生产钢丝制品需要用到哪些机械设备
以钢丝绳厂为例,主要生产设备有热处理生产线、拉丝机、捻股机和合绳机,生产钢丝有拉丝机与热处理生产线就可以。辅助设备如吊车、电接机和压尖机等等
常用钢丝绳有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳,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,目前疲劳试验数据表明,磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍左右(试验室可比条件下),不易磨损和不易锈蚀是钢丝绳使用寿命超大幅度延长的原因,已经远远超越进口钢丝绳磷化涂层钢丝绳单位使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右,重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳,仅供参考。
生产钢丝绳,主要设备有拉丝机、热处理生产线、捻股机与合绳机,以及试验器材如拉力机、疲劳试验机、扭转机和弯曲机等等。
国内钢丝绳主要品种如下:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),钢丝经锰系、锌锰系磷化处理,钢丝的耐磨性、耐蚀性全面跃升,不易磨损、不易锈蚀使磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3-4倍(试验室可比条件下),是进口光面钢丝绳的2-3倍,磷化涂层钢丝绳正在全面取代各类光面钢丝绳,也可替代薄锌层镀锌钢丝绳使用(可通过盐雾试验检验耐蚀能力),因为使用寿命超长,磷化涂层钢丝绳单位使用成本仅是光面钢丝绳的30%左右,质量稳定性可靠性更佳。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,镀锌锌层越厚耐腐蚀能力越强,锌层厚度以克/平米表示。
3.不锈钢丝绳,以304或316不锈钢为主,防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵
4.涂塑钢丝绳,碳素钢丝绳基础上,外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙
5.光面钢丝绳,使用寿命短,市场需求剧减,正在被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
大气环境中使用的起重机械,优选锰系磷化涂层钢丝绳,重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳,海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意,在购货发票必须注明钢丝绳名称,如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳,防范不法企业以假冒产品侵害自身合法权益,另外,专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注,质保书应有主要技术指标,如磷化膜种类和膜重(磷化膜膜重大小、耐磨性、耐蚀性等对钢丝绳使用寿命有重要影响),仅供参考。
矿井提升机(绞车)主要结构:
机械部分:主轴装置、减速器、联轴器、制动器、液压站、深度指示器及其传动装置、测速发电机装置、护板、护罩、护栏。
辅助机械部分:司机椅子、导向轮和天轮(仅多绳摩擦式提升机)、车槽装置(仅多绳摩擦式提升机)。
电器部分:主电机及电气拖动装置、电器控制装置、电器保护装置。
矿井提升机(绞车)工作原理:
单绳缠绕式(基本绞车都是):电动机通过减速器(或直接)驱动卷扬筒旋转,钢丝绳一端固定在卷筒上,另一端经卷筒缠绕后,通过井架天轮悬挂提升容器。随着卷筒的旋转,实现容器的上升和下放。
多绳摩擦式:摩擦提升顾名思义,是靠摩擦力提升重物,就其工作原理来说,与缠绕提升是有显著区别的钢丝绳不是缠绕在卷筒上,而是搭在摩擦轮上,两端各悬挂一一个提升容器, 借助于安装在摩擦轮上的衬垫与钢丝绳之间的摩擦力来传动钢丝绳,使提升容器上下移动,从而完成提升或下放重物的任务。摩擦提升与缠绕提升的发展一样,最初使用的是单绳摩擦式提升机(戈培式提升机),后来随着矿井深度和产量的增加,提升钢丝绳的直径越来越大,不但制造困难和悬挂不便,而且使提升机的有关尺寸亦随之增大,为了解决这个矛盾,在单绳摩擦式提升机的基础上制造出了以几根钢丝绳来代替根钢丝绳的新型多绳摩擦提升机。数据来源中矿机电物资
掘进工作面有: S100”S100A型掘进机,S200-(S150)型掘进机,S120型掘进机S200型掘进机,SSJ800型自移机尾式胶带输送机。
开拓:ZMC-3B型侧卸式装煤机,ZP30型爬岩机,CTH10-2F履带式全液压装载机。
采煤:ZF5600型低位放顶酶液压支架,ZF6200型低位放顶煤液压支架ZY4000型液压支架ZFSB4200型液压支架,ZFSB6200型液压支架,ZZ4200型液压支架等。MGTY400“930型MGTY300”700型,MGTY250’600型,MG575型电牵引采煤机MG375型MG475型MG575型液压牵引采煤机。SGZ880-1050型SGZ-1000/1400型。SGZ764630型SGZ764’400型工作面运输机SZZ-1000/400型,SZZ880250型SZZ—764/200型等。PCM-300,型PCM250型PCM-160型,PCM-110破碎机。SSJ1200-2*250型自移机尾式胶带输送机SSJ-1200/200*2型自移机尾式交代输送机DSP—763/1000型胶带输送机,DSP—1080/1000型交代输送机DSP—1063/1000型胶带输送机,SSJ12003*250*3,SSJ1000型自移机尾式胶带输送机。GRB315’31.5型五柱塞乳化液泵站,GRB-200/315型乳化液泵站,WRB-200/315型乳化液泵站,XRB2B—80/350型乳化液泵站,RX400‘25A型乳化液箱,KMPB320‘10型喷雾泵。KBSGZY-2000型隔爆移动变电站,KBSGZY-1600型隔爆移动变电站,KBSGZY-1250型隔爆移动变电站KBSGZY-1000型隔爆移动变电站,KBSGZY-800型隔爆移动变电站,KBSGZY-630型隔爆移动变电站KBSGZ-1000隔爆型干式移动变压器,KBSGZ-800隔爆型移干式动变压器,KBSGZ-630隔爆型干式移动变压器,BGP9L-100A, BGP9L-200A BGP9L-300A BGP9L-400A BGP9L-500A型高压数字保护式馈电装置,KGZ-1000’1140D型馈电装置KE3002型(德国贝克)磁力开关,qjz4*400型双速开关TTQ400-1140型软启动器KJK21型德国贝克控制中心等相应的控制设备
矿用无极绳绞车指的是煤矿井下巷道以钢丝绳牵引的一种普通轨道连续运输设备。主要用于矿山井下或地面牵引车辆,撤移采煤工作面的支柱及其它辅助运输工作。
优点
①运输安全、快捷、高效;结构简单、稳定、实用。采用机械传动方式,设置两套制动系统,可靠性高且结构紧凑;按钮控制,操作方便,极大地降低了对工人的操作要求。无极绳绞车的使用在很大程度上减少了人力物力的成本,降低了工作人员的工作强度,提高了整个运输流程的效率和安全性能,为煤矿综采区内部运输的安全、快捷、高效做出了贡献。简化了运输程序,减少了安全隐患,降低了运输成本。
②可多方面作业,作用面广。无极绳绞车即可用在顺槽,也可用在采区上(下)山,还可布置在集中轨道巷,又能为掘进后配套服务。顺槽中实现的连续运输、无需转载,为安全、可靠奠定了基础,避免掉道对煤矿采取设备的安装、维护、生产、运作产生不必要的影响。
③操纵及布置可灵活安排,适应性强。可实现巷道水平转弯运输;配置灵活,安装便捷,尾轮固定简单,适应运输距离变化,可快捷地移动;容绳量大,牵引距离长,运行费用低;连续运输,安全高效。
④通讯快捷,操纵到位。泄露通讯装置的便捷性,使得手持电台之间、手持电台与电台基地的多方联系之间密切联系,有利于及时操纵无极绳绞车的开关控制功能,为长距离运输的安全提供了强有力的保障。
缺点
虽然无极绳绞车在煤矿生产中得以普遍推广使用,优势显然由于传统的绞车,但是就目前对无极绳绞车在煤矿应用中研究发现,存在以下几方面问题。
①煤矿采区的艰苦条件,对无极绳绞车的轨道伤害较大,容易导致器械的损耗、损伤。
②无极绳绞车的运行过程中,绞车绳张得较紧时,特别是在地质条件变化较大时,容易发生车辆掉道的安全事故;绞车绳在张得较松时,特别是运行到中间部位时,常出现钢丝绳在绳衬中打滑,拉不动车的现象;所以控制好无极绳绞车的绞车绳松紧力度,可以很好地掌控绳绞车在轨道上的作业情况,降低了生产运输事故的发生率。
③无极绳绞车在运输过程中对轨道质量要求较高,所以配套设施的成本较高。例如,对于轨道的架设,地板的铺设以及安全防护措施的配套使用等。
④对地质条件要求较平缓,适宜的地质条件有利于无极绳绞车的作业。但是当轨道变化 >9°时,钢丝绳容易摩擦到顶板。
捻股的生产工艺及设备 钢丝绳的生产有拉丝、捻股及合绳三个基本工序。 原材料:这里说的钢丝绳拉丝是指原材料经过酸洗、磷化、剥壳、开坯,其间进行一次或多次的拔拉,改变其分子机构,使其达到目标直径的一种工艺手段。
原材料有0.14~10.00mm的黑色金属和直径为0.01~16.00mm的有色金属。
酸洗:用酸液洗去钢丝绳原材料表面锈蚀物和轧皮的过程,在钢丝绳生产工艺中又叫剥壳,主要把高线的氧化物剥离,以免铁锈等杂质影响开坯,损坏拉丝模具。
磷化:通俗的说就是把材料浸入磷酸盐溶液中,使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。在一定程度上防止腐蚀。
开坯:通过各种拉制金属线的模具中心的一定形状的孔,圆、方、八角或其它特殊形状。当金属强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化。
冷拔丝:普通的圆钢,让它通过比它的直径小一点的孔中强行拉过,则圆钢直径就会变小,长度会伸长,不断重复这样的加工过程,则圆钢就会进一步变小。产生这种塑性变形以后的钢材硬度会增加,塑性会基本消失。不要求塑性,只要求强度的场合,可以使用这样的钢材。
回火:因为钢丝的分子结构已经破坏,只有回火再次还原钢丝内部的结构。以便于再次拉丝,这样不易断裂,而且能拉到我们想要的强度。强度就是我们说的的抗拉强度。强度是拉丝拉出来的,不是热处理出来的。这就是钢丝绳工艺和机械加工工艺最大的区别了。一般的强度:1470N/mm2,1570N/mm2,1670N/mm2,1770N/mm2,1870N/mm2,1960N/mm2.强度越高,拉力越强,但是韧性越差。所以,在钢丝绳选型上应选择合适的强度。不能一味高强度。高强度钢丝绳拉力是强的,但是在耐磨度和柔韧性方面比较弱。 捻股的类型、结构和用途 钢丝绳的类型、结构、原料和生产工艺取决于用途。一般钢丝绳用直径 0.1~6.0mm 圆断面的碳素钢丝。捻制密封和半密封钢丝绳时,采用 Z形和其他异型钢丝。钢丝绳的类型按用途分:有悬吊桥梁用绳和矿用捻股、架空索道用承载绳、传动装置用牵引绳、电梯用绳、捆扎和拖编货物用系扎绳等。钢丝绳的品种不断增多,结构日益复杂,除采用各种涂层钢丝外,还使用不锈钢丝和双金属钢丝。为确保钢丝绳使用的安全性和可靠性,要求钢丝绳有足够的强度,良好的挠性、捻制的密实性、抗压性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳强度等,其中强度最为重要。
钢丝绳的截面结构有点接触圆股、线接触圆股、面接触圆股、异型股、单层股不旋转、密封及扁平等。其中面接触圆股钢丝绳是靠捻股机的牵引力将线接触绳股通过拔丝模或辊模拔制而成。通过拉模,绳股变形前和变形后的截面捻股中有涂油和镀层两种防腐措施。 涂油:所有钢丝绳都必须涂油。纤维芯浸油,要求油脂能够保护纤维芯不腐烂、不锈蚀钢丝,滋润纤维,并从内部润滑钢丝绳。表面涂油使绳股中所有钢丝表面都均匀地涂上一层防锈润滑油脂,其中对摩擦提升和矿水大的矿井用绳,要涂增磨和抗水性强的黑油油脂;其他用途则涂成膜性强、防锈性能好的红油油脂,并要求油层薄,便于在操作过程中保持清洁。
镀层:有镀锌、镀铝、涂尼龙或塑料等。镀锌又分钢丝先镀后拔的薄镀层和钢丝拔后镀锌的厚镀层,厚镀层的机械性能比光面钢丝绳有所降低,宜在严重腐蚀环境中使用。镀铝钢丝绳比镀锌钢丝绳更耐腐蚀、耐磨、耐热,主要用于渔业拖网船舶及含H2S的矿井等,采用先镀后拔法生产。涂尼龙或塑料的钢丝绳分涂绳和涂股后合绳两种。前者用于静索,后者用于动索。
卷线工序:将钢丝线盘,重新卷在捻股机的工字轮上;也可将钢丝从拔丝机后直接卷到工字轮上。 捻股 将钢丝捻成绳股。捻股机有筐篮式、轴管式、无管式和双捻机等。为12轴管式捻股机示意图,1是装下层绳股的工字轮,2是旋转的机筒,内装12个卷满钢丝的工字轮,3是成股的压线瓦,4是牵引轮,5是上层绳股的收线轮,机筒旋转一周,牵引轮引出的绳股长度即为股的捻距。 在合绳机上将绳股围绕绳芯中心线作螺旋线排列生产钢丝绳的工艺过程。合绳要严格按照钢丝绳制造工艺规定进行。合绳机选定后,应认真选配合绳用股,股的规格、结构、捻向(见钢丝绳捻法)、长度等应满足钢丝绳制造卡片的要求。股选定后,将载股工字轮安装在合绳机的工字轮轮架上。合绳工序中工字轮的安装、股的穿线方法、捻制参数的调整及捻制操作与捻股时的相同。合绳与捻股相比,仅在捻制工艺上有所不同。钢丝绳的捻制分为单捻钢丝绳的捻制、双捻钢丝绳的捻制和三捻钢丝绳的捻制3种类型。
单捻钢丝绳捻制方法和捻制工艺与相同结构的股的捻制方法和捻制工艺基本相同,区别仅在于在单捻钢丝绳中,围绕绳芯外的各捻制层的钢丝捻向是交替变化的,捻向则按外层钢丝的捻向确定。密封钢丝绳属单捻钢丝绳,捻制方法与捻制圆股单捻钢丝绳相似,其不同点在于,捻制时必须保证绳芯外的异形钢丝大面始终朝向钢丝绳的外表面。密封钢丝绳绳芯外异形钢丝的捻制一般在专用设备上完成。
双捻钢丝绳通常由2、3、4、6、7、8根股捻制而成。最多可达到36股,品种多,结构较复杂,是应用最广泛的钢丝绳。应用最普遍的是由6根股组成的双捻钢丝绳。中细规格的双捻钢丝绳可采用管式捻股机捻制。粗规格钢丝绳,特别是同向捻钢丝绳(见钢丝绳捻法),采用筐篮式合绳机捻制。异形股钢丝绳可采用专用设备捻制,也可在普通合绳机上将圆形股变形成异形股后捻制成钢丝绳。面接触钢丝绳可采用异形钢丝绳捻制法制造,也可采用塑性压缩法制造。塑性压缩法是在捻股时将圆形股经受拉拔或辊压,使股中钢丝产生塑性变形,改变股内钢丝的接触状态,然后用这种股捻制成钢丝绳。三捻钢丝绳的捻制与双捻钢丝绳的捻制相同,只是捻制次数增加了。
所有钢丝绳都应捻制成不松散的。钢丝绳的不松散性能通过合绳时对捻制股进行预变形实现。金属绳芯的钢丝绳也可以采用热处理方法获得不松散性能。为了改善钢丝绳的力学性能和不松散性能,除合绳时对股进行预变形外,捻股和合绳时还广泛采用股矫直工艺,以消除钢丝绳的捻制应力。
在合绳机的牵引轮和收线装置之间设有钢丝绳涂油槽,对钢丝绳涂油。钢丝绳涂油后经排线机构均匀地缠绕在收线机构的工字轮上。捻制完毕后,钢丝绳的绳头用软钢丝扎紧并固定在工字轮轮盘上。