港口機械設(shè)備鋼絲繩的應(yīng)用

【摘要】鋼絲繩是以熱軋高碳線材為主要原料的深加工產(chǎn)品。在我國冶金行業(yè)部門，鋼絲繩屬于金屬制品的范疇。其加工過程是由熱軋高碳線材先制造出各種各樣的制繩鋼絲，然后再由制繩鋼絲和其他一些材料（如繩芯纖維、鋼絲繩用油脂）制造出各個品種規(guī)格的鋼絲繩。

【關(guān)鍵詞】鋼絲繩；安全；選型；防腐

鋼絲繩是一種具有強度高、彈性好、自重輕及撓性好的重要構(gòu)件，被廣泛用于機械、造船、采礦、冶金以及林業(yè)等多種行業(yè)。鋼絲繩的鋼絲因要求要有很高的強度與韌性，通常采用含碳量為0.5%～0.8%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼制作，而且含硫、磷量不應(yīng)大于0.035%.為此，應(yīng)選用<優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件>中的50，60和65號鋼。然而由于工作環(huán)境惡劣、載荷沖擊大等因素鋼絲繩在使用過程中會發(fā)生疲勞、銹蝕、磨損甚至出現(xiàn)驟斷現(xiàn)象，它的實際狀態(tài)關(guān)系到設(shè)備和人的安全。

1.鋼絲繩的類型、結(jié)構(gòu)和用途

鋼絲繩的類型、結(jié)構(gòu)、原料和生產(chǎn)工藝取決于用途。一般鋼絲繩用直徑0.1～6.0mm圓斷面的碳素鋼絲。捻制密封和半密封鋼絲繩時，采用Z形和其他異型鋼絲。鋼絲繩的類型按用途分：有懸吊橋梁用繩和礦用鋼絲繩、架空索道用承載繩、傳動裝置用牽引繩、電梯用繩、捆扎和拖編貨物用系扎繩等。鋼絲繩的品種不斷增多，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，除采用各種涂層鋼絲外，還使用不銹鋼絲和雙金屬鋼絲。為確保鋼絲繩使用的安全性和可靠性，要求鋼絲繩有足夠的強度，良好的撓性、捻制的密實性、抗壓性、耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞強度等，其中強度最為重要。 鋼絲繩的截面結(jié)構(gòu)有點接觸圓股、線接觸圓股、面接觸圓股、異型股、單層股不旋轉(zhuǎn)、密封及扁平等。其中面接觸圓股鋼絲繩是靠捻股機的牽引力將線接觸繩股通過拔絲?；蜉伳０沃贫?。通過拉模，繩股變形前和變形后的截面。

2.鍍鋅鋼絲繩工藝

電鍍鋅是通過外加電源，用電沉積的方式獲得鍍層，獲得的鍍層是由細(xì)密的純鋅晶粒所組成。冷鍍鋅（或者是電鍍鋅）是在常溫下通過電鍍或者其他方法鍍的鋅。從理論上講，電鍍鋅可獲得任意厚度的鋅層。目前實用的電鍍鋅上鋅量可達(dá)1200g/m2。一般電鍍鋅層上鋅量也可達(dá)750g/m2。熱鍍鋅是靠物理的熱擴(kuò)散作用形成鍍層，首先形成鐵一鋅化合物，相繼在鐵一鋅化合物表面生成純鋅層。而熱鍍鋅上鋅量最高值也不過593g/m2。熱鍍鋅會降低鋼絲的力學(xué)性能，要求強度高及耐腐蝕性高的鍍鋅鋼絲繩，多采用電鍍鋅鋼絲捻制。熱鍍鋅是在450-480度熔融的鋅液中鍍的鋅。熱鍍鋅鋼絲繩和冷鍍鋅鋼絲繩本質(zhì)區(qū)別就是：熱鍍鋅的鋅層與冷鍍鋅相比，由于有鋅鐵合金層，耐腐蝕性能好一些。熱鍍鋅鋼絲繩表面狀態(tài)因為熱鍍有鋅鐵合金，所以他的顏色要發(fā)烏一點。而電鍍表面沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所以還是鋅的本色，熱鍍鋅的鋅層要厚一些，耐腐蝕性能要好一些。電鍍鋅的鋅層比較薄一些，耐腐蝕性能差一些。

3.鋼絲繩防腐

有涂油和鍍層兩種防腐措施。涂油所有鋼絲繩都必須涂油。纖維芯浸油，要求油脂能夠保護(hù)纖維芯不腐爛、不銹蝕鋼絲，滋潤纖維，并從內(nèi)部潤滑鋼絲繩。表面涂油使繩股中所有鋼絲表面都均勻地涂上一層防銹潤滑油脂，其中對摩擦提升和礦水大的礦井用繩，要涂增磨和抗水性強的黑油油脂；其他用途則涂成膜性強、防銹性能好的紅油油脂，并要求油層薄，便于在操作過程中保持清潔。

鍍層有鍍鋅、鍍鋁、涂尼龍或塑料等。鍍鋅又分鋼絲先鍍后拔的薄鍍層和鋼絲拔后鍍鋅的厚鍍層，厚鍍層的機械性能比光面鋼絲繩有所降低，宜在嚴(yán)重腐蝕環(huán)境中使用。鍍鋁鋼絲繩比鍍鋅鋼絲繩更耐腐蝕、耐磨、耐熱，主要用于漁業(yè)拖網(wǎng)船舶及含H2S的礦井等，采用先鍍后拔法生產(chǎn)。涂尼龍或塑料的鋼絲繩分涂繩和涂股后合繩兩種。前者用于靜索，后者用于動索。

4.鋼絲繩具有以下特點

鋼絲繩在國民經(jīng)濟(jì)中的地位是十分重要的，幾乎所有的行業(yè)和部門都離不開它，特別是在礦山、冶金、石油、化工、機械、電子、煤炭、通訊、航空、海運、水產(chǎn)、林業(yè)、交通運輸、建筑等部門中更具有重要的作用。

1） 鋼絲繩能夠傳遞長距離的負(fù)載；

2） 鋼絲繩能夠承受多種載荷及交變載荷的作用；

3） 鋼絲繩具有較高的抗拉強度、疲勞強度和沖擊韌性；

4） 鋼絲繩在高速工作條件下，耐磨、抗震、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好；

5） 鋼絲繩的耐腐蝕性好，能夠在各種有害介質(zhì)的惡劣環(huán)境中正常工作；

6） 鋼絲繩的柔軟性好，適宜于牽引、拉曳、捆扎等多方面的用途；

7） 鋼絲繩的承載系數(shù)大，使用安全可靠；

8） 鋼絲繩的自身重量輕，便于攜帶和運輸。

由于鋼絲繩具有上述特點，因此，至今為止在國內(nèi)外都無法找到任何一種更為理想的產(chǎn)品來代替它的特殊作用。

5.鋼絲繩抗拉強度等級及直徑的確定

由鋼絲的抗拉強度所決定的鋼絲繩的破斷拉力是鋼絲繩最重要的性能指標(biāo)?？估瓘姸雀呖梢蕴岣咪摻z承受動載荷和抗擠壓的能力，但抗拉強度提高的同時，鋼絲繩的韌性降低、僵性增加，在重載且反復(fù)彎曲的使用條件下容易斷裂。所以，鋼絲繩并不是抗拉強度越高越好，而需要綜合考慮。抗拉強度在1400—1850MPa的鋼絲繩，其抗拉、抗擠壓、耐磨損、柔韌性等綜合特性較好，是起重機工作機構(gòu)的優(yōu)先選擇。很少選用抗拉強度達(dá)2000MP的鋼絲繩。鋼絲繩在實際工作當(dāng)中，除了承受靜載荷，在加速、制動時還要承受動載荷，但是為了簡化計算，通常把動載荷作為一種慣性力，從而采用靜力計算，并將安全系數(shù)放大，以滿足實際工程的安全需要。按靜力法計算時，應(yīng)滿足安全系數(shù)及卷筒或滑輪的直徑要求。

上述內(nèi)容簡要介紹了一下鋼絲繩類型、用途及選用，對于鋼絲繩在生產(chǎn)上的使用確實要做到精心維護(hù)，重點檢查，要合理安排使用時間，做到定人定崗，經(jīng)常巡視。

參考文獻(xiàn)

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