。并注意与钢丝绳厂家制造时所用的油脂相适应。摩擦轮式提升绳只准使用

16、增摩脂。,(4)严禁用布条之类的东西捆在钢丝绳上作提升深度指示标记，以防该处的钢丝绳得不到良好的润滑而发生腐蚀断丝； (5)钢丝绳的运送、存放和悬挂都应严格按要求去做； (6)对提升钢丝绳必须每天以O.3m/s的速度进行认真检查，并记录断丝情况，有关断丝和钢丝绳断面缩小的极限要求可见煤矿安全规程有关规定；,(7)钢丝绳遭受卡罐或突然停车等猛烈拉伸时，必须立即停车检查，遭受冲击拉伸的一段如果长度增加0.5以上或有明显损伤，要更换新绳； (8)多层缠绕时，由下层转到上层的一段绳由于磨损严重，必须加强检查，并且每季度要错绳四分之一圈。,十、煤矿安全规程有关钢丝绳规定的原文：,第四百一十六条 除移动式

17、的或辅助性的绞车外，提升装置的天轮、滚筒、摩擦轮、导向轮和导向滚等的最小直径与钢丝绳直径之比值，应符合下列要求： （一）落地式及有导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮及导向轮（包括天轮），井上不得小于90，井下不得小于80；无导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮，井上不得小于80，井下不得小于70。 （二）井上提升装置的滚筒和围抱角大于90的天轮，不得小于80；围抱角小于90的天轮，不得小于60。 （三）井下提升绞车和凿井提升绞车的滚筒、井下架空乘人装置的主导轮和尾导轮、围抱角大于90的天轮，不得小于60；围抱角小于90的天轮不得小于40。 （四）矸石山绞车的滚筒和导向轮，不得小于50。 （五）在以上

18、提升装置中，如使用密封式提升钢丝绳，应将各相应的比值增加20%。 （六）悬挂水泵、吊盘、管子用的滚筒和天轮，凿井时运输物料的绞车滚筒和天轮，倾斜井巷提升绞车的游动轮，矸石山绞车的压绳轮以及无极绳运输的导向滚等，不得小于20。 第四百一十七条 立井的天轮、主动摩擦轮、导向轮的直径或滚筒上绕绳部分的最小直径与钢丝绳中最粗钢丝的直径之比值，必须符合下列要求： （一）井上的提升装置，不小于1200。 （二）井下和凿井用的提升装置，不小于900。 （三）凿井期间升降物料的绞车和悬挂水泵、吊盘用的提升装置，不小于300。,第四百一十八条 天轮到滚筒上的钢丝绳的最大内、外偏角都不得超过130。单层缠绕时，内

19、偏角应保证不咬绳。 第四百一十九条 各种提升装置的滚筒上缠绕的钢丝绳层数严禁超过下列规定： （一）立井中升降人员或升降人员和升降物料的，1层；专为升降物料的，2层。 （二）倾斜井巷中升降人员或升降人员和物料的，2层；升降物料的，3层。 （三）建井期间升降人员和物料的，2层。 （四）现有生产矿井在用的绞车，如果在滚筒上装设过渡绳楔，滚筒强度满足要求且滚筒边缘高度符合本规程第四百二十条规定，可按本条第一款第（一）项、第（二）项所规定的层数增加1层。 移动式的或辅助性的专为升降物料的（包括矸石山和向天桥上提升等）以及凿井时期专为升降物料的，准许多层缠绕。 第四百二十条 滚筒上缠绕2层或2层以上钢丝绳

20、时，必须符合下列要求： （一）滚筒边缘高出最外1层钢丝绳的高度，至少为钢丝绳直径的2.5倍。 （二）滚筒上必须设有带绳槽的衬垫。 （三）钢丝绳由下层转到上层的临界段（相当于绳圈1/4长的部分）必须经常检查，并应在每季度将钢丝绳移动1/4绳圈的位置。 对现有不带绳槽衬垫的在用绞车，只要在滚筒板上刻有绳槽或用1层钢丝绳作底绳，可继续使用。 第四百二十一条 钢丝绳绳头固定在滚筒上时，应符合下列要求： （一）必须有特备的容绳或卡绳装置，严禁系在滚筒轴上。 （二）绳孔不得有锐利的边缘，钢丝绳的弯曲不得形成锐角。 （三）滚筒上应经常缠留3圈绳，用以减轻固定处的张力，还必须留有作定期检验用的补充绳。,一、钢

21、丝绳的定期试验 煤矿安全规程还规定钢丝绳必须定期切下一段进行试验，以验证使用中的钢丝绳性能是否符合要求。 (1)新绳在使用之前均须进行实验； (2)除摩擦式提升用钢丝绳和尾绳以及倾角30度以下的斜井专门用来升降物料的钢丝绳外，提升钢丝绳在使用过程中必须定期切下一段做试验。升降人员或升降人员和物料的钢丝绳自悬挂之日起每6个月试验一次；专为升降物料的钢丝绳自悬挂之日起一年后进行第一次试验，以后每6个月试验一次。,第五节 提升钢丝绳的试验,二、检验周期应符合下列要求： 升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起每隔6个月检验一次；悬挂吊盘的钢丝绳，每隔12月检验一次。 升降物料用的钢丝绳，自悬挂

22、时起12个月时进行每一次检验，以后每隔6个月检验一次。摩擦轮式绞车用的钢丝绳，平衡钢丝绳以及直径为18 mm以下的专为升降物料用的钢丝绳(立井提升用绳除外)，不受此限。,三、提升装置使用中的钢丝绳做定期检验时 ，安全系数有下列情况之一的，必须更换： 专为升降人员用的小于7。 升降人员和物料用的钢丝绳：升降人员时小于7；升降物料时小于6。 专为升降物料用和悬挂吊盘用的小于5。,“I went to the woods because I wished to live deliberately，to front only the essential facts of life，and see if I could not learn what it had to teach，and not，when I came to die，discover that I had not lived ” “我步入丛林，因为我希望生活得有意义，我希望活得深刻，并汲取生命中所有的精华。然后从中学习，以免让我在生命终结时，却发现自己从来没有活过。”,The End !,注重实操，学以致用,