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旋挖鉆機(jī)鋼絲繩的選用及保養(yǎng)

發(fā)布時(shí)間：2021-04-12 10:05　文章來(lái)源：未知　文章作者：admin　點(diǎn)擊數(shù)：

旋挖鉆機(jī)使用的國(guó)產(chǎn)鋼絲繩每根的平均使用壽命為施工進(jìn)尺800~1 000 m，最長(zhǎng)達(dá)3 500 m，最短僅15 m。

合理優(yōu)選鋼絲繩，首先必須了解旋挖鉆機(jī)使用鋼絲繩的種類和特點(diǎn)。要針對(duì)不同機(jī)型的額定提升能力確定鋼絲繩的類型和直徑，以保證設(shè)備在施工過(guò)程中的安全。

1.鋼絲繩類型的選擇

旋挖鉆機(jī)使用的鋼絲繩一端用楔固定在卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒上，另一端固定在鉆桿上端的提引器上。在動(dòng)力頭帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工過(guò)程中，提引器的下端隨鉆桿一起旋轉(zhuǎn)，而上端不旋轉(zhuǎn)，將鉆桿旋轉(zhuǎn)應(yīng)力減到最小。一般用途的鋼絲繩在受到扭轉(zhuǎn)載荷時(shí)都會(huì)沿著繩芯旋轉(zhuǎn)，使鋼絲繩本身變得松散。如果選擇抗旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩，對(duì)于提高鋼絲繩的使用壽命，保障工作人員和設(shè)備的安全，增加工作效率均會(huì)收到顯著效果。這種鋼絲繩的抗旋轉(zhuǎn)性是通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)以及捻制方向而實(shí)現(xiàn)。它可以使鋼絲繩的自旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)最小。因?yàn)榭剐D(zhuǎn)鋼絲繩有一個(gè)獨(dú)立的繩芯，其捻向與外股的相反。這種結(jié)構(gòu)，即使在提升高度大、負(fù)載面寬的情況下，鋼絲繩繩芯與外股之間的力矩也會(huì)互相抵消，鋼絲繩不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。由于目前國(guó)內(nèi)外旋挖鉆機(jī)都沒(méi)有安裝動(dòng)滑輪，所以鋼絲繩單繩拉力較大。這樣就應(yīng)該配備柔韌性好、抗磨損性能佳、抗旋轉(zhuǎn)且抗擠壓性能好的鋼絲繩。尤其是對(duì)于多層纏繞的前置卷?yè)P(yáng)卷筒，推薦使用同捻向的鋼絲繩，以避免內(nèi)股產(chǎn)生印痕。

異型股鋼絲繩繩股斷面為三角形、橢圓形或扇形。異型股鋼絲繩與同一直徑、同一強(qiáng)度的圓股鋼絲繩整繩相比，破斷拉力可提高20%，使用壽命可高出2~3倍。其原因在于異型股鋼絲繩的支撐面積比圓形股鋼絲繩的要高出3~4倍，與繩槽的接觸面積大，故接觸應(yīng)力小。此外，異型股鋼絲繩因股與股間接觸點(diǎn)多，金屬填充系數(shù)大，因此具有抗擠壓、耐疲勞性能好的特點(diǎn)。有些類型鋼絲繩在鋼芯和外股之間布有一層塑料層，減少了鋼芯與外股之間的摩擦，提高了鋼絲繩的抗疲勞性，并使鋼絲繩的結(jié)構(gòu)更緊湊，不僅抗擠壓、抗高溫，而且吸收沖擊載荷的能力大大提高。圓型股鋼絲繩與異型股鋼絲繩斷面結(jié)構(gòu)的比較如圖1所示。

圖1  圓型股鋼絲繩與異型股鋼絲繩斷面結(jié)構(gòu)的比較

2.鋼絲繩直徑的選擇

鋼絲繩的使用壽命主要取決于繩槽尺寸，以及鋼絲繩直徑和卷筒直徑比率的正確選擇。旋挖鉆機(jī)通常選擇：D/d≥20，D/φ≥250。

式中：d為卷筒或滑輪底部直徑；

D為鋼絲繩的直徑；

φ為鋼絲繩最外層鋼絲直徑。

(1)鋼絲繩與卷筒繩槽的形狀和直徑的匹配

當(dāng)鋼絲繩在卷筒上纏繞了幾層之后，在纏繞交叉點(diǎn)和互相接觸的部位會(huì)受到集中的壓力和摩擦力。為了減少磨損，延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命，建議當(dāng)鋼絲繩使用了一段時(shí)間后，切掉固定在卷筒上的那一段。這樣，狀況良好的部分將取代原磨損位置。這種切割操作應(yīng)該在重載提升系統(tǒng)中周期性地進(jìn)行，而不用等到鋼絲繩完全損壞，要選擇那種能夠支撐螺旋之間壓力和摩擦力的鋼絲繩，因此應(yīng)該是帶鋼芯的、多股式的鋼絲繩。鋼絲繩與卷筒繩槽的匹配參數(shù)(見圖2)應(yīng)按下式確定：

p=1.15×（D最大為10 mm的鋼絲繩）；

p=1.12×（D最大為20 mm的鋼絲繩）；

p=1.11×（D超過(guò)20 mm的鋼絲繩）；h=0.4×D；r=0.55×D。

式中：D為鋼絲繩直徑；p為繩槽中心距；H為繩槽高度；R為繩槽半徑。

(2)鋼絲繩與滑輪繩槽的形狀和直徑的匹配

合理選擇滑輪繩槽的尺寸對(duì)于鋼絲繩的使用壽命至關(guān)重要?；喞K槽直徑必須大于鋼絲繩的公稱直徑，底部必須光滑，呈圓形，沒(méi)有凹凸，并且兩邊要有完整勻稱的側(cè)邊。滑輪繩槽不必考慮減小鋼絲繩的側(cè)向壓力，它的直徑必須始終比鋼絲繩的直徑大?；喞K槽尺寸參數(shù)如圖3所示，正確的繩槽尺寸參數(shù)必須按下式計(jì)算(尺寸誤差為0~4%)：

新滑輪繩槽的最小直徑φmin=1.05 D;

新滑輪繩槽的最大直徑φmax=1.10 D;

新滑輪繩槽的推薦直徑φ2=1.08D;

繩槽的側(cè)邊開角應(yīng)為30°~60°，比傾角的值要大。

圖3中：φ為滑輪繩槽直徑，g=1.08D，h=1.75 Dhmin=1.41Dσ=45°~60°