浅析起重机械钢丝绳的使用与维护

刘海波

摘 要：钢丝绳作为起重机械中不可或缺的一个部分，钢丝绳的正确使用与保养维护具有重要的意义。本文简要介绍了起重机械钢丝绳的选择及其检测难点，钢丝绳使用过程中的常见问题及预防处理措施，该研究具有一定现实意义。

关键词：起重机械；钢丝绳；使用；维护

中图分类号：TH21 文献标识码：A

钢丝绳是属于起重机械中的重要组成部分之一，其主要由绳芯与钢丝共同组成。钢丝绳具有诸多较为突出的优点，例如钢丝绳的强度较高，其质量不大，在实际的运用过程中不容易发生断裂，所以，钢丝绳在起重机械中受到了广泛的运用，其在起重机械的变幅、起升、牵引过程中的重要作用不可忽视。从某种意义上来说，钢丝绳的使用性能关系到起重机设备的正常运行，同时也直接影响起重设备的工作效率和安全运行。

1.起重机械钢丝绳的检测难点及其选择

1.1 起重机械钢丝绳检测维护的重要性

起重机械钢丝绳的正确使用与维护具有重要的意义，随着城市化和工业化进程的快速推进，起重机械在施工过程中的使用范围不断扩大，一旦出现起重机械安全事故，不仅会造成经济损失，更对人们的生命安全造成威胁。所以，起重机械钢丝绳的檢测和维护管理工作就变得尤为重要，工作人员必须定期对起重机械钢丝绳进行检查和维护保养，提高起重机械使用的可靠性，降低由于起重机械钢丝绳存在隐患，导致发生安全事故的机率。

1.2 起重机械钢丝绳的检测难点

近年来，随着科技水平的不断进步，世界上许多国家都开始对钢丝绳检测技术进行研究，主要目的就是及时发现钢丝绳存在的缺陷，并及时消除缺陷或更换钢丝绳，避免安全事故的发生。目前应用比较广泛是电磁检测技术，由于发展时期不长，其自身依然存在诸多不足与缺陷，难以系统分析起重机械钢丝绳的承载力及其使用年限，具体表现为以下几个方面：

（1）电磁检测技术缺乏精准性，针对某些轻微损伤或者存在疲劳损伤的钢丝绳难以进行全面检测。

（2）电磁检测技术只能进行一定长度的检测，且检测结果为检测平均值，如果钢丝绳的损伤不超出检测长度，则其损伤将会被忽视。

（3）电磁检测技术本身存在不确定性以及不稳定性，电磁检测技术在检测过程中输出的信号极易受到外界因素的干扰，造成检测结果误差率较大。

（4）电磁检测技术本身的灵敏度不够高，在实际的检测过程中必须贴近钢丝绳的表面才能进行检测，一旦钢丝绳出现严重变形的现象，则会阻碍检测信号，难以得出精确的检测数据。

1.3 起重机械钢丝绳的选取

钢丝绳的合理选取与钢丝绳的使用寿命存在直接关系，也就是说，在设计人员规划钢丝绳的选取方案时应当将钢丝绳的使用强度、破断拉力、绳芯结构、润滑性能及其旋转性能等因素纳入统一考核范围，同时也要将起重机械的工作环境考虑在内。一般来说，在选择无导向重物的提升过程中，尤其是在重物的提升高度较大时，工作人员应当尽可能选择不会旋转的钢丝绳；而在有导向重物的提升过程中，或者重物是在较小高度下进行提升而言，工作人员应当选取普通钢丝绳进行使用，这一方案也适用于右旋、左旋成对使用的过程中。

为了有效确定钢丝绳的旋向，有关工作人员在实际的使用过程中，应当根据一定的原则进行：在右旋绳槽卷筒中，通常采取左旋钢丝绳，而与此相反，在左旋绳槽的卷筒中，工作人员可以选取右旋钢丝绳。另外，针对单一的钢丝绳来说，尤其是不旋转钢丝绳更应当依据上述使用方法，以此避免工作对于钢丝绳造成的破坏；针对钢丝绳多环缠绕的现象而言，工作人员应当仔细观察卷筒绳槽的实际方向，以此明确钢丝绳的旋转方向。一般来说，由于多环缠绕的钢丝绳收到的挤压力较大，加之钢丝绳旋转过程中容易收到较大的摩擦，这些情况均容易导致乱绳现象出现，所以在实际的运用过程中，工作人员应当尽可能忽略直径较小的钢丝绳，有效增加卷筒与钢丝绳之间的宽度，以此减小由钢丝绳摩擦产生的力，进而延长钢丝绳的使用时间。

2.钢丝绳常见问题及其预防处理措施

2.1 钢丝绳的磨损

通常来说，在钢丝绳的磨损现象中，大部分属于外层钢丝的磨损，主要原因即在实际的运用过程中，由于卷筒与滑轮的摩擦中，加之重物压力较大，容易形成较大的挤压力，所以难以避免地造成钢丝绳的磨损。在起吊重物的过程中，由于加速或减速运动，将进一步增大钢丝绳与滑轮和卷筒之间的摩擦，尤其是在长时间的使用中，钢丝绳的外表面趋近于扁平，横截面大幅度减小，进而降低钢丝绳的强度。理论上说，在钢丝的磨损直径达到一半时或者钢丝绳的公称直径减少7%时，就应当做报废处理。

为了有效预防钢丝绳在实际使用过程中的磨损，有关工作人员应当逐步实现钢丝绳选取的科学化，使钢丝绳在实际的转动过程中产生的摩擦减少，以此减小由于摩擦力造成的损伤。同时，钢丝绳之间的磨损度与钢丝绳与卷筒的运动方式以及接触点、重物重量等存在直接的联系，钢丝绳材料的组织结构及其机械特性对于其使用寿命也存在一定影响，工作人员应当定期对钢丝绳进行润滑处理，需要指出的是，如果钢丝绳的润滑方式不合理，也会在一定程度上加剧钢丝绳的磨损，在润滑过程中应仔细清理钢丝绳接触部位的沙粒或者污垢。

2.2 钢丝绳的疲劳

一般来说，引起钢丝绳疲劳的因素较多，常见的是由于长时间下重物的反复作用致使钢丝绳过度弯曲。例如，在钢丝绳同卷筒及其滑轮运转的过程中，两者之间的接触点就十分容易出现疲劳的情况，严重可能导致钢丝绳的损坏，影响其正常的使用。有关实验研究发现，在钢丝绳的使用过程中，其过度的挤压及其弯曲时造成钢丝绳疲劳甚至断丝的要素，同时，钢丝绳的性能、工作次数、载荷重量与钢丝绳的疲劳也存在紧密的联系。

为了尽可能地避免和减轻钢丝绳的疲劳，有关人员在实际的工作过程中应当尽可能选取强度较高的材料，如果资金允许，工作人员可以选取较大的滑轮或者卷筒，以此有利于减少钢丝绳的弯曲，延长其使用寿命。同时，在实际的操作过程中，工作人员应当不断提升自身技能，避免使用不科学的操作方式，比如骤然停止、迅速上升等，这样的方式很可能会是钢丝绳在较短的时间内迅速增大自身应力，进而造成钢丝绳的疲劳。

2.3 钢丝绳的变形

钢丝绳的变形即钢丝绳失去其原本的形状就会出现诸多缺陷，例如局部压扁、弯曲、畸形等。钢丝绳变形的因素较多：

（1）钢丝绳在环绕轴线旋转的过程中，其主要是通过一个偏转角转入卷筒、滑轮，钢丝绳最先与绳槽边缘接触，之后由上往下转动，在逆绕的情况下，钢丝绳会沿着轴线转动，两者之间的偏角越大也就说明钢丝绳的转角越大。

（2）在钢丝绳自身逆转时，在绳股松开时，多层绳股的长度远远超出钢丝绳自身，则只是较长的绳子在滑轮上堆积。

（3）与逆转相反的是，在钢丝绳顺转的情况下，由于钢丝绳随着转动而逐渐缩短，其内层的绳子也会在滑轮的作用下形成堆积，这样的情况也会导致钢丝绳的散股或者打结。

（4）钢丝绳在重物的冲击作用下会产生极大的拉伸力，同时也會强化钢丝绳的扭转，这样的情况也会导致钢丝绳散股的情况出现。

为了有效避免钢丝绳的变形，有关工作人员在实际的工作过程中应当明确有效的预防措施，例如在部分起重设备上应当尽可能使用抗旋转的钢丝绳；工作人员应当保障在钢丝绳的缠绕过程中，其偏转角趋于更小；若有必要，工作人员应当增加卷筒的直径或者增大滑轮，以此有效减小钢丝绳同滑轮或者卷筒之间的偏转角；在大型起重系统中，工作人员可以设置压绳设施或排绳装置，以此避免钢丝绳的乱绳，造成钢丝绳变形损坏。

2.4 钢丝绳的腐蚀

在钢丝绳过度疲劳的情况下可能也会出现腐蚀的情况，这也是导致钢丝绳报废的主要因素，钢丝绳的腐蚀不仅会较少其金属面积，降低钢丝绳的强度，同时也会导致钢丝绳的粗糙，进而在其表面出现裂纹，进一步强化钢丝绳的疲劳程度。

为了有效预防钢丝绳的腐蚀，有关人员应当选取有效的措施，例如对于污染较大的大气环境中或者在潮湿环境中工作的钢丝绳而言，其腐蚀率较大，所以在选取钢丝绳材料时，可以尽可能选取镀锌的材料。同时，工作人员应当定期对钢丝绳进行润滑，通过有效的润滑措施尽可能减少钢丝绳与卷筒之间的摩擦力，同时也能起到良好的防腐作用。

2.5 钢丝绳的断丝

由于起重机械的零件较多，操作系统相对较为复杂，从设计方面考虑，钢丝绳是一个冗余零部件，所以在实际的运用过程中，少量的断丝并不会影响其正常的使用性能，但是，如果出现局部大量断丝的情况，就应当提高关注。

为了有效改善钢丝绳断丝这一情况，可以采取以下措施：加大内层钢丝绳的直径，减少内外层接触应力，同时，也可以选取电磁仪器进行定期检测，以此提前预防由于断丝引起的不良事故。

结语

本文主要分析了起重机械钢丝绳的具体选择方式，并重点分析了钢丝绳可能出现的问题以及解决方法，起重机械钢丝绳的有效运用是人们长期以来一直关心的问题。钢丝绳的检查和维护是起重机械日常检验和定期检验的重点项目。从本次研究与分析中发现，钢丝绳的磨损与破坏存在一定规律性，在钢丝绳实际的运用过程中，相关工作人员应当提高对于钢丝绳破坏的重视，不断积累自身经验，明确钢丝绳正确的使用方法，以此有效避免由于钢丝绳损坏造成的安全事故。

参考文献

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