欢迎访问中实洛阳机械工程科技有限公司官网!

服务热线:400-0379-326

关注抖音 |

立井多绳摩擦式提升机摩擦衬垫维护研究


    近年来,随着大型现代化矿井的逐步增多,先进设备的使用也越来越多,为了安全生产,如何正确地使用和维护就显得尤为重要。在此,分析摩擦衬垫的失效形式和产生原因,对摩擦衬垫的使用和维护有一定的指导意义。

    摩擦衬垫的种类很多,其中GDM326摩擦衬垫应用广泛,可作为冷轧机多绳摩擦式提升机和卡轨车摩擦衬垫,也用作猴车衬垫,绳衬、轮衬、筒衬垫、绞车衬垫、扬机摩擦衬垫、绞车衬块等。

    摩擦衬垫的性能参数

    摩擦系数

    摩擦系数是摩擦衬垫的最重要参数,它的大小决定着提升机的提升能力和运行安全和稳定。不同的材料,不同的对偶摩擦副,由钢丝绳与衬垫构成对偶摩擦副在油脂作为介质的条件下形成的,因此,提升机的摩擦系数也就是由衬垫、钢丝绳及油脂一者联合作用所决定的。

    硬度

    硬度反映了材料抵抗变形的能力,非金属材料的硬度远远低于钢材,但钢丝绳与衬垫接触,发生变形能吸收钢丝绳振动、抖动和扭转产生的动能,减轻设备的振动。同时衬垫变形可以增加衬垫与钢丝绳的接触面积,增大摩擦力。三角股及近年来开发的椭圆股钢丝绳,就是为了增加钢丝绳与衬垫之间的接触面积而设计的。

    抗压强度

    摩擦衬垫的工作状态决定着衬垫应具有一定的抗压强度,设计规范指出,提升机正常工作状态下,衬垫承受的最大工作压强在3 MPa以下,考虑到特殊情况,如紧急制动,衬垫承受的工作压强成倍增加。

    抗老化性

    橡塑材料存在一个致命的弱点,即老化。材料一旦发生老化,机械性能急剧下降,如果不及时更换,会存在重大事故隐患。如聚氨酯正常放置时间两年后即发生老化,经研究及使用显示,GDM326材料制作的摩擦衬,不管是长期使用还是长期放置,衬垫的性能指标几乎没有发生变化,抗老化性能好。

    环境

    环境如温度、水、雪、冰、灰尘等,因为其改变了衬垫与摩擦副之间的介质状态,对衬垫的摩擦系数的影响都很大。

    摩擦衬垫的失效形式

    磨损

    磨损分为滑动磨损、粘着磨损和非均匀磨损。

    滑动磨损

    钢丝绳与衬垫发生相对位移,表面粗糙的钢丝绳会对衬垫表面拉出痕槽,即衬垫产生滑动磨损。相对位移距离越长,滑动磨损越严重。滑动磨损的产生与材料的摩擦系数关系密切。相同条件下,摩擦系数越高,相对滑动的距离越短,滑动磨损越小。

    粘着磨损

    提升机工作中,钢丝绳与衬垫频繁接触,在交变压力的作用下,强度高的钢丝绳,表面会粘着微小的衬垫材料,即衬垫产生粘着磨损。粘着磨损与材料分子间结合力有关。如果材料中添加无机物,就会破坏材料的连贯性,降低分子间结合力,粘着磨损加剧。如果摩擦衬垫材料的选型,满足提升机的正常运转,滑动磨损和粘着磨损属正常损耗。

    非均匀磨损

    绳槽磨损不一致:衬垫使用中,各个绳槽的工作状态应该一样,绳槽的磨损应该一致,如果出现某个绳槽磨损与其它有差别,可以判断出某根钢丝绳的工作状况发生变化,此时应对钢丝绳进行调整,同时也应对绳槽进行调整。

    绳槽磨偏:整个绳槽呈椭圆型,产生原因是某段钢丝绳出现异常,要排除钢丝绳异常,同时对绳槽进行调整。

    点蚀剥落

    设备正常运转,衬垫承受的压强在 3 MPa以下,此压强数值远远小于衬垫的抗压强度,不会对衬垫造成损坏。钢丝绳与衬垫之间存在油脂介质,介质中混有煤灰等其它硬质点,这些硬质点在合适的条件下会嵌人衬垫,在衬垫表面形成凹坑,凹坑在随后质点的多次作用下会扩大,随后油脂进人凹坑,此时凹坑中的油脂产生很大的压强,当压强大于材料的承受能力,就会在材料的薄弱处,即凹坑的边缘产生裂纹。多次作用,裂纹扩展,最后发生剥落,也就是凹坑变大变深,最终连成一片,同时下一个循环开始进行,并且循环速度加快,时间缩短。材料的弹性和韧性决定着点蚀剥落的快慢,弹性好的材料,当质点压人外力去除后,凹坑很快恢复,也就是说,凹坑形成,质点作用的次数要多;韧性好的材料,裂纹扩展的速度慢。因此,同类材料,硬度高,抗疲劳性能差,使用效果差。点蚀剥落对衬垫的损害很大,是衬垫早期失效的主要原因,一旦发生,不仅加快了绳槽材料的损失,同时造成绳槽底部一定深度的材料性能急剧下降,此种现象应尽量避免一旦发生,应尽早去除钢丝绳与衬垫表面之间的多余油脂和杂质。

    掉块

    衬垫掉块通常发生在绳槽边缘,产生的原因主要有两种,一种原因是材料发生老化;另一种原因是材料受到较大的交变应力。

    第一种情况,由于材料性能已发生根本变化,衬垫的继续使用存在着很大的危险,应立即更换。

    第二种情况,交变应力的产生,是因为绳槽直径和钢丝绳直径不匹配造成的。当钢丝绳直径大于绳槽直径,钢丝绳进人绳槽时,首先挤压绳槽侧面,尤其是绳槽尖角处受到的挤压力最大,并紧紧裹住钢丝绳,钢丝绳离开绳槽,尖角处受到往外的拉力,同时挤压力消失。多次作用后,材料组织发生疲劳,当组织结构力小于外部施加的挤压力时,尖角处产生裂纹并扩展后断裂。钢丝绳直径与绳槽直径相当,绳槽深度大于钢丝绳半径时,钢丝绳进人绳槽后,衬垫在压力的作用下,绳槽发生变形,开口处的距离应小于钢丝绳直径,钢丝绳离开绳槽,会对绳槽尖角产生一定的冲击力,循环作用,也会产生掉块。设备平衡调节不好,提升机运行时会引起钢丝绳的抖动或振动。抖动和振动所产生的动能,长期作用于衬垫上,也会造成衬垫槽边缘薄弱处掉边。但此种情况的掉块,随钢丝绳的抖动程度而发生变化,各槽掉块的大小不一样,也可能某圈绳槽掉块。

    衬垫掉块一旦发生,首先应判断是什么原因造成的,如果全部衬垫均匀掉块,首先应从材料方面分析;如果发生非均匀掉块,机械原因应占主导。钢丝绳的机械作用而引起的掉块,通常情况下并不影响衬垫的整体质量,可以继续使用;如果是老化引起的掉块,必须立即更换。

产品推荐