冶金鑄造起重機(jī)用鋼絲繩的選型以及質(zhì)量控制研究

陳強(qiáng)

摘 要：鋼絲繩是冶金鑄造起重機(jī)的重要零部件，以優(yōu)質(zhì)質(zhì)量為選用標(biāo)準(zhǔn)、采用正確安裝方法、日常使用過程中進(jìn)行有效的保養(yǎng)和維護(hù)，不但能夠延長鋼絲繩的使用壽命，還能在使用過程中確保施工安全。本文結(jié)合冶金鑄造起重機(jī)用鋼絲繩的實(shí)際使用情況，闡述了其客觀存在的質(zhì)量問題，并且系統(tǒng)分析了質(zhì)量問題產(chǎn)生的主要原因，有針對(duì)性的提出了幾點(diǎn)保證質(zhì)量的有效措施。希望能為我國冶金事業(yè)的發(fā)展提供一點(diǎn)理論支持。

關(guān)鍵詞：冶金鑄造起重機(jī)；鋼絲繩；選型；質(zhì)量控制

引言：起重機(jī)是冶金工業(yè)必不可少的機(jī)械設(shè)備，而鑄造起重機(jī)是其中使用率最大的一個(gè)類型，其主要作用是吊運(yùn)具有極大危險(xiǎn)性的物品。由于冶金工業(yè)的特殊性，鑄造起重機(jī)普遍在高溫、含有大量粉塵的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，負(fù)荷重、速度快、使用頻率高是其一大特點(diǎn)。鋼絲繩是連接起重機(jī)與吊運(yùn)物品的紐帶，是鑄造起重機(jī)的關(guān)鍵部件，鋼絲繩的質(zhì)量安全直接影響到鑄造起重機(jī)的安全作業(yè)，同時(shí)關(guān)系著作業(yè)人員的生命安全[1]。因此，在選購鋼絲繩時(shí)，一定要選擇質(zhì)量優(yōu)良、符合實(shí)際需要的型號(hào)，后期使用過程中也要正確安裝，注意維護(hù)和保養(yǎng)。

1、冶金鑄造起重機(jī)用鋼絲繩選型

從我國冶金工業(yè)的整體情況看，冶金鑄造起重機(jī)所用的鋼絲繩型號(hào)一般為6×19W-IWRC、6×36WS-IWRC以及6×25F-IWRC三種，其中6×19W-IWRC（每根6股，每股19根絲）直徑通常在Ф12-Ф40毫米之間（如圖1）[2]，鋼絲繩的強(qiáng)度等級(jí)一般為1670MPa、1770MPa和1870MPa三種，不適用于頻繁使用滑輪的環(huán)境，也不能承受過大的載荷。36WS股繩結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼絲呈三層排列，而25F是兩層鋼絲排布，在載荷很大的情況下，三層鋼絲排布結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要低于兩層鋼絲排布。因此，25F鋼絲更適用于完成重載荷作業(yè)。

2、鋼絲繩質(zhì)量問題及存在原因

通過筆者的調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)冶金鑄造起重機(jī)用鋼絲繩在使用過程中普遍存在以下問題：起套、斷絲、使用壽命短。甚至有企業(yè)在冶金作業(yè)時(shí)，發(fā)生了鑄造起重機(jī)用鋼絲繩突然斷裂的事故，造成了一定的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。究其原因，主要因?yàn)橐韵氯c(diǎn)：

2.1捻股壓緊不到位

冶金鑄造起重機(jī)所用兩種類型鋼絲繩——6×19W-IWRC和6×36WS-IWRC，其結(jié)構(gòu)類似，都是平行捻制線接觸圓股鋼絲繩，這種以線接觸結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，相較于點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)，具有受力小的特點(diǎn)，可以有效避免二次彎折情況的出現(xiàn)，因此，當(dāng)鋼絲繩處于疲勞狀態(tài)時(shí)，依舊可以保持一定時(shí)間的壽命。生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行鋼絲繩捻制時(shí)，首先要進(jìn)行配絲計(jì)算，保證配絲的科學(xué)合理，此外，鋼絲捻股是否緊密，是影響鋼絲繩質(zhì)量的關(guān)鍵。

通常來講，壓瓦壓緊與對(duì)輥壓緊是鋼絲繩捻股的兩種主要壓緊方式。捻制過程中，一旦出現(xiàn)壓瓦磨損、偏短或者對(duì)輥孔型磨損、對(duì)輥架變形等情況，都會(huì)降低鋼絲繩的壓緊程度，導(dǎo)致鋼絲繩投入使用時(shí)，出現(xiàn)起套、斷絲等問題。

2.2外層股絲斷絲

鋼絲繩一般分為鋼芯與纖維芯兩類，鋼芯鋼絲繩的外層股絲與內(nèi)部鋼芯的接觸方式為點(diǎn)狀，使用滑輪裝備時(shí)，鋼絲繩會(huì)發(fā)生彎曲，如果此時(shí)受力較大，容易引起點(diǎn)狀磕痕，進(jìn)而損壞鋼絲繩的外層股和鋼芯。如果這種彎曲發(fā)生頻繁，點(diǎn)狀磕痕處的外層股就會(huì)因?yàn)殚L期磨損、負(fù)荷導(dǎo)致斷絲[3]。

除此之外，如果鋼絲繩的繩芯規(guī)格小、螺旋線短等情況，也會(huì)導(dǎo)致外層股之間缺乏適當(dāng)空隙，導(dǎo)致斷絲。

2.3油脂使用不當(dāng)，維護(hù)欠佳

為防止鋼絲繩受潮、生銹，并且保證鋼絲繩在使用過程中足夠潤滑，生產(chǎn)企業(yè)在制造鋼絲繩時(shí)，必須對(duì)鋼絲繩采取涂油處理，進(jìn)行油脂防護(hù)。涂油一般有兩種方式，一種是股涂油，也就是在鋼絲繩股繩捻制時(shí)，對(duì)每一股鋼絲進(jìn)行浸油或淋油處理；另一種合繩涂油，也就是鋼絲繩合繩完成后，將整跟鋼絲繩進(jìn)行浸油處理。其中股淋油，是將加熱的油脂淋在鋼絲合攏處，保證股絲之間形成油膜，若油膜粘附充分，可以通過減少摩擦延長鋼絲繩使用壽命。

股淋油與繩浸油兩種涂油方式的效果是不一樣的，有人為此進(jìn)行了采用這兩種涂油方式的鋼絲繩疲勞壽命試驗(yàn)，結(jié)果如圖1：[4]

由此可見，采用股淋油方式制造的鋼絲繩相較于采用繩浸油方式制造的鋼絲繩，擁有1.5倍左右的疲勞壽命。盡管股淋油工藝優(yōu)于繩浸油工藝，但受到規(guī)模、設(shè)備等條件限制，一些鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)仍然采用繩浸油方式，還有部分企業(yè)過于追求經(jīng)濟(jì)利益，所選用的油脂性能不佳，最終都會(huì)降低鋼絲繩的壽命。

3、鋼絲繩質(zhì)量控制措施

3.1加強(qiáng)捻制質(zhì)量

生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行鋼絲繩捻制之前，要經(jīng)過科學(xué)的配絲計(jì)算，保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性；捻制股繩的過程中，要使用鐵線保證鋼絲合攏緊實(shí)。壓線瓦和對(duì)輥的選用要符合標(biāo)準(zhǔn)，利用標(biāo)準(zhǔn)塞棒和卡板，認(rèn)真檢查其性能和工作狀態(tài)是否良好。保證液壓裝置、鎖緊裝置等壓緊機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2抗疲勞油脂的選取

股繩淋油工藝因?yàn)榭梢蕴岣咪摻z繩使用過程中的潤滑程度，受到了鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)的一致認(rèn)可，并廣泛應(yīng)用。但需要注意的是，淋油所用油脂需要進(jìn)行加熱處理，所以一定要選用耐高溫、高滴點(diǎn)、粘度大的油脂用于淋油工藝。

在進(jìn)行油脂維護(hù)之前，要保證鋼絲繩表面清潔，不存在灰塵、鐵屑等異物。待油脂維護(hù)完成后，如果發(fā)現(xiàn)鋼絲繩表面所淋油脂出現(xiàn)干涸、脫落，以及鋼絲表面生銹等問題，必須加大油脂維護(hù)力度。

3.3加強(qiáng)后期維護(hù)保養(yǎng)

在使用過程中定期對(duì)鋼絲繩進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，是保證鋼絲繩質(zhì)量、延長使用壽命的關(guān)鍵手段。冶金鑄造起重機(jī)所用鋼絲繩往往要承受較大載荷，在拉力與滑輪擠壓的雙重作用，鋼絲繩會(huì)產(chǎn)生較大摩擦，出現(xiàn)發(fā)熱情況。此外，鋼絲繩盡管在制作過程中會(huì)經(jīng)過涂油處理，但潤滑油一旦耗盡，鋼絲繩內(nèi)外層都會(huì)出現(xiàn)生銹的問題，外層生銹會(huì)使鋼絲繩潤滑度降低，而內(nèi)層生銹則有可能導(dǎo)致斷裂。因此，鋼絲繩在使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥幚?，以保證其發(fā)揮更大的作用。

結(jié)語：鋼絲繩捻股壓緊程度、油脂使用情況、后期維護(hù)保養(yǎng)等，都會(huì)影響到鋼絲繩的質(zhì)量和使用壽命，鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)必須對(duì)冶金鑄造起重機(jī)用鋼絲繩的質(zhì)量問題引起重視，聯(lián)合設(shè)計(jì)單位，共同提升鋼絲繩各方面性能，保證其安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐超， 洪峻松. 塔式起重機(jī)用鋼絲繩選型及使用壽命研究[J]. 建筑機(jī)械化， 2015， 36（5）：74-76.

[2]王猛， 王東亮. 鑄造起重機(jī)鋼絲繩失效淺析[J]. 重工與起重技術(shù)， 2015（2）：30-32.endprint