馮成君,吳利學(xué)
(1.山西馬堡煤業(yè)有限公司,山西武鄉(xiāng)046300;2.山西晉能集團長治有限公司,山西長治046000)
《煤礦安全規(guī)程》第四百一十四條規(guī)定有接頭的鋼絲繩,僅限于下列設(shè)備中使用:平巷運輸設(shè)備;無極繩絞車;架空乘人裝置;鋼絲繩牽引帶式輸送機;鋼絲繩接頭的插接長度,不得小于鋼絲繩直徑的1000倍[1]。隨著煤礦機械化、自動化、信息化、智能化水平的飛躍發(fā)展,單軌吊、無軌膠輪車不斷得以應(yīng)用,但絞車運輸成本低、使用靈活輕便,在煤礦實際生產(chǎn)中應(yīng)用依然較普遍,則絞車鋼絲繩鉤頭制作必不可少,采用鋼絲繩插接法的傳統(tǒng)工藝并不多,該項技術(shù)活也慢慢的失傳。
大部分運輸絞車鋼絲繩鉤頭使用鋼卡法,具體如圖1所示:
圖1 采用鋼卡布置圖
(1)鋼卡的布置。正確布置方法是把夾座扣在鋼絲繩的工作繩段上,U形螺栓扣在鋼絲繩回程尾段上,根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求鋼卡頭在鋼絲繩上同向布置,不得交替。
(2)鋼卡的數(shù)量。為符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,每一連接處布置鋼卡不少于3道。
(3)鋼卡的距離。鋼絲繩繩卡間距“A”確保在鋼絲繩直徑的6~7倍。
(4)繩卡間固定處的強度。決定于繩卡在鋼絲繩上的正確布置,以及繩卡固定和夾緊的程度。
存在的弱點:不恰當(dāng)?shù)木o固螺母或鋼卡會使繩端在承載時產(chǎn)生滑動,以及U形螺栓扣使鋼絲繩局部形成受力點而損傷。在鉤頭制作中,離套環(huán)最近處的繩卡應(yīng)盡可能靠套環(huán),但需保證繩卡的正確擰緊,且不得損傷鋼絲繩的外層鋼絲,離套環(huán)最遠處的繩卡不得先單獨緊固,應(yīng)按秩序逐個擰緊。繩卡在工作中要經(jīng)常性地進行檢查,以防松動。
(1)用交互捻纖維繩芯或金屬繩芯的六股鋼絲繩手工插編要領(lǐng)。
①插接工具:扦子(也叫穿針、錐子等)用直徑15~25mm,長300~400mm的圓鋼鍛打磨而成,一端經(jīng)過鍛打成偏錐形;扦子主要將尖頭插入鋼絲繩縫內(nèi),將鋼絲繩縫撐大,使鋼絲繩的每股繩子都能通過,在插入中應(yīng)注意避開麻芯。
②經(jīng)5次穿插制成插接頭,5次穿插可由3次整根股穿插和2次減少的股穿插組成,除第一組穿插外,其他組穿插所有股繩尾端都應(yīng)與鋼絲繩的捻向相反。
③穿插應(yīng)采取一股上、一股下的方式進行。
④如果鋼絲繩有纖維主芯,繩芯應(yīng)隨第一組穿插的第一個尾端完全穿過去,如果繩股有纖維芯,則股芯應(yīng)留在原來的股繩內(nèi)。
⑤如果鋼絲繩有獨立的金屬絲繩芯,應(yīng)將該芯分成3部分,即:第一部分2個股;第二部分2個股;第三部分2個股加其芯。
⑥如果鋼絲繩具有獨立的金屬絲股芯,此芯應(yīng)在第一組穿插時向里折,再向上完全插進5次完整穿插的插編頭中心。
⑦所有穿插應(yīng)牢牢拉緊到與被插鋼絲繩的中心線相一致為止。為了使插編的部位平滑和圓整,使用橡膠錘進行整形,將鋼絲進入合適的位置。
(2)制作準(zhǔn)備(鉤頭插遍布置如圖2所示):
①在虎鉗上夾緊套環(huán),讓鋼絲繩穿過套環(huán),使鋼絲繩的主體部分在右邊,自由端在左邊。
②在環(huán)頂和套環(huán)兩側(cè)部位將鋼絲繩捆扎在套環(huán)上,或者用套環(huán)卡進行固定。
③解開鋼絲繩的各股,對預(yù)變形鋼絲繩的股端需牢固地綁扎。
④對解開鋼絲繩的各股用膠布編寫1、2、3、4、5、6數(shù)字進行排號,主繩各股以字母A、B、C、D、E、F進行排號。
圖2 鋼絲繩和套環(huán)的布置圖
圖3 第一股穿插圖
圖4 第二股穿插圖
圖5 第三股穿插圖
圖6 第四股穿插圖
圖7 第五股穿插圖
圖8 第六股穿插圖
圖9 第一組穿插后露出尾端圖
(3)插編步驟:插編步驟按圖3~圖9所示的圖解說明和表1中的詳細解釋進行。
表1 插編詳細解釋表
第四和第五組穿插:在第三組穿插完成后,可從每根繩股切除部分鋼絲來減小尾端,即把剩余鋼絲在股的中心反向捻入。同時,使用減少的尾端按圖4或圖5方法進行第四、第五組穿插,從而減少鋼絲繩股的結(jié)構(gòu)。
插接鉤頭鋼絲繩在現(xiàn)場應(yīng)用中效果良好,在繩受力拉伸時,力越大越夾緊。但是,在制作過程中需要注意以下幾點:
(1)利用氧氣切割法破股時,必須對破股段以外的鋼絲繩進行可靠防護,不得由于高溫、機械強力等因素對破股段以外的鋼絲繩造成損傷。
(2)必須使用專用工具進行鋼絲繩插接,以保證鋼絲繩插接質(zhì)量。
(3)利用原鋼絲繩單股鋼絲埋壓繩芯時,必須在單股鋼絲全段均勻纏繞浸油的天然麻皮,不得留有裸露段,且麻皮的纏繞方向必須與股捻方向相同。
(4)必須將單股鋼絲徹底校直,不得留有原股捻的彈簧彎。
(5)嚴(yán)禁插接鋼絲繩出現(xiàn)股形混亂不一致現(xiàn)象,嚴(yán)禁插接段及繩頭埋壓段個別股超高,從而保證鋼絲繩的插接質(zhì)量[2]。
(6)為確保技術(shù)傳承,礦井每年組織一次鋼絲繩插接技能比武競賽,以免失傳。
馬堡煤業(yè)絞車運輸系統(tǒng)采用鋼絲繩插接技術(shù)后,延長了鋼絲繩的使用周期,減少了全繩的更換次數(shù),每年可為礦井節(jié)約鋼絲繩費用的支出,取得了較好的經(jīng)濟效益。鋼絲繩插接技術(shù)不僅在絞車運輸中應(yīng)用,而且在無極繩循環(huán)絞車運輸系統(tǒng)、架空乘人裝置系統(tǒng)中也同樣得到應(yīng)用[3]。運輸絞車鋼絲繩鉤頭插接使用方法具有投資經(jīng)濟、工藝簡單、安全可靠性高、適用范圍廣,維護、維修費用低等諸多優(yōu)點,為礦井安全生產(chǎn)取得了經(jīng)濟效益、安全效益和社會效益。