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1、卸船機用鋼絲繩安全使用和維護保養(yǎng)
一、 鋼絲繩基本知識
1. 鋼絲繩的基本構(gòu)成
鋼絲繩主要由鋼絲捻成的股、繩芯以及潤滑油脂組成。
2. 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)
在我們所使用的鋼絲繩中,大多數(shù)鋼絲繩的橫斷面都是圓形的。由于鋼絲繩采用的股數(shù)不一樣、股中采用的鋼絲數(shù)目不一樣、股中鋼絲的排列方式不一樣、采用的捻制方法不一樣、采用的繩芯不一樣、或者后處理的方法不一樣,就形成了鋼絲繩性能上的差別。對于圓股鋼絲繩來講,鋼絲繩中單股中的鋼絲數(shù)越多鋼絲繩越柔軟,外層鋼絲的直徑越大鋼絲繩的耐磨損性能越好,十全十美的、適應(yīng)各種場合的全能型鋼絲繩目前還沒有出現(xiàn)。客觀現(xiàn)實要求鋼絲繩結(jié)構(gòu)的多樣性以及鋼絲繩最佳
2、適用范圍的有限性,我們只能針對應(yīng)用場合及工況來選擇最為適當?shù)慕Y(jié)構(gòu),滿足壽命及安全需求。
3. 鋼絲繩制造過程簡介
熱軋線材是生產(chǎn)鋼絲繩的基礎(chǔ)原料。其基本生產(chǎn)過程包含以下幾個環(huán)節(jié),即符合要求的線材經(jīng)過熱處理、表面處理、拉絲、捻股、成繩、檢驗、包裝等。
4. 選擇鋼絲繩的依據(jù)
選擇鋼絲繩應(yīng)該綜合考慮鋼絲繩的工作載荷及安全系數(shù)、纏繞的復(fù)雜程度、使用工況、主要失效形式等因素。全面分析鋼絲繩的使用狀況,克服不利因素、延長鋼絲繩的使用壽命。而這些因素在設(shè)備設(shè)計過程中,往往有一些細節(jié)被設(shè)計者所忽視,或者是受設(shè)備空間限制,引起鋼絲繩壽命降低。
5. 港口裝卸機械用鋼絲繩的選擇
面接觸鋼絲繩是將
3、來的發(fā)展方向。其中日本帝國、德國DIEPA、CASAR等鋼絲繩制造企業(yè)的面接觸鋼絲繩產(chǎn)品在國內(nèi)多家港口都有使用,而且使用壽命較高,因此,壓實類面接觸鋼絲繩有進一步推廣的勢頭。總之,鋼絲繩的選擇在考慮使用工況、結(jié)構(gòu)、性能、使用壽命以及科學性之外,還要考慮鋼絲繩的性價比。
卸船機用鋼絲繩中的牽引、連接、張緊、支持、開閉用鋼絲繩:636SW+IWRC 629Fi+IWRC。未來使用的趨勢:819S+419S/44面接觸鋼絲繩
6. 結(jié)構(gòu)對使用壽命的影響
鋼絲繩結(jié)構(gòu)從最原始的67結(jié)構(gòu)發(fā)展到今天,多絲線接觸、面接觸、壓實鋼絲繩、填塑和包塑鋼絲繩紛至沓來,結(jié)構(gòu)之多,可謂是琳瑯滿目,不勝枚舉。不同的結(jié)
4、構(gòu)在使用中的要求又不盡相同,而鋼絲繩同時又具有外形相似的特點,因此對使用者來說準確選擇適合使用的鋼絲繩的確有一定的難度。但對于同一種工況下,鋼絲繩的使用壽命,粗略地講,壓實鋼絲繩的壽命優(yōu)于面接觸鋼絲繩,而面接觸鋼絲繩優(yōu)于線接觸鋼絲繩。而為了改善鋼絲繩的使用壽命,又出現(xiàn)了填塑和包塑的鋼絲繩。
7. 新結(jié)構(gòu)鋼絲繩舉例
近年來新結(jié)構(gòu)鋼絲繩應(yīng)用比較多,其中面接觸鋼絲繩、填塑鋼絲繩以及壓實鋼絲繩都有應(yīng)用。面接觸鋼絲繩改善了鋼絲繩原件間以及鋼絲繩與滑輪的接觸狀態(tài),使鋼絲繩的耐磨損性能大大提高,從而延長了鋼絲繩壽命。填塑鋼絲繩中因為有填塑層存在,有效地隔離了鋼絲繩中捻制原件,使股與股之間的接觸應(yīng)力下降,
5、可以提高鋼絲繩的耐疲勞性能。上述兩類鋼絲繩在港口機械上都有應(yīng)用,使用效果良好,鋼絲繩的使用壽命與同規(guī)格普通結(jié)構(gòu)想比,可提高約一倍左右。
卸船機鋼絲繩推薦結(jié)構(gòu)
二、 關(guān)于鋼絲繩使用維護和保養(yǎng)
1. 鋼絲繩的儲存與保管
鋼絲繩的安全存放和轉(zhuǎn)運是以后鋼絲繩安全使用的前期保證。鋼絲繩轉(zhuǎn)運和存放要注意防塵、防銹、防火、防撞擊、防化學物品引起的腐蝕。
2. 安裝前對設(shè)備的確認
鋼絲繩在使用過程中由于要受到循環(huán)載荷的作用,一直處于加速、勻速、減速、停止等運行狀態(tài)之下。因此,鋼絲繩會產(chǎn)生自身的抖動,在鋼絲繩所經(jīng)過的部位,都會因其運動狀態(tài)的變化,加劇摩擦。如果其間有某些部件運行狀態(tài)不
6、良,就會對鋼絲繩產(chǎn)生強烈的摩擦,導(dǎo)致鋼絲繩表面溫度急劇升高,對鋼絲繩的性能產(chǎn)生極大的影響。
一般來講,設(shè)備上與鋼絲繩相配合的卷筒和滑輪的槽型和直徑都有明確的規(guī)定。要定期對卷筒和滑輪的槽型和輪槽直徑進行檢查。
最小輪槽直徑=鋼絲繩公稱直徑6%。最大輪槽直徑=鋼絲繩公稱直徑10%。
卷筒、滑輪和導(dǎo)輪的輪槽應(yīng)該定期檢查,如果磨損比較嚴重就要考慮更換。
具有繩槽的卷筒配用的鋼絲繩一定要以繩槽的真實直徑為依據(jù)選擇鋼絲繩,防止鋼絲繩直徑選擇造成的咬繩和排繩困難。實踐證明排繩不整齊和咬繩是降低鋼絲繩使用壽命的不利因素之一。
B為良好工作狀態(tài)。C為較差工作狀態(tài),可降低壽命約70%。A為
7、最差工作狀態(tài),使用中不允許出現(xiàn)。
日常點檢需要關(guān)注的部位(箭頭所指處是檢查的重點)
3. 正確安裝
鋼絲繩安裝是能否保證鋼絲繩安全使用的第一步。首先要根據(jù)設(shè)備卷筒的纏繞方向確定鋼絲繩的捻向,用正確的方法解卷,然后將鋼絲繩順次導(dǎo)入卷繞系統(tǒng)。
正確的解卷方法
為了讓鋼絲繩緊密有序地纏繞在卷筒內(nèi),可預(yù)加一定的后張力,注意不要形成附加的扭應(yīng)力?,F(xiàn)場配置倒繩機與引繩器具有較好的輔助效果。
不正確的解卷可導(dǎo)致鋼絲繩增加附加扭應(yīng)力
安裝前需要確認鋼絲繩的捻向。雖然不一定所有將捻向安裝錯誤的鋼絲繩都會出現(xiàn)問題,但是由于鋼絲繩在卷筒上的排列產(chǎn)生螺旋升角,會使鋼絲繩加捻或松捻。一般情況下
8、,設(shè)備的設(shè)計者會規(guī)定鋼絲繩的各種參數(shù),其中就包括鋼絲繩的捻向。
捻向的錯誤會導(dǎo)致鋼絲繩退捻,使鋼絲繩的股產(chǎn)生一定量的松弛,其結(jié)果使鋼絲繩的使用壽命在一定程度上下降。
4. 注意使用初期的跑合
新鋼絲繩投入使用時必須注意初期跑合。一方面是讓鋼絲繩的構(gòu)成元件重新微量調(diào)整自己在鋼絲繩中的位置,以適應(yīng)工作環(huán)境。另一方面,在使用初期由于鋼絲繩與滑輪及卷筒的接觸面積較小,接觸應(yīng)力較大,磨損相對較快,因此使用初期的快速磨損是正常的。
5. 運行
鋼絲繩在運行過程中應(yīng)盡量保證速度平穩(wěn),避免過大的沖擊載荷,超負荷意味著潛在事故。因此,一定要嚴禁超負荷運行。大量實踐證明,沖擊載荷會對鋼絲繩產(chǎn)生巨大的
9、破壞,大大降低鋼絲繩的使用壽命。
在鋼絲繩家族中,大多數(shù)都是經(jīng)過捻制成形的。當鋼絲繩受到軸向壓力時,鋼絲繩的元件會像彈簧一樣,在壓應(yīng)力的作用下產(chǎn)生變形時,直徑會增大,同時結(jié)構(gòu)的緊密性會受到破壞,這個時候,鋼絲繩容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致鋼絲繩失效。
另外,鋼絲繩在輪槽上彎曲時,靠近輪槽底部的鋼絲繩受到壓應(yīng)力作用,而在遠離輪槽的部分鋼絲繩受拉應(yīng)力,由于應(yīng)力的不平衡導(dǎo)致鋼絲繩在彎曲的同時,鋼絲繩的截面變成橢圓形。
6. 清潔與潤滑
一般情況下,鋼絲繩在制造中已涂敷了足夠的潤滑油,經(jīng)過運行,鋼絲繩的油脂會逐漸減少,與此同時,鋼絲繩表面會沾染上灰塵、碎屑等污染物,不但會吸附一部分油脂,也會引起
10、鋼絲繩以及輪槽的磨損和銹蝕。因此,在鋼絲繩使用過程中,要定期清理鋼絲繩表面的污物,選擇適當?shù)闹行詽櫥椭龊脻櫥?,始終保持鋼絲繩處于良好的潤滑狀態(tài)。
鋼絲繩在使用過程中要經(jīng)過滑輪組,與滑輪接觸面產(chǎn)生摩擦和彎曲變形,這些作用都會造成鋼絲繩發(fā)熱,如果這些熱量不能及時被散發(fā),熱量的積蓄會使鋼絲繩的溫度迅速升高,過高的溫度會使力學性能下降,降低鋼絲繩使用的安全性。在鋼絲繩中保持良好的潤滑條件,可以大大降低這種影響。這是由于鋼絲繩潤滑油具有減磨和吸收部分熱量的功效,能夠使鋼絲繩在使用中產(chǎn)生的熱量及時得到發(fā)散,使鋼絲繩中的鋼絲保持良好的性能。
鋼絲繩中的油脂除了能夠防腐和降低磨損外,使用中還能夠吸收
11、一部分熱量,有效地降低因發(fā)熱給鋼絲繩帶來的性能影響。因此,鋼絲繩中的含有足夠的油脂,對鋼絲繩的安全運行作用非常大。
7. 使用過程中應(yīng)注意的其他事項
鋼絲繩固定時應(yīng)謹慎操作,不能因鋼絲繩固定給鋼絲繩造成傷害。嚴禁用堅硬的器物擊打鋼絲繩表面,這樣可能造成鋼絲繩受傷,形成應(yīng)力集中,使鋼絲繩的疲勞壽命降低。
鋼絲繩運行時需要注意因抖動造成的撞擊(與擋板、托輥),引起的鋼絲繩損傷。
做好點檢的檢查記錄。
8. 鋼絲繩的檢查項目和直徑測量方法
鋼絲繩在使用過程中要實施定期檢查,檢查項目包括鋼絲繩磨損情況和斷絲數(shù)量。
鋼絲繩直徑測量要按照下圖進行。
檢查斷絲一般是按照一個捻距中的
12、斷絲數(shù)量與鋼絲繩所有主股的外層鋼絲總數(shù)量的比例?!?0%。
三、 鋼絲繩失效典型案例
鋼絲繩屬于一種消耗材料,考慮到安全因素應(yīng)對其進行規(guī)定的檢查。由于鋼絲繩在使用時都要經(jīng)過磨損、疲勞、銹蝕,或者受到意外傷害包括不正確地使用,最終失效。
當鋼絲繩出現(xiàn)斷絲,要首先確定斷絲的性質(zhì)。主要是根據(jù)鋼絲的斷口形貌判斷產(chǎn)生原因,如果是設(shè)備問題應(yīng)及時排除或更換配件,若屬于鋼絲繩質(zhì)量問題應(yīng)及時與供應(yīng)商或生產(chǎn)廠家聯(lián)系,使問題得以解決。
出現(xiàn)下列情況,鋼絲繩必須更換:
a. 磨損:鋼絲繩在使用過程中由于摩擦原因直徑減小。按照鋼絲繩公稱直徑計算,如果磨損量達到鋼絲繩公稱直徑的7%時,鋼絲繩應(yīng)該立即更換。
13、
b. 疲勞:鋼絲繩服役時間或斷絲數(shù)量達到規(guī)定指標,或者鋼絲繩的斷絲在短時間內(nèi)增加速度加快,鋼絲繩應(yīng)該立即更換。在發(fā)現(xiàn)斷絲后,需要確認斷絲的性質(zhì)和數(shù)量,并在檢查記錄上標注清楚。一般情況下,當一個捻距(一股圍繞鋼絲繩中心旋轉(zhuǎn)一周所前進的距離)內(nèi),鋼絲繩外層鋼絲的斷絲數(shù)量達到10%時應(yīng)立即更換鋼絲繩。
v 注:6股和8股鋼絲繩斷絲常發(fā)生在外部,多股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩和鋼芯鋼絲繩的斷絲常發(fā)生在內(nèi)部。
v 如果斷絲在短時間內(nèi)突然增加主要由疲勞引起,應(yīng)立即更換鋼絲繩。(多層股只考慮外層股、填充絲和鋼芯不考慮)
v 斷絲局部集中:如果斷絲緊靠在一起形成局部聚集,鋼絲繩應(yīng)報廢。
c. 銹蝕:工作環(huán)
14、境中如果存在腐蝕性介質(zhì)(酸雨、CO2、SO2等)應(yīng)注意鋼絲繩的銹蝕。攬風用鋼絲繩和俯仰鋼絲繩更應(yīng)該注意檢查,要特別關(guān)注那些經(jīng)常不運動的部位。一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即更換鋼絲繩。
總之,鋼絲繩報廢應(yīng)嚴格遵守GB5972-86《起重機械用鋼絲繩檢驗和報廢實用規(guī)范》。另外,鋼絲繩使用過程中的意外情況也是不可避免的,因此要準備一定量的備用鋼絲繩,以便及時更換。
新鋼絲繩投用應(yīng)對鋼絲繩生產(chǎn)廠家以及質(zhì)量證明書內(nèi)容予以確認,有條件時應(yīng)該做鋼絲繩的性能復(fù)試。不允許達到報廢標準的鋼絲繩冒險使用,更不允許將不符合標準規(guī)定的鋼絲繩上機使用。
四、 結(jié)束語
鋼絲繩是一種消耗元件,目前還沒有全能型的產(chǎn)品。因此,掌握和了解其性能和使用方法,合理選擇和使用鋼絲繩,做到“優(yōu)繩善用”,對降低使用成本起到好的作用。