钢丝绳的磨损断丝生锈过程及延长使用寿命方法
起重机械配备的钢丝绳,钢绳使用以后首先发生微动磨损,表现为钢丝绳直径逐渐减小,磨损会产生磨屑,磨屑脱落以后会迅速氧化锈蚀,生成棕红色铁锈即三氧化二铁,钢丝表面磨损处产生微裂纹,微裂纹在完全应力作用下缓慢扩展,直至钢丝断裂。磨损、断丝和锈蚀情况是判定钢丝绳是否报废的主要依据。
延长钢丝绳使用寿命方法,如维护保养涂油可以减缓磨损防止锈蚀,使用大直径变向滑轮可以减缓微裂纹的扩展等等,目前延长使用寿命效果最突出的就是锰系磷化涂层钢丝绳。
专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳,使用锰系磷化对钢丝表面进行处理,锰系磷化膜与钢丝结合牢固,大幅度提高钢丝绳的耐磨性和耐蚀性,处理以后的钢丝不易磨损不易生锈,有效抑制微动磨损的发生,疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,是目前延长使用寿命最有效方法。
虽然购买锰系磷化涂层钢丝绳价格高于光面钢丝绳,但因为使用寿命超长,其日均使用费用仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右,具有更高的性价比,是各类起重设备首选配套钢丝绳,光面钢丝绳则属于正在被淘汰的产品。仅供参考
钢丝绳经向磨损达到以下程度时必须报废并更换:
1、当外层钢丝磨损达到其直径的40%时,钢丝绳应报废。
2、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。
扩展资料:
产生磨损的两种情况的原因:
一、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。
二、外部磨损:
1、不正确的润滑以及还存在灰尘和砂粒都会加剧磨损。
2、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。
参考资料来源:百度百科——钢丝绳
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。
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
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。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,热镀锌锌层较厚,电镀锌较薄
3..不锈钢丝绳,使用不锈钢丝捻制的钢丝绳,价格相对昂贵
4.涂塑钢丝绳
5.光面钢丝绳,已经生产180年,将被磷化涂层钢丝绳取代。
电梯曳引钢丝绳和曳引轮磨损的结果,使钢丝绳横断面积减小,在钢丝绳承受重量一定的情况下,其承受的拉应力增加,应力增大促进疲劳微裂纹的萌生与扩展,加速钢丝绳的失效。磷化涂层电梯钢丝绳,制绳钢丝经过锰系或锌锰系磷化处理,属于耐磨磷化,电梯绳非常耐磨,从而延长疲劳寿命和使用寿命。已有钢丝绳厂家试生产,电梯厂家也在测试之中,如果符合要求,很快就会大规模进入电梯绳市场