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繩索在工作中與其他物體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生摩擦。鋼索的外型也會(huì)不時(shí)受到機(jī)械、物理和化學(xué)作用的磨損。磨耗是鋼繩常見的破壞方式,一般分為外部磨耗、變形磨耗和內(nèi)部磨耗三種情況。
外部磨損:在使用過程中鋼繩外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等表面接觸引起的磨損屬于外部磨損。繩徑經(jīng)外部磨損后會(huì)變細(xì),外表面的細(xì)絲也會(huì)被磨平。圖2是鋼繩表面兩種類型的磨損情況。
繩索的外部磨損使得受載荷的鋼絲截面積減少,繩索的斷裂載荷也隨之減少。圖3為經(jīng)試驗(yàn)獲得的繩徑減速率和破斷力減速率之間的關(guān)系曲線。如圖所示,單周磨損比全周磨損差,因此應(yīng)盡量將單周磨損鋼絲改為全周平均磨損。應(yīng)該盡量使平均磨損在鋼繩完整長(zhǎng)度范圍內(nèi)。例如吊車鋼繩在使用過程中換頭,普通鋼繩可以延長(zhǎng)鋼繩30%~40%的使用壽命。
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由于振動(dòng)、碰撞所形成的鋼索表面磨損,稱為變形磨損,這是一種局部磨損的景象。就像鋼繩在卷筒表面受到其他物體的沖擊,吊車提升時(shí)鋼繩相互打纏,也許是由于滑輪和卷筒中間偏斜造成的咬繩現(xiàn)象,都邑使鋼繩產(chǎn)生變形和磨損。圖1中顯示出了變形磨損與外部磨損的區(qū)別,如將磨損后的表面細(xì)絲切開。由于局部擠壓而產(chǎn)生的變形和磨損,其鋼絲橫截面在擠壓點(diǎn)的兩側(cè)呈翅形。線材表面寬度增大,線材截面積雖然減少不多,但線材表面部分受擠壓變硬,極易斷絲。
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隨著我國(guó)電梯制造業(yè)的迅速發(fā)展,電梯市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,對(duì)電梯用鋼絲繩的需求也越來越大。據(jù)了解,升降機(jī)的鋼絲繩是由繞繩芯的單繩股為螺旋狀捻成的,一般使用50-65號(hào)碳鋼或60Si2Mn鋼絲。升降機(jī)的鋼絲繩主要有升降機(jī)牽引引繩、液壓升降機(jī)牽引鋼絲繩、升降機(jī)平衡(補(bǔ)償)繩、升降機(jī)限速器牽引鋼絲繩等;升降機(jī)牽引鋼絲繩的型號(hào)為8× S (19),8× W (19),8× Fi (25);升降機(jī)牽引鋼絲繩的型號(hào)為6×24,6× S (19),6× Fi (25)等,升降機(jī)牽引的型號(hào)為6×37,8× Fi (25)等。除常規(guī)型號(hào)外,還研制了適用于超高速大容量電梯的粗鋼絲繩系列和適合電梯系統(tǒng)小型化的細(xì)鋼絲繩系列。
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多年來,我國(guó)電梯用鋼絲繩制造業(yè)伴隨著電梯制造業(yè)的發(fā)展而發(fā)展,2003年僅生產(chǎn)1萬多噸,主要依賴進(jìn)口。近年來,我國(guó)電梯用鋼絲繩產(chǎn)量約2.3萬噸,每年進(jìn)口約800噸。我國(guó)電梯用鋼絲繩的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了很大的提高,特別是高速、超高速電梯用鋼絲繩的研究開發(fā),為我國(guó)電梯用鋼絲繩競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)提供了一定的發(fā)展空間。
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)電梯鋼絲繩生產(chǎn)水平有了長(zhǎng)足的發(fā)展,年產(chǎn)量預(yù)計(jì)將突破2萬噸。除按生產(chǎn)外,各大鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)普遍采用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和組織生產(chǎn)。部分廠家自有外銷,也與 OTIS整機(jī)配套,已出口韓國(guó)、東南亞、中東、歐洲、大洋洲、南美洲等地,表明我國(guó)電梯用鋼絲繩生產(chǎn)水平已接近世界先進(jìn)水平。
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淺析影響鋼絲繩生產(chǎn)質(zhì)量的因素
跳絲是指鋼絲繩股中出現(xiàn)一根或多根鋼絲或鋼絲成弓形或環(huán)形交叉突出的現(xiàn)象。造成這一缺陷的主要原因是鋼絲在線軸上有硬彎或分線盤與旋轉(zhuǎn)成型輥之間的距離不合適。此外捻繩時(shí)壓線瓦過大,而且鋼絲在工字上的松緊不均都會(huì)產(chǎn)生此缺陷。該缺陷與斷絲相同,但比斷絲更易發(fā)現(xiàn),在使用中發(fā)現(xiàn)有跳絲現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)剪斷跳絲凸起部分,否則跳絲壓在其他線材上,除了自身迅速磨損外,還會(huì)影響附近其他鋼絲的使用壽命,一般用途鋼絲繩1000米以內(nèi)不得剪斷,礦山重要用途鋼絲繩不允許剪斷。
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絲線缺失(或跑絲)
線纜缺失(或跑絲)是指線纜在鋼絲繩索的總長(zhǎng)度或一定距離內(nèi)的線纜缺失或跑絲現(xiàn)象。在捻股過程中缺絲或跑絲多,在捻股過程中因軸不齊而造成盲軸拉傷、鋼絲脆斷、工字纏線不夠及時(shí)制動(dòng)補(bǔ)接等都容易產(chǎn)生這種缺陷。一種缺陷,多層纏繞的鋼絲繩多發(fā)生在內(nèi)層,用手摸有凹陷感,有時(shí)呈波浪狀,外層纏繞較為明顯,鋼絲繩缺絲應(yīng)向廠家提出索賠。
鋼絲交叉
繩索表面有一個(gè)或多個(gè)交叉的鋼絲,且鋼絲不在的幾何位置上。這一缺陷可出現(xiàn)在捻股時(shí),也可出現(xiàn)在捻繩上,是因?yàn)樵诩庸r(shí),由于工字上的鋼絲松緊不均、壓線瓦、分線盤的不同軸心或分線盤與機(jī)軸中心線不垂直,或由于股內(nèi)層鋼絲的捻制不均、配絲不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻摹?
檢驗(yàn)時(shí)可根據(jù)交貨技術(shù)條件確定,一般情況下,一般用途的鋼絲繩,1000米以內(nèi)不得超過3個(gè),礦山重要用途不允許使用鋼絲繩。
根據(jù)相鄰層間金屬絲的接觸狀態(tài)可分為點(diǎn)接觸、線接觸或平面接觸3種類型。
③壓實(shí)類鋼絲繩,原稱為面接觸鋼絲繩,鋼絲繩捻制過程中,經(jīng)過鍛打、拉拔等,鋼絲之間形成接觸面,包括股繩壓實(shí)、鋼絲繩壓實(shí)和繩股雙壓實(shí)等。
④密封性鋼絲繩:外層為異形鋼絲,包括 T型 S型 Z型截面鋼絲,表面光滑,耐磨性好,與其它類型鋼絲繩相比,具有較大的抗拉強(qiáng)度,能承受橫向壓力,但撓性較差,工藝較為復(fù)雜,制造成本較高,常用作承載索,如纜索起重機(jī)和架空索道上的纜索。
特性
1.鋼絲繩能夠傳遞長(zhǎng)距離載荷。
2.承載安全系數(shù)大,使用。
3.自重輕,便于攜帶和運(yùn)輸。
4.能夠承受多種載荷和變載荷的能力。
5.具有較高的抗拉強(qiáng)度、強(qiáng)度和沖擊韌性。
6.高速運(yùn)行時(shí),具有良好的耐磨、抗震、運(yùn)行穩(wěn)定性。
7.耐蝕性好,能在各種有害介質(zhì)的惡劣環(huán)境下正常工作。
8.具有良好的柔軟性能,適合用于牽引、拉、拉、捆等多種用途。