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旋挖钻机钢丝绳的选用及保养

   日期:2017-09-07    
旋挖钻机使用的国产钢丝绳每根的平均使用寿命为施工进尺800~1000m,最长达3500m,最短仅15m。
  合理优先钢丝绳,首先必须了解旋挖钻机使用钢丝绳的种类和特点。要针对不同机型的额定提升能力确定钢丝绳的类型和直径,以保证设备在施工过程中的安全。
  1、钢丝绳类型的选择
  旋挖钻机使用的钢丝绳一端用楔固定在卷扬机的卷筒上,另一端固定在钻杆上端的提引器上。在动力头带动钻杆旋转钻进施工过程中,提引器的下端随钻杆一起旋转,而上端不旋转,将钻杆旋转应力减到最小。一般用途的钢丝绳在受到扭转载荷时都会沿着绳芯旋转,使钢丝绳本身变得松散。如果选择抗旋转或非旋转的钢丝绳,对于提高钢丝绳的使用寿命,保障工作人员和设备的安全,增加工作效率均会收到显著效果。这种钢丝绳的抗旋转性是通过改变其结构以及捻制方向而实现。它可以使钢丝绳的自旋转趋势最小。因为抗旋转钢丝绳有一个独立的绳芯,其捻向与外股的相反。这种结构,即使在提升高度大、负载面宽的情况下,钢丝绳绳芯与外股之间的力矩也会互相抵消,钢丝绳不会发生扭转。由于目前国内外旋挖钻机都没有安装动滑轮,所以钢丝绳单绳拉力较大。这样就应该配备柔韧性好、抗磨损性能佳、抗旋转且抗挤压性能好的钢丝绳。尤其是对于多层缠绕的前置卷扬卷筒,推荐使用同捻向的钢丝绳,以避免内股产生印痕。
  异形股钢丝绳绳股断面为三角形、椭圆形或扇形。异型股钢丝绳与同一直径、同一强度的圆股钢丝绳整绳相比,破断拉力可提高20%,使用寿命可高出2~3倍。其原因在于异型股钢丝绳的支撑面积比圆形股钢丝绳的要高出3~4倍,与绳槽的接触面积大,故接触应力小。此外,异型股钢丝绳因股与股间接触点多,金属填充系数大,因此具有抗挤压、耐疲劳性能好的特点。有些类型钢丝绳在钢芯和外股之间布有一层塑料层,减少了钢芯与外股之间的摩擦,提高了钢丝绳的抗疲劳性,并使钢丝绳的结构更紧凑,不仅抗挤压、抗高温,而且吸收冲击载荷的能力大大提高。圆型股钢丝绳与异型股钢丝绳断面结构的比较如图1所示。

  2、钢丝绳直径的选择
  钢丝绳的使用寿命主要取决于绳槽尺寸,以及钢丝绳直径和卷筒直径比率的正确选择。
  旋挖钻机通常选择:D/d≥20,D/φ≥250。
式中:d为卷筒或滑轮底部直径;D为钢丝绳的直径;φ为钢丝绳最外层钢丝直径。
  (1)钢丝绳与卷筒绳槽的形状和直径的匹配
  当钢丝绳在卷筒上缠绕了几层之后,在缠绕交叉点和互相接触的部位会受到集中的压力和摩擦力。为了减少磨损,延长钢丝绳的使用寿命,建议当钢丝绳使用了一段时间后,切掉固定在卷筒上的那一段。这样,状况良好的部分将取代原磨损位置。这种切割操作应该在重载提升系统中周期性地进行,而不用等到钢丝绳完全损坏,要选择那种能够支撑螺旋之间压力和摩擦力的钢丝绳,因此应该是带钢芯的、多股式的钢丝绳。钢丝绳与卷筒绳槽的匹配参数(见图2)应按下式确定:p=1.15×D(D最大为10mm的钢丝绳);p=1.12×D(D最大为20mm的钢丝绳);p=1.11×D(D超过20mm的钢丝绳);h=0.4×D;r=0.55×D。式中:D为钢丝绳直径;P为绳槽中心距;H为绳槽高度;R为绳槽半径。

  (2)钢丝绳与滑轮绳槽的形状和直径的匹配
  合理选择滑轮绳槽的尺寸对于钢丝绳的使用寿命至关重要。滑轮绳槽直径必须大于钢丝绳的公称直径,底部必须光滑,呈圆形,没有凹凸,并且两边要有完整匀称的侧边。滑轮绳槽不必考虑减小钢丝绳的侧向压力,它的直径必须始终比钢丝绳的直径大。滑轮绳槽尺寸参数如图3所示,正确的绳槽尺寸参数必须按下式计算(尺寸误差为0~4%):
  新滑轮绳槽的最小直径φmin=1.05D;~
  新滑轮绳槽的最大直径φmax=1.10D;
  新滑轮绳槽的推荐直径φ2=1.08D;
  绳槽的侧边开角应为30°~60°,比倾角的值要大。
  图3中:φ为滑轮绳槽直径,φ=1.08D,h=1.75D,hmin=1.41D,a=45°~60°

  3、钢丝绳的保养
  使用磨损、损坏的钢丝绳是非常危险的,要经常检查钢丝绳的磨损情况以及有无损坏。钢丝绳一旦在工作中断裂,所造成的危害对整个钻机或桩孔都是毁灭性的,因此在使用钻机时必须注意钢丝绳的检查和保养。随着机器工作小时的增加,钢丝绳会不断磨损,所发必须每班检查其使用状态。
  (1)观察钢丝绳的润滑情况
  钢丝绳通常是在加工时被润滑的,包括表面和内部润滑,这样可以保护钢丝绳不受腐蚀和避免内钢丝和干摩擦,又可润滑钢丝绳在运动时的内外表面。初次润滑可保持较长时间。当观察到钢丝绳润滑不良或者缺少润滑油时,需要及时涂油。润滑时要注意磨损程度不同所用润滑脂也不同。
  ①钢丝绳在滑轮上滑动或在滚筒上滚动时,一般采用SAE30W,它能穿透绳的缝隙进行有效地润滑。
  ②钢丝绳严重磨损时,使用高黏度的油脂润滑以减少机械磨损,如高黏度油或包含石墨、二硫化钼黏合添加剂的轻脂。
  ③钢丝绳接触到松散磨料(泥土、沙子等)时,绳外的润滑油

特别提示:本信息由相关企业自行提供,真实性未证实,仅供参考。请谨慎采用,风险自负。


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