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港口轮胎式起重机钢丝绳的安全使用及维护
作者:刘明光   发布时间:2012-11-9   阅读:6116
摘 要: 钢丝绳是港口起重机械的重要零件之一, 但是由于使用时间的持续, 都会出现损伤现象, 一旦因起重机械钢丝绳的损伤或破断很容易产生重大事故。本文主要分析了港口轮胎式起重机钢丝绳常见的几种失效情况及防范措施, 并详细介绍了如何进行日常的维护和安全检查。
 
关键词: 钢丝绳; 安全; 维护;检查
 
Abstract: port crane wire rope is one of the important parts, but due to the continued use of time, there will be damage to the phenomenon, as soon as a lifting injury or breaking the rope is prone to major accidents. This paper analyzes the port tire crane wire rope several common failure conditions and preventive measures, and details how to carry out daily safety checks.
Keywords: wire rope; security; maintenance
 
一、 引言
        钢丝绳广泛应用于各种场合, 它具有强度高、挠性好、自重轻、运行平稳、极少突然断裂等优点。在用的钢丝绳经常受到恶劣工况的影响, 不可避免地会产生各种物理、化学损伤, 从而导致其强度降低, 甚至破断, 钢丝绳一旦断裂, 就会导致重大的恶性事故的发生。我公司曾对几年发生的机损事故做出分析, 结果是 33%为钢丝绳断绳事故。因此,提高钢丝绳使用安全性十分重要。以某QLY-25型轮胎吊常用钢丝绳型号为例分析其钢丝绳得安全使用、维护保养、例行检查等方面的经验见解,目的是为提高钢丝绳的使用效能和设备的安全性能,达到节能降耗。
        某QLY-25型轮胎吊常用参数表分析如下:
 
 
二、 钢丝绳的安全使用
        1 、新更换的钢丝绳应与原安装的钢丝绳同类型、同规格。如采用不同类型的钢丝绳, 应保证新换钢丝绳性能不低于原钢丝绳, 并能与卷筒和滑轮的槽形相符。钢丝绳的捻向应与卷筒绳槽螺旋方向一致, 单层卷绕时, 应设导绳器加以保护以防乱绳。
        2 、新装或更换钢丝绳时, 从卷轴或钢丝绳卷上抽出钢丝绳应采取橡胶垫皮进行防护,注意防止钢丝绳打环, 扭结、弯折、或粘上杂物。
        3 、新装或更换钢丝绳时, 截取钢丝绳应在截取两端处用细钢丝绳扎结牢固或者用气焊进行截取并将割断出进行圆滑处理,防止切断后绳股松散。
        4 、运动的钢丝绳与机械某部位发生摩擦接触时, 应在机械接触部位采取保护措施。
        5 、起升钢丝绳不准斜吊, 以防止钢丝绳乱绳出现故障。
        6 、严禁超载起吊, 应安装超载限制器或力矩限制器加以保护。
        7 、在使用中应尽量避免突然的冲击振动。
        8 、应安装起升限位器, 以防过卷拉断钢丝绳。
三、钢丝绳常见的几种失效情况及预防措施
       1、 磨损: 钢丝绳在操作时与其它物体接触并有相对运动, 产生摩擦。在机械的、物理的和化学的作用下, 钢丝绳的表面也不断磨损。磨损是钢丝绳最常见的损伤方式, 一般分为外部磨损、变形磨损和内部磨损三种情况。所以应尽可能使单周磨损的钢丝改为全周均匀磨损。在钢丝绳的全长范围内,应尽可能地做到均匀磨损。采用线接触钢丝绳比采用点接触钢丝绳有利, 采用面接触钢丝绳比采用线接触钢丝绳更有利。
        2 、疲劳: 钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。 通常情况下, 疲劳断丝的出现意味着钢丝绳已经接近使用后期。其疲劳引起的断丝一般断口平齐, 多半出现在表层钢丝上, 它们很有规律。 防止钢丝绳疲劳损伤的途径:1)在条件许可的情况下, 应尽可能使卷筒和滑轮的直径加大。2)在安排滑轮布局时, 应尽量避免使钢丝绳反向弯曲。3)尽可能选择结构好的钢丝绳, 如 WS,TX型等线接触钢丝绳。使用这些钢丝绳能成倍地提高使用寿命。
        3 、变形: 很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤而没有引起人们的足够重现, 结果酿成大祸。变形的主要有以下几种: 外伤、压扁、扭结、弯折、断股、笼状畸变、断芯。滑轮应设置可靠的防脱槽挡圈, 挡圈与滑轮外圈的间隙不大于钢丝绳直径的 20%。卷筒上的钢丝绳不能松弛太多, 以防绳圈跳出挡板在缠紧时轧坏。应按设计规范选择滑轮与卷筒的偏角, 必要时可在起升机构中设置排绳器或者压绳装置, 防止钢丝绳出现卷乱现象。防止钢丝绳扭结可采取以下措施:1) 在重要的起重设备上选用不旋转钢丝绳。2)在钢丝绳的自由端设置转子(也称防转装置)。3)加强操作人员工作责任心, 发现扭结迹象立即停止操作, 释放还原。
        4、 过载: 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。为了防止钢丝绳过载, 应采取以下措施: 1)正确选用安全系数, 力求减少静载荷以外的其他载荷对钢丝绳的影响。如弯曲载荷可以通过加大滑轮和卷筒直径来减小, 动载荷可以通过提高起重机司机的操作水平、改进起重机性能来减少, 摩擦阻力可以通过调整滑轮槽的形状及补充润滑油来减少等等。2) 严格遵守安全操作规程, 杜绝人为的超负荷现象。 3)在起重机上安装负荷指示器、或超负荷限制器、或报警器, 消除过载现象。
四、钢丝绳的安全检查
        1、安全检查周期
起重机司机有责任在每个工作日中, 都要尽可能对钢丝绳任何可见部位进行观察, 我公司执行班前八查标准和作业间隙检查方法对钢丝绳机器关键装置就行例行检查,以便及时发现钢丝绳的损坏与变形, 如有异常应及时通报主管部门进行处理。主管人员应定期安全检查起重机械的钢丝绳, 每月至少进行一次安全检查,并按照周期和不同的作业要求对相同设备的不同作业要求进行检查,一般主要检查常用的钢丝绳段,按照港口轮胎式起重机械的常用作业角度吊臂幅度55°-70°范围进行例行检查。
        2 、安全检查部位
        ① 一般部位检查: 应注意检查钢丝绳运动和固定的始末端; 通过滑轮组或绕过滑轮组的绳段, 特别是负载时绕过滑轮的钢丝绳的任何部位;平衡滑轮的绳段; 与机械某部位可能引起磨损的绳段;有锈蚀、腐蚀、及疲劳部分的绳段。
        ② 钢丝绳末端固定部位检查: 绳端固定连接部位的安全可靠性对起重机械的安全是十分重要的, 对绳端部位应做好如下安全检查: 从固接端引出的那段钢丝绳应进行检查, 因为这个部位发生疲劳断丝或腐蚀都是极其危险的, 对固定装置的本身变形或磨损也应进行检查; 对于采用压制或锻造绳箍的绳端固定装置应检查是否有裂纹及绳箍与钢丝绳之间是否有产生滑动的可能; 检查绳端可拆卸的楔形接头、绳卡、压板等装置内部和绳端内的断丝及腐蚀情况, 以确保绳端固定的紧固可靠性。如果绳端固定装置附近或绳端固定装置内有明显断丝或腐蚀,可将钢丝绳截短再重新装到绳端固定装置上, 且在卷筒上至少应保留 3 圈钢丝绳作为安全圈。
    如图1:
 
五、常见的钢丝绳几种报废形式 如图
 
图1 交捻钢丝绳两相邻绳股中的断丝及钢丝的位移——理应报废
 
 
 
图2 交捻钢丝绳大量断丝伴随着严重的磨损——理应立即报废
 
 
 
图3 顺捻钢丝绳在一股中有断丝,并伴随着轻度的磨损——如果这种情况代表着最严重的缺陷,理应继续使用(但断裂的钢丝应剪去断开端,使钢丝的尾部处在绳股空隙之中,这样就可防止进一步损伤相邻的钢丝)
 
 
 
图4 靠近平衡滑轮的局部地区,若干绳股有断丝(有时断丝被滑轮挡住)——理应报废
 
 
 
图5 靠近平衡滑轮的局部地区,在两支绳股上有断丝,且伴随着因滑轮卡住而引起的局部严重磨损——理应报废
 
 
 
图6 钢丝绳在安装时已遭到扭结但仍装上使用,以致产生局部磨损及钢丝松驰——理应报废
 
 
 
图7 绳径局减小:由于外层绳股取代了已经散开的纤维绳芯而引起,注意尚有断丝——理应立即报废
 
 
 
图8 部分被压扁:是由于局部被压裂造成绳股间不平衡加之断丝而引起的——理应报废
 
 
 
图9 多股绳的部分被压扁:由于在卷筒上卷绕不当造成。注意外层绳股的捻距离增加的程度,在载荷状态下应力将处于不平衡——理应报废
 
 
 
图10 严重弯折——理应报废
 
 
 
图11 当钢丝绳已跳出滑轮绳槽并被楔住的典型示例:已经形成“部分被压偏”形式的变形并有局部磨损和许多断丝——理应立即报废
 
 
六、结语
        上述分析了港口轮胎式起重机械钢丝绳常见的几种失效情况和如何进行日常的安全检查。笔者通过几年工作实践的总结, 发现钢丝绳的失效是有一定的规律的, 正确的保养及维护还会提高钢丝绳的利用率,延长使用寿命。所以司机、主管人员应该认真的做好定期的安全检查, 司机严格遵守安全操作规程。否则可能你的一点疏忽, 就会酿成无法挽回的损失。
 
 
参考资料文献
[1] 《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》国际标准ISO4309-1981
[2] 材料力学 [M]. 中国石油大学出版社.
[3] 张志勇.浅述起重机用钢丝绳的损伤与防治 [J] .建筑机械化,2003,24 (4):50~51.
[4]QLY25型轮胎式起重机使用说明书、
[5]GB 6067—85起重机械安全规程
[6]机械八查内容、机械设备保养作业指导书
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