橋門式起重機械中關(guān)于鋼絲繩的相關(guān)使用及檢驗要求

王曉丹

摘要：本文主要針對橋門式起重機械中關(guān)于鋼絲繩的相關(guān)使用及檢驗要求。提出了如何在日常使用過程中保證鋼絲繩的安全使用，以及在定期檢驗過程中涉及鋼絲繩的具體檢驗要求和注意事項。

關(guān)鍵詞：起重；鋼絲繩；使用；檢驗

起重機械是現(xiàn)代工業(yè)必需的生產(chǎn)設(shè)備，廣泛的用于工廠、港口和建筑工地等場所，完成各種物料、設(shè)備的運輸、裝卸和安裝等施工，從而大大地減輕了人們的勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率。鋼絲繩是起重機械的重要零件之一。它具有高強度、繞性好、自重輕等優(yōu)點，因而廣泛用于起重機械的起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、牽引機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。

1、鋼絲繩的構(gòu)造

鋼絲繩要求很高的強度和韌性，通常采用含碳量在0.5%-0.8%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造。由直徑6mm的圓鋼，經(jīng)過多次冷拔和熱處理，最后得到直徑0.2mm-2mm的高強度鋼絲。鋼絲繩由一定數(shù)量的鋼絲和繩芯經(jīng)過捻制而成。首先將鋼絲繩捻成股，然后將若干股圍繞著繩芯制成繩。鋼絲是鋼絲繩的基本強度單元，起重機械用的鋼絲繩強度一般為1400-1700N/mm？之間。繩芯是被繩股所纏繞的撓性芯棒，起到支撐和固定繩股的作用，并可以儲存潤滑油，增加鋼絲繩的撓性。

2、鋼絲繩的分類

鋼絲繩的分類方法有很多種：根據(jù)鋼絲繩捻繞的次數(shù)可以分為單繞繩和雙繞繩；根據(jù)股中相鄰兩層鋼絲的接觸狀態(tài)可以分為點接觸鋼絲繩、線接觸鋼絲繩和面接觸鋼絲繩；根據(jù)鋼絲繩的捻繞方式可以分為順繞繩、交繞繩和混繞繩；根據(jù)鋼絲繩的繞向可以分為右繞繩和左繞繩；根據(jù)鋼絲繩中股的數(shù)目可以分為4股繩、6股繩、8股繩和18股繩等，外層股的數(shù)目越多，鋼絲繩與滑輪、卷筒槽接觸的情況越好，鋼絲繩的壽命越長，目前起重機上大多采用6股的鋼絲繩。

3、鋼絲繩的受力特征

鋼絲繩受力復(fù)雜。受載時，鋼絲中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、擠壓應(yīng)力（鋼絲繩與滑輪、卷筒等接觸擠壓，鋼絲繩之間相互擠壓）以及鋼絲繩捻制時的殘余應(yīng)力等。當(dāng)鋼絲繩繞過滑輪時，受交變應(yīng)力作用，使金屬材料產(chǎn)生疲勞，最后由于鋼絲之間的摩擦、鋼絲繩與繩槽的摩擦使鋼絲磨損而破斷。鋼絲繩的彎曲曲率半徑對鋼絲繩壽命的影響很大，因為繩輪直徑減小時，鋼絲的彎曲變形加劇，彎曲應(yīng)力加大，因此鋼絲的磨損加快，鋼絲繩的壽命降低。鋼絲繩繞過繩輪時，繩輪與鋼絲接觸面問的壓力和相對滑動，會使鋼絲磨損斷絲，接觸應(yīng)力越大，斷絲越快。鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式對其壽命的影響也很大，線接觸的鋼絲繩比點接觸的鋼絲繩壽命長。當(dāng)鋼絲繩一個捻距問的斷絲數(shù)達(dá)到全部鋼絲的10%時，若繼續(xù)使用，則鋼絲繩的斷絲速度明顯加快，短時間內(nèi)就會出現(xiàn)短股。當(dāng)其他條件相同時，選用的鋼絲繩安全系數(shù)越高，其使用壽命越長。

4、鋼絲繩使用的基本要求

（1）盡可能選用較大的卷筒和滑輪直徑，以延長鋼絲繩的使用壽命。

（2）輪槽應(yīng)與鋼絲繩直徑相適應(yīng)。若輪槽半徑太大會使鋼絲繩與槽底接觸面積太小，若輪槽半徑太小，有將鋼絲繩卡緊的可能。

（3）卷筒和滑輪的材料最好選擇對鋼絲繩磨損小的，鑄鐵材料就比鑄鋼材料的好。也可在槽底鑲鋁合金或尼龍襯墊，可降低鋼絲繩的接觸應(yīng)力，提高鋼絲繩的使用壽命。

（4）盡量選用線接觸鋼絲繩，避免選用點接觸鋼絲繩。

（5）盡量減少鋼絲繩的彎曲次數(shù)，不要使鋼絲繩通過太多的滑輪。同時，要避免反向彎曲鋼絲繩。

（6）鋼絲繩的強度不宜選擇的過高，一般應(yīng)不超過1700 N/mm。因為當(dāng)鋼絲繩強度過高時，其塑性及韌性將下降。

（7）應(yīng)防止鋼絲繩打結(jié)或扭曲。

（8）鋼絲繩應(yīng)保持良好的潤滑狀態(tài)，所用的潤滑油應(yīng)與鋼絲繩制造商使用的潤滑油一致。

5、橋門式起重機械在定期檢驗過程中涉及鋼絲繩的檢驗要求及注意事項

依據(jù)TSG Q7015-2016《起重機械定期檢驗規(guī)則》中涉及鋼絲繩的檢驗項目有：

（1）4.3.1鋼絲繩配置

檢驗規(guī)程中要求檢查起重機械采用的鋼絲繩是否與滑輪和卷筒匹配，首次檢驗和新更換的鋼絲繩還需檢查其出廠合格證明。

實際現(xiàn)場檢驗時要檢查出廠技術(shù)文件或用寬鉗口游標(biāo)卡尺測量相關(guān)尺寸（鉗口的寬度最小要足以跨越兩個相鄰的股，測量應(yīng)在鋼絲繩端頭以外的平直部分，在相距至少lm的兩截面上，并在同一截面互相垂直地測取兩個數(shù)值，四次測量結(jié)果的平均值，即為鋼絲繩的實測直徑）并進(jìn)行判斷。符合下列要求時判定為合格：①起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)鋼絲繩與滑輪和卷筒匹配。②首次檢驗和新更換（查閱維保、自檢記錄）的鋼絲繩，使用單位提供了其出廠合格證明文件。

特別要引起注意的是：卷筒、滑輪和平衡滑輪的卷繞直徑與鋼絲繩直徑的比值h1、h2、h3，應(yīng)不小于規(guī)定值。

（2）4.3.2鋼絲繩固定

檢驗規(guī)程中要求檢查：①鋼絲繩繩端固定牢固、可靠；壓板固定時壓板不少于2個（電動葫蘆不少于3個），除固定鋼絲繩的圈數(shù)外，卷筒上至少保留2圈鋼絲繩作為安全圈；②卷筒上的繩端固定裝置有防松或自緊的性能；用金屬壓制接頭固定時，接頭無裂紋；用楔塊固定時，楔套無裂紋，楔塊無松動；用繩夾固定時，繩夾安裝正確，繩夾數(shù)滿足要求。

實際現(xiàn)場檢驗時要檢查：①鋼絲繩繩端采用壓板、金屬壓制、楔塊或繩夾等固定方式，繩端固定牢固可靠；采用壓板固定的，壓板不少于2個（電動葫蘆不少于3個）；②吊具處于最低工作位置時，除固定鋼絲繩的圈數(shù)外，卷筒上至少保留2圈鋼絲繩作為安全圈；③鋼絲繩繩端固定裝置有防松或自緊的性能，如：固定螺栓有彈簧墊圈或其它防松裝置等，且無缺件；④采用金屬壓制接頭固定方式時，接頭無明顯可見的裂紋；⑤采用楔塊固定時，楔套無明顯可見裂紋，楔塊無松動；⑥采用繩夾固定方式時，繩夾壓板應(yīng)當(dāng)在鋼絲繩長頭一邊，繩夾間距等于6-7倍鋼絲繩直徑，且繩夾數(shù)量符合要求

（3）4.3.3用于特殊場合的鋼絲繩的報廢

主要指①用于吊運熾熱金屬、熔融金屬或危險品的起重機械用鋼絲繩的報廢斷絲數(shù)達(dá)到GB/T 5972-2016標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；②防爆型起重機鋼絲繩的斷絲：起升高度范圍內(nèi)可接近的鋼絲繩表面無斷絲即為合格。

（4）吊運熔融金屬起重機的主起升機構(gòu)鋼絲繩系統(tǒng)

實際現(xiàn)場檢驗時要檢查：①若主起升機構(gòu)（電動葫蘆除外）為雙吊點，采用了4根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)；②若主起升機構(gòu)（電動葫蘆除外）為單吊點，至少采用了2根鋼絲繩纏繞系統(tǒng)；③若主起升機構(gòu)（電動葫蘆除外）鋼絲繩纏繞系統(tǒng)中未采用平衡滑輪；④使用單位提供的鋼絲繩產(chǎn)品質(zhì)量證明書等見證資料上標(biāo)明的鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)為GB 8918-2006《重要用途鋼絲繩》，或其它不低于GB 8918-2006《重要用途鋼絲繩》規(guī)定性能的鋼絲繩質(zhì)量證明材料；⑤鋼絲繩規(guī)格型號與產(chǎn)品質(zhì)量證明書中鋼絲繩規(guī)格型號一致。

其中要特別引起注意的是按照原質(zhì)檢辦特2007[375]號文的要求整改合格或經(jīng)型式試驗合格并許可制造用于吊運熔融金屬的通用橋式起重機以及2012年11月1日之前制造的鑄造起重機，其主起升機構(gòu)鋼絲繩纏繞系統(tǒng)可不受上述規(guī)定限制。

結(jié)語

鋼絲繩作為起重機械的重要零件且在使用過程中常與吊運作業(yè)人員直接接觸，因此，清楚其日常使用要求和檢驗要求是十分必要的。