斗式提升搅拌机卷扬钢丝绳的维护及选用

斗式提升搅拌机的机械故障多见于卷扬提升系统，而由于该系统钢丝绳的损伤或拉断，引起的事故也时有发生。为了确保钢丝绳安全运行，更好的掌握钢丝绳的损伤规律及预防方法，针对此类设备的结构，现分析出造成钢丝绳损坏的如下几种原因：
　　
　　(1)钢丝绳在第一次安装时钢丝绳的扭转或弯曲，钢丝绳在卷筒上排列不均或在第一次爬绳时没有采取措施。
　　
　　(2)钢丝绳末端固定时措施不当；钢丝绳与楔连接处，主受力绳方向不正确；用压板连接处绳头太短，且没有捆扎，螺栓件太紧或太松等；用螺旋扣连接处，螺旋扣数量少、间距不合理或选型与钢丝绳不匹配。
　　
　　(3)改向滑轮、排绳装置等由于日常维护、润滑不及时，而引起卡滞。
　　
　　(4)润滑油选型不对或日常润滑不当。
　　
　　(5)改向滑轮槽底部槽径、包角和槽壁等磨损量接近或超过规定要求时，将会引起钢丝绳的相应的弯曲应力和挤压力的增大。
　　
　　(6)滑轮或卷扬滚筒的位置不当，引起钢丝绳绕进或绕出滑轮和滚筒时偏角增大，也就是钢丝绳中心线和垂直于滑轮或滚筒轴心的平面夹大于4度。
　　
　　(7)滑轮或卷扬滚筒制造缺陷，如裂纹、气孔、夹砂及表面粗造度过大等。
　　
　　(8)滑轮或卷扬滚筒材料性能达不到规定的使用要求，也会导至钢丝绳的受力过大，使其挤压应力过大。
　　
　　(9)滑轮装置上没有设置防跳绳装置或防跳绳装置与滑轮之间的间隙过大，超过钢丝绳直径的20%或防绳装置刚度不能满足使用要求，而使钢丝绳跳绳，引起钢丝绳的损伤。
　　
　　卷扬钢丝绳的损坏除以上所述外部原因外，还有引起其损坏的钢丝绳自身内部的因素。
　　
　　钢丝绳的损坏，首先发生在钢丝绳的外侧钢丝。当外侧钢丝绕过滑轮或滚筒时，在强大的拉应力作用下反复弯曲和挤压，而引起金属疲劳，当达到极限时钢丝绳就会断裂、绳股松散，从而引起承载力下降。拉断的初始点往往在挤压的位置或锈痕、裂口处。由于钢丝绳在工作时不可避免的存在频繁启动、制动，而产生振动应力，这将使的钢丝绳的破坏加剧。　钢丝绳的捻绕次数少，僵性大，绕性差，易松散；反之，捻绕次数多，外层纲丝就较细，易磨损断裂，不耐用。双绕绳绕性好，制造简单，成本低；交互捻绳的绳股与绳的扭转趋势能起到一定的抵消作用，工作时不易松散，但僵性较大，使用寿命较低。目前建筑机械多采用线接触型钢丝绳，因它的钢丝间隙接触应力小，磨损小，寿命长，且填充率高绕性较好，承载能力大。并消除了点接触的二次弯曲应力，能降低工作时总的弯曲应力，耐疲劳性能好。结构紧密，金属断面利用系数高，使用寿命长，比普通钢丝绳寿命的确良1-2倍。但钢丝绳的强度过大，僵性越大绕性越差。另一种异型股绳，由于在滚筒上的支撑点多，耐磨性高，不易产生断丝，结构密度大，在相同绳径和强度条件下，总破断力较大。使用寿命比普通圆股钢丝绳约高3倍，正在被逐渐广泛应用。
　　
　　选用钢丝绳时，除考虑纲丝绳的结构形式和性能外，还为防止钢丝绳相互间摩擦力及挤压力，产生乱绳现象。绳径应采用小于绳槽节距和绳槽直径的钢丝绳，以增加钢丝绳与卷筒间的接触面积，减少相邻钢丝绳的摩擦力，从而提高钢丝绳的寿命。
　　
　　在相同直径下，钢丝绳股数目越多直径则越细，单根钢丝就越细这种钢丝绳的绕性好，可很好的克服钢丝绳多次进出滚筒时受到的反向弯折力，穿绳也容易。而较粗的外股，其钢丝也较粗，则能更好的抵抗摩损、机械损伤、腐蚀及挤压力。因而，只有将两者优点很好的结合，才能真正高性能的优质钢丝绳。
　　
　　钢丝绳在选用中所要确定的最大破断力和最小直径，可通过如下公式计算。
　　
　　钢丝绳的最大破断拉力可根据公式：
　　
　　F≥P*N/Q
　　
　　其中：F—钢丝绳标准中破断力的总和；P—工作时所承受的最大力；N—安全系数；Q—钢丝绳破断拉力的换算系数。
　　
　　钢丝绳的最小直径可由钢丝绳最大工作静拉力确定；
　　
　　D=[N/（0.785*K*W*δt）]1/2*S1/2
　　
　　其中：D—钢丝绳最小直径，mm；N—安全系数；K—捻制折系数；W—钢丝绳充满系数；δt—钢丝绳的公称抗拉强度，MPa；S—最大工作静拉力。
　　
　　设备在长期的使用过程中，随时推移钢丝绳各向性能发生变化，而使用性能也会逐渐变差、降低。以致影响到整台设备的正常使用。通过掌握钢丝绳变化规律，随时组织技术保养，可及时地排除故障，延长其使用寿命，提高设备生产率，降低故障率、运行成本等。
　　
　　参考文献
　　
　　1.GB/T8918-1996，钢丝绳[s]
　　2.成大先主编，机械设计手册，化学工业出版社，2003。