钢丝绳的安全使用

钢丝绳的安全使用（精选十篇）

钢丝绳的安全使用 篇1

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。

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

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.

钢丝绳的安全使用 篇2

一、钢丝绳

1、钢丝绳应有产品合格证书、技术资料和使用说明书，技术资料不全、无产品合格证书的钢丝绳禁止使用。

2、钢丝绳严禁超负荷使用，禁止用钢丝绳穿另一钢丝绳的方法接长后吊运物件。

3、使用中所选择的钢丝绳、卸扣应同所吊重物相匹配。起吊时应注意不要扭结。

4、使用的钢丝绳应是整根绳索制成，中间不许有接头。钢丝绳使用完后应先进行检查保养，然后再存放。

5、原则上不允许使用手插绳套，特殊情况下必须使用时，需经安全人员同意后才能实施，手插绳套编结部分长度应不小于钢丝绳直径的15倍或300毫米，两者取其大者；新制作的钢丝绳应先用2倍于额定起重量的重物试吊后方可使用。

6、在使用过程中要加强对钢丝绳套的检查，发现绳套有断丝、腐蚀、变形、损伤等情况应立即更换，禁止再使用。

7、根据钢丝绳的用途和工作环境及钢丝绳的种类，对钢丝绳进行适时地保养，涂刷润滑油或润滑脂，涂刷的油、脂应与钢丝绳厂家出具的技术资料相适应。

8、将新旧钢丝绳分开管理，然后分级、分类集中存放，应对所使用的钢丝绳套进行登记造册，建立钢丝绳使用档案。

二、合成编织的吊索(吊带)的安全使用要求

1、每根吊索必须标明标识以下内容:(1)各种吊带的额定承吊负荷；(2)合成编织材料的类型。

2、出现下列情况必须更换编织吊带:(1)吊带表面有融化或烧焦痕迹；(2)突点,穿透,撕裂,刮痕或非正常磨损；(3)断丝或磨损一缝线；

(4)呈明显变色、老化和腐蚀现象；(5)油污太多。

3、对报废的吊带应用工具切断后集中存放，并在存放处张贴有明显的标识。

4、如果吊带用聚脂,聚烯或尼龙制成,则不得在有腐蚀性的酸性气体、水蒸气体或雾气的场合使用。

5、所有吊带每６个月应由第三方授权的检查员进行检验。

6、使用合成编织的吊索(吊带)前，或者在经受任何异常拉力，敲打或者撞击的情况下，都要进行认真检查。须检查吊索(吊带)是否有瑕疵和损伤。在使用中应根据作业及使用情况，随时对吊索（吊带）进行检查。合成吊索(吊带)须沿着其长度从头到尾测查。在使用完以后，也要考虑进行检查。

7、使用两根吊带吊东西时，吊带的材质一样、长短一样、宽窄一样、安全负荷一样。

8、使用两根吊带吊货物时，吊带与货物的夹角应在45度以上，严禁在小于30度的夹角下吊装。

9、使用吊带吊货物时，挂装吊带的位置严禁有较锋利的菱角。

10、使用吊带吊货物时，应捆紧吊带，避免在吊装过程中因滑动造成对吊带的损伤而使吊带的工作安全负荷降低造成事故。

11、吊带应存放在专门的箱子中，严禁接触酸、碱等；严禁日光暴晒及高温烘烤。

12、将新旧吊带分开管理，然后分级、分类集中存放，应对所使用的吊带进行登记造册，建立使用档案。

四、钢丝绳、吊带的报废

1、钢丝绳索具的报废

（1）断丝：6倍直径内超过5%的断丝；断丝若在局部聚集，即使少也应报废；同一部位和环眼处超过3根断丝；（2）压扁：尺寸少于原始直径的70% ；

（3）锈蚀:细丝松弛，表面明显粗糙、柔性降低;细丝表面出现深坑，在锈蚀部位实测钢丝绳公称直径减少达7%；发生内部锈蚀；

（5）部分松股：松股超过公称直径的10%；（6）扭结：钢丝绳扭结；

（7）钢丝绳发生成弯曲有角度变形；（8）钢丝绳麻芯或纤维芯外露或断裂；

（9）6倍直径内，钢丝绳绳丝被挤出达5%，绳股挤出应报废；（10）绳径局部增大达原直径120%；（11）因受热，电弧或化学物质影响发生颜色变化；

（12）直径减少，少于公称直径的90%；

（13）磨损：当公称直径减少7%或外层钢丝磨损达原直径40%的；（14）钢丝绳若断丝、变形、锈蚀、磨损等多种情况同时出现时，达到以上程度的一半。

2、吊带的报废

（1）穿孔、切口、撕断；

（2）承载接缝绽开、缝线磨断；

（3）吊带纤维软化、老化、弹性变小、强度减弱；（4）纤维表面粗糙易于剥落；（5）吊带出现死结；

（6）吊带表面有过多的点状疏松、腐蚀、酸碱烧损以及热熔化或烧焦；

钢丝绳的安全使用 篇3

【关键词】 电梯 钢丝绳 使用寿命

一、前言

曳引钢丝绳也称曳引绳，是电梯用来实现轿厢和对重连接的重要部件。曳引机正是通过驱动穿绕在曳引轮和导向轮上的曳引钢丝绳来使轿厢在井道内做升降运动从而实现电梯最基本的运载功能。它承载着轿厢、对重装置、额定载重量等重量的总和。因此，曳引钢丝绳对电梯安全起着至关重要的作用，所以提高对曳引绳的使用寿命和安全性便成了电梯日常保养工作的重中之重。

二、钢丝绳使用寿命影响因素

在电梯的实际运行中，影响曳引绳使用寿命的主要因素有以下几个：钢丝绳制造工艺，钢丝绳使用环境，以及钢丝绳在运行过程中的機械损耗等。以下便来分析这些因素对曳引钢丝绳所造成的影响以及相对应的解决方法。

（一）钢丝绳制造工艺的影响

钢丝绳在制造过程中对于材质的纯度要求非常高，例如一般要求钢丝的含碳量为0.4～1%，含磷和硫量不得超过0.045%，其他杂质的含量控制在0.035%以内，有时为了提高抗腐蚀能力，还另加0.3%的铜。另外，钢丝绳的直径、捻绕方式以及绳芯的材质等也对钢丝绳的实际使用寿命有着决定性的影响。

所以为了提高曳引钢丝绳的使用寿命，在选择曳引钢丝绳时就应该严格把关，选择正规厂家生产的合格钢丝绳。

（二）钢丝绳使用环境的影响

当钢丝绳处于过于干燥、过于潮湿、气温过高、有腐蚀性气体或者尘砂粉灰的环境中时，会造成钢丝绳的表面快速出现锈斑、锈蚀。如果保养不及时，甚至会出现更严重的锈蚀和断丝，从而使电梯出现重大安全隐患。

当发现曳引钢丝绳因环境因素或者长时间未保养导致缺油甚至出现锈迹时，应该及时对钢丝绳进行正确的除锈和润滑。

首先是润滑油的选择：根据GB8903-2005中对于钢丝绳油脂要是稀释型增摩钢绳油，具有润滑、防锈作用，优秀的渗透性和增摩效果，提供有力的摩擦动力的要求，选择润滑油时应使用国标所介绍的ET极压稀释型钢丝绳脂或是电梯厂家要求的润滑油。

另外润滑方法也很重要，通常采用淋浇法：首先用钢丝绳刷将表面污物用清洗油清洗干净，然后当电梯以检修速度上升的同时由维保人员在曳引机旁用油壶将润滑油淋浇到绳上，反复浇透，最后将浇透的钢丝绳用油布擦拭干净。在淋浇的过程中要注意避免润滑油浇到制动轮上，并在轿顶用油盆接油。

（三）钢丝绳使用过程中的损耗

钢丝绳的损耗分成两部分，包括内部磨损和外部磨损。磨损导致钢丝绳有效面积和抗拉强度减小，严重时可引起断丝、断股和断绳的重大事故。

内部磨损是指钢丝与钢丝之间、绳股与绳股之间的相互摩擦造成的损耗，除了正常运行时产生的摩擦外，绳芯缺油是加速钢丝之间和绳股之间摩擦损耗的最主要因素。解决方法可参考前文所述对于钢丝绳的除锈和润滑的保养方法。

外部磨损主要指钢丝绳与轮槽之间的摩擦损耗。主要有以下几个因素：

1.钢丝绳与绳槽不匹配。绳径比绳槽直径大时，例如当绳槽是半圆槽时，钢丝绳与绳槽的接触位置在绳槽上部，甚至离开半圆槽上部，此时半圆槽将失去作用，完全相当于V形槽，使比压增大，磨损加快。因此选择钢丝绳时，应选择与绳槽直径相匹配的钢丝绳。

2.曳引轮或导向轮的垂直度偏差。据GB/T 10060-2001《电梯安装验收规范》要求，曳引轮和导向轮轮缘端面相对于水平面的垂直度在空载或满载工况下均不宜大于4/1000。当曳引轮或导向轮出现过大的垂直度偏差时，必定造成在运行中钢丝绳和轮槽侧面的摩擦力过大，加速钢丝绳磨损。当二者垂直度偏差过度时，应及时调整其垂直度。

3.曳引轮和导向轮的平行度偏差。电梯安装时，如果曳引轮和导向轮不在同一垂直面，即出现平行度偏差，也将导致钢丝绳在运行中和绳槽直立面产生偏磨，进而加速钢丝绳的磨损。所以在调教曳引轮和导向轮平行度时，应保证其偏差不超过1mm。

4.钢丝绳张力不均。当钢丝绳因安装不当，造成各钢丝绳松紧度不一致，此时各钢丝绳的承载力也不一致，承载力较大的钢丝绳所受到的张力以及来自曳引轮绳槽的摩擦都将更大，磨损速度也就更快。因此在保养时应注意调节各钢丝绳的张力，使其均匀。

5.除了上述几个主要因素外，钢丝绳因为未“倒劲”而造成的钢丝绳“打滚”和钢丝绳运行过程中的偶尔打滑等也都是造成其磨损的原因。

三、钢丝绳的报废标准

为了确保电梯的运行安全，及时报废并更换钢丝绳也是至关重要的。在使用过程中，当钢丝绳出现以下情况之一时，钢丝绳应做报废处理。

（一）钢丝绳出现笼形畸变、绳芯挤出、、扭结、部分压扁和弯折；

（二）断丝分散出现在整条钢丝绳时，任何一个捻距内单股的断丝数大于4根；或者断丝集中在钢丝绳某一部位或一股，一个捻距内断丝总数大于12根（对于股数为6的钢丝绳）或者大于16根（对于股数为8的钢丝绳）；

3.磨损后的钢丝绳直径小于钢丝绳公称直径的90%。

四、结束语

立井提升钢丝绳的使用寿命 篇4

关键词：立井,钢丝绳,寿命

1 目前提升钢丝绳使用寿命状况

根据近期的统计资料显示, 我国的立井提升所使用的钢丝绳使用时间一般均不足一年, 同时由于设计问题或者保养问题导致使用寿命进一步减少。有极个别煤矿单位的钢丝使用寿命仅仅有几个月。一般而言, 相比起单绳缠绕式钢丝绳, 多绳摩擦式的使用寿命要长一些, 但是总体来说, 各类钢丝绳使用寿命都比较短。按照《煤矿设计规范》里面所要求的来说, 提升钢丝使用年限应该达到三年, 但目前的提升钢丝的使用寿命仅仅是达到或者还未达到正常标准的1/3。所以, 有必要结合实际情况将影响钢丝使用寿命的一些影响因素查找出来, 并相应地进行解决, 以求对钢丝的使用寿命进行延长。

2 影响钢丝绳使用寿命的因素

2.1 磨损

提升钢丝在运行过程中会不可避免的同天轮、滚筒还有钢丝彼此之间产生摩擦挤压, 这会导致钢丝产生磨损, 尤其是内偏角或者外偏角位置的磨损程度会更加严重, 另外多层缠绕式钢丝绳之间的磨损也非常大。钢丝经过磨损后, 断面面积会减少, 它的承受压力值也会减小, 如果摩擦严重的话, 钢丝会产生断裂。

2.2 弯曲疲劳

钢丝绳在运行的过程中会通过天轮、导向轮等相关装置。这会给钢丝绳带来弯曲应力。提升机滚筒直径越小, 带给钢丝绳的弯曲应力越大。另外钢丝绳在制作的过程中自身的捻制会导致扭转应力的出现, 钢丝绳的强度降低, 于是其使用寿命受到限制。

2.3 锈蚀

由于外界环境的潮湿导致钢丝绳产生腐蚀。钢丝绳遭受腐蚀之后会产生锈皮、钩吻, 小凹口等, 导致外层钢丝逐渐松动。钢丝绳遭受腐蚀后横截面面积变小, 所受的应力趋于集中, 钢丝绳的疲劳程度逐渐加快, 强度不断降低, 久而久之就会产生断裂。

2.4 超负荷运行或终端载荷过大

主要由以下两种情况:其一, 钢丝绳选型不合理, 设计允许承载力小, 但实际承受的拉力过大, 或者工作人员违规超负荷操作运行;其二, 钢丝绳工作过程中容器被卡, 导致负荷骤增产生破坏。

2.5 冲击、振动

提升过程中箕斗装载卸载, 罐笼卸载, 运行加速度都会产生振动冲击, 这是钢丝绳寿命的影响因素。

2.6 钢丝绳自身因素

钢丝绳自身的材质, 还有加工工艺等方面也是直接影响到钢丝绳寿命的影响因素。

3 延长提升钢丝绳使用寿命的途径

3.1 选择结构合理的钢丝绳

结构合理的钢丝绳一般应该具备以下条件: (1) 钢丝绳之间捻制密实; (2) 钢丝绳之间接触应力较小, 受力时候, 各股钢丝受力均匀; (3) 具有很强的耐弯曲、抗疲劳强度; (4) 断面系数较大; (5) 耐腐蚀、耐热性能较好; (6) 具有较好的柔软性。

某一结构的钢丝绳很难完全具备以上特点。因此, 钢丝绳选型的时候必须结合使用条件和要求。只有很好的了解其使用性能才能合理的选取钢丝绳。

3.2 加强防腐管理, 正确选用防腐润滑油

矿井提升钢丝绳相对较长, 井筒中会出现湿气, 或者液体物质, 容易遭受侵蚀, 条件不太好, 所以应该定期将油涂抹在钢丝绳外部, 有效地防止钢丝绳腐蚀, 同时减小钢丝绳彼此之间的摩擦, 防止潮气和液体进入绳体的内部, 这样钢丝绳的使用寿命必会延长。首先使用专门的装置进行清除污垢, 然后再用涂油装置进行涂抹, 以求润滑和保养。所采用的润滑油不能任意采用, 必须是专门的专用油并且要同钢丝绳相匹配。将戈培油使用在多绳摩擦提升的钢丝绳处, 将防腐油涂抹于不经过摩擦轮部分的绳体。润滑油需要具备以下一些特质:黏稠度好;不易掉落, 不宜硬化, 具有很好的防腐润滑性能, 同时具有较高的透明度, 防止掩盖断丝。

3.3 加强检查和试验

结合相关的规章制度对钢丝的断根情况、腐蚀情况、润滑情况以及直径变化情况进行检查, 并定期进行试验。如果发现问题应该进行认真研究分析, 并加以解决, 将钢丝绳的外部工作条件进行改进, 使得钢丝绳的使用寿命得以延长。

4 改善滚筒, 天轮上的衬木

滚筒以及天轮所用的衬木的作用就在于对钢丝绳进行支撑, 使得绳相互之间减少磨损。绳槽的直径必须适合钢丝绳, 不能太小, 否则使得钢丝绳遭受挤压导致断丝的发生, 绳槽太大的话, 钢丝绳同绳槽之间无约束力, 彼此之间就会摩擦, 同样产生磨损。所以, 不管是滚筒还是天轮以及衬木, 还有绳槽等都会对钢丝绳的使用寿命产生较大影响。可以将硬杂木、水曲柳或者榆树作为衬木, 衬木的厚度也应合理的设置, 不能小于少于二倍绳的直径, 合理的对绳槽中心距以及深度进行设置。

5 正确缠绕钢丝绳

钢丝绳的捻向以及滚筒衬木槽方向之间有着密切的关系。缠绳能够做好的话, 即使荷载变小, 其依旧能和滚筒紧紧地贴在一起;反之, 如果缠绳工作没做好, 荷载减小的话, 钢丝绳就会从滚筒上松开, 下次提升会导致交叉重叠导致绳体遭受扭压, 所以钢丝绳的缠绕工作必须加以重视。

6 调头使用钢丝绳

钢丝绳在使用的过程中各个部位的受力情况往往有所差别, 有的是由于某些部位遭受侵蚀生锈, 导致强度损失。在货物进行装载的时候, 天轮御滚筒的一段一般承受的力较大, 尽管这一段钢丝锈蚀程度较轻, 但是由于动荷载的出现很容易导致应力集中的情况, 严重的话会导致断丝情况的发生。如果把钢丝的首尾进行调换, 把磨损情况严重的丝段置入滚筒, 这样钢丝的使用寿命自会延长。一般钢丝绳的使用时间达到寿命的60%左右比较适合调头。

7 调整钢丝绳的张力平衡

由于钢丝绳的更换, 绳槽的深度、中心距设置不合理等原因, 造成绳体受力不均匀, 拉紧的钢丝绳受力过大, 松弛的钢丝绳却未能发挥应有的作用, 所以, 对于多绳摩擦式钢丝绳来说, 必须及时对其张力进行调整, 使其达到平衡。可以通过螺旋液压调绳器或其他张力平衡装置进行调整。

8 钢丝绳从购买验收到使用加强保护

新钢丝绳购买后必须对其性能能参数进行验收, 如果需要保存, 应该在其表面涂抹黄干油, 将其放在干燥、遮风遮雨遮光的库房或者其他空间内, 摆放之前, 下方应垫放方木, 同时运输时候应该摆放好, 不得出现扭压或者磨损状况。

9 提高管理及维护人员的素质

导致钢丝绳使用寿命降低的原因涉及很多方面, 但是很多原因就在于管理维护以及使用人员的素质, 提升相关人员的责任保护意识, 按规定进行操作, 加强平时的检查和保养, 如果发现问题, 及时予以处理, 相信我国的矿井提升钢丝绳寿命会迈进一个新台阶。

结束语

立井提升钢丝绳的寿命事关企业的成本以及钢材资源的节约问题, 事关矿井的安全生产, 事关企业的经济效益, 这一问题必须引起应有的重视。这需要不断的探索总结, 努力为延长立井提升钢丝寿命做出应有的努力。

参考文献

影响录井钢丝使用寿命因素 篇5

Abstract: By analyzing the well logging wire working condition, environment factors, mechanical properties and microstructure, we found some rulers of affect factors. Then we gave some measures to improve the well logging wire working life.

关键词：录井钢丝;影响因素;显微组织

Key words: well logging wire;affect factors;microstructure

0 引言

录井钢丝是用于石油、地质探测时传送和提升测井仪器等物品的重要承力元件，其使用环境复杂、传送过程长，要求安全可靠并能长时间使用，有比一般普通钢丝绳更高的性能要求。

其抗拉强度通常要求不低于1600MPa，疲劳试验后其磨损部位应具有足够的强度。

钢丝绳的安全使用 篇6

随着我国工业的飞速发展,社会对电能的需求越来越大, 而我国电力资源的分布极不均衡,因而需要建设大量的输电线路。铁塔组立施工是输电线路建设中的一项重要工作,耗资、 耗工时通常占总工程的20%~30%。在铁塔施工过程中,需要用到大量的钢丝绳,而钢丝绳的合理使用对施工安全起着决定性的影响。为了保证组塔施工安全,延长钢丝绳使用寿命,提高经济效益,施工组织前必须根据组塔的方式对钢丝绳进行受力计算、校核,通过计算选择合适的施工参数。

1铁塔组立系统

本文以外拉线内悬浮抱杆分解组塔系统为例进行受力分析,如图1所示。系统以抱杆顶部为支点,牵引装置通过钢丝绳、滑轮组件将地面组装好的铁塔片、段提升到安装位置,在提升的过程中通过控绳来控制被吊塔材与已立铁塔的间距,抱杆则由均匀分布在空间的4根外拉线与4根承托绳来固定。

2钢丝绳的使用分析

2.1各钢丝绳受力计算

组塔系统各钢丝绳受力情况如图2所示,首先以被吊塔材为研究对象,建立平衡方程:

式中,T为磨绳对被吊件的合力;G为被吊塔材重量;F为控制绳合力。

由式(1)、式(2)解得:

吊点绳受力:

磨绳受力:

式中,n为滑车组工作绳数;η为滑车效率。

单根控制绳受力:

受力侧承托绳合力:

式中,N为抱杆轴向压力;Q为抱杆自重;为承托绳与抱杆夹角;δ为抱杆倾角。

2.2使用分析

本文利用Matlab软件对影响各钢丝绳受力的因素进行定量分析,使用的参数如表1所示,各变化曲线如图3~图6所示。

图3为磨绳合力、控制绳合力随磨绳倾斜角α变化的图形, 从中可以看出,2个合力都随α角的增大而增大,当α角超过45°后,合力急剧增大,当达到60°时,磨绳合力将增大1倍,控制绳的受力也接近被吊塔材重量。这必将极大地增加系统的额外功,加大钢丝绳的安全风险。这就要求在施工的过程中尽量减小α角,当场地或绳索长度有限时也应当控制在45°以内。由式(3)、式(4)很容易看出这2个合力还随被吊塔材重量的增加而增大。因此,在钢丝绳的选型和校核中主要考虑被吊塔材重量最大以及α角最大2种情况。

式(5)、式(7)是一个类型,已知合力与夹角计算单根绳的受力。以式(5)为例来分析夹角对绳的影响,变化情况如图4所示。从图中可知吊点绳受力随着γ角的增大而增大,特别是当γ角为110°以后,受力也将加速上升。因此在满足被吊塔材平衡的条件下,吊点绳夹角越小越好,最大角度不宜超过110°。

由图5可知,随着工作绳数的增加,磨绳受力逐渐减小,但当工作绳数量超过4根时,磨绳受力下降速度已经很缓慢。相反,过多的绳子将会增加起吊系统的复杂程度和安全风险。所以,在施工的过程中并不是工作绳越多越好,工作绳总数不宜超过4根。切不可通过增加更多的动滑车数量来提高起吊塔材的总量。

承托绳在起吊系统中不仅需要承受抱杆轴向压力和抱杆自重,而且还要保证抱杆的平衡,承托绳与抱杆之间保持合适的角度至关重要。承托绳合力与夹角ф之间的关系如图6所示,过大的ф角将会增大合力,特别是当角度超过60°后,合力将加速上升。所以在实际施工过程中,承托绳与抱杆夹角不宜超过60°。

3结论

为减少钢丝绳所承受的载荷,提高施工安全性,起吊系统的相关参数应该控制在以下范围:(1)磨绳倾斜角不宜超过45°;(2)2控制绳、2吊点绳等分力之间夹角不宜超过110°;(3) 起吊的工作绳数不宜超过4根;(4)承托绳与抱杆夹角不宜超过60°。铁塔组立施工过程中发生的安全事故,往往都是因为钢丝绳使用不当造成的。合理确定各参数能减少钢丝绳所承受的载荷,对延长钢丝绳的使用寿命和保障施工安全具有重要意义。因此,在施工方案的编制过程中要根据现场施工环境和各种施工机具合理确定各参数。

摘要：通过Matlab软件对外拉线内悬浮铁塔组立时钢丝绳的受力与使用情况进行分析,提出了铁塔组立时合理选择各施工参数的方法,为延长钢丝绳使用寿命及保障铁塔组立施工安全进行提供了一定的参考。

钢丝绳的安全使用 篇7

钢丝绳是由优质钢丝按一定规律加上绳芯或钢芯捻制而成, 具有卷绕性好、承载能力大、质量轻、工作平稳无噪声、耐冲击及安全可靠等优点, 广泛用于起重机以及各种张拉支承装置和装卸工索具中。保证起重机高速重载和高可靠性的条件之一, 就是对钢丝绳状态的良好维护。

二、钢丝绳损伤形式和预防

钢丝绳使用的安全性是人们关心的问题, 因为钢丝绳的损伤或破断会引发重大事故。为了确保使用中的钢丝绳安全运行, 掌握钢丝绳的损伤规律及防治方法是很有必要的。就起重机钢丝绳而言, 其规格品种繁多、使用千差万别, 随着使用时间的持续, 都会出现损伤现象。主要损伤为磨损、疲劳、锈蚀、变形及过载。

1. 磨损及预防

钢丝绳在操作时与其他物体接触并有相对运动, 产生摩擦。在机械的、物理的和化学的作用下, 钢丝绳的表面不断磨损。磨损是钢丝绳最常见的损伤方式, 一般分为外部磨损、变形磨损和内部磨损3种情况, 相应断面形状如图1所示。

(1) 外部磨损。外部磨损是钢丝绳在使用过程中其外周与滑轮槽、卷筒壁、钩头等物体表面接触而引起的磨损。在外部磨损后绳径变细, 外周表面的细钢丝被磨平。钢丝绳的外部磨损使承受载荷的钢丝截面积减小, 钢丝绳的破断载荷也相应降低。

由图2可以看出, 单周磨损较全周磨损更恶劣, 所以应尽可能使单周磨损的钢丝改为全周均匀磨损。如滑轮有螺旋形磨损槽会影响钢丝绳转动, 出现异常磨损或单周磨损, 日常检查中如发现有单周磨损就应查找原因并降低更换标准。

(2) 变形磨损。变形磨损是由于振动、碰撞造成的钢丝绳表面撞损, 这是一种局部磨损现象。实际操作中, 容易产生变形磨损的情况是桥吊“挖井”作业时, 起升钢丝绳动绳部分容易与集装箱摩擦和勾挂;检查时应让吊具放在地板上, 钢丝绳放松, 这时变形的钢丝绳便会显现, 应对变形处钢丝进行仔细检查。一般对起升钢丝绳采用交叉绕法, 让动绳处于内侧, 减少钢丝绳和集装箱摩擦的机会。

(3) 内部磨损。在使用过程中, 钢丝绳经过卷筒或滑轮时所承受的全部负荷压在钢丝绳的一侧, 每根细钢丝的曲率半径不完全相同, 且由于钢丝绳的弯曲, 钢丝绳内部各细钢丝就会相互产生作用力并且产生滑移, 这时股与股之间接触应力增大, 使相邻股间的钢丝产生局部压痕深凹, 构成了内部磨损。通常, 选择线接触或面接触型的钢丝绳是减少内部磨损的有效途径。

经过试用发现, 1770 MPa以上强度等级钢丝绳及8股钢丝绳使用寿命, 并没有明显比6股的1770 MPa强度等级的钢丝绳长, 且1770 MPa以上强度等级钢丝绳僵性更大且操作不便。经综合比较, 采用6股线接触1770 MPa强度等级的钢丝绳更为有利。

2. 疲劳及预防

(1) 弯曲疲劳。钢丝绳重复通过滑轮或卷筒, 无数次的弯曲, 容易使钢丝产生疲劳、韧性下降, 最终导致断丝。而疲劳断丝出现在股的弯曲程度最厉害的一侧外层钢丝上。通常情况下, 疲劳断丝的出现意味着钢丝绳已经接近使用后期。

钢丝绳的弯曲疲劳寿命与D/d比值, 即卷筒直径或滑轮直径D与钢丝绳直径d的比值应>30, 安全系数和钢丝绳结构均有密切的关系, 设备订购时应尽量选择大的D/d比值。

(2) 拉伸、扭曲和振动引起的疲劳。起重机钢丝绳在起动和制动时, 变化的拉伸应力会引起金属疲劳, 钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。疲劳损伤引起的断丝一般断口平齐, 多半出现在表层钢丝上。

(3) 防止钢丝绳疲劳损伤的途径。有条件的情况下, 应尽可能选择大的D/d比值;在安排滑轮布局时, 应尽量避免使钢丝绳反向弯曲, 反向弯曲的破坏约为同向弯曲的2倍;尽可能选择结构好的钢丝绳, 如WS, TX型等线接触钢丝绳。

3. 锈蚀及预防

钢丝绳一般在露天使用, 日晒雨淋会使钢丝绳腐蚀。因腐蚀而形成的腐蚀坑成为应力集中点、疲劳裂纹的来源, 腐蚀使钢丝绳的截面积减小、弹性和承受冲击的能力降低。

防止钢丝绳锈蚀损伤的方法有两种, 一种是勤涂油, 对于经常处于运动状态的钢丝绳涂油是必不可少的。实际操作中要根据实际情况定, 一般在使用2个月后钢丝绳最初的含油量即干枯, 钢芯绳则变短, 其后如不加油则断丝现象会加剧。另一种是对使用环境恶劣、相对运动较少的钢丝绳可选择镀锌、镀铝等形式的绳, 能有效地防止钢丝绳的腐蚀。

4. 变形及预防

很多钢丝绳严重损坏是因为钢丝绳事先受到塑性变形损伤而没有引起人们的足够注意引起。变形的主要原因有多种。

(1) 外伤。在操作过程中, 钢丝绳与其他部件不正常的接触容易造成外伤。最明显的外伤是钢丝绳在滑轮里脱槽或在卷筒上跳出绳槽, 使钢丝绳局部轧坏。对设备上没有防脱槽措施的滑轮进行防脱槽挡板加装 (主要有拖缆小车牵引绳滑轮、前大梁倾转滑轮和吊具上架起升滑轮等) , 改进后效果明显, 未再出现跳槽现象。

(2) 压溃。钢丝绳在卷筒上卷乱后容易产生压溃现象, 由压溃造成的钢丝绳损伤会在局部迅速出现断丝与压扁的痕迹, 强度急剧下降。防止的措施是应按设计规范选择滑轮与卷筒的偏角, 必要时可在起升机构中设置排绳器或者压绳装置, 防止钢丝绳出现卷乱现象。

(3) 扭结。钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫做扭结。扭曲的方向与钢丝绳旋向一致的为正扭结, 反之为负扭结。普通钢丝绳带有自转性, 绳受拉力时绳股会向倒捻方向旋转, 这是造成钢丝绳扭结的原因。钢丝绳在扭结损伤后强度将显著降低, 正扭结的强度只有原强度的60%~80%, 负扭结的强度还不到原强度的50%, 严重时强度将降低到只有原来的10%~20%。

实际操作中, 发生扭结的情况大部分发生在更换钢丝绳等需大量放松钢丝绳后再拉紧的工况, 试用过发生较严重正扭结的钢丝绳, 使用寿命只有1个月。因此为安全起见, 一旦钢丝绳发生扭结就必须报废。为防止钢丝绳扭结可采取一些措施, 如加强换绳松绳时的监护, 主要是在吊具的周围, 发现有扭结迹象立即停止操作、释放还原。

5. 过载及预防

钢丝绳随着载荷的增加会有微量的伸长, 当载荷超过弹性极限时, 钢丝绳就可能断裂。通常把钢丝绳承受的静载荷控制在破断载荷的1/10~l/5, 叫安全负荷 (钢丝绳允许承受的额定静负荷) 。但钢丝绳实际上处于运动状态, 钢丝绳在工作时除了要承受货物、自重等静载荷外, 还要受到因加速度和冲击引起的动载荷, 因弯曲、摩擦引起的附加载荷等。因此, 除了静载荷以外的其他载荷增多时, 实际的安全系数就降低了, 钢丝绳往往由此而发生过载。

因过载而破断的钢丝绳, 其断口呈松散状, 钢丝断口位置大多数不在一起, 绳芯外露。过载的钢丝绳即使不发生断裂事故, 也会大大地缩短其使用寿命。为了防止钢丝绳过载, 应采取一些措施。

(1) 正确选用安全系数, 力求减少静载荷以外的其他载荷对钢丝绳的影响。弯曲载荷可以通过加大滑轮和卷筒直径来减小;动载荷可以通过提高起重机司机的操作水平、改进起重机性能来减少;摩擦阻力可以通过及时补充润滑油来减少等。

(2) 严格遵守安全操作规程, 杜绝人为的超负荷现象。

(3) 在起重机上安装负荷指示器、超负荷限制器或报警器, 消除过载现象。

曾发现设备司机在遇到起吊超重箱发生保护跳停后, 采取频繁复位的操作方式继续吊超重箱, 这将对设备包括钢丝绳产生不良影响。经过技术员修改程序, 超载后不再允许司机自行复位, 可有效防止此种现象的发生。

三、岸桥钢丝绳使用经验

除了上述几种钢丝绳的基本损伤类型外, 容易被忽视的是滑轮对钢丝绳寿命的影响。公司在长期实践当中发现, 金属滑轮的硬度太高或太低都对钢丝绳不利。滑轮硬度太高, 显然对钢丝绳的磨损比较大;滑轮的硬度太低, 钢丝绳容易在滑轮槽上刻出螺纹状的槽, 同时在钢丝绳的压力作用下, 等于对螺纹槽进行硬化处理, 当钢丝绳运动时, 螺纹槽就像锯子一样损坏钢丝绳并使钢丝绳的各绳股受力不均衡。这种情况下, 钢丝绳的损坏主要表现为单股绷紧和单周磨损, 在1#、2#桥原机配的滑轮中就有出现过, 一般新钢丝绳更换后使用1个月便出现这种情况, 在更换滑轮后故障便会消失。现在, 公司自己制图送外加工滑轮, 滑轮槽的硬度在45~50 HRC, 比钢丝绳的硬度略高。实践证明, 这样的硬度可以保证滑轮和钢丝绳寿命的合理使用;另外, 对于滑轮和钢丝绳的直径比例, 起升机构应选择30∶1至少要28∶1以上, 否则将显著的影响钢丝绳的使用寿命。

1. 钢丝绳的检查方法

钢丝绳的检查主要是查看钢丝绳的使用情况是否已经达到更换标准, 但判断钢丝绳是否应该更换比较复杂。实际使用中, 钢丝绳并不是处于理想的容易判断的状态。可能磨损不大但却有断丝;有断丝却分布很广, 但都没有达到更换标准;磨损不大但使用时间比较长、有锈蚀现象等。所以一般不能根据单一的更换标准, 必须积累比较丰富的经验, 根据各个参数来判断, 比如使用时间、箱量、钢丝绳磨损后的直径等标准综合判断, 才能充分利用钢丝绳的使用价值。

钢丝绳的检查因不同的设备而有所不同, 应根据钢丝绳的绕法和桥吊频繁作业的范围来判断钢丝绳中最薄弱的位置, 起升绳一般在前门框横梁前后15 m的范围内, 让桥吊动作来检查钢丝绳, 一般直径最小、断丝数最多的绳段在这里就能查出;而牵引绳则在主小车处于最前端和最后端时钢丝绳最细。

钢丝绳的直径检查是用游标卡尺在最细的钢丝绳段测量股和股之间的距离, 取多点测量后平均后得出;断丝数按1根粗丝折算1.7根丝细计算;其他参数如使用时间和箱量则靠记录和统计得知。另外, 严重塑性变形或其他严重损伤的必须马上更换。

2. 钢丝绳的更换

钢丝绳的更换标准详细参照国标, 其中起升绳的更换标准可适当放宽。钢丝绳的更换是起重机维护量最大的工作项目, 在起重机维修成本中占很大部分并且关系到设备的安全使用, 因此更换钢丝绳标准必须足够准确, 才能在成本和安全之间达到平衡。

(1) 起升和小车牵引绳。公司2004年之前全部使用日本制造的钢丝绳, 柔韧性较好、残余应力小、质量比较稳定。一般要求磨损达到7%时更换。实践中发现, 小车牵引钢丝绳按照这个标准更换比较准确, 一旦超过, 钢丝绳破断可能性就很大;对起升绳, 一般是延长到10%更换, 这时偶尔会出现断丝, 但断丝数均在允许范围内, 而当磨损超10%之后, 钢丝绳强度急剧下降, 不能再继续使用。2004年之后, 钢丝绳全部采用国产绳。国产绳和进口绳的性能明显不一样, 国产绳表面硬度较大、柔韧性较差, 钢丝绳制造时的残余应力比较大、容易打结, 这点从钢丝绳更换时就可以明显看出。国产钢丝绳在使用中磨损不明显而断丝明显, 因此国产钢丝绳的更换主要按照断丝数进行。

公司的国产小车牵引绳在1#、2#、3#桥吊上试用过, 直径16 mm的绳, 一般使用3~4个月就达到更换标准, 即断丝数量达到更换标准;进口绳一般可达到10~12个月。因此, 建议小车牵引绳 (小直径绳) 采用进口。

(2) 俯仰钢丝绳。俯仰钢丝绳因为工作量不大, 因此磨损量也不大, 直径减少量很小, 其损伤主要是疲劳和锈蚀。

公司所有桥吊的俯仰钢丝绳均换过, 经过对钢丝绳的观察、解剖对比, 积累了一些使用经验。对各桥吊俯仰绳进行几次专项检查, 1#、2#曾因意外损伤有断丝, 4#、5#因使用时间长有断丝, 6#、7#使用5年没有断丝。因为俯仰钢丝绳的特殊性, 建议对俯仰钢丝绳的更换标准进行规定, 根据使用经验, 俯仰钢丝绳使用寿命可定在7年。

如4#、5#的俯仰钢丝绳从1994年开始使用到2005年更换, 使用周期约为10年, 断丝数符合更换标准 (后来均采用7年一换的标准) , 断丝位置在梯形架上的钢丝绳固定头与前大梁上的第一个滑轮之间, 这段钢丝绳是俯仰钢丝绳的盲点, 它不通过任何滑轮, 处于静止状态, 因为位置比较特殊, 平时检查、润滑不到, 所有的桥吊都有这样的问题。

2012年公司更换了10#桥的俯仰钢丝绳, 截取前大梁挂钩时第一个滑轮之间的一段钢丝绳并解剖拍照 (图3) , 状态比较好, 该钢丝绳为进口绳, 共使用7年, 从实际使用情况看, 采用7年一换的标准比较安全和经济。

(3) 钢丝绳的润滑保养。钢丝绳的使用寿命与钢丝绳的润滑保养密切相关, 钢丝绳在工作时与滑轮等接触并有相对运动, 产生摩擦, 对钢丝绳钢丝产生磨损, 加油后降低绳与卷筒和滑轮的摩擦同时降低钢丝绳内部摩擦, 从而降低钢丝绳的磨损, 延长钢丝绳的使用寿命。钢丝绳一般在露天使用, 日晒雨淋会使钢丝绳腐蚀。涂油后阻断电锈蚀介质和钢丝绳接触, 可以有效减少钢丝绳锈蚀, 减少钢丝绳的表面应力集中, 防止钢丝绳强度降低。

(4) 钢丝绳润滑油性能的一般要求。附着力强, 能克服钢绳高速运动甩油、滴油现象;润滑性好, 始终保持钢丝、股绳间处于良好的润滑状态;防锈性好, 能有效延长钢丝绳的使用寿命;通用性强, 适应多种用途钢丝绳和宽广的温度范围。

公司在6#桥吊做过试验, 在4条起升绳上涂不同品牌的润滑油 (分别为鹰牌、超化、安致) , 观察使用效果。根据试验结果, 目前采用超化牌润滑油性价比较高。根据有关资料, 钢丝绳最初的含油量可维持寿命的40%。但实际使用中是根据实际情况定, 一般在使用2个月后, 钢丝绳最初的表面含油量即干枯, 钢芯绳则变短, 一般只有1个月左右, 表面就很干了, 其后如不加油则出现断丝的可能性很大。

目前, 在钢丝绳更换的第一个月不涂润滑油, 依靠钢丝绳自身的含油量维持润滑, 第二个月开始保养, 根据作业情况, 一般可以维持3~4个月, 一台设备的钢丝绳一般共做3次润滑, 随着润滑次数的增多, 钢丝绳表面的润滑油结皮现象增多、效果变差, 这时钢丝绳也到达使用寿命后期。如果润滑油容易结皮, 只涂一次油便结皮严重, 会影响后续润滑, 明显影响钢丝绳的使用寿命和检查。因此, 选择润滑油的标准, 除了价格外, 是否容易结皮也是一个容易判断的重要标准。

3. 钢丝绳的国产化

钢丝绳的国产化同其他配件国产化一样, 都是公司精细化管理和成本控制的需要, 进口配件供货周期长、不一定完全符合实际需求, 国产配件质量和工艺不断提高, 部分配件性价比甚至超过进口配件, 供货周期短, 因此国产化是一条必由之路。

公司海天码头的桥吊使用的钢丝绳2004年实现了国产化, 由于该码头的桥吊品种规格较多, 相应使用的钢丝绳品牌、规格也较多。对比了钢丝绳的使用情况 (起升绳) , 每米国产钢丝绳是日本进口钢丝绳价格的57%, 但使用寿命是进口钢丝绳的70.34%, 因此国产钢丝绳是可以替代日本进口钢丝绳并且在性价比上存在优势, 但国产钢丝绳质量稳定性不佳, 具体使用时需要注意, 特别在其使用寿命后期更应倍加注意, 需加强日常巡检工作。

目前国产钢丝绳用于桥吊起升和俯仰机构, 起升更换主要按照断丝数更换, 更换时钢丝绳的表面磨损情况还比较好, 这是区别进口绳的一个特点, 应加以注意;俯仰绳因磨损和断丝都不明显, 其失效主要为锈蚀, 更换主要按照年限更换。小车绳根据实际使用情况, 考虑安全, 仍然采用进口钢丝绳。

四、结论

钢丝绳的几种损伤形式及相应预防措施以及基于多年的使用经验, 对岸桥钢丝绳的润滑保养进行总结。随着国内生产技术的提高, 国产绳的质量有了很大提高, 对比国产和日本产的钢丝绳的使用情况, 大直径钢丝绳的性价比已经超过进口绳, 因此公司现在使用的大直径钢丝绳已经全部采用国产绳, 但是国内的细钢丝的生产水平和国外仍有差距, 实际使用也不理想, 因此小直径钢丝绳仍然使用进口绳。

摘要：钢丝绳是起重设备中的重要部件, 其安全使用是起重设备的重中之重。分析钢丝绳几种主要的损伤方式以及相应的简单预防方法, 并对厦门集装箱码头集团有限公司海天码头钢丝绳的使用进行了总结, 最后对岸桥钢丝绳的国产化提出相关建议。

不要忽视软轴钢丝拉线的使用保养 篇8

(1) 软轴钢丝拉线使用中受拉力作用, 钢丝逐渐拉长, 造成离合器分离行程变小, 分离不彻底挂挡打齿;变速杆拉线变长会导致挂挡齿轮不到位, 行驶中自行脱挡等现象。这时应及时调整拉线长度。调整时, 先松开软轴外壳拉线拉头固定锁母, 调整缩短拉线与软轴外壳固定距离, 使其拉线达到所需长度, 然后将拉头锁紧螺母锁紧即可。

(2) 软轴钢丝拉线在使用中易进灰尘, 导致拉线在软轴外壳中移动受阻, 造成拉线传动失控, 挂挡困难, 离合器踏板沉重及加速困难等故障, 必须及时清理。

(3) 软轴拉线不得相互盘旋缠绕打结, 以免影响拉线移动, 造成操纵失控。

钢丝绳的安全使用 篇9

2012年2月10日晚11点半, 南京市白下区五老村小区1号楼的2号电梯发生一起电梯钢丝绳全部断裂的电梯坠落事故。由于事故发生在深夜, 当时无人搭乘电梯, 故未造成人员伤亡。

五老村小区1号楼内共住着130多户人家, 共有两部电梯, 小区没有物业。发生事故的电梯是1997年投入使用的, 共16层。这台电梯属于典型的2000年前投入使用的老旧电梯, 设备状况比较复杂, 管理混乱。事故发生后, 维保人员及质监部门人员进行了现场勘察, 发现悬挂轿厢的4根钢丝绳全部断裂。由于钢丝绳是年前大修时刚刚换过的, 所以绳的整体情况还是很新的。

2 事故发生时的安全保护装置

事故发生前, 电梯停在12楼, 由于悬挂钢丝绳的断裂, 电梯超速坠落, 从12楼直坠至1楼。在坠落过程中, 电梯的下行超速保护装置起了作用。限速器装置被触发带动轿厢底部的安全钳动作。安全钳装置在电梯坠落的过程中起到了缓冲的作用, 减缓了电梯的坠落速度并最终将轿厢制停在导轨上。

电梯作为一种特殊的交通运输工具, 具有完善的安全保护装置, 尤其在防止轿厢下行超速及断绳的保护中, 有极限开关、限速器-安全钳联动装置、底部缓冲器三大保护装置, 其作用顺序是按照电梯超速时的速度情况来确定的。

2.1 极限开关

极限开关主要是起位置保护的作用, 当电梯的实际位置超越了电梯的允许行程, 极限开关将以电气的方式触发控制系统, 使电梯制停。极限开关必须符合安全触点的要求, 其作为防越程保护装置只能防止在运行中控制故障造成的越程, 而不能防止由于曳引绳打滑制动器失效或制动力不足造成的轿厢越程[1]。换句话说极限开关的动作是通过切断安全电路, 通过电梯的主制动器来实现的。因此对于电梯的断绳事故, 由于悬挂钢丝绳全部断裂, 所以主制动器的制动力无法通过悬挂装置传递到轿厢, 所以极限开关不能使发生断绳事故的电梯制停。

2.2 限速器-安全钳联动装置

限速器-安全钳联动装置是电梯的最重要的防超速及断绳的保护装置, 主要包括限速器、安全钳及其附属联动装置, 其安装位置及作用原理见图1所示。限速器是限制电梯运行速度的装置, 一般安装在机房。当轿厢上行或下行超速时, 通过电气触点使电梯停止运行, 当下行超速、电气触点动作仍不能使电梯停止, 速度达到一定值后, 限速器机械动作, 拉动安全钳夹住导轨使轿厢制停;当断绳造成轿厢 (或对重) 坠落时, 也由限速的机械动作拉动安全钳, 使轿厢制停在导轨上[1]。安全钳动作示意图见图2。

2.3 缓冲器

缓冲器作为电梯的行程末端保护装置, 当电梯由于控制失灵、曳引力不足或制动失灵等发生轿厢或对重蹲底时, 缓冲器将吸收轿厢或对重的动能, 提供最后的保护, 以保证人员和电梯结构的安全[1]。

缓冲器和限速器-安全钳联动装置同时作为电梯的下行超速保护装置, 它们在位置的布置上是有上下顺序的, 安全钳布置在轿底, 缓冲器布置在井道末端的底坑内。但是其作用顺序却不是以位置来确定的。当电梯超速下坠时, 若未达到限速器的触发速度而先触及底部缓冲器, 那么缓冲器会先起作用;当电梯超速下坠的速度先达到限速器的触发速度而轿厢未到达缓冲器位置时, 限速器-安全钳联动装置会先起作用使轿厢减速, 当减速过程未使轿厢制停即到达缓冲器位置时, 缓冲器会继续作用, 使电梯减速。

3 原因分析

3.1 技术因素

结合上述的分析, 我们可以看出, 由于电梯有着完善的安全保护系统, 因此当电梯失速下坠时, 安全保护装置会作用以保护乘客及设备的安全。在这起事故中, 电梯的电动机运行时间限制器没有起到作用, 在没有人乘坐的情况下, 停在12楼的电梯上端的钢丝绳一直在曳引轮上原地空转, 导致钢与钢的持续摩擦造成退火绷断了钢丝, 好像折断一双筷子一样地磨断了钢丝绳, 是一起罕见的突发性电梯技术事件。

曳引绳在绳轮上打滑是曳引条件被破坏的结果, 即由T1/T2≤efα变成T1/T2>efα, 可能的原因是:轿厢冲顶或对重蹲底;安全钳误动作造成轿厢滞留;其他原因造成轿厢或对重滞留[2]。但是无论何种原因造成曳引绳与曳引轮打滑, 其电动机运行时间限制器都应起作用。GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》要求:

曳引驱动电梯应设有电动机运转时间限制器, 在下述情况下使电梯驱动主机失电并保持在失电状态:a) 当启动电梯时, 曳引机不转;b) 轿厢或对重向下运动时由于障碍物而停住, 导致曳引绳在曳引轮上打滑。

电动机运转时间限制器应在不大于下列两个时间值的较小值时起作用:a) 45s;b) 电梯运行全程的时间再加上10s。若运行全程的时间小于10s, 则最小值为20s[3]。

而据质监人员现场检查, 发现事故电梯不具备电动机运行时间限制的功能。由于我国电梯制造与安装领域的最高国家标准GB7588的最早版本是1995标准, 且该标准在实施之初确实存在着技术指标难于落实的问题, 因此对于一些老旧电梯所存在的一些不符合现行GB7588-2003标准的问题, 是老旧电梯安全使用的一个巨大障碍。

3.2 管理因素

另外, 电梯维保、大修改造单位的资质及技术水平也是影响电梯安全的一个重要因素。这台老旧电梯在几个月前刚刚经历过大修更换了钢丝绳, 如果大修单位有足够的技术力量, 那么在大修结束后应该对整机的性能进行详细客观的评价, 排除存在的安全隐患。对于电梯制造企业而言, 根据《特种设备安全监察条例》, 电梯制造单位委托或者同意其他单位进行电梯安装、改造、维修活动的, 应当对其安装、改造、维修活动进行安全指导和监控。电梯的安装、改造、维修活动结束后, 电梯制造单位应当按照安全技术规范的要求对电梯进行校验和调试, 并对校验和调试的结果负责[4]。而如今电梯的制造企业有很大一部分并没有负起其应该尽到的责任。由于改造涉及电梯参数等内容发生变更, 很大程度上影响了电梯的性能, 因此现在国家对于改造资质的发放限定为仅电梯制造企业允许, 这也就从最大程度上保证了电梯改造的技术水平。

深层次的讲对于老旧电梯其维保现状、物业管理现状也同样是事故发生的一个重要触发因素。事故电梯是一台使用了15年的老旧电梯, 小区没有物业, 且维保已过了期限, 用于向供电局缴纳的电梯电费是按人头收取的, 月收缴一两千元。这样的收费模式是很难满足电梯常年的使用电费、维保费用、检验费用等开支的, 更不要提对老旧电梯进行大修、改造了。这一事故凸显了老旧电梯使用过程中存在的尴尬现状, 值得引起社会的广泛关注。

4 思考

4.1 老旧电梯整治工作的难点

按照国家对特种设备的有关规定, 电梯每个月应该经有资质的维保单位定期维保两次, 每年必须由专门的检验检测机构进行一次定期检验, 以确保电梯的安全使用。而对于通常所讲的老旧电梯, 行业内普遍界定为使用年限达到或超过15年的电梯, 由于国家标准没有对使用寿命提出强制报废要求, 所以使用过程中遇到了很多资金不到位、维保不到位、管理不到位等这样那样的问题。2011年7月, 南京颁布了《南京市老旧高层住宅电梯整治工作意见》, 启动了老旧高层住宅的电梯整治工程[5]。整治过程主要通过大修、改造或更新的方法, 逐步完善电梯的使用性能。

然而在老旧电梯整治的过程中, 无维修基金或维修基金提取难, 是电梯维修难的一个主要原因。以无锡市为例, 在无锡市新建商品住宅的大修基金构成中, 电梯的维修基金占了很大的比例, 为40元/平方米, 这笔钱就可以在将来商品房电梯大修改造过程中发挥作用。而这一征收标准是在2004年开始实施的, 那么在实施之前安装的一些住宅用电梯就没有缴纳这一基金, 那么必然就造成了如今老旧电梯维修无基金可提取的现状。另外根据《住宅专项维修资金管理办法》第二条规定:“商品住宅、售后公有住房住宅专项维修资金的交存、使用、管理和监督, 适用本办法。”[6]这其中就涉及拆迁安置房大修基金的缴纳问题, 由于它不符合商品住宅、售后公有住房住宅的范畴, 因此电梯大修基金的缴纳不够到位, 那么就必然造成若干年后这部分拆迁安置房小区的电梯维修难的问题。

而对于有电梯大修基金的小区, 维修基金提取难也是一个大问题。根据《住宅专项维修资金管理办法》第二十二条第二款对基金使用的规定:“住宅专项维修资金列支范围内专有部分占建筑物总面积三分之二以上的业主且占总人数三分之二以上的业主讨论通过使用建议”[6]。但在实际操作中, 这两个2/3很难达到。另外在住宅专项维修资金用于支付电梯大修改造更新费用过程中还要制定维修方案、拟定评估报告, 最后还要招投标, 这些前期工作需要耗费很长的时间。

除了电梯大修基金的缴纳不到位、支取难是制约老旧电梯大修改造工作的一大难题外, 居民按比例支缴部分维修费用不到位也是一个问题。根据去年7月出台的《南京市老旧高层住宅电梯整治工作意见》, 整治资金由市、区和产权人按照6:3:1的比例筹集[5]。但在整治过程中发现, 很多物业小区的电梯使用维护费 (一般包括在广义的物业费中) 难于收缴, 更不要提那些没有物业服务的小区了。即使前期工作如三分之二的业主同意、制定维修方案、拟定评估报告, 招投标都完成后, 在涉及业主交多少费用时, 也可能出现部分业主反悔的情况, 因此整个电梯的大修改造更新过程就又重新陷入了一个尴尬的循环。

4.2 老旧电梯整治工作的开展

现如今, 老旧电梯的使用问题已经受到了社会各界的广泛关注。为了缓解这一矛盾, 省质监部门已安排了2000万元专项资金, 在全省范围内开展对老旧住宅电梯的检测评价。南京市已制订出台《南京市电梯安全条例》, 对电梯的维修资金、日常维护保养、安全等职责作了具体规定, 并已于2012年3月1日正式施行。为了贯彻落实老旧电梯的检测评价工作, 江苏省特种设备安全监督检验研究院已于2012年5月份起草了《老旧住宅电梯安全检测评价技术方案 (征求意见稿) 》, 通过成立检测评价专家小组、进行现场故障调查、实施技术检验、故障及检验不合格项原因分析、出具检测评价报告的检测评价程序, 提出被检测评价电梯修理、改造、更新诊断建议, 为地方政府提高老旧住宅电梯安全性落实措施提供技术依据。

5 结语

针对老旧电梯尤其是老旧住宅电梯的安全使用现状, 社会各界已经取得了广泛的重视并采取了一系列的保障措施。在电梯的大修、改造、更新过程中, 政府、电梯安全监管部门、使用者、物业管理单位、电梯维保单位都在各自的角色范围内起到了很大的作用, 它们相互作用、相互制约, 只有各个机构协调一致才能更好的保障电梯的安全使用。老旧电梯使用过程中各机构的安全责任图见图3。笔者通过工作中对老旧电梯现状的观察, 建议采取以下措施保障老旧电梯的安全:

通过制定地方性法规的形式监管和完善市、区 (县) 的老旧电梯大修改造更新工作, 如已颁布的《南京市电梯安全条例》和正在制定审核中的《无锡市电梯安全监督管理办法》。

电梯监管部门应积极进行市场调研及情况摸查, 掌握辖区内老旧电梯现状, 通过行之有效的监察手段促进和保障老旧电梯安全整治工作的开展。电梯检验检测单位应通过完善技术力量等手段, 促进和加强老旧住宅电梯安全检测评价工作, 通过开展安全评价的方式为老旧电梯提出修理、改造、更新诊断建议, 为地方政府提高老旧住宅电梯安全性落实措施提供技术依据。

老旧电梯使用者应加强对电梯安全的认识, 在电梯修理、改造、更新方案实施过程中积极配合, 自觉承担应有的义务, 共同维护电梯安全。

电梯物业管理单位应尽职尽责完成电梯日常巡查及管理工作, 配备专、兼职的电梯安全管理员, 积极配合维保单位及检验检测单位完成电梯保养及年检工作, 发现安全隐患及时报告维保单位及地方监察部门。

电梯维保单位应保质保量完成每月两次的维保工作, 保证电梯配件齐全;维保人员应提高自身技术水平, 加强工作责任心, 保证老旧电梯的维保质量;实施电梯大修、改造、更新的施工单位应该保证其施工质量, 施工完成后进行全面的性能试验并及时向检验机构报请监督检验。

相信通过上述手段和方法, 一定可以更好的促进老旧电梯安全整治工作的开展, 更好的保障老旧电梯使用安全。

摘要：本文通过一起老旧电梯钢丝绳全部断裂导致的电梯坠落事故, 分析了电梯坠落过程中的安全保护装置作用, 对事故原因进行了探讨, 特别针对老旧电梯的使用现状、存在问题、整治方案进行了深入的剖析, 并提出了一系列保障老旧电梯安全的建议。

关键词：断绳,电梯事故,老旧电梯,电梯安全检测及评价

参考文献

[1]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验.学苑出版社, 2001.3

[2]胡劲, 彭仁东, 郭琦.电梯断绳事故的原因.中国特种设备安全, 2012, 第28卷, 第2期

[3]GB7588-2003电梯制造与安装安全规范

[4]国务院令第549号, 特种设备安全监察条例

[5]宁政发[2011]143号, 市政府关于批转市住建委南京市老旧高层住宅电梯整治工作意见的通知

环锭纺钢领、钢丝圈的使用 篇10

目前, 国内外对提高钢领、钢丝圈配套, 增加耐磨度、延长使用寿命等问题做了研究并取得很大进步。

国产钢领由于材质、加工精度、热处理与国外相比存在一定差距, 使得使用寿命差距较大, 国产钢领只能使用6----12个月, 而国外钢领可使用3----8年, 有的超过10年。各种型号的国产钢丝圈品种很多, 以棉纱细纱为例, 根据不同号数有纯棉、涤棉及其它化纤短纤维纺纱, 配备了种种型号的钢丝圈分别与各种钢领型号配套, 当锭速在15000r/min~20000 r/min时, 钢丝圈仅使用7天左右, 国产镀氟钢丝圈可使用1个月, 与国外相比还有一定差距。国外钢丝圈一般使用寿命达到1个月以上, 最长有100天左右。

钢丝圈在钢领上滑动飞行, 使自身温度上升到300℃左右, 钢丝圈上的一些金属物会融化在钢领内跑道上, 严重破坏了相互间的正常啮合, 使纺纱张力波动增大, 纱线毛羽及断头增加。

钢领、钢丝圈配套使用时有磨合期、稳定期及衰退期三个阶段, 钢丝圈使用寿命太短, 稳定期相应很短, 纺纱张力波动大, 不稳定, 尤其在小纱时张力显著增大, 毛羽及断头增加。

钢领、钢丝圈配套使用时应达到如下要求:

第一、钢丝圈在钢领上飞行稳定、纺纱张力差异小, 张力波动平稳。

第二、钢领、钢丝圈之间接触面大、散热好, 压力低、磨损少, 从而延长其使用寿命。

第三、抗韧性好, 接触面大、稳定性好, 有足够的纱线通道, 抗韧性好。

二、新纲领的应用

1. 新钢领上车前, 要将表面油污清洁

后立即上车使用, 有的厂将新进厂的钢领先经水磨处理后, 再上车使用, 以提高新钢领的光洁度, 要保证新钢领不生锈, 以免钢丝圈运行不灵活及飞钢丝圈现象。

2. 开车前要对细纱机进行三同心整

顿, 即钢领、锭子、倒纱钩三同心, 钢领板上车开车后要逐锭检查气圈情况, 对抖动严重及气圈太小, 张力过大的钢领要调换。

3. 新钢领上车后经过走熟磨合期进

入稳定期, 稳定期的长短根据钢领硬度, 使用寿命而异, 一般国产钢领PG1/2纺细支纱锭速18000r/min~19000 r/min时, 使用寿命为9个月~12个月, 超过这个期限的钢领进入衰退期, 断头增加、毛羽增多, 不能继续纺纱。

三、钢丝圈重量的选择

1. 纱线品种

纱线愈粗, 单纱强力增大, 钢丝圈的重量应愈重;在纺

化纤时, 由于化纤的弹性较好, 易伸长, 在同样重量的钢丝圈条件下, 化纤纱线与钢丝圈的摩擦系数大, 气圈张力小, 故气圈成形大, 易断头;所以纺化纤时钢丝圈重量应比棉重2-3号, 纺中长纤维时, 重6-8号。

2. 锭速

锭速高时, 纱线的离心力和纱线张力均增加, 故应适当

减轻钢丝圈的重量才能减少断头率。

3. 钢领的使用时间

同等条件下, 钢丝圈的号数随钢领运转时间的不同而不

尽相同。新钢领或修复后的钢领上车, 钢丝圈与钢领的摩擦系数大, 钢丝圈必须偏轻掌握;随着钢领使用时间的增加, 钢丝圈与钢领的摩擦系数减小, 钢丝圈应适当加重;钢领衰退到后期时, 跑道磨损变形, 出现拎头重, 飞圈多, 断头会剧增, 这时应适当减轻钢丝圈重量。钢领的使用周期与纱线的品种结构、锭速的高低有关。纱线号数越小, 钢领的使用周期越长;随锭速的加快, 钢领的使用周期要缩短。

4. 钢领的直径与筒管的长度

钢领直径增加时, 主要是卷绕小直径时, 张力增加较多, 若采用较重钢丝圈, 在大纱卷绕小直径的部位, 气圈形态变为平直, 更易造成大纱断头。故钢领直径增加时, 应减轻钢丝圈的重量;筒管高度的增加会引起纱线张力增加和气圈最大半径的增加, 造成断头增加, 所以应加重钢丝圈来加以解决。

5. 钢领型号

在实践中发现, 钢丝圈重量的选择还要根据钢领的型号。在其他相同条件下, 使用锥面钢领纺纱比使用平面钢领纺纱所用的钢丝圈偏重掌握, 可增大卷装容量, 减少落纱次数, 又可减少断头。

四、钢领、钢丝圈型号的选择及配合对断头的影响

1. 型号选择

钢领、钢丝圈的型号及其配合, 影响钢丝圈纱线通道大小及钢丝圈运行的平衡状态, 从而影响纱线的断头。在实践中发现:平面钢领类适纺的纱号比较广泛, 但在目前小批量、多品种生产、改号频繁的情况下断头增加;而锥面钢领能适应频繁改号, 但在纺中、粗号纱时, 比纺细号纱时断头特别多。在实际生产中, 钢领的型号一般是确定的, 需要选择的是钢丝圈的型号。在选择钢丝圈的型号时, 必须考虑适纺品种, 纱线粗细及锭速高低等因素。

2. 合理确定钢丝圈使用周期

随着钢丝圈的高速运行, 磨损到一定程度, 钢丝圈与钢

领间的配合状况差, 运行的平稳性差, 纱线张力波动大, 使断头增加;所以, 必须合理确定钢丝圈的使用周期。钢丝圈的使用周期与原料、纱号、锭速、卷绕都密切相关。正常情况下纱号越粗, 锭速越高, 卷装越大, 都会使钢丝圈的调换周期相应缩短。

五、钢领、钢丝圈的选择对毛羽的影响

1. 钢丝圈重量

钢丝圈重量影响纺纱张力的大小及捻度的传递, 从而影响纱线毛

羽。钢丝圈太重, 纺纱张力大, 使钢丝圈对纱线的摩擦增加, 纱线断头增加;钢丝圈太轻, 纺纱张力过小, 气圈过大造成纱线碰隔纱板, 这些都会使毛羽增加。国内大量试验证明, 在一定范围内, 钢丝圈偏重掌握, 有利于减少毛羽。毛羽数基本上随钢丝圈重量减轻而成正比例增加。而钢丝圈偏重或偏轻时细纱断头率较高。

2. 采用新型钢领、钢丝圈

在使用过程中, 钢领、钢丝圈存在磨合期、稳定期和衰退期。如果钢领、钢丝圈使用寿命加长, 则稳定期的时间相应加长, 对减少与稳定成纱毛羽十分有利。合理选配钢领、钢丝圈型号。钢领、钢丝圈的型号及配合, 影响钢丝圈纱线通道大小及钢丝圈运行的平稳状态, 从而影响纱线毛羽, 必须合理选择与搭配。

3. 合理确定钢领、钢丝圈使用周期

钢丝圈使用周期对毛羽的影响, 一般在一个调换周期内钢丝圈