近年來，隨著大型現(xiàn)代化礦井的逐步增多，先進(jìn)設(shè)備的使用也越來越多,為了安全生產(chǎn)，如何正確地使用和維護(hù)就顯得尤為重要。在此，分析摩擦襯墊的失 效形式和產(chǎn)生原因，對摩擦襯墊的使用和維護(hù)有一定的指導(dǎo)意義。
摩擦襯墊的性能參數(shù)
摩擦系數(shù)
摩擦系數(shù)是摩擦襯墊的最重要參數(shù)， 它的大小決定著提升機(jī)的提升能力和運(yùn)行安全和穩(wěn)定。不同的材料，不同的對偶摩擦副，及它們之間的介質(zhì)不同。反映的摩擦系數(shù)也不同，煤礦提升上的摩擦系數(shù)是由鋼絲繩與襯墊構(gòu)成對偶摩擦副在油脂作為介質(zhì)的條件下形成的，因此，提升機(jī)的摩擦系數(shù)也就是由襯墊、鋼絲繩及油脂三者聯(lián)合作用所決定的。
硬度
硬度反映了材料抵抗變形的能力，非金屬材料的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼材，但鋼絲繩與襯墊接觸，發(fā)生變形能吸收鋼絲繩振動、抖動和扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動能，減輕設(shè)備的振動。同時襯墊變形可以增加襯墊與鋼絲繩的接觸面積，增大摩擦力。三角股及近年來開發(fā)的橢圓股鋼絲繩，就是為了增加鋼絲繩與襯墊之間的接觸面積而設(shè)計(jì)的。
抗壓強(qiáng)度
摩擦襯墊的工作狀態(tài)決定著襯墊應(yīng)具有一定的抗壓強(qiáng)度，設(shè)計(jì)規(guī)范指出，提升機(jī)正常工作狀態(tài)下，襯墊承受的最大工作壓強(qiáng)在3MPa以下，考慮到特殊情況，如緊急制動，襯墊承受的工作壓強(qiáng)成倍增加。
抗老化性
橡塑材料存在一個致命的弱點(diǎn)，即老化。材料一旦發(fā)生老化，機(jī)械性能急劇下降，如果不及時更換，會存在重大事故隱患。如聚氨酯正常放置時間兩年后即發(fā)生老化，經(jīng)研究及使用顯示，GDM326材料制作的摩擦襯墊，不管是長期使用還是長期放置，襯墊的性能指標(biāo)幾乎沒有發(fā)生變化， 抗老化性能好。
環(huán)境
環(huán)境如溫度、水、雪、冰、灰塵等，因?yàn)槠涓淖兞艘r墊與摩擦副之間的介質(zhì)狀態(tài)， 對襯墊的摩擦系數(shù)的影響都很大。
摩擦襯墊的失效形式
磨損
磨損分為滑動磨損、粘著磨損和非均勻磨損。
(1) 滑動磨損
鋼絲繩與襯墊發(fā)生相對位移，表面粗糙的鋼絲繩會對襯墊表面拉出痕槽，即襯墊產(chǎn)生滑動磨損。相對位移距離越長，滑動磨損越嚴(yán)重。滑動磨損的產(chǎn)生與材料的摩擦系數(shù)關(guān)系密切。相同條件下，摩擦系數(shù)越高，相對滑動的距離越短，滑動磨損越小。
(2) 粘著磨損
提升機(jī)工作中，鋼絲繩與襯墊頻繁接觸，在交變壓力的作用下，強(qiáng)度高的鋼絲繩，表面會粘著微小的襯墊材料，即襯墊產(chǎn)生粘著磨損。粘著磨損與材料分子間結(jié)合力有關(guān)。如果材料中添加無機(jī)物，就會破壞材料的連貫性，降低分子間結(jié)合力，粘著磨損加劇。如果摩擦襯墊材料的選型，滿足提升機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，滑動磨損和粘著磨損屬正常損耗。
(3)非均勻磨損
繩槽磨損不一致：襯墊使用中，各個繩 槽的工作狀態(tài)應(yīng)該一樣，繩槽的磨損應(yīng)該一致，如果出現(xiàn)某個繩槽磨損與其它有差別，可以判斷出某根鋼絲繩的工作狀況發(fā)生變化，此時應(yīng)對鋼絲繩進(jìn)行調(diào)整，同時也應(yīng)對繩槽進(jìn)行調(diào)整。
繩槽磨偏:整個繩槽呈橢圓型，產(chǎn)生原因是某段鋼絲繩出現(xiàn)異常，要排除鋼絲繩異常，同時對繩槽進(jìn)行調(diào)整。
點(diǎn)蝕剝落
設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，襯墊承受的壓強(qiáng)在 3MPa以下，此壓強(qiáng)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于襯墊的抗壓強(qiáng)度，不會對襯墊造成損壞。鋼絲繩與襯墊之間存在油脂介質(zhì)，介質(zhì)中混有煤灰等其它硬質(zhì)點(diǎn)，這些硬質(zhì)點(diǎn)在合適的條件下會嵌入襯墊，在襯墊表面形成凹坑， 凹坑在隨后質(zhì)點(diǎn)的多次作用下會擴(kuò)大，隨后油脂進(jìn)入凹坑，此時凹坑中的油脂產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)，當(dāng)壓強(qiáng)大于材料的承受能力，就會在材料的薄弱處，即凹坑的邊緣產(chǎn)生裂紋。多次作用，裂紋擴(kuò)展，最后發(fā)生剝落，也就是凹坑變大變深，最終連成一片，同時下一個循環(huán)開始進(jìn)行，并且循環(huán)速度加快，時間縮短。材料的彈性和韌性決定著點(diǎn)蝕剝落的快慢，彈性好的材料，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)壓入外力去除后，凹坑很快恢復(fù)，也就是說，凹坑形成，質(zhì)點(diǎn)作用的次數(shù)要多；韌性好的材料，裂紋擴(kuò)展的速度慢。
因此，類材料，硬度高，抗疲勞性能差， 使用效果差。點(diǎn)蝕剝落對襯墊的損害很大，是襯墊早期失效的主要原因，一旦發(fā)生，不僅加快了繩槽材料的損失，成繩槽底部一定深度的材料性能急劇下降，此種現(xiàn)象應(yīng)盡量避免。一旦發(fā)生，應(yīng)盡早去除鋼絲繩與襯墊表面之間的多余油脂和雜質(zhì)。
掉塊
襯墊掉塊通常發(fā)生在繩槽邊緣，產(chǎn)生的原因主要有兩種，一種原因是材料發(fā)生老化；另一種原因是材料受到較大的交變應(yīng)力。
第一種情況，由于材料性能已發(fā)生根本變化，襯墊的繼續(xù)使用存在著很大的危險，應(yīng)立即更換。
第二種情況，交變應(yīng)力的產(chǎn)生，是因?yàn)槔K槽直徑和鋼絲繩直徑不匹配造成的。當(dāng)鋼絲繩直徑大于繩槽直徑，鋼絲繩進(jìn)入繩槽時，首先擠壓繩槽側(cè)面，尤其是繩槽尖角處受到的擠壓力最大，并緊緊裹住鋼絲繩，鋼絲繩離開繩槽，尖角處受到往外的拉力，同時擠壓力消失。多次作用后，材料組織發(fā)生疲勞，當(dāng)組織結(jié)構(gòu)力小于外部施加的擠壓力時，尖角處產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展，然后斷裂。鋼絲繩直徑與繩槽直徑相當(dāng)，繩槽深度大于鋼絲繩半徑時，鋼絲繩進(jìn)入繩槽后，襯墊在壓力的作用下，繩槽發(fā)生變形，開口處的距離應(yīng)小于鋼絲繩直徑，鋼絲繩離開繩槽，會對繩槽尖角產(chǎn)生一定的沖擊力，循環(huán)作用，也會產(chǎn)生掉塊。
設(shè)備平衡調(diào)節(jié)不好，提升機(jī)運(yùn)行時會引起鋼絲繩的抖動或振動。抖動和振動所產(chǎn)生的動能，長期作用于襯墊上，也會造成襯墊槽邊緣薄弱處掉邊。但此種情況的掉塊，隨鋼絲繩的抖動程度而發(fā)生變化，各槽掉塊的大小不一樣，也可能某圈繩槽掉塊。
襯墊掉塊一旦發(fā)生，首先應(yīng)判斷是什么原因造成的，如果全部襯墊均勻掉塊， 首先應(yīng)從材料方面分析；如果發(fā)生非均勻掉塊，機(jī)械原因應(yīng)占主導(dǎo)。鋼絲繩的機(jī)械作用而引起的掉塊，通常情況下并不影響襯墊的整體質(zhì)量，可以繼續(xù)使用；如果是老化引起的掉塊，必須立即更換。
