国信美达解析影响衬垫摩擦因数的主要因素

主要影响因素

衬垫的摩擦因数实际上指的是衬垫与钢丝绳组成摩擦副之间的摩擦因数，由于摩擦衬垫与钢丝绳都是弹性体，而弹性体之间的摩擦因数变化规律与刚性体之间的摩擦因数变化规律不同。从摩擦学原理来讲，一般认为摩擦力主要来源于摩擦副的黏着分量与犁切分量。衬垫的摩擦因数是黏着效应、犁沟效应等多种因素综合作用的结果。在实际提升过程中，摩擦因数与接触表面状态、衬垫比压、蠕动速度、接触界面温度等因素有关。

(1) 表面状态 摩擦衬垫的表面状态有干燥、淋水或附有油脂等。正常工况下，摩擦衬垫的表面一般不是单一状态，而是混合多种状态。造成这一现象的原因是：钢丝绳所处的环境比较复杂，其表面会有油脂，同时也受井筒中的水汽影响，还会被煤粉、矿粉等污染，而使其粘附在钢丝绳油脂上。在不同的表面状态下，摩擦衬垫的摩擦因数不同。

(2) 衬垫比压 在工作状态下，摩擦衬垫受到钢丝绳的压力，该压力在钢丝绳围包弧内是不均匀的，且因摩擦衬垫所处位置的不同而有较大差别。根据相关标准规定，正常使用工况下，衬垫比压一般不超过2 MPa。

(3) 蠕动速度 理论情况下，摩擦衬垫与钢丝绳之间是不允许发生相对滑动的，如果发生滑动，即摩擦副失效，容易发生安全事故；但是摩擦衬垫和钢丝绳都是弹性体，其相互间必定存在一定的蠕动，且蠕动速度随钢丝绳弹性、钢丝绳规格、提升速度、钢丝绳张力差的不同而有所不同。当蠕动速度增加时，摩擦因数增加。

(4) 接触界面温度 摩擦衬垫一般安装在提升机房内，与其相关的钢丝绳有室内段、露天段、井筒段，钢丝绳所处的环境比较复杂，各段温度变化较大，与摩擦衬垫接触时，在一定程度上会影响摩擦性能。

摩擦衬垫摩擦因数的检测

GB/T 10599—2010《多绳摩擦式提升机》中 4.2.1.4要求每台产品的摩擦衬垫摩擦因数不应小于 0.25。JB/T 10347—2015《摩擦式提升机 摩擦衬垫》中4.1 要求：“摩擦因数许用值不应低于使用该摩擦衬垫的提升系统所要求的摩擦因数值，并且最低不应低于0.25”。摩擦衬垫摩擦因数的测试方法可分为现场测试和实验室测试两种。

现场测试是利用提升机或者模拟提升机，在一定负荷条件下，人为地制造滑动，通过检测钢丝绳与衬垫发生相对滑动的临界状态时两侧的钢丝绳张力，用欧拉公式计算摩擦因数。实验室测试是使用特制的试验设备或试验台，在规定的试验条件下进行测试，人为地造成钢丝绳与衬垫的相对滑动，分别测量衬垫所受到的正压力以及滑动时产生的摩擦力，用经典的摩擦学公式计算出摩擦因数。

现场测试费时费力，难度大，测试费用高，但测试结果真实可靠，常用于新研发摩擦衬垫进行现场验证；实验室测试简便易行，难度小，测试费用低，但由于这种测试方法有一定的近似性，其结果不能直接应用，需要进一步地分析和计算，常用于摩擦衬垫产品的出厂检验。

AQ 1036—2007《煤矿用多绳摩擦式提升机安全检验规范》中 6.1.10 要求“摩擦衬垫的摩擦因数 µ ≥0.20 时，每台提升机的衬垫都应做抽样检验”。抽样检验通常采用实验室测试法对摩擦衬垫的摩擦因数、磨损率、硬度这几项参数进行测试，试验条件和方法按 JB/T 10347—2015 中规定执行。