如何检查钢丝绳断裂程度

收藏推荐 钢丝绳是工移中应用极为广泛的一种挠性构件。它具有强度高、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强以及能在高速工作条件下运行和卷绕无噪声等许多优点。在煤炭、冶金飞交通运输、建筑和旅游等国民经济各主要行业和部门得到广泛应用。为确保钢丝绳安全、可靠和高效地工作,对钢丝绳的运行状况,如断丝、磨损和诱蚀等缺箔进行检厕是非常必要的。现场实用.困难。电涡流检测法穿透能力差,钢丝绳复杂结构引起的噪声大。而最原始、实用的检测方法.则是人工目视手摸检测方法,这一方法通过检测人员用眼睛看、用手摸、用游行卡尺测量来发现钢丝绳h的断丝、磨损、铸蚀和绳径变化等。很明显,这一方法最多只能发现铆丝绳外表面上的缺陷状态,对绳内部缺 1834年生产出钢丝绳以来,1906年南非首次研制出第一台钢丝绳检测装置.随后近一个世纪,各国的科技工作者对钢丝绳缺陷检泌问题进行了.广泛而深入的研究。到目前为止,已经提出的钢丝绳缺陷无损检潞方法有:①机械检测法。②射线检测法。③电流检溯法。④声发射检侧法。⑤光学检侧法。⑥电揭流检侧法。⑦超声波检测法。⑧振动检测法。⑨磁性检测法。

1、检查有无腐蚀：钢丝绳是由不锈钢丝或高碳钢卷制而成的，但是如果钢丝绳质量不好，如生产厂家用铁丝替代钢丝，则会生锈。所以首先得要每日检查钢丝绳是否生锈，如若发现，不仅要停用，还要与生产部门、采购部门汇报。

2、检查磨损程度：钢丝绳在使用过程中，会被磨损，直径会变化，保养者要经常量各段的直径，特别是易磨损段的磨损情况，如果直径变大很多，超过5%则要上报并停用。

3、有无断丝、磨损现象：钢丝绳用久了，钢丝会断、磨丝的，如果严重断丝，则需赶紧停用。判断是有标准的，一般为：外层钢丝磨损不超过其直径的40%；交捻钢丝绳长度6d范围内不超过2根，30d范围内不超过4根；顺捻钢丝绳长度6d内不超过1根。30d内不超过2根。具体以说明书或国标为准。

4、检查两端紧固情况：钢丝绳会与吊钩相连，在检查时一定要检查相连之处的紧固情况，同时检查吊钩的牢固性。

钢丝绳使用注意事项

钢丝绳在开卷时应防止扭结、松散，钢丝绳的长度,应能满足当吊钩处于最低工作位置时,钢丝绳在卷筒上还缠绕有2~3圈的减载圈，避免绳尾压板直接承受拉力。

钢丝绳在使用前需切断时,可用特制铡刀、钢锯或火焰切制。切断前，在割口的两边用细铁丝扎结牢固，,以防钢丝松散，钢丝在使用之前,应认真检查其合格证,确认钢丝绳的性能规格符合设计要求。

钢丝绳无损检测仪的“大脑”

谈到磁检测法，就必然要先了解为何磁检测方法可以成功应用在实践中，磁检测法的理论依据是：利用钢丝绳是磁导体这一特性，当励磁装置将钢丝绳磁化到饱和状态后，无论是其表面或内部存在损伤，都将引起磁路系统中磁场分布的变化。利用有效手段检测由此而引起的磁场分布的变化情况，即可反映出钢丝绳损伤信息的检测信号。

一、  钢丝绳损伤的分类是什么?

首先我们先了解下钢丝绳的损伤分类，原因在于电磁检测仪的是按照可以检测到的缺陷类型来分类的。

1）局部损伤（LF local flaw）:钢丝绳中的不连续，诸如内外部断丝、钢丝的蚀坑、较深的钢丝磨损或钢丝绳局部形状异常等。

2）金属横截面积的损失（LMA loss of metallic cross-sectional area）:使钢丝绳横截面上金属截面积总和减小的损伤，主要包括磨损、锈蚀、钢丝绳绳径缩细等，相对于LF缺陷，这类缺陷沿钢丝绳轴向方向上的变化一般较缓慢。它是钢丝绳特定区域中材料（质量）缺损的相对度量，通过比较检测点与钢丝绳上象征最大金属横截面积的基准点来测定的。

二、钢丝绳无损检测仪的分类有哪些？

1、交流电磁类

其工作原理类同于变压器原理，初级和次级线圈环绕在钢丝绳上，钢丝绳犹如变压器的铁芯（图1）。初级（激励）线圈的电源为10~30Hz的低频交流电，次级（检测）线圈测定钢丝绳的磁特性。钢丝绳磁特性的任何关键变化都会引起次级线圈的电压变化（幅度和相位）反映出来。

要点:电磁类仪器通常是在较低磁场强度的条件下工作，因此在开始检测前，有必要将钢丝绳彻底退磁。

检测缺陷类型：金属截面积变化LMA缺陷

图1 电磁类仪器传感器示意图

2、直流和永磁（磁通）类仪器

直流和永磁类提供恒定磁通，通过传感器头（磁回路）磁化一段钢丝绳（见图2 ），钢丝绳中的轴向总磁通，能通过感应线圈来测定。

图2 感应线圈测量金属横截面积损失的永磁类设备传感器头示意图

3、漏磁类仪器

直流或永磁类仪器提供恒定磁通，通过传感器头（磁回路）来磁化一段钢丝绳，钢丝绳中的不连续（如断丝）所引起的漏磁，用不同传感器如霍尔元件传感器来检测。

此类仪器用于测定LF缺陷。

图3 断丝导致漏磁的示意图

4、 剩磁类仪器

直流或永磁类磁化装置对钢丝绳磁化后，在确保外加磁场已移除或无外加磁场影响的情况下，利用磁性钢丝绳的剩磁特性，采用能有效测定剩余磁场变化的适当检测装置，来测定钢丝绳内剩磁场的变化。

此类仪器能用于测定金属横截面积的变化和局部损伤的存在。

该方法是新开发的一种钢丝绳检测技术，有待进一步的跟踪研究和应用验证。

图4 剩磁类仪器测量金属横截面积损伤的示意图

一台设备可同时具有磁通和漏磁两种检测原理。

三、两种不同的传感器：感应线圈和霍尔元件

1、感应线圈

谈到感应线圈，大家都不会陌生变压器，当线圈与钢丝绳间产生相对运动时，线圈切割漏磁场产生感应电动势Uc。

图5 感应电动势公式

式中：n-线圈匝数；

Φ-通过线圈的磁通量；

V-钢丝绳相对于感应线圈的运动速度；

dΦ /ds-钢丝绳内部磁通量相对于钢丝绳位移的变化率；

当线圈匝数n与运动速度一定时，感应电动势Uc能反映出钢丝绳中磁通量沿钢丝绳轴向的变化，即钢丝绳有效金属截面积沿轴向的变化。

随着钢丝绳相对于感应线圈和励磁器相对的运动，钢丝绳将被励磁器逐渐磁化至饱和状态，若存在损伤，其内部磁通量（与钢丝绳的有效金属截面积成正比）必然减少，于是就会使得感应线圈产生电压输出。对输出电压进行测量就可以检测出金属截面积的变化。

感应线圈的最大缺点是传感器的输出和检测速度有关，检测速度的不均匀时传感器输出信号产生畸变，极低速时无输出。同时，速度不均匀会造成检测信号在时间轴上的压缩和拉伸，不利于后续信号的处理。

图6 全磁通检测法原理

2、霍尔元件传感器

霍尔元件的原理：在垂直于磁场的导体里通过一定电流，则在垂直于电流和磁场方向上有一个磁场，并在两端有电动势输出成为霍尔效应。

霍尔元件的霍尔电压为：

式中  Kc-霍尔元件的灵敏度系数

Ic-输入的控制电流

B-磁场的磁感应强度

φ-磁感应强度B的方向与元件法向矢量之间的夹角

对于确定的霍尔元件，Kc为常数。在元件安装位置确定，φ值则不变，则式中的VH与B成正比，这就是霍尔元件重要的定向响应特性。应用这一原理，只要检测出霍尔元件两端的输出电压VH便可获得断丝损伤信号。

霍尔元件的最大优点是输出信号不受速度的影响，且体积小，对小间隙空间的磁场测量有很大的优越性。

选一段未经使用和磨损拉长的链条，使链条成自然垂直状态，测量出磨损过的链条与未经磨损链条节距相加的数据，计算出磨损后链条平均每节链环节距增加的比例。

钢丝绳在使用期间，一定要按规定进行定期检查，并将检查结果认真做好记录（记录表应记录绳型号、换绳时间、检查部位、检查项目、缺陷情况、检查时间和检查人员）。通过对钢丝绳随时监控，为安全、合理使用钢丝绳提供依据。使用过程检查包括外部检查与内部检查两部分。

严格讲，钢丝绳从投入使用之后，其性能就开始降低。所以，在其使用过程中，应对全长各个部位进行检查。由于客观上要对整条钢丝绳进行检查十分困难，但是，对于那些经过实践证明容易损坏的部位必须进行频繁、仔细检查，因为一旦这些部位严重损坏不能被及时发现，将可能产生灾难性的后果。

扩展资料：

绳芯的主要作用是对钢丝绳起到支撑作用，以达到稳定的横断面结构。绳芯包括钢芯和纤维芯，纤维芯包括天然纤维芯和合成纤维芯，天然纤维芯如剑麻、黄麻、棉线等，合成纤维芯包括聚乙烯和聚丙烯长丝等。天然纤维芯可以储存较多的润滑脂，对钢丝绳起到润滑作用，延长钢丝绳使用寿命。

钢丝绳捻制过程中喷涂润滑脂，其主要作用有两个，其一，对钢丝绳进行润滑减缓钢丝表面的磨损，其二，润滑脂可以将钢丝表面与空气中的氧气隔离，对钢丝绳发生氧化锈蚀起到抑制作用。

参考资料来源：百度百科-钢丝绳

1.检查表面是否有断丝，

2.涂油钢丝绳的话看看表面或者绳芯油脂是否缺少

3.绳端固定形式是否牢靠；注意检查易于机械部位接触的钢丝绳状态，观察磨损情况，定期检查，及时掌握情况

钢丝断裂的常见类型

钢丝绳断丝检测

预防

1)在条件许可的情况下，应尽可能使卷筒和滑轮的直径加大。

2)在安排滑轮布局时，应尽量避免使钢丝绳反向弯曲 ，

3)尽可能选择结构好的钢丝绳，如SW、Fi 等线接触、面接触钢丝绳。

4)钢丝绳在使用过程中检查时，发现个别的断丝头，应用下列方法将断丝头左、右弯曲，使其断头留在绳股的底部(不要用剪断的方法)。

钢丝绳断丝检测

在钢丝绳的使用中，经常会遇到很多问题，钢丝绳使用久了难免会产生磨损，严重时其至发生断裂，及时使用钢丝绳检测仪进行检测，以免造成事故。

中科仪研发生产的钢丝绳探伤仪采用永磁、漏磁原理。检测时，先用钢丝绳探伤仪使钢丝绳磁饱和。然后，磁头包裹着钢丝绳相对匀速运行。钢丝绳中的任何缺陷如断丝、磨损、锈蚀等都会引起磁通量或漏磁量的变化，从而被传感器捕捉，转变为电信号，输出直观的模拟信号。

报废标准如下：

（1）钢丝绳在一个捻节距内断丝数达钢丝绳总丝数的10％。如绳6×19＝114丝，当断丝数达12丝时即应报废更新，如绳 6 × 37＝222丝，当断丝数达22丝时即应报废更新。对于由粗细丝组成的钢丝绳，断丝数的计算是细丝一根算一根，粗丝一根算1．7根。

（2）钢丝径向磨损或腐蚀量超过原直径的40％则应报废，当不到40％时，可按规定折减断丝数报废。

（3）吊运炽热金属或危险品的钢丝绳的报废丝数，取一般起重机用钢丝绳报废标准的一半数

（4）对于符合 （一般用途钢丝绳特性》标准所规定的结构钢丝绳，报废的断丝数应按规定数执行。

（5）整条绳股断裂应报废。

（6）当钢丝绳直径相对于公称直径减小7%或更多时，即使未发现断丝，该钢丝绳也应报废。

（7）麻芯外露应报废。

（8）钢丝绳有明显的腐蚀应报废。

（9）局部外层钢丝伸长呈笼型状态应报废

（10）对照钢丝绳可能出现的典型示例，与损坏相同者应报废。

1、断丝的性质和数量

（1）对于6股和8股的钢丝绳，断丝主要发生在外表。而对于多层绳股的钢丝绳（典型的多股结构）就不同，这种钢丝绳断丝大多数发生在内部，因而是“不可见的”断裂。下表考虑了这些因素，因此，当与2.5.2~2.5.11款中的因素结合起来考虑时，它适用于各种结构的钢丝绳。断丝数 注：1．d——钢丝绳直径。

（2）填充钢丝不能看做承载钢丝，因此要从检验数中扣除。多层股钢丝绳仅考虑可见的外层绳股。带钢芯的钢丝绳，其绳芯看做内部绳股而不予考虑。当吊运熔化或赤热金属、酸溶液、爆炸物、易燃物及有毒物品时，上表断丝数应相应减少一半。

2、绳端断丝当绳端或其附近出现断丝时，即使数量很少也表明该部位应力很高，可能是由于绳端安装不正确造成的，应查明损坏原因。如果绳长允许，应将断丝的部位切去重新合理安装。

3、断丝的局部聚集如果断丝紧靠一起形成局部聚集，则钢丝绳应报废。如这种断线聚集在小于6d的绳长范围内，或者集中在任一支绳股里，那么，即使断丝数比表列的数值少，钢丝绳也应予报废。

4、断丝的增加率 在某些使用场合，疲劳是引起钢丝绳损坏的主要原因，断丝则是在使用一个时期以后才开始出现，但断丝数逐渐增加，其时间间隔越来越短。在此情况下，为了判定断丝的增加率，应仔细检验并记录断丝增加情况。判明这个“规律”可用来确定钢丝绳未来报废的日期。

5、绳股断裂如果出现整根绳股的断裂，则钢丝绳应报废。

6、由于绳芯损坏而引起的绳径减小，当钢丝绳的纤维芯损坏或钢芯（或多层结构中的内部绳股）断裂而造成绳径显著减小时，钢丝绳应报废。微小的损坏，特别是当所有各绳股中应力处于良好平衡时，用通常的检验方法可能是不明显的。然而这种情况会引起钢丝绳的强度大大降低。所以，有任何内部细微损坏的迹象时，均应对钢丝绳内部进行检验予以查明。一经证实损坏，则该钢丝绳就应报废。

7、弹性减小在某些情况下（通常与工作环境有关），钢丝绳的弹性会显著减小，若继续使用则是不安全的。钢丝绳的弹性减小是较难发觉的，如检验人员有任何怀疑，则应征询钢丝绳专家的意见。

弹性减小通常伴随下述现象：

a． 绳径减小；

b． 钢丝绳捻距伸长；

c． 由于各部分相互压紧，钢丝之间和绳股之间缺少空隙；

d． 绳股凹处出现细微的褐色粉末；

e． 虽未发现断丝，但钢丝绳明显的不易弯曲和直径减小比起单纯是由于钢丝磨损而引起的也要快得多。这种情况会导致在动载作用下突然断裂，故应立即报废。

8、外部及内部磨损产生磨损的两种情况：

a． 内部磨损及压坑这种情况是由于绳内各个绳股和钢丝之间的摩擦引起的，特别是当钢丝绳经受弯曲时更是如此。

b． 外部磨损钢丝绳外层绳股的钢丝表面的磨损，是由于它在压力作用下与滑轮和卷筒的绳槽接触摩擦造成的。这种现象在吊载加速和减速运动时，钢丝绳与滑轮接触的部位特别明显，并表现为外部钢丝磨成平面状。润滑不足，或不正确的润滑以及还存在灰尘和砂粒都会加剧磨损。磨损使钢丝绳的断面积减小因而强度降低。当外层钢丝磨损达到其直径的40%时，钢丝绳应报废。当钢丝绳直径相对于公称直径减小7%或更多时，即使未发现断丝，该钢丝绳也应报废。

9、外部及内部腐蚀腐蚀在海洋或工业污染的大气中特别容易发生。它不仅减少了钢丝绳的金属面积从而降低了破断强度，而且还将引起表面粗糙并从中开始发展裂纹以至加速疲劳。严重的腐蚀还会引起钢丝绳弹性的降低。

（1）外部腐蚀外部钢丝的腐蚀可用肉眼观察。当表面出现深坑，钢丝相当松弛时应报废。

(2)内部腐蚀内部腐蚀比经常伴随它出现的外部腐蚀较难发现。

但下列现象可供识别：

a． 钢丝绳直径的变化。钢丝绳在绕过滑轮的弯曲部位直径通常变小。但对静止段的钢丝绳则常由于外层绳股出现锈积而引起钢丝绳直径的增加。

b． 钢丝绳外层绳股间的空隙减小，还经常伴随出现外层绳股之间断丝。如果有任何内部腐蚀的迹象，则应由主管人员对钢丝绳进行内部检验。若确认有严重的内部腐蚀，则钢丝绳应立即报废。

10、变形钢丝绳失去正常形状产生可见的畸形称为“变形”。这种变形部位（或畸形部位）可能引起变化，它会导致钢丝绳内部应力分布不均匀。

钢丝绳的变形从外观上区分，主要可分下述几种：

（1）波浪形的变形是：钢丝绳的纵向轴线成螺旋线形状。这种变形不一定导致任何强度上的损失，但如变形严重即会产生跳动造成不规则的传动。时间长了会引起磨损及断丝。出现波浪形时，在钢丝绳长度不超过25d的范围内，若d1≥4d/3，则钢丝绳应报废。式中d为钢丝绳的公称直径；d1是钢丝绳变形后包络的直径。

（2）笼状畸变这种变形出现在具有钢芯的钢丝绳上。当外层绳股发生脱节或者变得比内部绳股长的时候就会发生这种变形。笼状畸变的钢丝绳应立即报废。

（3）绳股挤出这种状况通常伴随笼状畸变一起产生。绳股被挤出说明钢丝绳不平衡。绳股挤出的钢丝绳应立即报废。

（4） 钢丝挤出此种变形是一部分钢丝或钢丝束在钢丝绳背着滑轮槽的一侧拱起形成环状。这种变形常因冲击载荷而引起。若此种变形严重时，则钢丝绳应报废。

（5）绳径局部增大钢丝绳直径有可能发生局部增大，并能波及相当长的一段钢丝绳。绳径增大通常与绳芯畸变有关（如在特殊环境中，纤维芯因受潮而膨胀），其必然结果是外层绳股产生不平衡，而造成定位不正确。绳径局部严重增大的钢丝绳应报废。 （6） 扭结扭结是由于钢丝绳成环状在不可能绕其轴线转动的情况下被拉紧而造成的一种变形。其结果是出现捻距不均而引起格外的磨损，严重时钢丝绳将产生扭曲，以致只留下极小一部分钢丝绳强度。严重扭结的钢丝绳应立即报废。

（7） 绳径局部减小钢丝绳直径的局部减小常常与绳芯的断裂有关。应特别仔细检验靠绳端部位有无此种变形。绳径局部严重减小的钢丝绳应报废。

（8）部分被压扁钢丝绳部分被压扁是由于机械事故造成的。严重时，则钢丝绳应报废。

（9） 弯折弯折是钢丝绳在外界影响下引起的角度变形。这种变形的钢丝绳应立即报废。

11、由于热或电弧的作用而引起的损坏钢丝绳经受了特殊热力的作用其外表出现可资识别的颜色时，该钢丝绳应予报废。