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如何维护多绳摩擦式提升机摩擦衬垫


   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 、卷扬机摩擦衬垫、绞车衬块等 。

2 摩擦衬垫的性能参数

21 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 ,及它们之间的介质不同。反映的摩擦系数也不同,煤矿提升上的摩擦系数是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、钢丝绳以及油脂三者联合作用所决定的。

 

22 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。

23 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3MPa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。

24 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材料制作的摩擦衬垫 ,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 。

25 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。

 

3 摩擦衬垫的失效形式

31 磨 损磨损分为滑动磨损、粘着磨损和非均匀磨损。

(1) 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。

(2) 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.

(3) 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。

32 点蚀剥落

   设备正常运转,衬垫承受的压强在3MPa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入衬垫,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,随后油脂进入凹坑 ,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,当质点压入外力去除后,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。

33 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,钢丝绳进入绳槽 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,然后断裂 。钢丝绳直径与绳槽直径相当,绳槽深度大于钢丝绳半径时,钢丝绳进入绳槽后,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 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 。

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