小松挖掘機動作慢且無力故障維修
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小松挖掘機動作慢且無力故障維修旋挖鉆機鋼絲繩的選用及保養
旋挖鉆機使用的國產鋼絲繩每根的平均使用壽命為施工進尺800~1000m,最長達3500m,最短僅15m。
合理優選鋼絲繩,首先必須了解旋挖鉆機使用鋼絲繩的種類和特點。要針對不同機型的額定提升能力確定鋼絲繩的類型和直徑,以保證設備在施工過程中的安全。
1.鋼絲繩類型的選擇
旋挖鉆機使用的鋼絲繩一端用楔固定在卷揚機的卷筒上,另一端固定在鉆桿上端的提引器上。在動力頭帶動鉆桿旋轉鉆進施工過程中,提引器的下端隨鉆桿一起旋轉,而上端不旋轉,將鉆桿旋轉應力減到最小。一般用途的鋼絲繩在受到扭轉載荷時都會沿著繩芯旋轉,使鋼絲繩本身變得松散。如果選擇抗旋轉或非旋轉的鋼絲繩,對于提高鋼絲繩的使用壽命,保障工作人員和設備的安全,增加工作效率均會收到顯著效果。這種鋼絲繩的抗旋轉性是通過改變其結構以及捻制方向而實現。它可以使鋼絲繩的自旋轉趨勢最小。因為抗旋轉鋼絲繩有一個獨立的繩芯,其捻向與外股的相反。這種結構,即使在提升高度大、負載面寬的情況下,鋼絲繩繩芯與外股之間的力矩也會互相抵消,鋼絲繩不會發生扭轉。由于目前國內外旋挖鉆機都沒有安裝動滑輪,所以鋼絲繩單繩拉力較大。這樣就應該配備柔韌性好、抗磨損性能佳、抗旋轉且抗擠壓性能好的鋼絲繩。尤其是對于多層纏繞的前置卷揚卷筒,推薦使用同捻向的鋼絲繩,以避免內股產生印痕。
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,故接觸應力小。此外,異型股鋼絲繩因股與股間接觸點多,金屬填充系數大,因此具有抗擠壓、耐疲勞性能好的特點。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,并使鋼絲繩的結構更緊湊,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構的比較如圖1所示。
圖1圓型股鋼絲繩與異型股鋼絲繩斷面結構的比較
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
當鋼絲繩在卷筒上纏繞了幾層之后,在纏繞交叉點和互相接觸的部位會受到集中的壓力和摩擦力。為了減少磨損,延長鋼絲繩的使用壽命,建議當鋼絲繩使用了一段時間后,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。這種切割操作應該在重載提升系統中周期性地進行,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(見圖2)應按下式確定:
p=1.15×(D最大為10mm的鋼絲繩);
p=1.12×(D最大為20mm的鋼絲繩);
p=1.11×(D超過20mm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于鋼絲繩的使用壽命至關重要;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,沒有凹凸,并且兩邊要有完整勻稱的側邊。滑輪繩槽不必考慮減小鋼絲繩的側向壓力,它的直徑必須始終比鋼絲繩的直徑大。滑輪繩槽尺寸參數如圖3所示,正確的繩槽尺寸參數必須按下式計算(尺寸誤差為0~4%):
新滑輪繩槽的最小直徑φmin=1.05D;
新滑輪繩槽的最大直徑φmax=1.10D;
新滑輪繩槽的推薦直徑φ2=1.08D;
繩槽的側邊開角應為30°~60°,比傾角的值要大。
圖3中:φ為滑輪繩槽直徑,g=1.08D,h=1.75Dhmin=1.41Dσ=45°~60°
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