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起重機鋼絲繩常見故障分析及預防措施

來源:www.kjptg.com | 發布時間:2017/9/21 13:44:18

 一、鋼絲繩的特征
鋼絲繩是起重機上應用最廣泛的繞性物件,它把電動機的旋轉運動變為吊勾的升降運動并承擔全部的起升載荷,它卷繞性好,承載能力大,對于沖擊載荷的承受能力較強,卷繞過程中平穩、無噪音。


二、鋼絲繩的構造和種類
 鋼絲繩是由許多抗拉強度為120—200kg/mm2的高強度鋼絲繞制而成。鋼絲繩根據不同的用途,分為單繞、雙重繞、三重繞3種。起重機多采用雙重繞鋼絲繩。鋼絲繩按其捻繞方法不同,可分為順繞鋼絲繩(左、右旋)、交繞鋼絲繩。
   
三、鋼絲繩故障及預防措施

(一)磨損
    鋼絲繩在操作時,在機械的、物理的和化學的作用下,其表面也在不斷磨損。磨損是鋼絲繩最常見的故障。

l.分類
    (1)外部磨損
    鋼絲繩在使用過程中其外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等物體表面接觸而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。鋼絲繩的外部磨損使承受載荷的鋼絲截面積減小,鋼絲繩的破斷載荷也相應降低。
 
  (2)變形磨損
    由于振動碰撞造成的鋼絲繩表面磨損,叫做變形磨損,這是一種局部磨損現象。這種變形磨損因局部擠壓而變形,其鋼絲橫斷面在擠壓處向兩旁伸展成翅形。從外表看,鋼絲寬度擴展,雖鋼絲繩截面積減小不多,但局部擠壓處的鋼絲表面材質硬化了,極易斷絲。
 
  (3)內部磨損
 在使用過程中,鋼絲繩經過卷筒或滑輪時所承受的全部負荷壓在鋼絲繩的一側,各根細鋼絲的曲率半徑不可能完全相同。同時,由于鋼絲繩的彎曲,鋼絲繩內部各根細鋼絲就會相互產生作用力并且產生滑移,這時股與股之間接觸應力增大,使相鄰股間的鋼絲產生局部壓痕深凹。當反復循環拉伸彎曲時,在深凹處則產生應力集中而被折斷,構成了內部磨損。
 2.防止磨損預防措施
    (1)起重機在作業運行過程中,起重量不要超過額定起重量;
    (2)起重機的鋼絲繩要根據工作類型及環境選擇適合的鋼絲繩;
    (3)對鋼絲繩要進行定期的潤滑(據工作環境確定潤滑周期);
    (4)超重機在作業時不要使錒絲繩受到突然沖擊力;
    (5)在高溫及有腐蝕介質的環境里,鋼絲繩須有隔離裝。

 (二)疲勞
    1.分類
    (1)彎曲疲勞
    鋼絲繩重復通過滑輪或卷筒撓上撓下,經過無數次的彎曲,使鋼絲產生疲勞,韌性下降,最終導致斷絲。而疲勞斷絲出現在股的彎曲程度最厲害的一側外層鋼絲上。通常情況下,疲勞斷絲的出現意味著鋼絲繩已經接近使用后期。
    (2)拉伸、扭曲和振動引起的疲勞
    起重機鋼絲繩在起動和制動的始末,捆扎鋼絲繩在承受載荷的前后,變化的拉伸應力會引起金屬疲勞。此外,鋼絲繩經常受到扭曲和振動也是產生疲勞的原因。
    2.防止鋼絲繩疲勞損傷的預防措施
    (1)在條件許可的情況下,應盡可能使卷筒和滑輪的直徑加大;
    (2)在安排滑輪市局時,應盡量避免使鋼絲繩反向彎曲;
    (3)盡可能選擇結構好的鋼絲繩。
  
 (三)銹蝕
    鋼絲繩在露天使用時,日曬雨淋會使鋼絲繩腐蝕,尤其是在有害氣體與惡劣環境下使用的鋼絲蠅,腐蝕更嚴重。防止鋼絲繩銹蝕的方法有2種,一種是勤涂油,對于經常處于運動狀態的鋼絲繩涂油是必不可少的;二是在使用環境惡劣、鋼絲繩相對運動較少時,可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩。
 
  (四)變形
    很多斷繩事故是因為鋼絲繩事先受到變形損傷而沒有引起人們的足夠重現,結果釀成大禍。變形的主要原因有以下幾種:
    l.外傷
    在操作過程中,鋼絲繩與其他設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,結果常常使幾十米乃至數百米的鋼絲繩因為局部軋壞而報廢。
    防止鋼絲繩外傷的關鍵在于完善起重機設備。滑輪應設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1/5。卷筒上的鋼絲繩不能太松馳,以防繩圈跳出擋板,使鋼絲繩在纏緊時軋壞。
    2.壓潰
    鋼絲繩在卷筒上卷亂后容易產生壓潰現象。鋼絲繩在卷筒上卷亂時,相互傾軋,在操作時會發出“咯吱咯吱”的聲響。由壓潰造成的鋼絲繩損傷會在局部迅速出現斷與壓扁的痕跡。
    防止的措施是應按設計規范選擇滑輪與卷筒的偏角,必要時可在起升機構中設置排繩器或者壓繩裝置,防止鋼絲繩出現卷亂現象。
    3.扭結
    鋼絲繩在局部扭曲后產生的永久變形叫做鋼絲繩扭結。
    防止鋼絲繩扭結可采取以下措施:
    (1)在重要的起重設備上選用不旋轉鋼絲繩;
    (2)在鋼絲繩的自由端設置轉子(也稱防轉裝置);
    (3)加強操作人員工作責任心,發現扭結跡象立即停止操作,釋放還原。

(五)咬繩
    咬繩現象一般發生在多層卷繞的起重機卷筒上。其預防措施是正確選擇鋼絲在卷繞過程中的軸向位移方向,可根據整根鋼絲繩在卷筒上的受載情況采用變截面卷筒。
  
 (六)過載
    鋼絲繩隨著載荷的增加會有微量的伸長,當載荷超過彈性極限性,鋼絲繩就可能會斷裂。因過載而破斷的鋼絲繩,其斷口呈松散狀,過載的鋼絲繩即使不發生斷裂事故,也會大大地縮短使用壽命。
    防止鋼絲繩過載,應采取以下措施:
    1.正確選用安全系數,力求減少靜載荷以外的其他載荷對鋼絲繩的影響。
    2.嚴格遵守安全操作規程,杜絕人為的超負荷現象。
    3.在起重機上安裝負荷指示器、超負荷限制器或報警器,消除過載現象。

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