Principles of X-Ray Non-Destructive Testing for Steel Wire Ropes in Conveyer Belt

The principles of X-ray Non-destructive testing (NDT) for steel wire ropes buried in conveyer belt is described in the paper. The mathematical model for calculating the effective cross section of wire ropes has been developed. The test data on steel wire rope samples of various types are presented,which have been compared with the National Standard. And this calculation model for the effective cross section is very important to the prediction system for transverse failure of conveyer belt.

钢丝绳芯传送带损伤的漏磁检测

钢丝绳芯传送带是用于输送物料的高强度传送带,广泛应用于采矿、建筑、冶金等领域,其在长时间运行后,内部钢丝绳会出现断丝、磨损等缺陷,影响生产安全。基于漏磁检测技术开展了钢丝绳芯传送带的损伤检测,首先建立了含有不同类型和不同截面积损伤的传送带漏磁检测有限元模型,分析了缺陷漏磁场空间分布特性和变化规律,然后在实验室条件下开展传送带漏磁检测试验,采用滑动平均降噪与小波降噪相结合的方法对检测信号进行降噪处理,降噪后的信号能够清晰地显示出缺陷损伤严重程度。仿真和试验结果表明,漏磁检测技术能够检测出钢丝绳芯传送带中不同类型和不同截面积的损伤,能够为传送带使用和维护提供决策依据。

钢丝绳芯输送带接头强度与预成型芯胶技术研究

钢丝绳芯输送带是带式输送机的牵引和运载构件,接头破坏是引起钢丝绳芯输送带故障的主要原因。为了提高输送带的接头强度和接头硫化效率,基于现有接头硫化工艺,提出了一种预成型芯胶敷设技术,以ST1600型钢丝绳芯输送带接头为研究对象,对该技术的应用进行了理论分析和试验研究。首先,建立输送带接头力学模型并进行受力分析,通过ANSYS Workbench软件研究钢丝绳水平、垂直间距不均匀性对接头强度的影响,然后,提出预成型芯胶敷设方法,通过芯胶流固耦合分析对比了填充式芯胶与三角形、梯形和半圆形芯胶凹槽对限制钢丝绳偏移的作用效果。最后,通过接头预成型芯胶硫化试验研究了该技术对输送带胶体粘合强度、接头硫化效率以及接头强度的影响。研究表明:输送带接头处钢丝绳的受力与其纵向位移有关,由于传统接头硫化作业中无法实现钢丝绳的均匀分布从而引起钢丝绳受力不均,影响接头强度,而钢丝绳水平间距相较垂直间距的变化对钢丝绳等效应力的影响尤为显著,更易引起接头钢丝绳的破坏。预成型芯胶敷设技术能够有效减少钢丝绳的偏移量,其中半圆形芯胶凹槽效果最优,水平方向减少70%,垂直方向减少86.9%。在相同硫化条件下,与填充式芯胶相比,三角形、梯形和半圆形芯胶凹槽硫化后的粘合强度分别提升了1.91%、−3.51%、2.48%,半圆形芯胶与钢丝绳结合度最好;采用半圆形芯胶凹槽的预成型芯胶技术敷设钢丝绳可减少70%作业时间,硫化后的输送带接头强度提高5.74%。研究结果可为钢丝绳芯接头硫化工艺的改进提供理论和实践指导。

煤矿用钢网芯阻燃输送带的研制及性能

针对目前常见的煤矿用输送带存在的主要缺点研制了一种新型钢网芯阻燃输送带,研究了该输送带的纵向拉伸强度、黏合强度、表面电阻及阻燃性能。结果表明,所研制的钢网芯阻燃输送带的平均纵向拉伸强度为1214 N/mm;输送带工作面的平均黏合强度为13.5 kN/m,非工作面的平均黏合强度为11.4 kN/m;输送带工作面的平均表面电阻为3.3×10^(6)Ω,非工作面的平均表面电阻为4.8×10^(6)Ω;含完整覆盖层输送带的平均有焰燃烧时间和平均无焰燃烧时间均不长于3.0 s,剥去覆盖层输送带的平均有焰燃烧时间和平均无焰燃烧时间均不长于5.0 s。所研制输送带的各项指标均满足现行主要行业标准的相关规定。

胶带巷钢丝绳芯带式输送机断带分析与预防探讨

为有效解决矿用钢丝绳芯带式输送机胶带断裂问题,以晋圣亿欣煤业2号煤配采工程Ⅱ一盘区胶带斜巷为研究对象,在阐述其主斜井ST/S1250型钢丝绳芯带式输送机性能参数及运行现状的基础上,对钢丝绳芯胶带断裂的原因展开深入分析,并依托运行实践提出防断带策略,可为钢丝绳芯带式输送机在煤矿生产中的推广应用提供借鉴参考.

钢丝绳芯输送带接头强度控制理论研究

为保证钢丝绳芯输送带硫化接头强度,需做好断带事故预防和预警。基于“钢丝绳-橡胶”黏合理论,在建立钢丝绳芯输送带接头理想模型的基础上,采用理论计算和事故案例对比分析法,研究了接头形式、结构、工艺对接头强度的影响机理。研究表明,有效黏合长度比、钢丝绳-橡胶的黏合强度是保证接头强度的根本要素,钢丝绳芯大面积抽动是断带事故的重要表征。

长寿命与环保港口钢丝绳制造相关问题研究

港口面临的环保压力越来越大,对钢丝绳的质量要求也越来越高。通过采用压实股组绳、钢丝绳内置含油纤维绳、钢芯聚合物包覆、增加外层绳股数、优化钢芯结构、精细结构参数设计与严格控制生产过程等措施以响应港口对钢丝绳的长寿命要求,通过使用高质量润滑油脂、重视润滑油脂对使用环境的适应性与实施润滑工艺标准化等措施以稳定钢丝绳润滑质量,最大限度满足港口减少海洋环境污染与实施清洁文明生产的需要。

基于人工智能的钢丝绳芯输送带断丝检测技术研究

针对钢丝绳芯输送带传统断丝断丝监测方法效率较低、工人劳动强度大、检测准确度较低等问题,通过分析钢丝绳芯输送带内的钢丝绳结构,提出了一种基于人工智能的钢丝绳芯输送带断丝检测方法,利用神经网络算法提取胶带内钢丝绳断丝特征,实现了定量准确识别。以含有不同类型断丝缺陷的619钢丝绳的胶带为试验对象,利用断丝检测技术进行断丝检测,结果表明,完成长度为2 m的胶带检测仅需3.8 s,对于表面断丝较多的钢丝绳,反馈得到的信号变化率强度较大,最大值为0.498。本次研究取得了满意的实验结果,验证了方案设计的合理性。

ISO 4345《钢丝绳纤维芯规范》国际标准修订解读

现行的ISO 4345《钢丝绳纤维芯规范》国际标准制定于1988年,至今已有三十多年,许多技术指标已不能适应目前的产品需求。南通市产品质量监督检验所牵头了该标准的修订工作。本文回顾总结了该标准的修订背景、编制过程以及新老标准的变化情况。

矿井钢丝绳芯皮带输送机快速更换胶带工艺实践

钢丝绳芯皮带输送机作为运输煤炭的主要运输设备,容易出现跑偏撕裂和钢芯损伤撕裂等故障,影响矿井的正常生产。郭二庄矿二水平强力皮带使用时间较长,接口出现钢丝绳抽动,跑偏、磨损等,采用传统的皮带更换用时长、用工多,存在安全隐患。为此在现场调研的基础上,采用井下硫化连接的方式,通过对牵引夹板、固定夹板、旋转手轮式夹板等进行改进,实现了钢丝绳芯皮带输送机的快速更换,取得了较好的经济和社会效益,为类似条件下的皮带更换提供经验参考。

带式输送机输送带钢丝绳芯安全影响因素的研究

带式输送机在进行物料输送中多采用钢丝绳芯输送带,在长期的使用过程中,容易产生钢丝绳芯抽出断带的危险,造成安全事故。针对输送带使用的钢丝绳芯的安全使用性能,采用有限元分析的方式对不同的影响因素作用进行分析,建立了输送带分析的有限元模型,并对钢丝绳长度、钢丝绳直径和橡胶层厚度三种影响因素的作用进行分析,从而为带式输送机输送带的安全使用提供参考。

搭接长度对钢丝绳芯输送带接头承载能力影响的数值模拟

输送带接头区域钢丝绳的抽出力是衡量接头承载能力的重要指标。目前针对钢丝绳芯输送带接头的研究主要集中在接头的结构参数、硫化工艺及胶料的粘合性能,并没有指出搭接长度对接头承载能力的影响。为研究搭接长度对钢丝绳芯输送带接头承载能力的影响,以st1250型钢丝绳芯输送带为研究对象,取输送带接头处单根钢丝绳部分建立接头模型,采用双线型内聚力模型模拟钢丝绳与橡胶的胶接状态,并通过切向拉剪试验与法向拉伸试验获得模型参数。将双线型内聚力模型与钢丝绳-橡胶接触界面相结合,对接头单根钢丝绳从橡胶中脱粘抽出的损伤演化过程进行仿真分析,发现接头损伤演化过程分为线性加载、损伤萌生、损伤扩展与完全失效4个阶段,且接头损伤失效曲线与双线型内聚力模型牵引力-位移曲线具有较好的一致性,验证了双线型内聚力模型可较好地模拟钢丝绳芯输送带接头损伤失效过程。对不同搭接长度的接头模型进行了仿真,得出搭接长度为350~750 mm时,随着搭接长度增大,接头刚度总体呈非线性增大,接头橡胶所受最大剪应力呈递减趋势,从而确定了接头搭接长度范围应控制在350~750 mm。对不同钢丝绳直径下搭接长度对接头承载能力的影响进行了仿真,结果表明:钢丝绳抽出力随搭接长度增大总体呈非线性递增;钢丝绳直径越大,接头钢丝绳抽出力随搭接长度增大的涨幅越大。拟合得到了不同钢丝绳直径下接头搭接长度与单根钢丝绳抽出力之间的函数关系,为不同承载能力要求下接头搭接长度的合理化选择提供了理论依据。

矿用钢丝绳芯输送带智能无损探伤监测系统研究

针对煤矿钢丝绳芯输送带采用人工巡检效率低、准确度差的问题,研发了一种基于X射线和激光三维重构技术的矿用钢丝绳芯输送带智能无损探伤监测系统,该系统通过卷积神经网络、点云数据三维重构和数据调度算法进行数据分析处理,实现了对钢丝绳芯输送带内部及外部的失效特征检测预警、外部磨损区域的框选面积及磨损体积计算和钢丝绳芯断丝、抽头、扭曲、接头长度变化等失效特征故障诊断功能,经过实验验证,系统对输送带表面损伤识别分辨率小于1.5 mm×1.5 mm,磨损区域识别面积精度小于1 mm2,鼓包识别体积精度小于1.5 mm3,对输送带断绳(丝)、鼓包和接头抽动位移3类损毁失效识别正确率约为98%。该系统根据钢丝绳芯输送带数字化检测数据分析,可准确判断输送带的故障点并发出预警,有效保障输送带安全使用。

用于钢丝绳芯输送带制样的高射水刀切割机研制

目前钢丝绳芯矿用输送带检测试样的制备较繁琐,主要靠人工制样,存在尺寸偏差、外形不稳定的瑕疵,给检测结果带来误差。本文用高射水刀进行钢丝绳芯输送带制样,结合检测标准对样品的尺寸及规格要求,研制了自动制样的高射水刀切割机。结果表明:通过五轴切割平台和样本训练修正后的斜度模型解决了钢丝绳切割面不垂直的问题。防飞溅平台设计减少了切割产生的有害物质,避免了对制样人员造成的伤害。

1×19-7×7-6.60 mm高性能输送带用钢丝绳研制

根据客户技术要求研制了1×19-7×7-6.60 mm输送带用钢丝绳,钢丝绳捻距倍数为8,外层股捻距倍数为15,钢丝绳开放系数为1.55,再根据股绳结构特点计算确定股径和钢丝直径,合绳时外层股变形率控制为80%~90%。通过精准设计和严格工艺控制,生产的成品钢丝绳实测破断拉力达到45.6 kN,2%~22%最小破断拉力下的实测伸长率为0.37%,橡胶黏合试验检测结果显示:钢丝绳橡胶渗透性符合要求,黏合强度比要求高70%,附胶率达到90%。1×19-7×7与6×19-WSC结构钢丝绳相比,具有橡胶渗透性优良、附胶率好、破断拉力高和伸长率小等优点,适合高品质输送带的使用。

长距离钢丝绳芯带式输送机换带工艺研究

云泉煤业长距离钢丝绳芯胶带输送机换带时间影响运煤系统工作,针对这一情况进行了对带式输送机换带工艺优化改进,对换带工艺关键技术计算分析。实践应用效果表明:换带工艺效果理想,降低了工人劳动强度和作业时间,创造经济效益480万元。

矿用钢丝绳芯输送带智能探伤检测装置设计

针对钢丝绳芯输送带日常检修存在准确度低的问题,提出了基于激光和X射线的钢丝绳芯输送带智能探伤检测方案,通过制作智能探伤检测装置进行实验验证。结果表明,该装置可以准确识别输送带外部磨损、鼓包、撕边和内部断丝、抽头位移、鼓包等异常状况,识别准确率≥98%,可有效避免输送带事故,保障煤矿安全生产。

长距离大倾角带式输送机方案设计及应用

介绍了长距离大倾角带式输送机常规布置方案存在的问题,引入了HHE新型钢丝绳芯输送带和中间驱动技术,并在工程实例中得到实施和验证,为长距离大倾角带式输送机的设计提供了一个范例。

预应力钢丝绳加固RC框架节点抗震性能试验研究

针对目前RC框架节点抗震加固方法存在的问题,提出一种新型预应力钢丝绳加固RC框架节点加固技术。为验证该节点加固技术的有效性,开展7个加固试件及2个对比试件在水平低周往复荷载作用下的抗震性能试验。重点研究钢丝绳加固量、预应力度、聚合物砂浆面层设置和搭接锚固位置等对加固节点抗震性能的影响,对各试件的破坏形态、滞回特性和变形特征等抗震性能指标进行分析。试验结果表明:预应力钢丝绳能有效抑制节点核心区裂缝的开展,提高节点核心区抗剪承载能力,实现破坏位置转移和破坏形态改变,加固试件的破坏形态由对比试件的节点剪切破坏转变为梁端弯曲破坏。加固后试件的初始刚度无明显变化,试件承载能力、耗能能力和延性等抗震性能指标均明显提高。试验过程中所有加固试件钢丝绳均未出现锚固失效,锚固位置对承载力无明显影响,表明该锚固方式是可行有效的。研究成果可为大量既有RC框架节点的抗震加固提供技术支持。

钢丝绳芯橡胶输送带广义本构模型建立与实验验证

从钢丝绳芯橡胶输送带所具有的钢丝绳和橡胶双重物理特性出发,通过将钢丝绳芯和橡胶覆盖层本构模型的组合来获得输送带整体的本构模型。采用Kelvin模型描述钢丝绳芯的本构模型,采用标准固体模型描述覆盖层橡胶的本构模型,通过将一个标准固体模型与多个Kelvin模型进行并联叠加组合推导了简谐应变下输送带的应力表达式,构建了输送带的广义本构数学模型。分别对钢丝绳芯和橡胶基体进行了动应变加载实验,获取了两者的本构模型参数,再利用广义本构模型对输送带的粘弹性力学特性进行预测。最后对输送带进行了动应变加载实验,并将实验结果与广义本构模型计算结果进行了对比。结果表明,通过计算钢丝绳芯的本构模型参数、覆盖层橡胶的本构模型参数及钢丝绳与橡胶覆盖层的体积比,能够较为准确的描述输送带的粘弹性力学行为,所建立的广义本构模型具有较高的精度。