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塔吊專用鋼絲繩的損傷及防治都有哪些?

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2019-10-23 13:30:00

  塔吊專用鋼絲繩的損傷及防治都有哪些?起重機的鋼絲繩有很多不同的類型,其用途差異很大,但是通常會隨著使用時間的延長而發生損壞。通過多年工作實踐的總結,君威總結了以下六個主要損壞現象:磨損,疲勞,生銹,變形,咬繩和過載。

  一、磨損

  鋼絲繩在操作時與其它物體接觸并有相對運動,產生摩擦。在機械的、物理的和化學的作用下,鋼絲繩的表面也不斷磨損。磨損是鋼絲繩最常見的損傷方式,一般分為外部磨損、變形磨損和內部磨損三種情況。

  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。單周磨損較全周磨損更惡劣,所以應盡可能使單周磨損的鋼絲改為全周均勻磨損。在鋼絲繩的全長范圍內,應盡可能地做到均勻磨損。

  2、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。此外,鋼絲繩的彎曲程度、運動速度,對鋼絲繩的內部磨損均有影響。很明顯,選擇線接觸或者面接觸類型的鋼絲繩是減少內部磨損的有效途徑。

  二、疲勞

  鋼絲繩在使用過程中主要承受彎曲疲勞和拉伸、扭曲、振動引起的疲勞。

  1、彎曲疲勞

  鋼絲繩重復通過滑輪或卷筒中撓上撓下,無數次的彎曲,容易使鋼絲產生疲勞,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。

  疲勞損傷的原理是在變應力的作用下,細鋼絲表面首先由于各種滑移形成初始裂紋,然后裂紋尖端在切應力的作用下反復塑性變形,使裂紋擴展直至斷裂。其疲勞引起的斷絲一般斷口平齊,多半出現在表層鋼絲上,它們很有規律。

  三、腐蝕

  鋼絲繩一般在露天使用,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繩,腐蝕造成的損傷就更嚴重。防止鋼絲繩銹蝕損傷的方法有兩種,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。一根鋼絲繩最初的含油量只能維持壽命的40%,其后如不加油則斷絲急劇增加。二是對使用環境惡劣、相對運動較少的鋼絲繩可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩。這些鋼絲繩暴露在大氣中的鍍鋅或鍍鋁表面會形成氫氧化鋅和氫氧化鋁薄膜,能有效地防止鋼絲繩的腐蝕。

  四、變形

  很多斷繩事故是因為鋼絲繩事先受到過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:

  1、外傷

  在操作過程中,鋼絲繩與其它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松弛太多,以防繩圈跳出擋板在纏緊時軋壞。

  2、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。扭曲的方向與鋼絲繩旋向一致的稱為正扭結,反之稱為負扭結。普通鋼絲繩帶有自轉性,如果繩股的端部不加捆扎便施加張力,則繩股會向倒捻方向旋轉,這是造成鋼絲繩扭結的內在因素。鋼絲繩在扭結后,經過多次起吊受載,也只有局部繩芯外露,一般沒有斷絲現象。

  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

  鋼絲繩咬繩損傷現象一般發生在多層卷繞的起重機卷筒上,有槽雙層卷繞的起重卷筒更甚。多層卷繞卷筒要徹底消除咬繩現象是困難的,但能采取一些措施減少由于咬繩引起的不良影響。例如:正確選擇鋼絲繩在卷繞過程中的軸向位移方向,即第一層鋼絲繩起始繩槽的旋向,這對第二層鋼絲繩是否產生咬繩關系極大。有時我們可以根據卷筒的前若干圈鋼絲繩不經常使用而又不能缺少的特點,把這若干圈鋼絲繩存在卷筒的一側卷繞幾層,而把工作頻繁的重載受力區段單層卷繞,這樣既消除了咬繩現象,又極大地改善鋼絲繩的接觸狀況。

  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時,鋼絲繩就可能斷裂。通常把鋼絲繩承受的靜載荷控制在破斷載荷的1/10~1/5,叫作安全負荷。安全負荷表示的是鋼絲繩允許承受的額定靜負荷。但鋼絲繩實際上往往處于運動狀態,鋼絲繩在工作時除了要承受貨物、吊物、自重等靜載荷外,還要受到因加速度和沖擊引起的動載荷,因彎曲引起的附加載荷,因摩擦引起的阻力載荷等等。由此可見,當除了靜載荷以外的其它載荷增多時,實際的安全系數就降低了,鋼絲繩往往由此而引起過載。為了防止鋼絲繩過載,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。如彎曲載荷可以通過加大滑輪和卷筒直徑來減小,動載荷可以通過提高起重機司機的操作水平、改進起重機性能來減少,摩擦阻力可以通過調整滑輪槽的形狀及補充潤滑油來減少等等。

  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、或超負荷限制器、或報警器,消除過載現象。

  除了以上六種類型的鋼絲繩的基本損壞類型之外,高溫輻射等因素也會導致鋼絲繩損壞。但是通常,鋼絲繩的損壞通常是正常的。關鍵是如何進一步了解這些規律,以便找到有效的預防方法并最大化鋼絲繩的使用壽命。

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