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卸船机钢丝绳使用安全经济型的探讨 -康聚生

  (河北唐山曹妃甸实业港务有限公司,河北唐山 063000)

[摘 要] 卸船机中的钢丝绳由于长期承受冲击荷载的作用, 容易出现疲劳破坏, 对其使用功能产生较大的影响。针对这种情况,本文分析钢丝绳使用寿命的影响因素, 探究使用频率、 荷载状况、 润滑状况对其产生的影响, 并提出通过合理的选择钢丝绳型号、 科学的钢丝绳检测手段以及保证充足的钢丝绳润滑等措施提高钢丝绳的安全经济性, 给当前卸船机中钢丝绳的选择提供参考。

  [关键词] 钢丝绳; 使用功能; 安全经济

  卸船机在港口码头中的应用十分普遍,由于长期的使用,卸船机钢丝绳在承受重物自身的静荷载的同时,也在不断承受着动荷载,再加上与滑轮之间反复摩擦力的作用,钢丝绳的使用寿命会受到较大的影响。当使用次数超过一定限值之后,钢丝绳会出现疲劳破坏,给卸船机的工作安全带来影响,同时经常性的更换钢丝绳也提高了经济成本。研究影响钢丝绳使用寿命的因素,确定其对经济性产生的影响,能够有效的降低成本。

  

1 钢丝绳使用寿命的影响因素

  1.1 使用频率

  钢丝绳使用频率一般以日工作时间来衡量,在总的时间范围内,平均日工作时间越多,钢丝绳出现疲劳破坏的概率越大,对其使用寿命的影响越严重,因此同样的工作条件下,使用频率可以作为钢丝绳使用寿命的主要评判标准。

  1.2 荷载情况

  钢丝绳在使用过程中会受到多种荷载的共同作用, 其中的重物静荷载和冲击动荷载对钢丝绳的使用寿命影响较大,当钢丝绳长期受到反复荷载作用时,由于绳索的不断拉伸,导致微应变逐渐增大,超过弹性极限后就会发生破坏。

  1.3 润滑状况

  钢丝绳在工作时会经常性的与轴承、齿轮之间互相磨损,钢丝绳在于其他零件相接处时会发生摩擦,具体来说,以下几点原因可能造成钢丝绳的磨损:1)润滑不足导致的接触部位磨损;2)灰尘、磨料的混入引起的磨损;3)钢丝绳暴露在潮湿空气中引起的化学腐蚀;4)冲击、超载引起的损伤累积;5)钢丝绳与鼓轮之间不断摩擦,当接触面润滑程度不足时,钢丝绳容易出现断裂;6)金属的长期摩擦作用会使得钢丝绳表面变得更加脆弱,脆化后的钢丝表面更容易开裂而破坏。

  2 提高钢丝绳安全经济型的途径

  2.1 钢丝绳的合理选择

  不同的使用功能对钢丝绳有不同的要求,其中钢丝绳的旋转问题是重要的选择参考指标。错误的选择将会给滑轮的使用寿命带来很大危害,对于单组滑轮来说,应该选择防止旋转的钢丝绳,对于有导向的荷载来说,要选择能够旋转的钢丝绳,对于使用在卷筒上的钢丝绳来说,由于使用过程中经常会弯曲,随着绳索的提升扭转量开始逐渐积累,为了防止对钢丝绳的强度产生影响,应该选择绳芯与外股旋转方向相反的型号,这种型号在使用时由于内外两层绳股之间的缠绕方向相反,产生的旋转力矩会互相抵消,自由端更不容易产生旋转,同时支撑点的增加也使得其强度更大,给钢丝绳的安全使用带来了较大的保障。钢丝绳的合理选择将会对其使用寿命产生直接影响,在实际使用过程中应该根据功能需求灵活选择。

  2.2 科学的钢丝绳检测手段

  当前对于钢丝绳的诊断大多停留在人工检测阶段,采用此种诊断方法只能从外表上检测出钢丝绳存在的一些损伤问题,对于内部存在的安全隐患无法探知,比如长期使用的钢丝绳即使外表没有看出较为严重的破损,但内部已经出现大量的钢丝断裂,继续使用存在较大的安全隐患。采用弱磁检测技术则能够在不改变钢丝绳使用功能的前提下,快速准确的检测出钢丝绳内部存在的问题,通过对钢丝绳进行定期诊断,能够确保及时发现破损的钢丝绳,对节省钢丝绳更换成本也有着较大的帮助。

  2.3 保证充足的润滑

  港日机械卷扬机上用的钢丝绳是安全件,钢绳在出厂前一般都作过初级润滑防锈处理,但它只能对储存、运输和使用初期起作用,长期使用过程中,原有的润滑油将慢慢流失和散发掉,故必须加强润滑保养,定期给钢绳涂润滑油,才能确保钢绳内外表面附着有油膜,从而保证了应有牵引力,延长钢绳的使用寿命,减少事故的发生,钢绳润滑剂主要有4种作用:

  1)减少钢绳内部丝之间、股之间及钢绳与滑轮等因运动屈张而产生的摩擦、磨损,减少断裂的可能性;

  2 )为钢绳的绳芯、钢丝以及各股提供内部与外部的防腐保护,减少锈蚀,延长钢绳的寿命;

  3 )增加钢绳的柔韧性,使载荷在绳股上分配均匀,减少弯曲疲劳;

  4 )涂抹在钢绳上的润滑剂可作为钢绳与滑轮组及滚筒之间的缓冲物。润滑油是钢丝绳的重要组成部分,这一点经常被低估。钢丝绳如果没有足够的润滑油,或者用了错误的润滑油,将不可避免地导致过早疲劳损伤或钢丝绳的内部腐蚀。对于钢丝绳的润滑油选择, 必需遵循以下原则:1)粘附性要好;2) 渗透性要好;3)挥发性要小;4)极压抗磨性高;

  5)抗腐蚀性能要强;6)抗外界的干扰作用要强。


  3 结语

  卸船机的钢丝绳使用的安全经济性分析对于提高钢丝绳的利用效率,延长钢丝绳使用寿命有着积极意义。由于钢丝绳的使用环境较为特殊,在反复荷载作用下容易出现破损现象,一旦出现钢丝绳断裂将会造成严重的安全事故,因此需要对钢丝绳的使用寿命进行定期检测和分析,结合钢丝绳的功能需求,通过选择合理的钢丝绳型号,定期对钢丝绳进行检测,加强钢丝绳的润滑等方法,能够有效改善钢丝绳的安全性和经济性。


  [ 参考文献 ]

  [1] 翁春华.提高桥式抓斗卸船机钢丝绳使用安全经济性的探讨[J].海峡科学,2010.

  [2] 翁春华.提高桥式抓斗卸船机钢丝绳使用安全经济性的探讨[J].起重运输机械,2009.

  [3] 李伟华.优化牵引式抓斗卸船机钢丝绳使用安全经济性的分析[J].广东科技,2011.

  作者简介:康聚生,1982年生,男,河北唐山人,本科,唐山曹妃甸实业港务有限公司工程师,主要研究方向为港口机械。




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