鋼絲繩的磨損與維修

1、一、鋼絲繩的磨損規(guī)律1. 磨損 外部磨損：鋼絲繩外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等表面接觸引起的磨損屬于外部磨損。在外部磨損后繩徑將變細，外周表面的細鋼絲被磨平，鋼絲截面積減小，鋼絲繩的破斷載荷也相應(yīng)下降。單周磨損較全周磨損更為惡劣，應(yīng)盡可能使單周磨損成為全周均勻磨損。 變形磨損：由于振動、碰撞造成的鋼絲繩表面局部磨損為變形磨損。如卷筒表面的鋼絲繩受到其他物體的撞擊，起重機起升鋼絲繩相互打纏，或因滑輪與卷筒中心偏斜而產(chǎn)生的咬繩現(xiàn)象，都會使其產(chǎn)生變形磨損。如把磨損后的表面細鋼絲剖開后看，因變形磨損和外部磨損產(chǎn)生的局部擠壓，使鋼絲橫斷面在擠壓處向兩旁伸展呈翅形，鋼絲寬度擴展雖使鋼絲繩截面積減小不多，但局

2、部受擠壓處的鋼絲表面材質(zhì)硬化了，極易斷絲。 內(nèi)部磨損：鋼絲繩經(jīng)過卷筒或滑輪時所承受的全部負荷壓在其一側(cè)，各根細鋼絲曲率半徑不同，彎曲使其內(nèi)部各根細鋼絲產(chǎn)生相互作用力和滑移，股與股之間接觸應(yīng)力增加，相鄰股間的鋼絲會出現(xiàn)局部壓痕深坑。當反復循環(huán)拉伸、彎曲時，在深坑處則產(chǎn)生應(yīng)力集中而被折斷，即為內(nèi)部磨損。為減少表面受壓磨損，采用線接觸鋼絲繩比采用點接觸的有利，采用面接觸鋼絲繩比采用線接觸的更有利。此外，鋼絲繩的彎曲程度、運動速度，對鋼絲繩內(nèi)部磨損均有影響。2. 疲勞 彎曲疲勞：鋼絲繩重復通過滑輪或卷筒時，撓上撓下無數(shù)次的彎曲容易使鋼絲產(chǎn)生疲勞，韌性下降，最終導致斷絲，一般出現(xiàn)在繩股的彎曲程度最厲害的

3、一側(cè)外層鋼絲上。通常情況下，疲勞斷絲的出現(xiàn)意昧著鋼絲繩已接近使用后期。 拉伸、扭曲和振動引起的疲勞：起重機在啟動和制動的始末，捆扎鋼絲繩在承受載荷的前后，變化的拉伸應(yīng)力會引起其疲勞。此外，鋼絲繩經(jīng)常受到扭曲和振動也是產(chǎn)生疲勞的原因。疲勞損傷原理是，在變應(yīng)力作用下，細鋼絲表面先滑移形成初始裂紋，裂紋在切應(yīng)力的作用下反復塑性變形，使裂紋擴展直至斷裂。斷裂多半出現(xiàn)在表層鋼絲上，一般斷口平齊。防止疲勞損傷的途徑：條件許可時，盡可能使卷筒和滑輪的直徑加大；在安排滑輪布局時，盡量避免使鋼絲繩反向彎曲(試驗表明，反向彎曲的損壞程度約為同向彎曲的2倍)。3. 銹蝕日曬雨淋、有害氣體等惡劣環(huán)境均會使鋼絲繩腐蝕，

4、使其表面出現(xiàn)很多圓形腐蝕坑并逐漸加深，成為應(yīng)力集中點、疲勞裂紋的源泉。與此同時，腐蝕使鋼絲繩截面積減小、彈性和承受沖擊的能力降低。防止銹蝕的方法，一是勤涂油，尤其是經(jīng)常使用的鋼絲繩。新鋼絲繩麻芯一般含有12%15%的油脂，而報廢的在其損耗最大的部位僅含2.4%的油脂，即使沒有經(jīng)過滑輪的繩端也仍含有12.7%14.5%的油脂試驗表明，涂油鋼絲繩在試驗后期發(fā)生的斷絲約為不涂油的一半。鋼絲繩最初的含油量只能維持其壽命的40%，其后若不加油則斷絲會急劇增加。二是對使用環(huán)境惡劣、相對運動較少的鋼絲繩，可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩，其表面形成的氫氧化鋅或氫氧化鋁薄膜，能有效地防止其腐蝕。4. 變形 外傷：

5、鋼絲緝與其他設(shè)備不正常的接觸容易造成外傷。最明顯的外傷是，鋼絲繩在滑輪里滑槽，在卷筒上跳出擋板，結(jié)果常常使幾十米乃至數(shù)百米的鋼絲繩因為局部軋壞而報廢。防止辦法是，滑輪應(yīng)設(shè)置可靠的防滑槽擋圈，擋圈與滑輪外圈的間隙不大于鋼絲繩直徑的 l/5；卷簡上的鋼絲繩不能松弛太多，以防繩圈跳出擋板在纏緊時軋壞。 壓潰：鋼絲繩在卷筒上卷亂時，相互傾軋，會發(fā)出“軋吱軋吱”的聲響，產(chǎn)生壓潰現(xiàn)象。使其局部迅速出現(xiàn)斷絲與壓扁的痕跡。防止措施是，按設(shè)計規(guī)范選擇滑輪與卷筒的偏角，必要時可在起升機構(gòu)中設(shè)置排繩器或壓繩裝置。 扭結(jié)：鋼絲繩在局部扭曲后產(chǎn)生的永久變形叫做鋼絲繩扭結(jié)。扭曲的方向與其旋向一致的稱為正扭結(jié)，反之稱為負扭

6、結(jié)。普通鋼絲繩帶有自轉(zhuǎn)性，如果繩股的端部不加捆扎便施加張力，則繩股會向倒捻方向旋轉(zhuǎn)，這是造成扭結(jié)的內(nèi)在因素。鋼絲繩扭結(jié)后經(jīng)過多次起吊受載，也只有局部繩芯外露，一般沒有斷絲現(xiàn)象，但試驗表明，鋼絲繩扭結(jié)損傷后強度將顯著降低。正扭結(jié)的強度只有原強度的60%80%，負扭結(jié)的強度還不到原強度的50%，嚴重的強度將降到只有原來的l0%20%。防止措施：在重要的起重設(shè)備上選用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，在其自由端設(shè)置轉(zhuǎn)子(也稱防轉(zhuǎn)裝置)，加強操作人員工作責任心，發(fā)現(xiàn)扭結(jié)跡象立即停止操作，釋放還原。 咬繩：鋼絲繩咬繩損傷常發(fā)生在多層卷繞的起重機卷筒上，雙層卷繞的起重卷筒更甚。 過載：鋼絲繩隨著載荷的增加會有微量伸長，當載荷

7、超過其彈性極限時，就可能斷裂。通常把其承受的靜載荷控制在破斷載荷的1/101/5，叫做安全負荷，即允許承受的額定靜負荷。但鋼絲繩在工作時除了要承受貨物、吊具、自重等靜載荷外，還要承受因加速度和沖擊引起的動載荷、因彎曲引起的附加載荷、因摩擦引起的阻力載荷。由此可見，當除了靜載荷以外的其他載荷增加時，實際的安全系數(shù)就降低了，鋼絲繩往往由此而引起過載。因過載而破斷的鋼絲繩其斷口呈松散狀，6股的鋼絲繩斷口位置大多數(shù)不在一起，繩芯外露，即使不發(fā)生斷裂事故，也會大大地縮短使用壽命。二、鋼絲繩的檢查1. 檢查部位對整條鋼絲繩進行檢查十分困難，但對那些經(jīng)過實踐證明容易損壞的部位必須進行頻繁、仔細檢查，因為一旦

8、這些部位嚴重損壞而不能被及時發(fā)現(xiàn)，將可能產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。在鋼絲繩受到突加負載后，應(yīng)特別對進入和離開滑輪、繩槽的部分鋼絲繩進行仔細檢查。對于插接起來使用的鋼絲繩，由于插接部位不可能像正常捻制部位那樣規(guī)則，將直接影響其與輪槽的良好接觸，使其成為最容易產(chǎn)生斷絲的部位。2. 外部檢查檢查鋼絲繩直徑可反映出鋼絲繩直徑的變化速度、是否承受過較大的沖擊載荷，捻制時股繩張力是否均勻一致，繩芯對股繩是否保持了足夠的支撐能力。鋼絲繩的磨損檢查，可反映其與輪槽的接觸狀況，在無法隨時進行性能試驗的情況下，據(jù)鋼絲磨損程度可推測其實際承載能力。鋼絲繩投入使用即會出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，尤其使用后期斷絲狀況發(fā)展速度會迅速上升。因?qū)?/p>

9、鋼絲繩不可能一旦出現(xiàn)斷絲即停止使用(新鋼絲繩更不允許)，故應(yīng)進行斷絲檢查，尤其是對一個捻距內(nèi)斷絲狀況的檢查，不僅可以推測其繼續(xù)承載的能力，而且據(jù)斷絲根數(shù)的發(fā)展速度，還可間接地預(yù)測其疲勞壽命。潤滑不僅能對鋼絲繩在運輸和存儲期間起到防腐作用，而且還能使其減少使用中鋼絲之間、股繩之間和鋼絲繩與輪槽之間的摩擦。3. 內(nèi)部檢查鋼絲繩內(nèi)部損壞隱蔽性大，檢查更困難，為保證其安全使用，必須在適當部位進行內(nèi)部檢查。方法為：將兩個夾鉗相隔100200mm夾在鋼絲繩上，反方向轉(zhuǎn)動，股繩間便會出現(xiàn)間隙。操作時須十分小心，以免造成其永久變形(結(jié)構(gòu)被破壞)。檢查內(nèi)容：當小縫隙出現(xiàn)后，用改錐之類的探針撥動股繩并把妨礙視線的

10、油脂或其他異物撥開，仔細檢查內(nèi)部的潤滑、銹蝕和鋼絲間的磨痕等情況。檢查斷絲時要特別認真，因鋼絲斷頭一般不會翹起，不易被發(fā)現(xiàn)。檢查完后，稍用力轉(zhuǎn)回夾鉗，以使股繩完全恢復到原來位置。如果上述操作正確，鋼絲繩就不會變形。4. 其他檢查除對鋼絲繩進行檢查外，還必須對與其匹配的輪槽表面磨損情況、輪槽幾何尺寸及轉(zhuǎn)動靈活性進行檢查，以保證其始終接觸良好，運行摩擦阻力最小。三、鋼絲繩的報廢鋼絲繩的報廢標準：鋼絲繩的各種損壞一般都要表現(xiàn)在斷絲上，斷絲的數(shù)目往往是判斷其是否報廢的重要依據(jù)。斷絲的原因有拉斷、扭轉(zhuǎn)、疲勞、磨損和銹蝕等。在檢查斷絲數(shù)時，還應(yīng)綜合考慮斷絲的部位、局部聚集程度和斷絲的增長趨勢，以及該鋼絲繩是否用于危險品作業(yè)等因素。鋼絲繩在任何一段節(jié)距(指每股鋼絲繩纏繞一周的軸向距離)內(nèi)的斷絲數(shù)若達到表1的數(shù)值，即應(yīng)報廢。如果鋼絲繩銹蝕或磨損，應(yīng)將表1的斷絲數(shù)按表2內(nèi)系數(shù)折減，并按折減后的斷絲數(shù)作為判斷是否報廢的依據(jù)。繩端部及其附近出現(xiàn)斷絲，如果繩長允許，即使數(shù)量少，也應(yīng)將斷絲部位切去重新安裝，否則應(yīng)報廢；斷絲的局部聚集程度高，例如聚集在小于一個節(jié)距的繩長內(nèi)，或集中在任一繩股里，即使斷絲數(shù)比報廢標準規(guī)定的數(shù)量少，也應(yīng)予以報廢；對斷絲的增長趨勢，應(yīng)給予充分注意，須加強檢查并記錄斷絲增長情況，辨明規(guī)律，確定報廢日期；當鋼絲繩某一繩股整股斷裂，則不管什么原因、發(fā)生在什么部位，都應(yīng)立即報廢。吊運