關(guān)于鋼絲繩易損段防治措施的探討

摘 要：根據(jù)對(duì)本廠區(qū)的斜巷提矸系統(tǒng)鋼絲繩易損段的跟蹤觀測(cè)，分析歸納得出鋼絲繩與大地滾初始狀態(tài)的滑動(dòng)摩擦是造成鋼絲繩局部急劇磨損的主因，提出改變鋼絲繩與大地滾初始狀態(tài)的滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦的設(shè)想，經(jīng)實(shí)施已證明其提高鋼絲繩安全系數(shù)和延長(zhǎng)使用壽命的效果。

關(guān)鍵詞：鋼絲繩 滑動(dòng)摩擦磨損 滾動(dòng)摩擦磨損

中圖分類號(hào)：TN2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（a）-0068-01

我廠在排矸系統(tǒng)斜巷使用的提升鋼絲繩直徑為15.5 mm，長(zhǎng)120 m，其中斜巷段60 m，底部水平段15 m，上部水平段為15 m，纏繞在卷筒中約30 m。在斜巷段按常規(guī)裝設(shè)了10個(gè)直徑為100×320 mm的小地滾輪，上部變坡點(diǎn)位置裝設(shè)了一個(gè)直徑為350×320 mm的大地滾輪，該地滾重量約35 kg。因處于變坡點(diǎn)位置，此地滾所承受鋼絲繩的壓力最大，鋼絲繩與大地滾間的摩擦力也大，容易磨損。我們?cè)阡摻z繩的使用、維護(hù)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有這樣一種異常情況：每次斷絲數(shù)、磨損量大的均固定在同一個(gè)位置上，即在離鋼絲繩鉤頭8.20～8.40 m之間，約20 cm長(zhǎng)。鋼絲繩其他部位的磨損量，斷絲數(shù)都較小，屬于正常的磨損。

以往做法：此段鋼絲繩磨損斷絲量一不符合《規(guī)程》要求時(shí)就砍掉，（一次剁掉約10 m），每35～40天就需砍一次?；蚩车?、或插繩、或調(diào)頭。這樣，一條鋼絲繩的使用壽命只有四個(gè)月左右。

為此，我們對(duì)易損段的鋼絲繩做記號(hào)多次進(jìn)行跟蹤觀察，除地滾外（各地滾都運(yùn)轉(zhuǎn)自如）均無(wú)發(fā)現(xiàn)異物與之摩擦。都處于正常合理的使用狀態(tài)。這樣，大家各抒己見(jiàn)，有的認(rèn)為鋼絲繩質(zhì)量差，有的認(rèn)為維護(hù)保養(yǎng)不夠，有的則認(rèn)為也屬于正常磨損。我們一一采取了相應(yīng)的措施，但這種局部急劇磨損的現(xiàn)象并沒(méi)有消除。后又進(jìn)一步深入的觀察、分析探討，發(fā)現(xiàn)了易磨損段的磨損斷絲原因。

當(dāng)?shù)V車下放行至離變坡點(diǎn)（大地滾）約8.20 m時(shí)，鋼絲繩與第一個(gè)大地滾接觸產(chǎn)生摩擦。

我們知道，機(jī)械磨損取決于正壓力的大小和摩擦方式，在正壓力相同的情況下，滑動(dòng)摩擦磨損遠(yuǎn)大于滾動(dòng)摩擦磨損。

當(dāng)鋼絲繩下放與第一個(gè)大地滾（處于靜止?fàn)顟B(tài)）接觸時(shí)的初始摩擦形式為滑動(dòng)摩擦，由于大地滾的自身重量，只有當(dāng)鋼絲繩與大地滾的摩擦力達(dá)到一定值時(shí)，即鋼絲繩對(duì)大地滾的正壓力隨鋼絲繩下放達(dá)到一定值時(shí)，鋼絲繩才能帶動(dòng)大地滾而產(chǎn)生滾動(dòng)。之后，鋼絲繩與大地滾的摩擦為滾動(dòng)摩擦。

正常情況下，我廠一個(gè)月的提矸量約為1500車左右，每下放一車，鋼絲繩與大地滾就產(chǎn)生一次滑動(dòng)摩擦，這樣數(shù)以千次的滑動(dòng)摩擦，導(dǎo)致了鋼絲繩的局部磨損加劇。

從以上的分析得知，要消除鋼絲繩的局部急劇磨損，就要克服鋼絲繩與大地滾初始狀態(tài)的滑動(dòng)摩擦，也就是要想辦法使大地滾在與鋼絲繩接觸產(chǎn)生摩擦之前轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)使之成為滾動(dòng)摩擦，從而消除鋼絲繩的局部急劇磨損現(xiàn)象。這里介紹一種簡(jiǎn)單可行的辦法。

在大地滾輪兩側(cè)邊圓周上各均勻焊接上16根直徑14 mm長(zhǎng)度為60 mm的圓鋼作為碰撞桿，且成22.5度角相互錯(cuò)開(kāi)。碰撞桿高出大地滾輪沿的部分（垂直水平面的一根）以碰到礦車輪軸5 mm為宜，當(dāng)?shù)V車下放行至變坡點(diǎn)時(shí)，礦車的前輪軸碰到大地滾其中的一根碰撞桿，便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，并達(dá)到一定的速度，再經(jīng)過(guò)后輪軸的碰撞，大地滾轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度進(jìn)一步提高，并接近或達(dá)到（這主要取決于礦車輪軸與碰撞桿碰撞的力度）鋼絲繩下放與之接觸時(shí)的速度。這樣，鋼絲繩與大地滾接觸時(shí)初始的摩擦即成為滾動(dòng)摩擦，減小了鋼絲繩與大地滾間的磨損。從而達(dá)到預(yù)期目的。

上述做法中，將大地滾兩側(cè)邊的碰撞桿（圓鋼）成22.5度角相互錯(cuò)開(kāi)，目的是為提高碰撞桿在垂直水平面上的概率。

考慮到碰撞桿所處位置不正（大地滾兩側(cè)邊16根圓鋼沒(méi)有一根垂直水平面）時(shí)，偶爾產(chǎn)生的“頂死”時(shí)輪軸的現(xiàn)象，可以將碰撞桿頂部做成圓弧形，使礦車輪軸在“頂死”時(shí)能得以順利“滑過(guò)”。

在提升時(shí)，大地滾受到鋼絲繩一定的壓力，且鋼絲繩提升時(shí)的速度較慢。兩者之間初始的摩擦即為滾動(dòng)摩擦，對(duì)鋼絲繩的磨損影響不大。

經(jīng)過(guò)上述的改進(jìn)后，在此后的檢查、維護(hù)中發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩這種局部急劇磨損的現(xiàn)象得以消除。這樣不僅消除了因鋼絲繩這種局部急劇磨損而可能產(chǎn)生的斷繩飛車事故，提高了鋼絲繩使用的安全系數(shù)，同時(shí)鋼絲繩的使用壽命也延長(zhǎng)了一倍以上。