钢丝绳为什么老是容易断裂

钢丝绳使用不久就断丝断股，可以从以下原因分析，1.使用的原材料质量不佳，如盘条质量不过关2.制造工艺不合理，没有使用先进工艺技术，小厂钢丝绳便宜，厂子却可能一个工程师也没有，更不要说高级工程师了3.使用因素造成断丝，如过载，钢丝绳变形后继续使用，钢丝绳缺油等等总之，想使用寿命长，就不要图便宜购买劣质钢丝绳，便宜没好货，好货不便宜，质量是有成本的。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，光面钢丝绳正在被淘汰。

影响钢丝绳寿命的因素：1、生产工艺因素钢丝绳是由多种钢丝捻制成的一种成品,钢丝和捻制工艺的质量决定着钢丝绳的质量.而钢丝通常由优质钢锭热轧成直径较细的盘圆,再经多次冷拔后制成直径不等的钢丝.若钢丝和捻制工艺的质量不能保证,必然降低钢丝绳的使用寿命.因此,钢丝绳在生产过程中首先必须保证钢丝和捻制工艺的质量,这样基本上能保证钢丝绳的质量,延长钢丝绳的使用寿命.但在钢丝绳的买卖过程中,对于新到货的钢丝绳除了进行相应的性能方面的检测,还要进行必要的外观质量和捻制质量检查,对于出现骑马,跳丝,扭结,麻芯外露,股松散等表面质量缺陷或捻制质量缺陷的钢丝绳,用户有权根据缺陷程度提出退货,因为这些缺陷会大大影响钢丝绳的使用周期和使用的安全性能.在实际工作中,由产品质量引发的断绳事故也屡见不鲜2、使用因素在使用中引起的各种损伤是降低钢丝绳的寿命的主要因素.其中机械损伤是钢丝绳得主要损伤之一,主要表现为磨损,断丝,过载,锈蚀等等.3、磨损磨损分为外部磨损和内部磨损.外部磨损主要是钢丝绳在使用过程中其外围与绳道底板等物体表面接触而引起的,所以在实际工作中应定期对钢丝绳进行倒头,避免出现单边磨损的情况,尽可能让钢丝绳做到全周磨损.磨损使钢丝绳的绳径变细,破断载荷降低.内部磨损主要是钢丝绳经过卷筒或滑轮时所承受的载荷主要压在钢丝绳的一侧,同时由于钢丝绳的弯曲,钢丝绳内部各根钢丝之间相互产生作用力,使丝与丝之间,股与股之间的作用力增大,使钢丝绳内部发生磨损,当频繁工作时作用力集中,使内部出现断丝.磨损大大降低了钢丝绳的使用寿命.通过对在用钢丝绳的单丝性能检测实验中发现,对斜井提升用钢丝绳的主要影响因素是磨损.4、断丝钢丝绳的断丝分为制造断丝和使用断丝,因此《煤矿安全规程》规定钢丝绳在悬挂前和使用中要进行单丝性能检测.在使用中,由于钢丝绳重复在绳轮或卷筒中绕上绕下,无数次的弯曲,容易使钢丝产生疲劳,韧性下降,最终导致断丝.由非产品质量因素造成的断绳事故均与提升工作存在着不同程度的关系.由疲劳引起的断丝一般出现在股的弯曲程度最厉害的一侧外层钢丝上.弯曲疲劳断丝会随着负荷的增加和弯曲角度的减少而加剧.通过对发生断丝的钢丝绳的断口特征分析,发现由此现象影响而出现的断丝主要表现是断口扁平.断丝除了有疲劳断丝外还包括很多种类,有磨损断丝,锈蚀断丝,拉断断丝等.不同的断丝断口特征不同.

钢丝绳的断裂，主要有两种，其一，过载断裂，就是钢丝绳受到拉力大于钢丝绳的承受力，钢丝绳被拉断。其二，疲劳断裂，钢丝绳使用以后，首先发生磨损和锈蚀，钢丝绳直径逐渐减小，在磨损处产生微裂纹，微裂纹扩展至钢丝发生疲劳断裂，疲劳断裂需要较长时间，一般几个月或几年。

防止钢丝绳突然断裂，其一，使用过程中不能过载，其二，对钢丝绳进行检查，包括磨损断丝和锈蚀情况，符合国家标准规定时，要及时更换新绳。

目前，抑制钢丝绳微动疲劳效果最显著的就是锰系磷化涂层钢丝绳，制绳钢丝经过锰系磷化涂层处理，钢丝耐磨性和耐蚀性能力大幅度提高，疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，单位使用成本仅为光面钢丝绳的百分之三十左右，是世界钢丝绳领域最先进技术，锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构钢丝绳之中最长的。仅供参考

1.钢丝绳的质量

钢丝的质量其实是主导钢丝绳的使用寿命的最为重要的因素。如果钢丝的材质得不到保证，那钢丝的使用寿命肯定会降低。除此之外，钢丝的生产工艺对于钢丝的质量也是至关重要的。比如，在钢丝冷拔的时候，可以根据不同材质的抗拉强度，这样可以确定总压缩率以及每次的压缩率。不能只为了增大效率而忽略了钢丝的性能问题。

2.钢丝绳的结构型式

2.1按股中相邻的二层钢丝的接触状态有点接触、线接触和面接触钢丝绳

（1）点接触钢丝绳是采用相同的直径钢丝来捻制的。（2）线接触钢丝绳是采用不同的直径钢丝来捻制的。（3）面接触钢丝绳常以圆钢丝作为股芯，然后在最外面的那一层或者说是几层来采用断面的钢丝，可以用挤压方法来绕制。

2.2还有按照钢丝绳的捻向来分有交互捻，同向捻以及不扭转钢丝绳

（1）交互捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向是相反的。（2）同向捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向相同。（3）不扭转钢丝绳。这种钢丝绳由两层绳股来组成，它的支撑点会比普通的钢丝绳大概增加了3.3倍，会产生很大的抗挤压强度，破断的拉力常常大于普通钢丝的破断拉力。所以钢丝绳应该要先选用不扭转的钢丝绳，然后再选用交绕绳或者说是顺绕绳。

3.钢丝绳的缠绕方式

当卷筒绳槽是从右向左时，绳就要从卷筒的下端绕出来，当卷筒绳槽的走向从右向左时，绳就要从卷简上端绕出。不然，钢丝绳绕在卷筒上就会变乱会降低钢丝绳的寿命。

4.摩擦与润滑钢丝绳的摩擦现象会分为钢丝之间的摩擦以及钢丝绳和物体的摩擦

内部摩擦-钢丝绳经过卷筒时所承受的负荷都压在钢丝绳的一侧，细钢丝的曲率半径也不可能完全相同。而且由于钢丝绳的弯曲，钢丝绳内部各个细钢丝会产生滑移，会让相邻股间的钢丝产生局部的压痕。

外部摩擦-钢丝绳在使用的过程中，它的外层与滑轮槽、钩头等东西表面来接触，或与二层钢丝绳产生的挤压引起的摩擦。外部摩擦会让钢丝绳的外层绳股的表面产生磨损，磨损后的钢丝绳绳径会变细，产生径缩和断丝，钢丝绳的寿命就会大大缩短。这是煤矿缠绕式提升机钢丝绳更换的主要原因，因此，枣庄市留庄煤业有限公司主副井提升机均采用增大滚筒直径，以减少钢丝绳在滚筒上缠绕二层的情况，避免钢丝绳在滚筒上产生二次磨损的情况。

5.绳槽尺寸

滑轮的槽底半径对于钢丝绳的使用长短非常重要，一定要合适。如果绳槽太大，会使钢丝绳没有足够的支撑，会引起过早的断丝；如果绳槽太小的话，就会挤压钢丝绳，会变形。

6.钢丝绳的弯曲

弯曲曲率半径即绳径比上钢丝绳的弯曲曲率半径，是用提升机滚筒或提升绞车卷筒的直径和钢丝绳的直径之比来表示的。钢丝绳在现场使用的过程中所受到的弯曲应力会变大，交变应力的幅值也会变大。而在拉力相同的情况之下，滚筒的直径会减小，钢丝的弯曲变形会变大，那么钢丝的磨损就会加快，钢丝绳的寿命也会随着变短。反之，滚筒的直径越大，那么钢丝绳的弯曲力就会相应减小，钢丝绳的寿命会变长。因此在条件允许的情况下提高滚筒的直径是一个提高钢丝绳使用寿命的首选办法。

在摩擦式提升机安排滑轮布局的时候，就要避免让钢丝绳发生反向弯曲。反向弯曲了的话，钢丝绳就会受到更多次的反向弯曲，在这个交变应力的作用下，就会减小钢丝绳的寿命。

7.安全系数的选取

钢丝绳随载荷的增加也会伸长，当载荷超过了弹性极限的时候，钢丝绳就可能会断裂。而安全负荷就是钢丝绳所能承受的额定静负荷。但是钢丝绳在实际处于运动的状态，还会因为受到了加速度以及冲击引起的动载荷等等。

当除了静载荷以外的载荷增多了时，安全系数则会降低，钢丝绳会过载。过载的钢丝绳就算没有发生断裂事故，这样也会大幅度的降低使用寿命。

8.非稳定载荷

非稳定载荷，主要是指钢丝绳受到了剧烈的冲击振动的载荷。钢丝绳在使用的过程中，运行速度常发生变化，会造成冲击载荷。虽然冲击载荷不一定会导致钢丝绳断裂，但是多次的冲击，也会严重地缩短钢丝绳的使用寿命。对于那些已经使用了很长一段时间的钢丝绳，伸缩性会变小，抵抗冲击性的能力也会变低。所以，要避免运动中极具的变化，这样可以缩小钢丝的使用寿命。

9.工作环境

钢丝绳在井筒淋水，潮湿以及污染等恶劣环境中，会因为电化学反应的作用和细菌的侵蚀，被腐蚀，这会直接影响到钢丝绳的使用寿命。所以在恶劣的环境中要勤加油润滑，还要采用镀锌等特种钢丝绳。这种钢丝绳，能有效地防止钢丝绳的腐蚀。

钢丝绳非正常磨损导致断丝、 断股现象的可能原因主要有以下几点：1、曳引绳张力偏差过大 现场检验人员用钢丝绳测力计测量几根钢丝绳的张力偏差并进行计算， 发现 5 根钢丝绳的张力基本均匀， 且与平均值偏差都不大于 5%， 故排除此原因造成钢丝绳断股。2、曳引机曳引条件设计不合理 为保证设计要求的曳引能力， 在当量摩擦因数不变的情况下应增加曳引绳与曳引轮的包角。 该电梯使用的是无齿轮曳引机， 钢丝绳公称直径为10mm， 为了提供足够的曳引能力， 电梯设计为复绕形式以增大包角， 钢丝绳在曳引轮上需要多次正反方向弯折及缠绕， 大大影响了 钢丝绳的寿命，同时对钢丝绳的强度、 韧性、 抗弯曲性能等提出了 更高的要求。 针对本案例， 由于电梯为新装客梯， 使用时间很短， 钢丝绳基本未产生磨损， 故由于设计原因造成钢丝绳断股基本可以排除。3、电梯维护保养 钢丝绳是电梯的一个重要载重部件， 承载着电梯轿厢的全部质量， 在电梯维护保养时要特别注意对钢丝绳的维护保养。 针对这一案例， 钢丝绳基本处于全新状态， 未发现断股钢丝绳与其他钢丝绳的外观质量存在明显的差异， 因此可以排除由于钢丝绳本身力学性能不达标或维护保养不到位而产生突然断股现象。4、电梯在安装过程中采用不合理的放绳方式， 造成钢丝绳发生扭结，导致钢丝绳结构破坏， 这也是导致钢丝绳投入使用后很快出现断丝断股的原因。 此外， 安装时操作工操作不当， 对钢丝绳表面造成的机械损伤也是钢丝绳断丝断股的重要诱因。 结合断股处钢丝绳的表面状态及其他钢丝绳的磨损情况判定， 由于操作工操作不当对钢丝绳表面造成的机械损伤是导致钢丝绳断股的主要原因。 但也不排除由于放绳方式不当， 致使钢丝绳局部扭结， 在多次运行中产生磨损并最终导致钢丝绳断股。

光面电梯钢丝绳，其钢丝是没有任何耐磨保护涂层的，光面电梯钢丝绳与曳引轮互相摩擦就会很快磨损，继而引起疲劳断丝，使光面电梯钢丝绳使用寿命大幅度降低。

锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳，是世界上第一种，也是目前唯一一种制绳钢丝进行了耐磨涂层处理的钢丝绳，钢丝表面锰系磷化膜厚度必须达到一定的厚度才能保证制绳钢丝表面有足够的耐磨损能力，国内购买专利许可的企业，生产的锰系磷化涂层钢丝绳磷化膜膜重范围一般都是在15-30克/平米之间，钢丝表面锰系磷化膜膜重越大则钢丝绳耐磨损能力越强，疲劳寿命也越长。因为锰系磷化涂层钢丝绳极其热销，一些不法厂商使用光面钢丝绳冒充锰系磷化涂层钢丝绳出售，请注意鉴别，化验钢丝表面锰系磷化膜膜重，膜重小于3克/平米的就不是锰系磷化涂层钢丝绳。锰系磷化涂层钢丝绳是各类光面钢丝绳的升级换代产品，使用寿命更长久，日均使用成本更低廉，光面钢丝绳属于正在淘汰的产品。

钢丝绳使用寿命短，请从以下因素分析造成原因：

1.

钢丝绳选型是否正确？钢丝绳的结构对使用寿命有直接影响。

2.

钢丝绳使用过程中，受到的张力是否过大？

3.

钢丝绳变形滑轮直径是否过小？

4.

钢丝绳是否按时补充润滑？

5.

购买的钢丝绳是不是合格产品？部分企业管理不到位产品质量低下，以低价抢市场

造成钢丝绳失效的原因是微动磨损与疲劳的复合作用，锰系磷化涂层钢丝绳，磷化处理大幅度提高钢丝的耐磨损、耐腐蚀能力，使用寿命远超同结构光面钢丝绳。

1、 钢丝绳的受力特征：钢丝绳受力复杂。受载时，钢丝绳中产生拉伸应力、弯曲应力、挤压应力以及钢丝绳捻制时的残余应力等。当钢丝绳绕过滑轮时，受到交变应力作用，使金属材料产生疲劳，最终由于钢丝绳与绳槽、钢丝绳之间磨损而破断，试验表明： （1）钢丝绳的弯曲曲率半径对钢丝绳的影响很大，这是因为绳轮直径减小时，钢丝的弯曲变形加剧，弯曲应力加大，因而钢丝绳磨损加快，疲劳损伤加快，钢丝绳的寿命就缩短。 （2）钢丝绳绕过绳轮时，绳轮与钢丝绳接触面的压力和相对滑动，使钢丝绳磨损断丝，接触应力越大，断丝越迅速。 （3） 点接触钢丝绳，由于钢丝间接触应力大，钢丝的交叉又增大了横向压力，强度损失要比线接触型大，抗疲劳性能也差，所以线接触钢丝绳比点接触钢丝绳寿命长。 （4）当钢丝绳一个捻距间的断丝数达到全部钢丝的10%时，继续使用，绳的断丝速率明显加快，短时即出现断股。 （5）当其它条件相同时，选用的钢丝绳安全系数越高，其使用寿命越长。2、 钢丝绳的破断原因。综上所述，钢丝绳子破断的主要原因是超载和磨损。它与钢丝绳在滑轮、卷筒上的穿绕次数有关，每穿绕一次，钢丝绳就产生由弯变直，再由直变弯的一个过程。这是造成钢丝绳损坏的一个主要原因之一。再就是钢丝绳的破断还与它所穿过滑轮的直径有关。滑轮或卷筒的直径愈小，则钢丝绳的弯曲愈严重，也就愈易损环。因此，一般要求滑轮（卷筒）直径与钢丝绳直径之比D/d大于20—30。此外，钢丝绳的破断还与工作类型、使用环境（高温、腐蚀性气体）、保管、使用状况有关。钢丝绳的磨损，一是与卷筒和滑轮之间的磨损，二是钢丝绳之间的磨损。要减小磨损，关键在于钢丝绳的润滑，如果做到使钢丝绳处于正常润滑状态，必然会使钢丝绳的磨损降到最低限度。