钢丝绳使用寿命短的原因及解决方法

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。

钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂制造而成，钢丝受到拉应力作用会发生伸长变形，这是钢材性质决定的。当两根互相接触的钢丝变形不同步时，两根钢丝之间就会发生相对滑动，这种滑动会在钢丝表面产生摩擦力，摩擦力导致钢丝表面磨损问题的发生。解决钢丝绳磨损问题，经常给钢丝绳涂油及补充润滑可以起到一定作用，磷化涂层钢丝绳是目前防止钢丝绳产生磨损的最有效方法。造成钢丝绳失效的主要原因是微动疲劳，目前，世界钢丝绳领域第一次针对微动疲劳采取防治措施是专利技术生产的磷化涂层钢丝绳，是世界钢丝绳领域最先进技术，制绳钢丝经过锰系磷化或锌锰系处理，钢丝表面耐磨性耐蚀性全面提升，不易磨损和不易腐蚀使钢丝绳疲劳寿命超大幅度提升，疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍（试验室可比条件下），可通过疲劳试验进行验证，如果自己有疲劳试验机就自己做对比试验，这样的试验结果最可信，钢丝绳使用寿命与疲劳寿命成正比关系，疲劳寿命长则使用寿命同比例延长，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高于光面钢丝绳，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%左右，使用成本更低，性价比更高。。磷化涂层钢丝绳比光面钢丝绳使用寿命长，使用成本更低，稳定性更佳，磷化涂层钢丝绳是专利技术生产的，因为供不应求目前比较难买，需要多询问几个钢丝绳生产商，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，防范不法企业侵害自身合法权益，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（磷化膜膜重大小、耐磨性、耐蚀性等对钢丝绳使用寿命有重要影响），仅供参考

南方沿海，高温潮湿环境，钢丝绳容易锈蚀，其一是选购具有防腐蚀能力的曳引电梯钢丝绳，其二是对电梯钢丝绳维护保养要到位，按时检查并涂覆润滑剂。

起重设备常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。

专利技术生产的磷化涂层电梯钢丝绳，优先采用锰系或锌锰系磷化，与光面电梯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。锰系磷化就是耐磨磷化，可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题，按照现在钢丝绳市场的情况，锰系磷化涂层钢丝绳的价格高于光面钢丝绳，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，光面电梯钢丝绳正在被淘汰。

光面电梯钢丝绳:

光面钢丝→捻股→合绳

磷化涂层电梯钢丝绳:

光面钢丝→锰系或锌锰系磷化→捻股→合绳

以上是磷化涂层电梯钢丝绳与光面电梯钢丝绳的生产流程，可以看出，磷化涂层电梯钢丝绳比光面电梯钢丝绳多出了锰系或锌锰系磷化涂层处理工序。磷化涂层大幅度提高耐磨性和耐蚀性，延长使用寿命。

仅供参考

1.建议使用锰系磷化涂层钢丝绳，该技术是目前世界钢丝绳行业最先进技术，疲劳寿命最长。不可图便宜使用廉价的劣质钢丝绳。

2.选用适宜结构的磷化涂层钢丝绳，线接触钢丝绳疲劳寿命比较长。

3.需要进行维护保养，对磷化涂层钢丝绳进行涂油保养。

4.不能过载使用。

5.磷化涂层钢丝绳变向滑轮直径越大，越有利于提高使用寿命。

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。锰系磷化就是耐磨磷化，可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题。

按照现在钢丝绳市场的情况，锰系磷化涂层钢丝绳的价格高于光面钢丝绳，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%左右，使用成本更低，性价比更高，是光面钢丝绳的升级换代产品。

常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。仅供参考

钢丝绳的失效过程，是磨损、锈蚀和疲劳综合作用的结果，微动疲劳是钢丝绳的原因。使用过钢丝绳的用户都知道，损坏的钢丝绳都会发生磨损、生锈和断丝的，从钢丝绳外观上面就能看到。

延长钢丝绳使用寿命的方法，就是延缓磨损与锈蚀的发生，如经常给钢丝绳涂油，最好还是使用锰系磷化涂层钢丝绳，磷化涂层可以提高耐磨性和耐蚀性，从根基上面延长钢丝绳疲劳寿命。

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。如果想进一步研究磷化涂层钢丝绳问题，请参阅有关论文，仅供参考。

表面处理技术可以超大幅度提高钢丝绳疲劳寿命，磷化涂层钢丝绳专利技术的成功，已经证明这一点的正确性和有效性。

每一位用户都期待钢丝绳使用寿命越长越好，钢丝绳的失效是磨损、锈蚀和疲劳综合作用的结果，加快磨损与锈蚀都会降低钢丝绳疲劳寿命，所以，能够抑制磨损和锈蚀及延迟疲劳微裂纹的产生与扩展，就能大幅度延长使用寿命。

近几年出现的磷化涂层钢丝绳专利技术，就是通过锰系或锌锰系磷化涂层处理，达到提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，从而大幅度提高使用寿命。钢丝绳疲劳寿命测试结果，已经证明该技术大幅度延长钢丝绳疲劳寿命，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳疲劳寿命是3-4倍，钢丝绳使用寿命得到革命性提高，而且单位使用成本仅为光面钢丝绳的百分之三十左右。

起重设备常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑测试钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，重腐蚀环境优选防腐蚀能力突出的热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，是光面钢丝绳的升级换代产品，仅供参考。

磨损，锈蚀和疲劳是造成电梯钢丝绳失效的主要原因，严重的磨损急剧降低电梯钢丝绳使用寿命，延长使用寿命就必须防止微动磨损的发生。专利技术生产的磷化涂层电梯钢丝绳，可以预防电梯钢丝绳发生磨损并超大幅度延长使用寿命。

电梯钢丝绳是钢丝绳众多品种之中的一种，常用钢丝绳品种还有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。

解决电梯钢丝绳磨损问题，最有效方法就是表面处理，辅以润滑脂润滑效果最佳。锰系磷化属于耐磨耐蚀磷化，汽车变速箱钢制齿轮就是经过锰系磷化处理的，可以保证汽车齿轮十余年不损坏。中国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国产光面钢丝绳的3-4倍左右，是进口光面钢丝绳的2-3倍，（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，是世界钢丝绳领域目前最先进技术。锰系磷化就是耐磨磷化，可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题，光面钢丝绳正在被淘汰，因为磷化涂层钢丝绳供不应求，目前比较抢手，需要多询问几家企业。

购买磷化涂层钢丝绳价格高于光面钢丝绳，但单位使用成本低于光面钢丝绳。目前的试验数据证明磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，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虽然高于光面钢丝绳，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%，使用寿命更长，单位使用成本更低，使用过程中的稳定性和安全性及性价比更高，是光面钢丝绳的升级换代产品，仅供参考

延长钢丝绳使用寿命措施，技术措施应该能够抑制钢丝磨损、防止锈蚀，降低钢丝绳疲劳微裂纹的萌生速度和扩展速率等等，只有做到这几点，就能够延长钢丝绳使用寿命。

磷化涂层钢丝绳专利技术，就是利用上述原理延长使用寿命的。磷化涂层优先采用锰系或锌锰系磷化涂层，这两种磷化都属于耐磨涂层，可以大幅度提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，从而使钢丝表面不易磨损和不易生锈，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳疲劳寿命的3-4倍。钢丝绳的使用寿命与疲劳寿命呈现正比关系。

磷化涂层钢丝绳是目前世界钢丝绳领域最先进技术，同结构钢丝绳之中，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是最长的。仅供参考