起重机钢丝绳的使用维护

起重机钢丝绳的使用维护

摘要：钢丝绳的安全性是人们十分关心的问题，因钢丝绳的安全性发生的事故时有发生，所以对于认识起重机钢丝绳的失效研究以及如何使用和维护钢丝绳就显得十分重要。钢丝绳是起重机械的重要零部件之一，探讨提高起重机用钢丝绳使用与维护水平的方法，可以不断提高企业生产安全。

关键词起重机；钢丝绳；使用；维护

钢丝绳是起重机械的重要零部件之一，具有强度高、弹性好、能承受冲击、过载能力强、在工作中不会突然断裂等特点被广泛应用于起重机械、起重运输、吊挂物品、捆绑作业及缆索起重机械与架空索道的承载索和索引索上，用作起升绳、变幅绳、吊装绳、牵引绳等。无论哪一种用途的钢丝绳，如果在工作中不能正确使用与维护，都有可能在使用过程中发生钢丝绳损伤或断裂，从而达不到它的预期寿命，易发生伤亡事故。那么如何才能合理使用与维护钢丝绳，确保使用起重机的企业安全生产，杜绝事故发生就非常重要了。

1 钢丝绳的结构型式分类

1）按捻绕方式划分。钢丝绳可分为同向捻钢丝绳（也称顺绕钢丝绳）和交互捻钢丝绳（也称交绕钢丝绳）。顺绕绳即绳与股的捻向方向相同，其挠性与耐磨性能好，但由于有强烈的扭转趋势，容易打结。当在单根钢丝绳上悬吊货物时，货物会随钢丝绳松散的方向扭转，故通常用于小车的牵引绳，不宜用于提升绳。交绕钢丝绳由于绳与股的扭转趋势相反，互相抵消，没有扭转打结的趋势，在起吊货物时不会扭转和松散，所以广泛使用在起重机械上。

2）按断面结构划分。钢丝绳可分为普通型钢丝绳和复合型钢丝绳。普通型钢丝绳由直径相同的钢丝捻绕组成。由于相邻各层钢丝的捻距不同，各层钢丝互相交叉，形成点接触。点接触钢丝绳在受载时，钢丝间的接触压力大，增大了横向压力，造成二次弯曲，容易磨损、疲劳、变形、断丝等。点接触虽然寿命短，但工艺简单，制造方便，常用于起重吊装和捆扎。复合型钢丝绳的钢丝直径不同，股中相邻层钢丝之间形成线接触，线接触钢丝绳受载时，钢丝的接触应力较小，无二次弯曲，故其有承载力高、挠性好、耐疲劳、耐磨损、抗挤压等优点，其使用寿命比点接触钢丝绳提高1. 5-2倍。因此在起重机械的工作中优先采用。

2 钢丝绳的合理选型

钢丝绳的合理选型就要从的质量说起。钢丝的质量是决定性因素，若钢丝材质质量不能保证，必然要降低钢丝绳的使用寿命。钢丝绳用的钢丝通常采用含碳量为

0.5%-0.8%、直径为6mm的优质碳素圆钢经过多次冷拔、热处理得到高强度丝，钢丝绳的钢丝强度按国家标准规定分为五级，分别用在不同用途的起吊上。起重机用钢丝绳抗拉强度一般为1470、1570、1670、1770、1870Mpa。如果钢丝的含碳量偏高或含硫量偏高，就会使钢丝的脆性增大，钢丝经过反复弯折即可断丝，造成钢丝绳使用寿命缩短。另外钢丝生产工艺、技术水平对钢丝质量也起到决定性作用。钢丝的生产工艺包括：盘条或半成品钢丝的表面清理、中间及最终处理、钢丝冷拔和钢丝镀层等。其中任何一个环节不合理都会直接影响到钢丝的质量。通常选购正规厂家的钢丝绳可保证钢丝绳达到使用寿命。

3 按规范缠绕使用钢丝绳

钢丝绳外观给人感觉比较结实，其实并不总是如此，使用起来应格外注意。国外钢丝绳生产企业一再提示，钢丝绳本身如同一台复杂的机器，搬运和使用要特别仔细，如多层股抗旋转钢丝绳放绳不规范或使用过程中突然加载，都会出现起灯笼或内层绳外溢现象，集装箱钢丝绳也是如此。进行钢丝绳装绳作业时，一定要使钢丝绳按照滚动（转动）的方式放出，正确放绳。另外，当把钢丝绳从绳轮引入穿绳系统时，钢丝绳在绳轮和滑轮（卷筒）间正确的运行路线应呈“L”形而不是“S”形，以尽可能避免因为放（换）绳方法不当而给钢丝绳附加较大的内应力。起重机钢丝绳通常是数根同时使用，为保持数根钢丝绳受力尽可能均匀，除不要把新、旧钢丝绳同时使用外，还应注意钢丝绳工艺参数的一致性。新、旧钢丝绳弹性伸长性能不同，同时使用时，伸长性能差的旧绳容易过载，而不同捻制工艺参数新钢丝绳同时使用，由于捻制工艺参数不同，受力后的伸长也不会完全一致，受力不均匀现象同样会发生，这将影响起重机吊装的平稳性，需要增加调绳作业。

4 注重钢丝绳的润滑养护

钢丝绳制造过程中的润滑，主要为运输、贮存起防腐作用，在一定程度上能通过减少钢丝绳钢丝间的摩擦来延长使用寿命，并提高与匹配滑轮（卷筒）的使用寿命。为获得最佳使用性能，钢丝绳将依赖使用期间的维护润滑，尽管钢丝绳在制造过程中已进行预润滑，但只能保持其正常使用时间的40%左右。实际随着钢丝绳使用时间的增加，先期附着油脂会在温度、时间作用下分解，同时钢丝绳通过设备时油脂也会被部分黏附，这些都会引起含油量减少。同时吸附尘埃与油脂混合也会降低油脂的润滑性，所以在使

用过程中对钢丝绳适时、适当地补充润滑十分重要，如不及时补充，则钢丝间摩擦增加，钢丝绳变硬，容易断丝。对钢丝绳的维护润滑应根据润滑油缺失情况进行。首先，不能等出厂润滑油基本失去后再进行。如果过长时间没有加油，将会由于内部油源枯竭而致使外面加注润滑油脂无法进入内部，只有在内部尚有油膜时才会使外部补充润滑油脂更易于渗入。其次，掌握好补加润滑油时的环境温度。对钢丝绳进行维护润滑，无论是采用专用油脂还是普通油脂，最好在环境温度较高的季节进行，以提高油脂进入组股钢丝内部的渗透能力，如果在温度较低地区且使用普通润滑油脂，补充润滑效果会很差。

对钢丝绳补充润滑可将油脂加热后再使用，也可将高渗透能力专用维护油脂直接通过刷、喷、滴、抹等方法补充到钢丝绳内部。维护油脂可渗透到组股钢丝内部，环境温度有助于组股内部油脂均匀化。即使生产过程中润滑不充分的钢丝绳，但只要处于温度较高季节使用，一般不会出现因为润滑不足而导致的质量问题，可在冬季环境温度明显偏低港口，出现问题似乎不可避免。在温度较低的情况下，使用高渗透专用油脂进行补充润滑可有效防止问题的发生。如果一定要使用膏状油脂，则应在环境温度较高的季节进行，必要时按规范对油脂适当加热，以增加其流动性。对钢丝绳维护润滑，使用普通润滑油或润滑脂并不能真正起到延长其使用寿命的作用，而应该使用专用维护油脂，对使用中钢丝绳的润滑维护，应该使用与出厂油脂兼容、渗透能力强的专用维护脂，关于这一点，不仅油脂生产企业有要求，而且钢丝绳生产企业也有说明。

5 防止过载的发生

钢丝绳随着载荷的增加会有微量的伸长，当载荷超过弹性极限时，钢丝绳就可能断裂。通常把钢丝绳承受的静载荷控制在破断载荷的1/10～1/5，叫作安全负荷。安全负荷表示的是钢丝绳允许承受的额定静负荷。但钢丝绳实际上往往处于运动状态，钢丝绳在工作时除了要承受货物、吊物、自重等静载荷外，还要受到因加速度和冲击引起的动载荷，因弯曲引起的附加载荷，因摩擦引起的阻力载荷等等。由此可见，当除了静载荷以外的其它载荷增多时，实际的安全系数就降低了，钢丝绳往往由此而引起过载。

因过载而破断的钢丝绳，其断口呈松散状，6股的钢丝绳断口位置大多数不在一起，绳芯外露，这是钢丝绳因过载而断裂的特征。过载的钢丝绳即使不发生断裂事故，也会大大地缩短使用寿命。图7是由试验得到的安全系数与钢丝绳寿命的关系曲线，从图中可见安全系数降低将导致钢丝绳使用寿命急剧下降。

为了防止钢丝绳过载，应采取以下措施：