如何提高钢丝绳和驱动轮之间的摩擦力

钢丝绳传动主要有两种形式：

一种是通过卷扬机传动，如起重机的起升机构。

另一种是无极绳传动，即通过摩擦传递运动。如将钢丝绳缠绕在摩擦轮上3-4圈，当摩擦轮转动时刻带动钢绳移动。

多绳摩擦式提升机广泛用于煤炭、有色金属、黑色金属、非金属、化工等矿山的竖井、斜井的提升系统用作提升矿物、升降人员和物料及设备等，是矿井系统设备的咽喉，也可做其他牵引运输设备。

1 工作原理

多绳摩擦式提升机采用柔性体摩擦传动原理。钢丝绳围绕在摩擦轮上，利用钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦力来提升或下方重物或人员。设钢丝绳在摩擦轮的围包角围α，钢丝绳两端的张力分别围T1、T2，钢丝绳与摩擦衬垫间的摩擦系数为μ，钢丝绳与衬垫间的摩擦力为F。在T1>T2的条件下，钢丝绳刚要沿着摩擦轮滑动时的平衡条件为F=T1-T2。欧拉公式阐明了T1、T2、μ、α各参数之间的关系。T1/T2=eμα式中：e——自然对数的底，e≈2.718 本公式即为多绳摩擦式提升机的基本工作原理。多绳摩擦式提升机以电动机为动力源，通过减速器、主导轮装置等传动系统和工作系统，利用摩擦力F，实现提升机容器在井筒中的升降。采用盘式制动器、液压油组成的制动系统来控制提升机的减速和停车；用测速发电装置、离心限速器等来控制提升机的运行速度；用配置编码器、模拟柱状显示器、数显表示来反映提升机在井筒中的位置。通过一系列电气、机械、液压的控制、保护系统来保证机器安全运行。

(1)提升高度不受滚筒容绳量的限制，适用于深井提升。

(2)载荷是由数根钢丝绳承担，故钢丝绳直径较相同载荷下单绳提升小。

(3)摩擦轮直径显著减小。

(4)由于摩擦轮直径小，回转力矩减小，在提升载荷相同的情况下，多绳摩擦式提升机的质量比单绳缠绕式小1/5-1/4，提升电动机的容量和耗电量也相应降低，设备的效率提高。

(5)摩擦轮直径较小，在相同提升速度下，可以使用转速较高的电动机和较小的减速器。

(6)钢丝绳是搭放在摩擦轮上的，减少了钢丝绳的弯曲次数，改善了钢丝绳的工作条件。

(7)采用偶数根提升钢丝绳，钢丝绳的捻向是左右捻各半，消除了提升容器在提升过程中的转动，减少了容器的罐耳对罐道的摩擦阻力。

(8)数根钢丝绳同时承受载荷，提升工作的安全性大为提高。世界各国的运行经验表明，数根钢丝绳同时被拉断的可能性极小，因此可以不再使用防坠器，从而减小了提升容器的质量。

多绳摩擦式提升的缺点是：数根钢丝绳的悬挂、更换、调整、维护检修工作复杂，而且当有一根钢丝绳损坏而需更换时，为保持各钢丝绳具有相同的工作条件，往往需更换所有的钢丝绳；因不能调节绳长，故双钩提升不适用于多水平提升，也不适用于凿井提升；当井深超过1700m时，钢丝绳与容器在连接处的应力波动较大，钢丝绳的故障较多，故多绳摩擦式提升不宜用于超深井提升。

矿山钢丝绳常用品种有锰系磷化涂层钢丝绳和镀锌钢丝绳，磷化涂层钢丝绳是近年出现的专利产品，虽有多家企业生产，因为使用寿命超长，仍然供不应求皮。磷化涂层可以大幅度提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，从而抑制微动疲劳的发生延长钢丝绳使用寿命，仅供参考

常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳。大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，锰系磷化涂层可以大幅度提高制绳钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，随着对耐磨磷化液的研究，还有进一步提高的可能性。依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格，磷化涂层钢丝绳日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右，磷化涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品，仅供参考。

正常的涡轮使用寿命开到汽车报废，就算损坏小排量涡轮费用不会太高很多人以为丰田是刚刚进入涡轮增压领域，其实，丰田研发涡轮增压技术不如标致。

摩擦轮又称主导轮。在钢丝绳运输和提升机械中，利用摩擦传动原理来带动钢丝绳移动的部件。摩擦轮是摩擦提升机传动的主要部件。

中国年产钢绳180万吨居世界第一，磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术，使用寿命（疲劳寿命）超大幅度跃升，光面钢丝绳正在被彻底淘汰，全面进入磷化涂层钢丝绳时代：

1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝表面耐磨、耐锈蚀能力全面跃升，GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍，润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果，有效抑制钢丝绳内部钢丝表面发生磨损，是光面钢丝绳的升级换代产品，可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用，目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3-4倍左右，可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短，以后随着对耐磨磷化液的深入研究，还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2，钢丝磷化后不进行拉拔加工，直接捻制钢丝绳。

注意：不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝用锰系或锌锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产，如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等，使用寿命更长，使用成本更低，稳定性更佳。

2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，直升式热镀锌钢丝锌层较厚，锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长，电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能，锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用，如大气环境但空气潮湿的高温环境，而热镀锌-磷化双涂层钢丝绳的耐腐蚀能力进一步提高。

3.不锈钢丝绳，使用不锈钢丝捻制的钢丝绳，如304或316不锈钢，耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳，价格相对昂贵，对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理（不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方），同样可以大幅度延长使用寿命。

4.涂塑钢丝绳，在钢丝绳基础上，在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。

5.光面钢丝绳，英国1834年开始生产，国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产（2005年破产），随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场，将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。

6.海洋工程系泊用钢丝绳，相关标准正在制定审批过程中

7.缆索钢丝绳

大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳，腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳，海水环境中优选海工钢丝绳，使用寿命更长，使用成本更低。

摩擦衬垫承担着全部钢丝绳重量、容器自重，载货重量、平衡尾绳重量，以及运行时的各种动载荷与冲击载荷。提升机依靠钢丝绳与衬垫之间的摩擦力来传递动力，如果它们之间的摩擦系数过低，提升机就会打滑，造成高速过卷，导致提升钢丝绳被拉断，提升容器坠入井底等事故。鉴于摩擦衬垫的重要作用，因此就要求摩擦衬垫必须有足够的抗压强度；与钢丝绳之间必须有足够大的摩擦系数，以预防在提升过程中产生滑动。

GDM326摩擦衬垫主要是在摩擦系数、耐磨性、稳定性和抗压性等方面表现较好，与进口和国产大型多绳摩擦提升机配套使用，均取得良好的效果。GDM326摩擦衬垫还可以应用于其它利用摩擦传递动力的机械上，如索道缆车的主导轮摩擦衬垫。

主要优点

1、摩擦系数高、耐磨性能好。

2、吸收钢丝绳振动能，预防钢丝绳扭转

3、不会被浸湿，并抗各种油和侵蚀性液体。

4、由于摩擦衬垫的合适硬度，它具有很好的绳槽可车削性。

5、由于摩擦衬垫良好的弹性和适宜的硬度，减少了钢丝绳的疲劳断丝，延长了钢丝绳的使用寿命。

另，最近出现的磷化涂层钢丝绳，由于制绳钢丝经过锰系磷化处理，钢丝绳耐磨且使用寿命超长，是光面钢丝绳的升级换代产品，有论文介绍这项新技术