浅谈矿用提升钢丝绳的维护与保养

摘要：煤矿提升钢丝绳处于矿井的“咽喉”部位，在矿井的安全生产中占有很重要的地位。钢丝绳能安全使用在很大程度上关系到煤矿正常生产、保障人员的生命安全及经济正常运转。基于钢丝绳在工作过程中常见损伤原因及影响因素，现就如何对其进行维护与保养，更有效地延长钢丝绳的使用寿命作如下浅析。

关键字：钢丝绳 定期检查 断丝 使用寿命

中图分类号：TG807

由于钢丝绳在工作过程中受拉、挤压、摩擦、扭转等载荷作用，不可避免地会产生各种损伤。若在使用中不注意维护和保养，则会缩短钢丝绳的使用时间，严重者会发生断绳事故，因此对钢丝绳的日常维护和保养具有重要意义。

一、钢丝绳的日常检测

日常维护中，钢丝绳定期检查对预防断绳事故的发生，实现科学用绳，保证安全生产具有非常重要的实践意义。

钢丝绳工作时不停地通过滚筒和天轮（导向轮），承受不同类型载荷作用，不时地承受反复弯曲和挤压，这种情况下会广泛引起疲劳断丝，加之磨损和锈蚀等其它因素的影响，会加剧钢丝绳断丝的恶化。因此，每天应对钢丝绳进行一次外观检查，每周应进行一次全面、深入、细致的具体检查，对少数断丝要妥善处置好，以防止断丝造成其它钢丝的折断。

钢丝绳检测主要包含以下检测项目：（1）检查断丝的根数、部位和捻距断丝情况；（2）检测钢丝绳直径变细情况 ，除目测外还需定期采用游标卡尺测量绳径和磨损情况 ；（3）检查钢丝绳的张力，尽量保证各绳张力平衡；（4）观察钢丝绳的出油情况、清洁和锈蚀情况；（5）检查绳头及其组合情况，全长有无其它异常情况，如绳的异常伸长变化等。

对断丝原因的分析：（1）疲劳断丝。出现在股弯曲程度最大一侧的外层钢丝，断口形状平齐。（2）磨损断丝。由钢丝绳天轮（导向轮）之间磨擦打滑造成。这种断丝发生于磨损极其严重的外层钢丝，断口两侧呈斜茬状，断口扁平。（3）锈蚀断丝。发生在锈蚀严重的位置，断口不整齐，呈钎尖状。（4）剪切断丝。被硬性拉断或受较大外力打击、挤压造成，多数是由于安装不当造成，断口呈剪切状。

二、对钢丝绳使用寿命的影响

当钢丝绳绕过滚筒和天轮（导向轮）时，钢丝绳受到多次反向弯曲，其弯曲应力的方向也随之变化，在此交变应力作用下，钢丝与钢丝之间相互摩擦产生磨损，必定会减小钢丝绳的寿命。因此，使钢丝绳外部和内部有足够的油脂，对减少相对磨损，提高钢丝绳使用寿命有很大的作用。

实践经验显示，对钢丝绳进行良好的系统后，可使其寿命延长2～3倍。且据《煤矿安全规程》第四百一十一条规定：对使用中的钢丝绳，应根据井巷条件及锈蚀情况，至少每月涂油1次。摩擦轮式提升装置的提升钢丝绳，只准涂、浸专用的钢丝绳油（增磨脂）；但对不绕过摩擦轮部分的钢丝绳，必须涂防腐油。由此可见，采用油脂的重要性。

鉴于对延长钢丝绳使用寿命的影响，故要定期对钢丝绳进行涂油，特别是提升钢丝绳保养方面工作更为重要，应使之处于良好的状态。

进口钢丝绳绳芯和表面都涂有NYROSTEN（尼罗斯滕）公司的N113增磨脂。在使用中这种增磨脂对钢丝绳的效果很好。基本上钢丝绳前8个月到12个月都不需要对钢丝绳进行喷油维护。后期可根据钢丝绳厂家的建议，采用NYROSTEN尼罗斯滕公司的N113 FS后期维护油脂，对钢丝绳进行喷涂维护，这种油脂喷涂时不需要加热，喷涂后脂能充分浸透到钢丝绳的内部。能够明显降低钢丝绳的锈蚀程度，增加钢丝绳的使用寿命。

三、导向轮直径对提升钢丝绳使用寿命的影响

对于矿井提升系统钢丝绳而言，导向轮主要起到对提升钢丝绳的导向作用。提升过程中，钢丝绳经过导向轮不断做反复的弯曲运动，这时钢丝绳上所受的弯曲应力称为一次弯曲应力。导向轮的直径对使用时钢丝绳的一次弯曲应力有直接影响，并且提升速度越快，影响越明显。根据《煤矿安全规程》第四百一十六条规定：导向轮直径与提升钢丝绳的直径之比（D/d）不得小于90，过低就会影响钢丝绳的弯曲疲劳性能。

四、滚筒衬垫绳槽直径对提升钢丝绳使用寿命的影响

实践证明，提升钢丝绳出现断丝现象与滚筒绳槽直径不合适及滚筒衬垫损坏有密切联系。我矿主副井均使用英国BRIDON公司生产的提升钢丝绳，英国BRIDON公司推荐滚筒绳槽直径比钢丝绳公称直径大10%～12.5%。如果绳槽直径过小，钢丝绳卡在绳槽内，钢丝绳就会受到严重挤压，寿命将显著降低；过大则容易使钢丝绳在绳槽内产生滑动，使钢丝绳磨损加剧，严重时还会出现提升机滑绳事故。另外，当钢丝绳出现严重冲击载荷时，也会降低钢丝绳使用寿命，例如在重负荷、全速运行情况下急停跳车，甚至会造成断绳事故的发生。

五、换绳工艺对提升钢丝绳使用寿命的影响

目前，我矿对提升绞车主提升钢丝绳的更换，主要采取旧绳带新绳的方式进行更换，就是利用钢丝绳卡，将所需更换的新钢丝绳卡在旧提升钢丝绳上，每隔10米卡一道钢丝绳卡，每隔50米卡一副通长板卡，开动绞车，将新绳下放，直至新绳完全放完。开断旧绳，将新绳与提升容器相连，开动绞车，上提容器，再利用新绳带旧绳的方式，将旧绳拆除。由于新旧钢丝绳公称直径不同，在新绳受力后会导致长度变化，在拆除钢丝绳卡过程中，新绳与旧绳之间会产生相互错动，从而使钢丝绳表面受到损伤，在正常提升过程中，由于反复受到弯曲应力的影响，损伤处就会出现断丝。

六、滚筒衬垫、导向轮衬垫材质对钢丝绳使用寿命的影响

选择类型合适的钢丝绳和滚筒、天轮衬垫材料，对延长钢丝绳的使用寿命有着很重要的作用。通过多年的使用我们发现，滚筒衬垫要有稳定的0.25以上的摩擦系数，衬垫硬度在50邵氏D～60邵氏D之间。衬垫硬度过低，则不能在运行过程中给钢丝绳以足够的支撑力；硬度过高，则在运行过程中会挤压钢丝绳，且不能提供足够的接触面积给钢丝绳，以致造成钢丝绳变形磨损。而天轮（导向轮）衬垫要保证硬度和主滚筒一致，摩擦系数要比较低（0.1），因天轮（导向轮）的作用只是提供钢丝绳足够的支撑，而较低的摩擦系数能够使钢丝绳扭力得到很好地释放，从而提高钢丝绳的使用寿命。

综上所述，对钢丝绳进行定期检测及良好维护保养，对提高钢丝绳的使用寿命有着非常重要的指导意义。这也要求煤炭系统从事安全生产的各级管理人员、技术人员、作业人员，严格落实各项规章制度，安全生产，科学用绳，为煤矿的安全生产提供可靠保障。

参考文献：

《煤矿安全规程》