除移動式的或輔助性的絞車外,提升裝置的天輪、滾筒、摩擦輪、導向輪和導向滾等的最小直徑與鋼絲繩直徑之比值,應符合下列要求:
除移動式的或輔助性的絞車外,提升裝置的天輪、滾筒、摩擦輪、導向輪和導向滾等的最小直徑與鋼絲繩直徑之比值,應符合下列要求:
(一)落地式及有導向輪的塔式摩擦提升裝置的摩擦輪及導向輪(包括天輪),井上不得小於90,井下不得小於80;無導向輪的塔式摩擦提升裝置的摩擦輪,井上不得小於80,井下不得小於70。
(二)井上提升裝置的滾筒的圍抱角大於90°的天輪,不得小於80;圈抱角小於90°的天輪,不得小於60。
(三)井下提升絞車和鑿井提升絞車的滾筒、井下架空乘人裝置的主導輪和尾導輪、罔抱角大於仰的天輪,不得小於60;罔抱角小於90°的天輪不得小於40。
(四)矸石山絞車的滾筒和導向輪,不得小於50。
(五)在以上提升裝置中,如使用密封式提升鋼絲繩,應將各相應的比值增加20%。
(六)懸掛水泵、吊盤、管子用的滾筒和天輪,鑿井時運輸物料的絞車滾筒和天輪,傾斜井巷提升絞車的遊動輪,矸石山絞車的壓繩輪以及無極繩運輸的導向滾等,不得小於20。
【解讀】本條是關於提升裝置的天輪、滾筒、摩擦輪、導向輪及導向滾等直徑的規定。
鋼絲繩在經過天輪、滾筒等受到彎曲應力的作用時,類似圓柱體的彎曲變形,外圓鋼絲受拉力,內圓鋼絲受壓力,各鋼絲受力情況不同,鋼絲繩的彎曲半徑越小,內、外圓鋼絲的受力差別越大,當彎曲半徑小到一定程度,外層鋼絲便有被拉斷的可能。
鋼絲繩經過天輪、滾筒等彎曲變形的過程,是由直到彎,又由彎到直的變化過程。由於外圓鋼絲運行長度大於內圓鋼絲的運行長度,各股和各鋼絲之間產生了相對運動,彎曲半徑越小,相對運動越明顯,是鋼絲繩內部各鋼絲之間在重載擠壓下的摩擦過程,對鋼絲繩的強度影響也是明顯的,因此對鋼絲繩運行中的彎曲半徑必須加以限製。
有導向輪的提升鋼絲繩,經過導向輪時的彎曲方向與摩擦輪相反,稱為二次彎曲。二次彎曲使原來受拉的鋼絲受壓,原來受壓的鋼絲受拉力,使鋼絲也承受了二次彎曲,顯然對鋼絲繩的疲勞損失比一次彎曲大。因此,對有導向輪的鋼絲繩的彎曲半徑要求比沒有導向輪的大,也就是滾筒、天輪等的直徑要大。
鋼絲繩對其支撐的圓周的圍抱角越大,鋼絲繩在圓周(孤)上的內、外圓的運行長度差就越大,鋼絲繩的疲勞損失也越大,所以對鋼絲繩的圍抱角大於90°和小於90°要求的彎曲半徑不同。
根據絞車的安裝地點(井上和井下)、使用條件和重要程度,規定不同的天輪、滾筒、摩擦輪和導向輪直徑與鋼絲繩直徑的最小比值。如有導向輪的摩擦提升的直徑比值比無導向輪的大,因為導向輪使鋼絲繩產生二次反向彎曲,比無導向輪的增加了鋼絲繩的疲勞,用增大繩輪直徑的方法來降低鋼絲繩的疲勞程度,可使有、無導向輪的鋼絲繩壽命相當。
對於運行次數少和鋼絲繩圍抱角很小的,由於對鋼絲繩的彎曲疲勞影響很小,所以繩輪與鋼絲繩直徑的比值可以更小,如懸掛水泵、吊盤、管子用的滾筒和天輪,鑿井時運輸物料的絞車滾筒和天輪,傾斜井巷提升絞車的遊動輪,矸石山絞車的壓繩輪以及無極繩絞車的導向滾等,不得小於20倍。