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拓工鋼絲繩索具——3股微旋轉鋼絲繩
不同結構鋼絲繩在旋挖機上的應用研究
鉆機的主要部件有:底盤(行走機構、底架、上車回轉)、工作裝置(變幅機構、桅桿總成、主卷揚、輔卷揚、動力頭、隨動架、鉆桿、鉆具等)。
在工作過程中,旋挖鉆機用鋼絲繩一端固定于卷揚機的卷筒上,另一端固定于鎧式鉆桿上端的提引器上,中間通過一個定滑輪和一個導向輪。由于沒有安裝動滑輪,所以要求鋼絲繩單繩拉力較大,才能保證提引器在鋼絲橫反扭力的作用下自由旋轉,并保證鉆桿起升和下降的安全可靠。
旋挖鉆機鋼絲繩主要功能是提升鉆桿和鉆具。旋挖鉆機施工時需要頻繁提升、下降鉆具,因此要求鋼絲繩具有好的耐磨性,此時壓實鋼絲繩具有一定的優(yōu)越性。鋼絲繩zui大拉力為鉆具的自重、旋挖鉆斗的自重、鉆桶內渣土的重力之和。
旋挖鉆機的鉆進難點是在嵌巖使用中巖石硬度高達67HRC的條件下,提高旋挖鉆機用鋼絲繩的使用性能和使用壽命。由于旋挖鉆機用鋼絲繩與提引器端部經常浸泡在泥漿中,工作環(huán)境惡劣,容易發(fā)生腐蝕,旋挖鉆機特殊的工作條件與環(huán)境對鋼絲繩提出更高的捻制和表面脂涂覆要求。
旋挖鉆機用鋼絲繩的使用性能和壽命取決于鋼絲繩結構的科學匹配、鋼絲繩捻制質量、鋼絲繩配置方式和使用過程中的檢查與維護。
影響鋼絲繩壽命(疲勞強度)的各種因素
1銹蝕的影響
露天使用或使用環(huán)境惡劣的鋼絲繩總會受到一定程度的銹蝕,使壽命縮短。尤其是內部銹蝕,因為從外邊極難察覺,鋼絲繩的惡化是意料不到的,使用就非常危險。所以對船舶、海港和礦井水、二氧化i硫氣氛等環(huán)境都應充分考慮銹蝕的因素。
對于6×7-32mm的鋼絲繩分別滴注輕油、自來水、0.5%NaOH、1%H2SO4水溶液等做疲勞試驗的結果表明,伴有銹蝕時將迅速產生斷絲。而采用相同結構的鍍鋅鋼絲繩進行同樣條件的銹蝕疲勞試驗時,除了在H2SO4溶液以外,都顯示出顯著的效果。圖九、圖十即是這種腐蝕疲勞的試驗結果。
伴有銹蝕的疲勞斷絲可以在破斷部位附近發(fā)現(xiàn)大多數(shù)有發(fā)裂,這就是在開始出現(xiàn)斷絲后,后學斷絲只間隔很少的反復次數(shù)就接連發(fā)生的原因。
2繩芯的影響
a.鋼絲繩的疲勞強度將根據(jù)纖維芯的材質、結構及是否浸油而改變。
b.鋼絲繩的破斷彎曲次數(shù)要比未浸油的增大30%。
c.使用馬尼拉麻或劍麻芯的鋼絲繩要比用黃麻的鋼絲繩破斷彎曲次數(shù)至少提高17~20%。
3涂油的影響
鋼絲繩表面涂油脂可防止鋼絲的相互磨損以及鋼絲繩外部磨損;對內部腐蝕的防護及延長鋼絲繩壽命也是不可缺少的,鋼絲繩在生產中一般都涂有充分的表面油脂,但隨著使用,其含油量逐漸減少。其次,這種鋼絲繩表面油脂主要是為防銹,另外特別是纖維芯鋼絲繩,由于在使用中鋼絲繩承受拉伸,繩芯中油脂被擠出后不能全部吸收回復。缺油的繩芯一旦吸收了水分,常常招致從內部腐蝕鋼絲。所以維護鋼絲繩時應注意充分涂油補充。
鋼絲繩有哪幾種連接方式?
1、楔形套筒固定法。鋼絲繩一端繞過特i制的斜楔,利用楔在套筒內的鎖緊作用使鋼絲繩固定,固定處的強度約為鋼絲繩自身強度的75%-85%。
2、錐形套筒固定法。鋼絲繩末端穿過錐形套筒后,將頭部鋼絲彎成小鉤并澆入鉛或鋅液凝固后即成,固定處的強度與鋼絲繩自身強度大致相同。
3、繩卡固定法。鋼絲繩套在心型套環(huán)上,用特i制的鋼絲繩卡頭固定,繩卡底板應扣在鋼絲繩工作段上,U形螺栓扣在鋼絲繩的尾部。鋼絲繩卡頭數(shù)目不得少于3個。
4、編結法。利用心形還,鋼絲繩一端繞過套環(huán)后,將各股分別編插入各工作分支股內,每股穿插4-5次,然后用細鋼絲扎緊,捆扎長度為20-25倍的鋼絲直徑,同時不應小于300mm。固定處的強度為鋼絲繩自身的75%-90%。
5、鋁合金壓頭法。將鋼絲繩端頭拆散后分為六股,各股留頭錯開,留頭zui長不超過鋁套長度,并切去繩芯,彎轉180°后用釬子分別插入主索中,然后套入鉛套,在汽錘上壓成橢圓形再用壓摸壓制成型。此法加工工藝性好、重量輕、安裝方便,常用作起重機固定拉索。
對于六股和八股的鋼絲繩斷絲主要發(fā)生在外表,而對于多層神股的鋼絲繩就不同,這種鋼絲繩斷絲繩,斷絲繩斷絲大內部,而是不可見的斷裂,另外,當鋼絲繩出現(xiàn)斷絲斷絲,局部集聚等現(xiàn)象也應該考慮報廢鋼絲繩直徑相對于公稱直徑減少7%以上,是及時未發(fā)現(xiàn)斷絲鋼絲繩也應報廢。
出現(xiàn)下列情況之一時懸掛鋼絲繩和補償鋼絲繩,應當報廢,已出現(xiàn)籠狀,即便繩芯擠出扭結,部分壓扁彎折而斷絲分散出現(xiàn)在整條鋼絲繩上,任何一個捻距車單股的斷絲數(shù)大于四根,或者斷絲集中在鋼絲繩某一部位或一股一個捻距內斷絲總數(shù)大于12根,對于股數(shù)為六的鋼絲繩或者大于16根,對于股數(shù)為八的鋼絲繩
磨損后的鋼絲繩直徑小于鋼絲繩,公正直徑的90%,采用其他懸掛裝置的懸掛裝置的模型變形等,應當不超過制定單位設定的報廢標準指標
用鋼絲繩探傷儀或放大鏡全長檢測或分段檢抽查測量,并判斷鋼絲繩直徑變化情況,測量時與相距至少小于一米的兩點進行再檢測,相互垂直方向測量兩次,四次測量值的平均值即為鋼絲繩的實測直徑,采用其他類型懸掛裝置的,按照制定單位提供的方法進行檢驗。