什么是平行折線繩槽塑襯？平行折線繩槽塑襯的結(jié)構(gòu)、參數(shù)？

1.1 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

平行折線繩槽塑襯的結(jié)構(gòu)如圖 1、2 所示，包含 2 個(gè)折線段塑襯和 2 個(gè)平行段塑襯，每個(gè)折線段過(guò)渡半個(gè)節(jié)距。在一個(gè)纏繞周期內(nèi)，平行折線繩槽塑襯有2 個(gè)直線區(qū)纏繞繩槽和 2 個(gè)折線區(qū)繩槽。在多層纏繞時(shí)，鋼絲繩大部分時(shí)間在已纏繞到卷筒上的鋼絲繩形成的直線區(qū)繩槽中纏繞，能夠保證鋼絲繩纏繞的穩(wěn)定性；鋼絲繩僅在折線區(qū)發(fā)生交叉，大大減小了鋼絲繩的摩擦磨損，提高了其使用壽命。平行折線繩槽塑襯的過(guò)渡塊用以給鋼絲繩在層間、圈間過(guò)渡纏繞時(shí)，提供不間斷的支撐。

圖1 平行折線繩槽塑襯的結(jié)構(gòu)

折線段塑襯Ⅰ 2.平行段塑襯Ⅰ 3.折線段塑襯Ⅱ4.平行段塑襯Ⅱ 5.過(guò)渡塊Ⅰ 6.過(guò)渡塊Ⅱ

圖2 平行折線繩槽塑襯的展開(kāi)圖

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

平行折線繩槽塑襯的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)可部分參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，主要參數(shù)有塑襯長(zhǎng)度 L、繩槽節(jié)距 T、繩槽深度 f 等，如圖 3 所示。圖中，H 為塑襯厚度，φ 為綱絲繩直徑，R 為卷筒名義直徑。

圖3 平行折線繩槽塑襯的截面及各項(xiàng)參數(shù)

JB/T 10994—2010《纏繞式礦井提升設(shè)備用塑料襯板》中對(duì)于塑襯的長(zhǎng)度 L 規(guī)定如下：為便于安裝，塑料襯板長(zhǎng)度 L 應(yīng)以提升設(shè)備卷筒寬度尺寸減 5～ 10 mm 為宜。

需要注意的是，上述標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定主要是為了便于安裝。當(dāng)卷筒采用工程塑料時(shí)，線膨脹系數(shù) α塑=(10.8～ 11.2)×10-5/C°；當(dāng)卷筒采用 Q345A 時(shí)，線膨脹系數(shù) α鋼=(10.6～ 12.2)×10-6/C°。二者的線膨脹系數(shù)差別較大，在溫度變化時(shí)，塑襯和卷筒之間會(huì)發(fā)生相對(duì)變形。溫度變化時(shí)，兩種材料的相對(duì)變形量

假設(shè)塑襯安裝時(shí)的環(huán)境溫度為 5 C°，使用環(huán)境溫度為 40 C°，則溫度變化量為 35 ℃，根據(jù)式 (1) 計(jì)算得到塑襯相對(duì)變形量如表 1 所列。

表1 塑襯的相對(duì)變形量

由表 1 可知，在使用環(huán)境比安裝環(huán)境溫度升高35 C°的條件下，當(dāng)卷筒寬度大于 1.5 m 時(shí)，塑襯的相對(duì)變形量會(huì)大于 5 mm；當(dāng)卷筒寬度大于 3 m 時(shí)，塑襯相對(duì)變形量會(huì)大于 10 mm。因此，在較低溫度下安裝塑襯時(shí)，建議塑襯生產(chǎn)和使用單位將該公差適當(dāng)加大。塑襯的推薦節(jié)距 T 如表 2 所列。

表2 推薦節(jié)距

塑襯的繩槽深度 f (推薦值)

1.3 繩槽過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度及其夾角設(shè)計(jì)

平行折線繩槽塑襯包含 2 個(gè)過(guò)渡區(qū)，每個(gè)過(guò)渡區(qū)過(guò)渡半個(gè)節(jié)距。過(guò)渡區(qū)的長(zhǎng)度與兩過(guò)渡區(qū)之間的夾角如圖 4 所示。

圖4 繩槽過(guò)渡區(qū)及夾角

根據(jù)相關(guān)研究成果，過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度 γ (推薦值)

兩過(guò)渡區(qū)的夾角由非對(duì)稱系數(shù) K 決定，K=0.8(推薦值)。

1.4 過(guò)渡塊的設(shè)計(jì)及安裝

過(guò)渡塊的作用是給在提升機(jī)卷筒上纏繞的鋼絲繩提供不間斷的支撐，并對(duì)其層間過(guò)渡和圈間過(guò)渡進(jìn)行引導(dǎo)。過(guò)渡塊形狀設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，可參考文獻(xiàn)[5-6]，在此不再贅述。本研究主要探討平行折線繩槽塑襯過(guò)渡塊的安裝問(wèn)題及其解決方案。

對(duì)于平行折線繩槽塑襯而言，過(guò)渡塊如果采用鋼材質(zhì)，則安裝比較困難；如果采用尼龍材質(zhì)制成相同形狀，則過(guò)渡塊橫截面積較小，在鋼絲繩纏繞時(shí)的重壓和沖擊下，過(guò)渡塊容易發(fā)生脆性斷裂。因此考慮，與平行折線繩槽套相比，平行折線繩槽塑襯少纏繞 1～2 圈鋼絲繩，從而使過(guò)渡塊增加一定的寬度，使其能用螺栓固定在擋繩板上。

由圖 5 可見(jiàn)，平行折線繩槽套的長(zhǎng)度

圖5 平行折線繩槽套的長(zhǎng)度

圖6 過(guò)渡塊的截面形狀及平行折線繩槽塑襯長(zhǎng)度