提高卸船机起升开闭钢丝绳使用寿命的办法

齐乐乐

（华电曹妃甸重工装备有限公司，河北唐山，063210）

引言

卸船机钢丝绳在使用过程中外表钢丝出现马氏体组织是导致其使用寿命降低的根源；钢丝绳制造过程中使用适应环境温度更加宽泛的非沥青基钢丝绳表面脂润滑油脂，并采用股、绳尽可能充分淋油是保证钢丝绳使用质量的重要技术措施，采用具有强渗透能力的专用钢丝绳维护油脂不仅可以有效弥补钢丝绳出厂润滑存在之先天不足，而且十分有利于延长其使用寿命。

1 影响钢丝绳使用寿命的因素分析研究

从钢丝绳制造过程看，钢丝组织出现马氏体一般是在热处理工序，因为只有在该工序才能引起线坯组织发生明显变化。钢丝绳与外界物体摩擦可使其外层钢丝表面过度加热，由于这些区域与整体钢丝的面积相比数量很小，所以就会被相邻和下方的冷金属迅速淬火而形成马氏体组织，马氏体韧性很小，受到弯曲作用就会立即开裂，由高碳钢丝制成的钢丝绳最容易形成马氏体。在使用中钢丝绳的外层钢丝的表面出现的马氏体是一种迹象，表明钢丝绳的钢丝表面产生了足够的摩擦热，以至钢丝表面的某区域的温度顷刻内上升到了钢的临界温度范围以上，随即，被加热的表面被钢丝绳周围的冷金属迅速地冷却，于是得到了有效的淬火结果。首先决定采取提高卸船机钢丝绳制造过程使用润滑油脂质量与加大表面润滑油脂附着量的办法。目的是了解改进钢丝绳制造过程润滑效果提高其使用寿命的根源，同时查找导致钢丝绳使用过程中表面钢丝组织出现马氏体所受到的较高摩擦，为今后产品质量持续改进提供技术支持。出于多种考虑，原设备随机配置钢丝绳使用过程中的喷油润滑(使用具有很强渗透能力的钢丝绳专用维护润滑油脂)装置已由过去的连续使用，到后来的间断使用，直至目前彻底不用，只是根据对钢丝绳表面观察补加普通润滑油脂，也就是说钢丝绳在使用过程中维护润滑条件已发生了显著变化。使用过程中钢丝绳能够获得润滑效果的好坏将在很大程度上取决于制造期间的润滑(有时称之为初次润滑)。在演示作业过程中，对钢丝绳经过滑轮时的情况进行观察时注意到，靠近绞车房依靠钢丝绳带动而转动且只对钢丝绳起支撑作用的滑轮(钢丝绳在该滑轮上不形成围包角)，由于自身转动惯量较大(用户也认为该滑轮外径偏大、重量偏重)，在钢丝绳由静到动和钢丝绳运动出现换向时，在一定时间内绳动而其仍处于静止状态，这就意味着，在此短暂时间内，钢丝绳与滑轮间的摩擦已不再是正常的滚动摩擦而是滑动摩擦。显然，在钢丝绳运行过程中，其与该滑轮间短时存在很大摩擦。现场作业人员也清楚告知，偏磨与断丝主要集中在滑轮处于静止状态时运行经过滑轮段的钢丝绳。在现场找到了钢丝绳受到意外强力摩擦的部位，通过对钢丝绳表面磨损情况的比较，结合钢丝绳使用寿命改进的实际，验证了通过加强钢丝绳制造过程的润滑，减小其与匹配滑轮摩擦来防止使用过程中马氏体组织产生的技术措施的正确性。在另外几个港口见到的情况也完全相同，故在后续钢丝绳生产过程中将加强润滑作为保证卸船机钢丝绳重要的通用技术措施。

2 提高卸船机起升开闭钢丝绳使用寿命的办法

（1）加强易损段的润滑。由于钢丝绳易损段的工作环境极为恶劣，所以润滑显得尤为重要，但目前尚无方便有效的固定润滑装置可以对该段钢丝绳实施有效的润滑，所以目前多以人工定期润滑为主。避免钢丝绳过松避免钢丝绳过松不但可以减少起升开闭钢丝绳之间的互相抽打，还可以减小抓斗从煤堆上突然提升而引起的对钢丝绳的冲击载荷。抓斗下落至煤堆上之前，适当减速可以有效防止钢丝绳过松。减速方法:①通过司机人为控制，抓斗快到煤堆上时适当减速;②通过程序设定抓取点高度和每次抓取的深度值，设定一定的减速距离，在抓斗每次下落至煤堆上之前自动减速。防止钢丝绳锈蚀损伤的方法有两种：一种是勤涂油，对于在码头卸船机工作的起升、开闭钢丝绳涂油，是必不可少的。钢丝绳涂油不但可以减少它与滑轮、卷筒、托辊的摩擦，而且还有利于钢丝绳防腐蚀作用。钢丝绳抹上润滑脂大大阻碍了表面电化学反应的发生，同时也减少了一些酸性或碱性物质跟钢丝绳表面的直接接触，减少了钢丝绳表面的腐蚀。二是对于特殊环境的钢丝绳，可选择镀锌、镀铝等特种钢丝绳。这些钢丝绳暴露在大气中的镀锌或镀铝表面会形成氢氧化锌和氢氧化铝薄膜，能有效地防止钢丝绳的腐蚀。

（2）优化抓斗上承梁结构由于煤堆的形状各种各样，抓斗落在煤堆上如发生倾斜，则松弛的钢丝绳更容易剐蹭抓斗上承梁。如果将抓斗上承梁上容易与钢丝绳剐蹭的部位倒角，可以减少对钢丝绳的伤害。规范甩斗清仓动作在甩斗清理船舱底部边沿物料时，控制甩斗距离，并且在抓取物料的同时通过大车或小车的配合，将抓斗从船舱底部边沿拖拽出一定距离，这样能有效避免易损段钢丝绳与舱口碰撞。

（3）优化小车滑轮布置，减小钢丝绳出绳偏角。起升开闭滑轮错开对角布置，并且将开闭滑轮置于内侧，以便与抓斗开闭绳入绳点对应，起升滑轮放在外侧，正好可以匹配抓斗的承重索位置。滑轮的间距可以根据抓斗承重索位置以及开闭绳入绳点的位置调整，同时保证起升开闭滑轮的出绳点在一条直线上。由于起升开闭滑轮的出绳点在一条直线上，抓斗承重索连接点和开闭绳入绳点也在一条直线上，使得4根起升开闭绳位于同一平面。同时，滑轮间距与抓斗承重索连接点、开闭绳入绳点的间距相同，钢丝绳从滑轮绕出时就没有偏角，不会产生偏磨现象。根据现场采集的数据，这种布置使得钢丝绳易损段的寿命至少提高一倍以上，具有实际意义。

3 结束语

卸船机维护费用中很大一部分是起升开闭钢丝绳的维护费用。要想提高钢丝绳的使用寿命，首先必须提高钢丝绳易损段的寿命，如果易损段报废过于频繁，钢丝绳储备量使用过快，就无法控制整根钢丝绳的寿命。本文研究了易损段磨损过快的原因，提出了几点建议，对于设备的使用维护以及设计具有一定的参考价值。

[1]李士瀛, 沈元浩.抓斗卸船机[J].港口装卸, 2016, (4): 295.

[2]国家质检总局、国家标准化管理委员会.起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废[S].

[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京: 机械工业出版社, 2016.

[4]王东升.提高卸船机起升开闭钢丝绳使用寿命的办法[J].港口装卸,2009(4):23-24.

[5]袁彦青, 刘文超.延长抓斗卸船机起升开闭钢丝绳易损段寿命的方法[J].起重运输机械, 2016(10):90-92.