钢丝绳的磨损与维修.doc

1、一、钢丝绳的磨损规律1. 磨损 外部磨损：钢丝绳外周与滑轮槽、卷筒壁、钩头等表面接触引起的磨损属于外部磨损。在外部磨损后绳径将变细，外周表面的细钢丝被磨平，钢丝截面积减小，钢丝绳的破断载荷也相应下降。单周磨损较全周磨损更为恶劣，应尽可能使单周磨损成为全周均匀磨损。 变形磨损：由于振动、碰撞造成的钢丝绳表面局部磨损为变形磨损。如卷筒表面的钢丝绳受到其他物体的撞击，起重机起升钢丝绳相互打缠，或因滑轮与卷筒中心偏斜而产生的咬绳现象，都会使其产生变形磨损。如把磨损后的表面细钢丝剖开后看，因变形磨损和外部磨损产生的局部挤压，使钢丝横断面在挤压处向两旁伸展呈翅形，钢丝宽度扩展虽使钢丝绳截面积减小不多，但局

2、部受挤压处的钢丝表面材质硬化了，极易断丝。 内部磨损：钢丝绳经过卷筒或滑轮时所承受的全部负荷压在其一侧，各根细钢丝曲率半径不同，弯曲使其内部各根细钢丝产生相互作用力和滑移，股与股之间接触应力增加，相邻股间的钢丝会出现局部压痕深坑。当反复循环拉伸、弯曲时，在深坑处则产生应力集中而被折断，即为内部磨损。为减少表面受压磨损，采用线接触钢丝绳比采用点接触的有利，采用面接触钢丝绳比采用线接触的更有利。此外，钢丝绳的弯曲程度、运动速度，对钢丝绳内部磨损均有影响。2. 疲劳 弯曲疲劳：钢丝绳重复通过滑轮或卷筒时，挠上挠下无数次的弯曲容易使钢丝产生疲劳，韧性下降，最终导致断丝，一般出现在绳股的弯曲程度最厉害的

3、一侧外层钢丝上。通常情况下，疲劳断丝的出现意昧着钢丝绳已接近使用后期。 拉伸、扭曲和振动引起的疲劳：起重机在启动和制动的始末，捆扎钢丝绳在承受载荷的前后，变化的拉伸应力会引起其疲劳。此外，钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。疲劳损伤原理是，在变应力作用下，细钢丝表面先滑移形成初始裂纹，裂纹在切应力的作用下反复塑性变形，使裂纹扩展直至断裂。断裂多半出现在表层钢丝上，一般断口平齐。防止疲劳损伤的途径：条件许可时，尽可能使卷筒和滑轮的直径加大；在安排滑轮布局时，尽量避免使钢丝绳反向弯曲(试验表明，反向弯曲的损坏程度约为同向弯曲的 2 倍)。3. 锈蚀日晒雨淋、有害气体等恶劣环境均会使钢丝绳腐

4、蚀，使其表面出现很多圆形腐蚀坑并逐渐加深，成为应力集中点、疲劳裂纹的源泉。与此同时，腐蚀使钢丝绳截面积减小、弹性和承受冲击的能力降低。防止锈蚀的方法，一是勤涂油，尤其是经常使用的钢丝绳。新钢丝绳麻芯一般含有 12%15%的油脂，而报废的在其损耗最大的部位仅含 2.4%的油脂，即使没有经过滑轮的绳端也仍含有12.7%14.5%的油脂试验表明，涂油钢丝绳在试验后期发生的断丝约为不涂油的一半。钢丝绳最初的含油量只能维持其寿命的 40%，其后若不加油则断丝会急剧增加。二是对使用环境恶劣、相对运动较少的钢丝绳，可选择镀锌、镀铝等特种钢丝绳，其表面形成的氢氧化锌或氢氧化铝薄膜，能有效地防止其腐蚀。4. 变

5、形 外伤：钢丝缉与其他设备不正常的接触容易造成外伤。最明显的外伤是，钢丝绳在滑轮里滑槽，在卷筒上跳出挡板，结果常常使几十米乃至数百米的钢丝绳因为局部轧坏而报废。防止办法是，滑轮应设置可靠的防滑槽挡圈，挡圈与滑轮外圈的间隙不大于钢丝绳直径的 l/5；卷简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。 压溃：钢丝绳在卷筒上卷乱时，相互倾轧，会发出“轧吱轧吱”的声响，产生压溃现象。使其局部迅速出现断丝与压扁的痕迹。防止措施是，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压绳装置。 扭结：钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫做钢丝绳扭结。扭曲的方向与其旋向一致的称为正扭结，反

6、之称为负扭结。普通钢丝绳带有自转性，如果绳股的端部不加捆扎便施加张力，则绳股会向倒捻方向旋转，这是造成扭结的内在因素。钢丝绳扭结后经过多次起吊受载，也只有局部绳芯外露，一般没有断丝现象，但试验表明，钢丝绳扭结损伤后强度将显著降低。正扭结的强度只有原强度的 60%80%，负扭结的强度还不到原强度的 50%，严重的强度将降到只有原来的 l0%20%。防止措施：在重要的起重设备上选用不旋转钢丝绳，在其自由端设置转子(也称防转装置)，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。 咬绳：钢丝绳咬绳损伤常发生在多层卷绕的起重机卷筒上，双层卷绕的起重卷筒更甚。 过载：钢丝绳随着载荷的增加会有

7、微量伸长，当载荷超过其弹性极限时，就可能断裂。通常把其承受的静载荷控制在破断载荷的 1/101/5，叫做安全负荷，即允许承受的额定静负荷。但钢丝绳在工作时除了要承受货物、吊具、自重等静载荷外，还要承受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。由此可见，当除了静载荷以外的其他载荷增加时，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，即使不发生断裂事故，也会大大地缩短使用寿命。二、钢丝绳的检查1. 检查部位对整条钢丝绳进行检查十分困难，但对那些经过实践证明容易损坏的部位必须进行频繁

8、、仔细检查，因为一旦这些部位严重损坏而不能被及时发现，将可能产生灾难性的后果。在钢丝绳受到突加负载后，应特别对进入和离开滑轮、绳槽的部分钢丝绳进行仔细检查。对于插接起来使用的钢丝绳，由于插接部位不可能像正常捻制部位那样规则，将直接影响其与轮槽的良好接触，使其成为最容易产生断丝的部位。2. 外部检查检查钢丝绳直径可反映出钢丝绳直径的变化速度、是否承受过较大的冲击载荷，捻制时股绳张力是否均匀一致，绳芯对股绳是否保持了足够的支撑能力。钢丝绳的磨损检查，可反映其与轮槽的接触状况，在无法随时进行性能试验的情况下，据钢丝磨损程度可推测其实际承载能力。钢丝绳投入使用即会出现断丝现象，尤其使用后期断丝状况发展

9、速度会迅速上升。因对钢丝绳不可能一旦出现断丝即停止使用(新钢丝绳更不允许)，故应进行断丝检查，尤其是对一个捻距内断丝状况的检查，不仅可以推测其继续承载的能力，而且据断丝根数的发展速度，还可间接地预测其疲劳寿命。润滑不仅能对钢丝绳在运输和存储期间起到防腐作用，而且还能使其减少使用中钢丝之间、股绳之间和钢丝绳与轮槽之间的摩擦。3. 内部检查钢丝绳内部损坏隐蔽性大，检查更困难，为保证其安全使用，必须在适当部位进行内部检查。方法为：将两个夹钳相隔 100200mm 夹在钢丝绳上，反方向转动，股绳间便会出现间隙。操作时须十分小心，以免造成其永久变形(结构被破坏)。检查内容：当小缝隙出现后，用改锥之类的探

10、针拨动股绳并把妨碍视线的油脂或其他异物拨开，仔细检查内部的润滑、锈蚀和钢丝间的磨痕等情况。检查断丝时要特别认真，因钢丝断头一般不会翘起，不易被发现。检查完后，稍用力转回夹钳，以使股绳完全恢复到原来位置。如果上述操作正确，钢丝绳就不会变形。4. 其他检查除对钢丝绳进行检查外，还必须对与其匹配的轮槽表面磨损情况、轮槽几何尺寸及转动灵活性进行检查，以保证其始终接触良好，运行摩擦阻力最小。三、钢丝绳的报废钢丝绳的报废标准：钢丝绳的各种损坏一般都要表现在断丝上，断丝的数目往往是判断其是否报废的重要依据。断丝的原因有拉断、扭转、疲劳、磨损和锈蚀等。在检查断丝数时，还应综合考虑断丝的部位、局部聚集程度和断丝

11、的增长趋势，以及该钢丝绳是否用于危险品作业等因素。钢丝绳在任何一段节距(指每股钢丝绳缠绕一周的轴向距离)内的断丝数若达到表 1 的数值，即应报废。如果钢丝绳锈蚀或磨损，应将表 1 的断丝数按表 2 内系数折减，并按折减后的断丝数作为判断是否报废的依据。绳端部及其附近出现断丝，如果绳长允许，即使数量少，也应将断丝部位切去重新安装，否则应报废；断丝的局部聚集程度高，例如聚集在小于一个节距的绳长内，或集中在任一绳股里，即使断丝数比报废标准规定的数量少，也应予以报废；对断丝的增长趋势，应给予充分注意，须加强检查并记录断丝增长情况，辨明规律，确定报废日期；当钢丝绳某一绳股整股断裂，则不管什么原因、发生在什么部位，都应立即报废。吊运炽热金属或危险品的钢丝绳，在考虑磨损或锈蚀所进行的折减后，应按一般起重机钢丝绳报废断丝数的一半作为报废的依据。当有下列情况之一时，钢丝绳应立即报废：当外层钢丝磨损达 40%；磨损使其公称直径减小7%(即使未发现断丝)；出现可用肉眼观察到的外部钢丝的腐蚀，即表面出现腐蚀深坑，钢丝相当松弛；存在任何内部腐蚀迹象，即经过内部检验，确认有严重的内部腐蚀。