5吨起重机钢丝绳迅速磨损或经常断的原因是什么

钢丝绳使用过程中，受到交变应力的作用，会发生一定程度的弹性伸长变形，当两根互相接触的钢丝变形不同步时，它们之间会发生相对滑动，进而发生微动磨损，磨损造成钢丝绳直径逐渐减小，绳子越来越细。磨损越快则钢丝绳使用寿命越短。

目前而言，解决钢丝绳磨损问题最有效方法就是锰系磷化涂层。磷化涂层钢丝绳是专利产品，制绳钢丝表面经过锰系或锌锰系磷化涂层处理，使用磷化钢丝直接捻制钢丝绳（钢丝磷化以后不进行拉丝过程）。锰系或锌锰系磷化均属于耐磨磷化涂层，可以极大地提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性。汽车变速箱钢制齿轮表面就是锰系磷化涂层处理的，可以保证齿轮在高速重载条件下正常工作十余年不损坏，可见锰系磷化提高耐磨性是非常有效的。磷化涂层钢丝绳，也是利用上述原理延长使用寿命的。

磷化涂层钢丝绳完全符合现行国家标准和行业标准所有技术指标，可以放心购买与使用。磷化涂层钢丝绳是目前世界钢丝绳行业最先进技术，也是最耐磨的钢丝绳。

仅供参考

起重机用钢丝绳的几种损伤及其防治方法 起重机用钢丝绳的几种损伤及其防治方法钢丝绳是机械中常用的柔性传力构件，就起重机上使用的钢丝绳而言，规格品种多、使用比较复杂，其强度、挠性以及耐磨性要求较高，随着钢丝绳长时间使用经常出现损伤或破断等现象，近年来由此引发的特、重大起重机械事故时有发生。起重机用钢丝绳的几种损伤及其防治方法。1 疲劳钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。1)弯曲疲劳钢丝绳无数次地弯曲、重复绕过滑轮或卷筒时，使钢丝产生疲劳、韧性下降，最终导致断丝。疲劳断丝一般出现在股的弯曲程度最厉害一侧的外层钢丝上，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。2)拉伸、扭曲和振动引起的疲劳起重机捆扎钢丝绳在起动和制动的始末、承受载荷的前后，其变化的拉伸应力会引起金属疲劳，此外钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。疲劳损伤的原理是在变应力的作用下细钢丝表面由于各种滑移形成初始裂纹，裂纹尖端在切应力的作用下反复产生塑性变形并扩展直至断裂。疲劳引起的断丝断口一般平齐，多半出现在表层钢丝上，很有规律。防止疲劳损伤的主要途径：一是在条件许可的情况下尽可能使卷筒和滑轮的直径加大；二是在安排滑轮布局时尽量避免使钢丝绳反向弯曲，试验表明反向弯曲的破坏约为同向弯曲的2 倍；三是尽可能选择结构好的钢丝绳，如WS、TX 型等线接触钢丝绳。2 锈蚀钢丝绳一般露天使用，日晒雨淋受到腐蚀，尤其在有害气体与恶劣环境下使用损伤就更严重。因受损的钢丝绳的表面存在氧亲和性的差异，形成了大量的小电池，从而产生很多圆形腐蚀坑并逐步加深，这些坑就成了应力集中点、疲劳裂纹的源泉。与此同时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，一是勤涂油；二是对使用环境恶劣、相对运动较少的钢丝绳可选择镀锌、镀铝等特种钢丝绳，因为其表面在大气中会形成氢氧化锌和氢氧化铝薄膜，从而有效地防止腐蚀。3 磨损磨损是钢丝绳最常见的损伤现象，一般分为外部磨损、变形磨损和内部磨损3 种情况。1)外部磨损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外部磨损后绳径将变细、外周表面的细钢丝被磨平，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。单周磨损较全周磨损更严重，应尽可能地使单周磨损改为全周均匀磨损，在钢丝绳的全长范围内尽量做到均匀磨损。如在使用中期换头可延长钢丝绳使用寿命30%~40%。2)变形磨损由于振动、碰撞而造成的钢丝绳表面撞损是一种局部磨损现象。如卷筒表面的钢丝绳受到其它物体的撞击、起升钢丝绳相互打缠或者由于滑轮与卷筒中心偏斜而产生的咬绳现象，都会使钢丝绳产生变形磨损。3)内部磨损在使用过程中，由于钢丝绳的弯曲使内部各根细钢丝相互作用产生滑移，股与股之间接触应力增大，相邻股间的钢丝产生局部压痕深凹，当反复循环拉伸弯曲时在深凹处则产生应力集中而折断，构成了内部磨损。通常细钢丝表面的压力与钢丝绳的压力成正比，在张力相同情况下由于受压面积不同，单位面积承受的压力也不同。从表面受压磨损来看，钢丝绳采用线接触比采用点接触较为有利，采用面接触比采用线接触更有利，因此选择线接触或者面接触类型的钢丝绳是减少内部磨损的有效途径。此外钢丝绳的弯曲程度、运动速度对其内部磨损均有影响。4 咬绳钢丝绳咬绳现象一般发生在多层卷绕的起重机卷筒上，有槽双层卷绕的起重卷筒更甚。5 变形很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤却没有引起足够重现而酿成大祸。变形的主要原因有以下几种。1)外伤操作中钢丝绳与其它设备不正常的接触而造成外伤。最明显的外伤是钢丝绳在滑轮里滑槽、在卷筒上跳出挡板，结果致使几十米乃至数百米的钢丝绳因为局部轧坏而报废。防止外伤的关键在于完善起重机设备，滑轮应设置可靠的防滑槽挡圈，挡圈与滑轮外圈的间隙不大于钢丝绳直径的1/5，卷筒上的钢丝绳不能松弛太多，以防绳圈跳出挡板在缠紧时被轧坏。2)压溃钢丝绳在卷筒上卷乱后相互倾轧，易产生压溃现象，操作时发出轧吱轧吱的声响，并在局部迅速出现断丝与压扁的痕迹。防止措施是应按设计规范选择滑轮与卷筒的偏角，必要时在起升机构中设置排绳器或压绳装置。3)扭结钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫扭结，扭曲的方向与钢丝绳旋向一致的称为正扭结，反之称为负扭结。普通钢丝绳带有自转性，如果绳股端部不加捆扎便施加张力，则绳股会向倒捻方向旋转，这是造成扭结的内在因素。防止扭结可采取以下措施：一是在重要的起重设备上选用不旋转钢丝绳；二是在钢丝绳的自由端设置转子；三是发现扭结迹象立即停止操作，并释放还原。

1　磨损

钢丝绳在操作时与其它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，钢丝绳的表面也不断磨损。磨损是钢丝绳最常见的损伤方式，一般分为外部磨损、变 形磨损和内部磨损三种情况。

2　疲劳

钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起 的疲劳。

3　锈蚀

钢丝绳一般在露天使用，日晒雨淋会使钢丝绳腐蚀，尤其是在有害气体与恶劣环境下使用 的钢丝绳，腐蚀造成的损伤就更严重。因腐蚀而受损的钢丝绳表面存在氧亲和性的差异， 使 表面的某一局部金属成为阳极，另一邻近的局部金属成为阴极，形成了大量的小电池。在小 电池的作用下，表面便形成很多圆形腐蚀坑，并逐步加深。这些坑就成了应力集中点、疲 劳裂纹的源泉。与此同时，腐蚀使钢丝绳的截面积减小、弹性和承受冲击的能力降低。

4　变形很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤而没有引起人们的足够重现，结果酿成大 祸。变形的主要原因有以下几种：外伤\压溃\扭结

5　咬绳

钢丝绳咬绳损伤现象一般发生在多层卷绕的起重机卷筒上，有槽双层卷绕的起重卷筒更甚。

6　过载

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1/10～1/5，叫作安全负荷。安全负荷表示的是钢 丝绳允许承受的额定静负荷。但钢丝绳实际上往往处于运动状态，钢丝绳在工作时除了要承 受货物、吊物、自重等静载荷外，还要受到因加速度和冲击引起的动载荷，因弯曲引 起的附加载荷，因摩擦引起的阻力载荷等等。由此可见，当除了静载荷以外的其它载荷增多 时，实际的安全系数就降低了，钢丝绳往往由此而引起过载。

磨损造成钢丝绳公称直径减小7％就必须换新钢丝绳，光面钢丝绳都是不耐磨的，最耐磨的是锰系磷化耐磨涂层钢丝绳，钢丝表面锰系磷化耐磨保护涂层15-30克/平米，防止微动磨损效果超过每天都给钢丝绳刷油或润滑脂。

法律依据：

《起重机械安全监察规定》

第四条制造单位应当依法取得起重机械制造许可，方可从事相应的制造活动。

起重机械制造许可实施分级管理，制造单位取得制造许可应当具备相应条件，具体要求按照有关安全技术规范等规定执行。

第五条起重机械制造许可证有效期为4年。

制造单位应当在许可证有效期届满6个月前提出书面换证申请；经审查后，许可部门应当在有效期满前做出准予许可或者不予许可的决定。

起重机械制造许可证有效期届满而未换证的，不得继续从事起重机械制造活动。

第六条制造单位应当采用符合安全技术规范要求的起重机械设计文件。

第七条按照安全技术规范的要求，应当进行型式试验的起重机械产品、部件或者试制起重机械新产品、新部件，必须进行整机或者部件的型式试验。

第八条起重机械制造过程应当按照安全技术规范等规定的范围、项目和要求，由制造所在地的检验检测机构进行监督检验。

第九条制造单位应当在被许可的场所内制造起重机械；但结构不可拆分且运输超限的，可以在使用现场制造，由制造现场所在地的检验检测机构按照安全技术规范等要求进行监督检验。

第十条制造单位不得将主要受力结构件（主梁、主副吊臂、主支撑腿、标准节，下同）全部委托加工或者购买并用于起重机械制造。

主要受力结构件需要部分委托加工或者购买的，制造单位应当委托取得相应起重机械类型和级别资质的制造单位加工或者购买其加工的主要受力结构件并用于起重机械制造。

第十一条起重机械出厂时，应当附有设计文件（包括总图、主要受力结构件图、机械传动图和电气、液压系统原理图）、产品质量合格证明、安装及使用维修说明、监督检验证明、有关型式试验合格证明等文件。

磨损并造成钢丝绳直径减小了10%，即要立即更换新绳，仅供参考。

起重设备常用钢丝绳品种如下：

1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），钢丝经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝表面的耐磨性、耐蚀性全面跃升，不易磨损并不易锈蚀使钢丝绳疲劳寿命超大幅度提高，疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3倍，通过疲劳试验可以验证疲劳寿命（亲自做疲劳试验最具可信性），是光面钢丝绳的升级换代产品，也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用（可通过盐雾试验检验或对比耐蚀能力），使用寿命超长，单位使用成本更低，稳定性更佳。

2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，一般而言，热镀锌锌层厚，电镀锌锌层薄

3.不锈钢丝绳，以304或316不锈钢为主，防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵

4.涂塑钢丝绳，碳素钢丝绳基础上，外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙

5.光面钢丝绳，使用寿命短，市场需求剧减，将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。

6.海洋工程系泊用钢丝绳

7.缆索钢丝绳

大气环境中使用的起重机械，优选锰系磷化涂层钢丝绳，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意，在购货发票必须注明钢丝绳名称，如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳，以保护自身合法权益，另外，专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注，质保书应有主要技术指标，如磷化膜种类和膜重，仅供参考

钢丝绳更换不是以时间为标准，请自行参考《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》(GB5972―86) 2.5.1 断丝的性质和数量 起重机械的总体设计不允许钢丝绳具有无限长的寿命。 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。 　　2.5.2 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。 　　2.5.3 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。如这种断丝聚集在小于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。 　　2.5.4 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。 　　2.5.5 绳股断裂 如果出现整根绳股的断裂，则钢丝绳应报废。 　　2.5.6 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。 　　2.5.7 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。然而，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。 　　2.5.8 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。 　　2.5.9 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。 　　2.5.9.1 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。 　　2.5.9.2 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。但对于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。 2.5.10 变形 钢丝绳失去正常形状产生可见的畸形称方“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： 2.5.10.1 波浪形(见图) 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。 2.5.10.2 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。 　2.5.10.3 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。 2.5.10.4 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。 2.5.10.5 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。2.5.10.6 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。 　　2.5.10.7 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。 2.5.10.8 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。 2.5.10.9 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。 　　2.5.11 由于热或电弧的作用而引起的损坏

钢丝绳使用以后，直径因为磨损而减小，对于起重机械而言，钢丝绳直径减小10%就必须更换新钢丝绳。钢丝没做任何耐磨保护涂层，就是光面钢丝绳，光面钢丝绳的钢丝就是容易磨损与生锈，进而发生疲劳断丝，各种光面钢丝绳均属于淘汰产品，锰系磷化耐磨涂层钢丝绳才是世界领先技术。钢丝绳内部制绳钢丝上面的锰系磷化膜，是一种钢铁材料使用的耐磨损、防腐蚀保护涂层，是钢丝与磷化液发生化学反应生成的，锰系磷化膜与钢丝基体结合牢固，锰系磷化膜自身极其耐磨，而且防腐蚀能力良好，膜重是磷化膜的技术指标，30克/平米磷化膜膜重肯定比15克/平米的更加耐磨，而且防腐蚀能力更强，30克/平米磷化膜膜重电梯钢丝绳使用寿命当然比15克/平米的电梯钢丝绳的更长久，这是确定无疑的，疲劳试验可以证明磷化膜膜重越大则疲劳寿命越长，购买锰系磷化耐磨涂层钢丝绳时，磷化膜膜重越大越好，但磷化膜膜重不能无限提高，可以与生产商协商确定磷化膜膜重范围。锰系磷化耐磨涂层钢丝绳比光面钢丝绳使用寿命更长，单位使用成本更低，锰系磷化耐磨涂层钢丝绳是各类光面钢丝绳的升级换代产品，各种光面钢丝绳均属于淘汰产品。

起重机钢丝绳没有规定的使用年限，按照断丝、磨损和锈蚀情况确定钢丝绳是否报废。请参照GB/T29086-2012钢丝绳 安全 使用和维护国家标准进行维护保养，以及按照GB/T5972-2009起重机 钢丝绳 保养 维护 安装 检验 报废 国家标准进行检查与报废。

选用钢丝绳时，在钢丝绳满足拉力大小的情况下，使用寿命越长越好，单位使用成本越低越好，钢丝绳的稳定性越高越好，满足上述条件才能称为高质量钢丝绳，大气环境中，应优先采用锰系磷化涂层钢丝绳。

专利技术生产的磷化涂层钢丝绳，优先采用锰系或锌锰系磷化，与光面钢丝绳生产工艺对比，只是增加了最后的耐磨磷化处理工序，制绳钢丝的耐磨性和耐蚀性大幅度提高，使用磷化钢丝直接捻制钢丝绳。目前疲劳试验数据表明，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍左右（试验室可比条件下）随着对耐磨磷化配方的研究，还有大幅度提升的可能性。如果公司拥有疲劳试验机，建议自己做磷化涂层钢丝绳与光面钢丝绳疲劳寿命对比验证试验，这样的数据最具可信性。

钢丝绳单位使用成本可以这样计算，购买钢丝绳费用除以使用天数，即算出元/天。或者电梯钢丝绳购买费用除以使用次数。也可以用购买钢丝绳费用除以运输货物的吨数。以此数据可以比较使用那种钢丝绳更加核算。价格便宜的钢丝绳不等于使用成本低，价格贵的钢丝绳也不等于使用成本高。

钢丝绳使用寿命与疲劳寿命是正比关系，按照现在钢丝绳市场的大致价格，锰系磷化涂层钢丝绳的价格大约是光面钢丝绳的1.4-1.6倍，而使用寿命延长幅度远高于价格的增长幅度，所以，磷化涂层钢丝绳日均使用费用仅为光面钢丝绳的30-45%，使用成本更低，性价比更高。

所以，磷化涂层钢丝绳，使用寿命超长，使用成本更低，肯定全面淘汰光面钢丝绳，这是大势所趋，是钢丝绳制造技术的发展趋势。仅供参考