[钢丝绳疲劳损伤与锈蚀防治] 电梯钢丝绳会断吗
时间：2019-01-23 03:23:18 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：煤矿提升钢丝绳关系到煤矿安全生产，因此，《煤矿安全规程》规定摩擦式提升机钢丝绳使用年限为2年。该文章较为详细分析了矿井井下提升运输钢丝绳使用过程中疲劳损伤与锈蚀机理,并根据分析结果,针对性地作了预防性对策,达到提高钢丝绳的使用寿命，确保钢丝绳安全运行的目的。
关键词：钢丝绳；锈蚀；张力；防治
中图分类号：TD8文献标识码：B文章编号：1009-9166（2011）008(C)-0138-01
引言：矿井提升钢丝绳关系到煤矿安全生产，目前，煤矿使用的钢丝绳寿命普遍较短，影响钢丝绳寿命的主要因素如下：a、钢丝绳的材质；b、钢丝绳的制造工艺；c、钢丝绳在使用中的磨损；d、矿井水对钢丝绳的腐蚀；e、钢丝绳的弹性疲劳使强度降低；f、管理保养不善造成人为损坏。下面就钢丝绳产生锈蚀的原因进行具体的阐述，以供同行参考。
一、产生锈蚀的原因
1、矿井井筒淋水
矿井井筒淋水受地质和井筒内井筒装备的影响一般为酸性水，酸性的井筒淋水不仅对井筒装备造成了巨大的腐蚀，而且对井筒内钢丝绳的腐蚀也是严重的。
2、钢丝绳张力不平衡
钢丝绳的张力不平衡导致钢丝绳的受力不同，受力大的钢丝绳首先耗尽绳内麻芯的油，无油后钢丝绳锈蚀加快(通过观察，悬挂初期钢丝绳出油情况不同，钢丝绳锈蚀也不同)。
钢丝绳一般露天使用，日晒雨淋受到腐蚀，尤其在有害气体与恶劣环境下使用损伤就更严重。因受损的钢丝绳的表面存在氧亲和性的差异，形成了大量的小电池，从而产生很多圆形腐蚀坑并逐步加深，这些坑就成了应力集中点、疲劳裂纹的源泉。与此同时腐蚀使钢丝绳的截面积减小，弹性和承受冲击的能力降低。
二、钢丝绳疲劳损伤
钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。
1、弯曲疲劳润滑
钢丝绳无数次地弯曲、重复绕过滑轮或卷筒时，使钢丝产生疲劳、韧性下降，最终导致断丝。疲劳断丝一般出现在股的弯曲程度最厉害一侧的外层钢丝上，通常情况下疲劳断丝的出现意味着钢丝绳已经接近使用后期。
2、拉伸、扭曲和振动引起的疲劳
提升机捆扎钢丝绳在起动和制动的始末、承受载荷的前后，其变化的拉伸应力会引起金属疲劳，此外钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。疲劳损伤的原理是在变应力的作用下细钢丝表面由于各种滑移形成初始裂纹，裂纹尖端在切应力的作用下反复产生塑性变形并扩展直至断裂。疲劳引起的断丝断口一般平齐，多半出现在表层钢丝上，很有规律。
3、防止疲劳损伤的主要途径：一是在条件许可的情况下尽可能使卷筒和滑轮的直径加大；二是在安排滑轮布局时尽量避免使钢丝绳反向弯曲，试验表明反向弯曲的破坏约为同向弯曲的2倍；三是尽可能选择结构好的钢丝绳，如WS、TX型等线接触钢丝绳。
三、防止钢丝绳锈蚀的防治措施
1、钢丝绳的涂油
井筒淋水的来源为井壁淋水，治理淋水应在井筒施工阶段采取措施，使用中的井筒治理淋水较为困难，钢丝绳的涂油是一种较为实用的办法。
《煤矿安全规程》2011年版规定，为防止喷涂后摩擦系数的降低钢丝绳打滑引起事故，每次喷涂2根且钢丝绳对称喷涂(喷涂时绞车的运行速度为5m/s)。为使喷涂后的钢绳不马上通过滚筒使油粘连到滚筒上，应在平衡锤侧喷涂(平衡锤向下运行)。喷涂时气体压力0.7MPa。
喷涂前必须对喷涂脂加热过滤，喷涂完成后加入少量的煤油清洗罐内油脂、清洗喷头，以便下次使用。正常时在绞车检修前喷涂，2h后绞车正常运行，有特殊情况需提升人员或下回急用材料时绞车慢速(2m/s)提升。
2、钢丝绳的张力平衡
《煤矿安全规程》规定，任何一根钢丝绳的张力与平均张力之差不得超过±10%。
因钢丝绳本身钢度、长度和滚筒直径的差异导致钢丝绳张力不平衡，使用前期受力大的钢丝绳加速了钢丝的疲劳(前期受力大的钢丝绳麻心出油多，也加速了钢丝绳的锈蚀)，后期张力不平衡易造成钢丝绳的断绳事故。
现提升机使用自动平衡装置，使用YXZ-900×6-800平衡装置调节钢丝绳的张力平衡，减轻了衬垫的磨损。但此张力平衡装置张力平衡调节有限度，不能满足张力平衡的要求。用“七步法”每月对钢丝绳的张力进行测试，根据测试结果调整滚筒绳槽直径，可以避免某根钢丝绳长期张力过大。
3、其他措施
为减少矿井淋水对钢丝绳的影响，针对淋水位置主要集中在平衡锤侧，规定不提升时罐笼必须停在井底，减少矿井淋水对主绳的影响。
使用MTW-2A型钢丝绳检测仪每月对钢丝绳进行检测，及时掌握钢丝绳的锈蚀情况并测试钢丝绳所剩的截面积，确定钢绳能否继续使用。
结语：以上分析说明，钢丝绳短寿原因是锈蚀和张力不平衡。因此，采取钢丝绳定期涂油，绞车不运行时罐笼停在井下；使用钢丝绳自动平衡装置，定期(1个月)对摩擦轮衬垫调整，减少钢丝绳张力不平衡；加强对井筒淋水的治理和钢丝绳张力的检测，及时调整钢丝绳的张力，确保提升安全。
作者单位：国投新集集团新集二矿
