如何提高旋挖钻机钢丝绳的使用寿命VIP专享VIP免费

收稿日期：!""!#"$#%%作者简介：陈辉（%&$’#），男（汉族），安徽太湖人，北京建材地质工程公司工程师，探矿工程专业，从事岩土工程项目管理，桥梁、桩基设计和施工工作，北京市南湖渠，（"%"）$()&)*"+；杨明友（%&$’#），男（汉族），四川武胜人，北京探矿工程研究所工程师，机械设计及理论专业，硕士，从事岩土钻掘工具的研发工作，北京市海淀区学院路!&号，（"%"）’!)!%’*+。如何提高旋挖钻机钢丝绳的使用寿命陈辉%，杨明友!（%,北京建材地质工程公司，北京%""%"!；!,北京探矿工程研究所，北京%"""’)）摘要：钢丝绳是旋挖钻机设备使用过程中的重要消耗材料，也是保证旋挖钻机设备安全生产的重要组成部件。从对钢丝绳的受力分析、优选等角度出发，阐述提高旋挖钻机钢丝绳的使用寿命及其在旋挖施工过程中保障设备安全生产、降低工程综合成本和提高设备利用率的重要性。关键词：旋挖钻机；钢丝绳；使用寿命中图分类号：-$)(,).+文献标识码：/文章编号：%"""#)*($（!""!）"$#""!!#"!对北京建材地质工程公司和其它单位旋挖钻机施工过程中使用国产钢丝绳的统计数据表明：每根国产钢丝绳的使用寿命平均为旋挖施工’""!%"""延米，最高达%!""延米，最短仅!"延米（!"""年在北京大兴县境内工地施工的一台旋挖钻机，由于钢丝绳的工作环境不适合〈特例〉，旋挖钻机仅施工了!"延米钻孔，钢丝绳就被破坏）。所以，作为拥有旋挖钻机设备的施工单位，有必要对旋挖钻机钢丝绳的优选、安装、使用、磨损过程进行系统分析，以达到低成本、高效率、安全施工。!钢丝绳的选择要合理优选旋挖钻机的钢丝绳，首先必须对旋挖钻机钢丝绳的施工使用情况以及当前国产钢丝绳的种类和特点进行分析和研究，然后，根据不同厂家、不同型号旋挖钻机和设备额定提升能力确定钢丝绳的最小直径和类型，以保证设备在施工过程中的安全。!,!旋挖钻机钢丝绳的使用工况及技术要求旋挖钻机使用的钢丝绳一端固定于卷扬机的卷筒上，中间通过一个定滑轮和一个导向轮，将另一端固定于铠式钻杆上端的提引器上，由于没有安装动滑轮设计，所以要求钢丝绳单绳拉力较大（约%’"01），才能保证提引器能在钢丝绳反扭力的作用下自由旋转，以保障起下钻杆的安全与可靠。因此，旋挖钻机的钢丝绳主要起提升钻杆和钻具的作用。旋挖施工过程中，提升和下降钻杆时，作用在钢丝绳的力是一个交变荷载。钢丝绳开始提升时，由于旋挖钻斗与地层之间的握裹力及上覆泥浆的静压力，加上钻具自重，钢丝绳上承受的负荷最大。一旦将旋挖钻斗提离钻孔底部的瞬间，作用在钢丝绳上的负荷突然变小，此时，旋挖钻斗与地层之间的握裹力消失，孔内的泥浆对旋挖钻斗产生向上的浮力，作用在钢丝绳上的拉力最小（阻力为重力加上侧摩阻力）。以后由于浮力越来越小，作用在钢丝绳上的拉力逐渐增大，当旋挖钻斗底部离开钻孔泥浆液面的瞬间，作用在钢丝绳上的拉力第二次达到最大，钢丝绳的最大拉力为钻具的自重、旋挖钻斗的自重、钻桶内渣土的重力之和。通过以上论述可以看出：旋挖钻机施工需要频繁提升、下降钻具，因此要求钢丝绳耐磨性好，强度高。!,"国产钢丝绳分类（见表%）表%国产钢丝绳分类分类依据钢丝绳类别优点缺点按钢钢丝丝的绳接中触钢状丝态与分点接触式钢丝与钢丝间接触应力大使用寿命较短线接触式钢丝与钢丝之间呈线状接触，消除了点接触的二次弯曲应力，降低了钢丝绳工作时总的弯曲应力，耐疲劳性能好价格较高面接触式能承受较大的横向力多用于索道承载索，旋挖钻机很少使用按钢丝绳中绳芯分有机芯（麻芯或棉芯）挠性和弹性较高不能承受横向压力，不宜缠绕在卷筒上，耐高温辐射性差纤维芯弹性和挠性较高不能承受横向压力，耐高温性差石棉芯弹性和挠性较高，耐高温性较好不能承受横向压力钢芯强度较高，能承受高温和横向压力，适宜受冲击负荷、热、挤压条件下工作挠性较差!,#钢丝绳结构选择旋挖钻机一旦选定，卷扬机就已经确定，钢丝绳的绳槽几何尺寸等物理参数是固定的，因此，选择钢丝绳的直径必须满足旋挖钻机使用说明书中的要求。根据2/／3’&%’—%&&$附表4提供的钢丝绳主要用途推荐表，旋挖钻机优选$!!探矿工程!""!年第$期万方数据!"#$%&’()结构...