矿用钢丝绳的选型与品种发展趋势

介绍矿用钢丝绳的使用范围、品种和要求,指出国内外矿用钢丝绳品种发展趋势与最佳品种选择,重点介绍三角股钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳、不旋转钢丝绳的国内发展现状。认为重要场合应采用线、面接触钢丝绳及异型股钢丝绳,三角股钢丝绳也存在由点接触向线、面接触发展的趋势。     

钢丝预变形器的结构及应用

介绍钢丝预变形器的定义、结构及应用。在常见钢丝预变形器中,以点接触18/300钢丝绳捻股机预变形器为例,介绍点接触钢丝绳钢丝预变形器的安装及调整,给出结构图。钢丝绳预变形器可由点接触改制为线接触,并介绍点接触18/300钢丝绳捻股机预变形器改制为线接触钢丝绳预变形器过程。以圆股西鲁式结构6×19S线接触钢丝绳钢丝预变形器为例,介绍线接触钢丝绳钢丝预变形器的使用效果及发展前景,给出结构图。     

同向捻捻法特点及对钢丝绳性能影响分析

分析同向捻钢丝绳所述特点背后原因,拓展同向捻捻法对钢丝绳其他性能影响研究,并就钢丝绳报废标准因捻法不同而允许最多断丝数存在显著差异进行研究。同向捻钢丝绳耐磨损基于股中可视钢丝与匹配滑轮(卷筒)有较大的接触面积。柔软性好基于股中钢丝与绳芯接触面积小,以及组绳同层股与股间钢丝接触面积小。疲劳性能优基于:(1)钢丝捻制变形过程性能损失小;(2)耐磨损延缓了承载钢丝截面减小速度、钢丝表面裂纹产生速度及裂纹后续扩展速度;(3)柔软性好使绳内钢丝弯曲应力小;(4)改善外层股数相对较少的2层股钢丝绳抗旋转性。结构不稳定基于钢丝绳受垂直钢丝绳轴线挤压载荷时分开趋势更强。具有较大反拨力基于丝在股中、股在绳中具有相同松捻趋势和股具有较大的加捻应力。捻法对抗旋转性影响基于:(1)单层股钢丝绳只有交互捻才具有抗旋转性;(2)层绳捻法影响各自股所在层绳旋转力矩。同向捻和混合捻钢丝绳折返后因为钢丝绳间钢丝严重交叉而不适合加工套管固接折返式索具。标准规定同向捻钢丝绳报废最多可见断丝数少于交互捻因为股间钢丝可视长度大,最多可见断丝数仅是交互捻时之半乃基于1个捻距内单根钢丝出现可视部位频数仅为交互捻时之半。     

提高钢丝绳紧密捻制性因素分析

捻制紧密是标准对钢丝绳捻制质量的技术要求之一。提高钢丝绳捻制紧密性可考虑:同向捻钢丝绳股应保持适当的加捻应力状态,交互捻钢丝绳股应保持适当的松捻应力状态,大规格同向捻钢丝绳股应优先考虑使用筐篮机捻制;股、绳捻制压线模长度与直径应考虑所捻制股、绳捻距和直径,并尽可能减小压线模间隙;应量化控制钢丝绳中股的螺旋高度与螺旋长度;在合绳工序慎用后矫直器,捻制多层股钢丝绳则更不宜使用;选择相对较大合绳机对提高钢丝绳捻制紧密性总是有益的。     

钢丝绳内钢丝间接触角计算分析

钢丝绳内钢丝的接触状态直接影响钢丝绳使用寿命。通过计算点接触钢丝绳股内各层钢丝之间的接触角、线接触金属芯钢丝绳股钢丝和金属芯钢丝的接触角以及多层股钢丝绳外层股钢丝和内层股钢丝之间的接触角,计算分析不同捻距捻向情况下接触角的变化,用于指导钢丝绳工艺设计。     

钢丝绳同向捻和交互捻面积损失计算模型研究

通过模拟同向捻及交互捻钢丝绳外层钢丝在使用过程中的磨损情况,建立数学模型。在给定相同磨损深度的条件下,对周向截面的同向捻及交互捻钢丝绳的磨损面积分别进行积分求解,说明同向捻与交互捻钢丝绳外层钢丝的磨损面积比总是大于1,且当捻角相同时为一个定值。在磨损深度相同的情况下,同向捻钢丝绳参与磨损的钢丝面积比交互捻更大。在实际钢丝绳使用上证明了同向捻钢丝绳耐磨性优于交互捻钢丝绳。     

压实钢丝绳与三角股钢丝绳之异同

从组绳股截面形状特征看,压实钢丝绳与三角股钢丝绳均属异型股钢丝绳,但又有明显不同:前者能捻成同向捻、交互捻,甚至是混合捻,后者只能捻成同向捻;前者组绳股可以是单层钢丝股、平行捻股、组合平行捻股、压实股、股中心为纤维芯多工序捻股,后者只能是交互捻股,且股中心不能为纤维芯;前者股捻制参数是股径、捻距,且对股、绳捻制机组无特殊要求,但要配置专用压实设备,后者股捻制参数是螺距、股高、股宽和捻距,需要专门设备;前者股形状参数不像后者可以相对准确描述;前者外股外层钢丝截面不像后者能够保持圆形特征;前者可以生产成密实结构,后者十分困难;前者不像后者有正式的技术标准。     

运载索用钢丝绳的基本要求

运载索用钢丝绳必须具有良好的抗疲劳性能、耐磨、抗腐蚀、延伸率较小、较高的抗拉强度等。由于交互捻钢丝绳的刚性大 ,抗疲劳性能极差 ,使用寿命不及同向捻钢丝绳的一半 ,在客运索道中应禁止采用。在相同使用条件下 ,线接触钢丝绳的使用寿命比点接触的高 ,因此在客运索道中禁止使用点接触钢丝绳。在现代客运索道设计中所选用的钢丝绳抗拉强度日益提高 ;国外选用的钢丝绳的抗拉强度已达 2 0 6 0～ 2 16 0ＭＰａ ,国内达到 1770ＭＰａ。国外已采用的热压聚丙烯纤维绳芯被认为是较为理想的绳芯 ,可使钢丝绳的残余伸长率减少 50 %左右。托、压…     

钢丝绳中二次螺旋钢丝转角周期计算与应用

如果一个钢丝绳捻距包含n个股捻距,通过微分几何建模与物理分析,理论上导出同向捻、交互捻钢丝绳中二次螺旋钢丝相对钢丝绳轴线转角周期计算公式依次为■、■。计算机仿真结果表明,调整钢丝绳捻距倍数、股捻距倍数不能使相同结构不同捻法钢丝绳中二次螺旋钢丝转角周期相等。钢丝绳结构相同,同向捻时二次螺旋钢丝转角周期相对较大,这意味着交互捻时钢丝绳中二次螺旋钢丝挠率、曲率、工作应力变化频次较高,因而使同向捻钢丝绳表现出疲劳性能优于交互捻的捻法优势。     

三角股钢丝绳结构配丝计算

1　三角股钢丝绳股芯形式常用三角股钢丝绳股芯有 5种形式 ,如图 1所示。图 1a可以是单独的 1根三角形钢丝 ,也可以是圆形纤维芯挤压成三角形 ,图 1b、图 1c是由 3根或图 1　常用三角股股芯形式〗6根平行的钢丝束组成 ,图 1d是由 1× 7股和 3根补棱丝组成 ,图 1e是由 3个 1× 2股和 3根填充丝组成。2　配丝计算图 1a股芯形式多用于圆股压三角股钢丝绳 ,计算方法与普通圆股点接触钢丝绳结构计算相同 ,这里不再阐述。2 .1　图 1b股芯形式股配丝计算股芯由 3根丝 (δ0 为直径 )捻成 ,如图 2所示。图 2　 3根丝捻成的股芯由图 2可知 ,三角股芯外…     

6×7+SF煤炭斜井提升锻打钢丝绳的试制

锻打钢丝绳与面接触钢丝绳相比 ,具有耐磨损、寿命长、破断拉力高、捻制残余应力小等优点 ,因此锻打钢丝绳替代面接触钢丝绳在理论上是可行的。介绍 6× 7+SF锻打钢丝绳的试制过程并给出生产工艺。阐述在煤炭斜井提升过程中锻打钢丝绳的使用状况 ,并指出锻打钢丝绳在生产和推广中面临的问题。     

金属绳芯早期失效原因分析及改进

对钢丝绳绳芯早期失效原因进行分析 ,认为失效的主要原因有 :绳芯内外层股受力不均匀 ,绳芯钢丝与钢丝绳主股外层丝直径相差较大造成使用中的磨损程度不同 ,金属绳芯储油能力低 ,钢丝绳受轴向周期性载荷 ,钢丝绳中钢丝间接触应力过大造成裂纹源等。可通过提高绳芯钢丝强度、增大绳芯捻距 ,采用合适结构的绳芯 ,改善润滑效果和采取涂 (填 )塑工艺等措施来改善绳芯质量和寿命     

16W×19-PWRC—40平行捻钢丝绳研制

平行捻钢丝绳结构紧密,金属密度系数大,结构伸长小,在同规格、同强度条件下,使用寿命比一般金属绳芯线接触钢丝绳高20%～40%,比点接触金属绳芯钢丝绳高1～2倍,破断拉力比一般金属绳芯钢丝绳高12%以上。平行捻钢丝绳结构设计难度大,股与股之间必须设定合理的间隙。利用瓦林吞式圆股配丝原理对1 960 MPa级16W×19-PWRC—40钢丝绳进行研制,通过结构设计、技术参数的确定,运用先进生产工艺,选用优质原材料,成品钢丝绳实测直径41.32 mm,整绳破断拉力为1 438.9 kN,拆股试验表明,合绳后钢丝技术性能指标达到GB8918—2006要求。     

桥式抓斗卸船机钢丝绳使用及结构分析

介绍桥式抓斗卸船机在国内沿海、沿江码头的应用情况。卸船机使用的钢丝绳从组绳股数看有6股和8股2种结构,按组绳股结构的特性分为平行捻和压实股,有的还使用填塑工艺。桥式抓斗卸船机钢丝绳要求有额定生产能力、使用寿命长且稳定,钢丝绳结构趋于复杂、品种增加、规格增大、应用范围扩大。对比国内外卸船机用钢丝绳质量水平,指出钢丝绳的使用寿命及稳定性不同是国内外同类产品的主要差距;分析国内外卸船机用钢丝绳质量差距原因,钢丝绳的使用寿命与其设计、使用维护等因素有关,关键是钢丝绳与卸船机的合理匹配。     

三角股钢丝绳在矿井提升作业中的应用

通过大量资料说明三角股钢丝绳是竖井提升的主要钢丝绳品种。详细介绍三角股钢丝绳在竖井提升中应用数量增加、范围拓展的发展态势及其应用特点,并介绍其在竖井提升平衡尾绳、斜井提升中试用情况。从使用寿命、抗拉强度、镀锌要求、绳芯与表面涂油、预张拉等方面分析和介绍用户对三角股钢丝绳的新要求,介绍国内外业内人士对三角股钢丝绳的不同见解。     

平行捻钢丝绳结构和捻制方法探讨

介绍平行捻钢丝绳的结构、性能特点和捻制关键,指出平行捻钢丝绳具有破断拉力高、结构伸长小和钢芯使用寿命长等特点。实现股在绳中等捻距捻制是制造西鲁式、填充式、瓦林吞式3种基本结构,尤其是大规格钢丝绳的技术关键。     

特殊点-线复合结构股参数设计探讨

对于单纯点(线)接触结构股,其参数通常按照相邻层钢丝具有相等捻角(距)原则进行设计。对在线接触结构外再捻制1层西鲁式结构而形成的特殊点-线复合结构股钢丝绳进行分析,提出在尽可能实现组股钢丝受力均匀一致和使组股钢丝捻制紧密前提下,参数设计应基于保持内层股最外层钢丝捻角与外层西鲁式结构内(外)层钢丝捻角相等的原则。计算出钢丝层中不同钢丝根数时捻距倍数与捻角的关系,给出不同钢丝根数的西鲁式结构内层和外层丝的捻角和捻距倍数的计算结果。     

多工序交叉捻股钢丝绳结构特性与参数设计

对多工序交叉捻股钢丝绳组股不同层钢丝直径是否相等和组股不同层钢丝在股中是否应具有相同捻角进行研究,分析认为,无论组股相邻层钢丝相差多少根,对多工序交叉捻股,当遵循不同层钢丝在股中具有相同捻角与钢丝无间隙时,不同层钢丝直径并不相等,而当相邻层钢丝相差6根时,不同层钢丝直径差异不大。为提高组股钢丝受力均匀性并保持钢丝间合理间隙,应按照从外到内捻角逐渐增大的方式设计不同层钢丝直径与捻距。