联体提升柜配重装置中钢丝绳的维护润滑

康永新，刘洪涛

（中国电子科技集团公司第二研究所，山西 太原 030024）

联体提升货柜以托盘为存储单元，通过一个或多个提取车在几台垂直提升货柜单元间的运动，将托盘运至存储位或取料口。由于其提取车重量重达几百千克，使驱动提取车上下运动的电机负载过重，所以将联体提升货柜加了一套配重装置，此配重装置用直径为10 mm的钢丝绳与提取车相连，见图1。

图1 联体提升货柜钢丝绳使用简图

由于钢丝绳频繁的上下运动，较长时间后经常会出现钢丝绳断股，甚至完全断裂，所以润滑对钢丝绳的使用寿命具有重要影响，如即使钢丝绳使用过程中在钢丝表面形成疲劳裂纹，如果将润滑油脂充添其内，就可以阻止疲劳裂纹的进一步扩展，延长钢丝绳的使用周期。通过研究结果表明，如果对钢丝绳进行系统补充润滑，使之经常处于良好的润滑状态，其寿命可延长2～3倍[1]。

1 钢丝绳损坏的原因

磨损：磨损是常见的现象，选用结构正确的钢丝绳可减轻磨损，合理润滑也有助于减少磨损断丝。断丝是钢丝绳使用寿命末期的常见现象，由弯曲疲劳和磨损引起。局部断丝可能表明设备存在机械缺陷，正确的润滑会提高钢丝绳的疲劳寿命。

变形：变形常常是机械损伤的结果，如果严重会极大影响钢丝绳的使用寿命。钢丝绳生锈说明缺少润滑导致锈蚀。在某些情况下，钢丝外表面会出现明显的点状锈蚀，最终会出现断丝。

内部锈蚀：内部锈蚀出现于润滑不足或使用方式不正确，润滑剂减少会引起操作者推测到此点，只有通过卡钳打开钢丝绳进行内部检查来进行判断。

倾斜角过大：倾斜角过大会引起钢丝绳之间摩擦而导致严重磨损。在端点部钢丝绳损坏可能表现在断丝，外层和内层的断丝是进入套筒部位悬垂钢丝绳疲劳的典型表现，内部缺少合适的润滑剂会加剧问题的产生。

图2 钢丝绳的磨损

2 钢丝绳维护润滑的重要性

由以上钢丝绳磨损的原因可以看出，大致可概括为两点：一是钢丝绳的传动结构，另一个是钢丝绳的润滑。设计者往往注重前者而忽略了钢丝绳的润滑，最终导致钢丝绳的磨损。要想提高其使用寿命，必须对钢丝绳进行合理的润滑。

通常情况下，尽管钢丝绳在制造过程中已进行了预润滑，但这种润滑效果只能满足其正常使用寿命的40%，意味着从润滑角度看，钢丝绳最终使用效果和其工作期间适当、正确的维护润滑有很大关系[1]。钢丝绳随着使用时间的延长，无论在其制造期间使用油脂品种如何，先期附着的油脂会在温度、时间作用下分解，同时钢丝绳通过滑轮时，其油脂也会被部分黏附。另外，钢丝绳吸附环境介质与油脂的混合也会降低油脂的润滑性能，故对使用中钢丝绳适时进行补充润滑十分重要。否则，不仅会加大钢丝绳与滑轮表面的摩擦，还会使组股钢丝间滑动受阻逐渐加剧，钢丝绳柔软性也会随之降低，并容易引起断丝[1]。

3 选择高质量维护润滑油脂

钢丝绳的润滑油脂主要有两种功能：减少钢丝间相互移动磨损；供给钢丝绳芯和绳股之间以及表面的润滑剂来预防腐蚀。为使钢丝绳能适时得到补充润滑及防锈，选择高质量维护润滑油脂十分重要，应特别注意采用维护润滑油脂应与出厂钢丝绳润滑油脂有相对良好的兼容性[1]。大多数使用者就地取材、随意使用润滑油脂对钢丝绳进行补油，如普通黄油、废旧机油、齿轮油等。实践证明，使用非规范性的维护润滑油脂或方法，有时尽管花了工、费了力、耗了材，非但没有起到延长钢丝绳使用寿命的目的，不仅会污染作业现场，甚至从认识上对实施维护润滑究竟能否延长钢丝绳使用寿命产生怀疑。

联体提升货柜钢丝绳润滑系统所使用的润滑剂为渗透型石油溶剂，此润滑剂能快速进入钢丝绳芯，形成一层厚重的润滑油膜保护和润滑钢丝绳，以减轻钢丝间锈蚀和磨损。

4 钢丝绳润滑方法

联体提升货柜在没有使用钢丝绳自动润滑系统前，用棉布作为擦拭工具沾附油脂后对钢丝绳表面进行补充加油。看似维护润滑过程进行了，但润滑效果往往不理想，因为棉织品本身对油脂就有很强的吸附性，只有少量油脂沾附在钢丝绳表面。这样既不能提供坚固的保护油膜来减轻钢丝绳的磨损，也不能保护钢丝绳股内的腐蚀，仅仅减轻一些钢丝绳表面潮气腐蚀[2]。另一方面，维护人员每次对钢丝绳润滑都需要登到货柜高处，这对维修人员存在安全隐患。

联体提升货柜钢丝绳润滑设备由油脂泵站、钢丝绳夹（图3）、密封组件（图4）、螺旋凹槽清洁头、固定链等组成[2]。为了使组股内部钢丝能够得到充分的维护润滑，最好将钢丝绳卡固定在滑轮处（见图1），这是因为钢丝绳经过滑轮时受到弯曲作用，钢丝间隙比钢丝绳处于直径状态时稍大，易于将润滑油脂渗透到绳芯。

此润滑设备能够提供高压润滑油定量注射到需要润滑的钢丝绳中。将注油组件夹持在钢丝绳中，并用两条固定链固定，当钢丝绳运动时，每一段钢丝绳从注油组件中间通过。气动柱塞泵当球阀打开，压缩气体进入时，将桶装润滑油打出，经过高压油管注射到注油组件中，高压脂油能够穿透钢丝绳，对钢丝绳进行充分润滑[2]。供油量根据钢丝绳的粗细（直径10 mm）和运行速度(V=0.8 m/s)计算出，可以很方便地通过控制阀进行调节，这样既保证了钢丝绳的充分润滑，也确保润滑油不会浪费，不仅遗留死角少，而且操作方便。

5 钢丝绳润滑注意事项

5.1 掌握维护润滑时机

图3 钢丝绳卡

图4 钢丝绳卡剖面图

要掌握好钢丝绳维护润滑的时机，不能等钢丝绳中润滑油脂基本失去后再进行，有专业人士特别指出：过长时间没有加油，将会由于内部油源枯竭而导致外面加注的润滑油脂无法进入内部。只有在内部尚有油膜时才会使外部补充的润滑油脂更易渗入。从大多数失效钢丝绳外观可以看出，虽然有相当数量的表面断丝，但尚不足引起钢丝绳突然断裂。而有的钢丝绳虽然表面看上去油脂很充分，但绳股间钢丝锈蚀严重，股间的相互摩擦引起断丝，严重影响钢丝绳的承载能力[1]。所以在使用钢丝绳的一刻就应该给钢丝绳润滑。

5.2 把握补油时的环境温度

对钢丝绳润滑系统补油时，对环境温度要求不高，四季均可进行，但使用膏状油脂时，应先按照规范对油脂进行适当加热，最好将钢丝绳维护润滑的时间选择在环境温度相对较高的季节，以利于其补加油脂向钢丝绳内部顺利渗透。

6 结束语

对于联体提升货柜配重装置中滑轮数目多、滑轮直径相对较小且处于动态使用的钢丝绳，要想提高钢丝绳使用寿命，不仅要关注其结构的合理性、参数的优化设计、高品质的钢丝的同时，更要关注钢丝绳使用过程中有效地维护润滑。润滑不仅能够对钢丝绳起到防腐、防锈的作用，而且能够减少钢丝绳在使用时钢丝之间、股绳之间和钢丝与轮槽之间的摩擦，对延长钢丝绳使用寿命十分有益。因此，为把腐蚀、磨蚀对钢丝绳的危害降到最低程度，对钢丝绳进行维护润滑十分重要。

[1]秦万信,闫保国.钢丝绳制造与使用过程中的润滑[J].起重运输机械，2010(5):86-90.

[2]http://cn.made-in-china.com,2010.7.25.