钢丝绳断裂的原因有哪些?
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
引起电梯系统振动的因素分析 1、曳引机因素 曳引机的机械运动部分是电梯振动发生的最常见原因。曳引机中的蜗轮蜗杆运动副的制造、安装精度和轴承精度,则是影响电梯机械振动的主要因素。电梯使用太久,长期不进行检修,蜗轮蜗杆与齿轮间的磨损比较大,就会出现电梯加速或者减速时有轴向窜动,继而导致加速或者减速时有台阶的感觉。如果蜗轮副的加工装配存在误差,在运转过程中蜗轮副不能正常完成啮合过程,就会引起蜗杆、蜗轮齿间的连续冲击,形成蜗轮副受迫的激振力,加工时的误差越大,形成的激振力也会越大,这样引起的机械振动也越大。因此,为减少机械振动应对曳引机的制造提出更高的要求,蜗轮副的制造精度按照GB10089中的5~6 级进行制造,并更换曳引机的部件或者更换质量最好的曳引机整机。另外,减速器密封圈损坏,漏油夹带着异响易造成噪音超标,这是由于电动机主轴—联轴器—减速器输入轴的传动不能保持在同一轴线上,齿轮间的啮合不完全造成齿轮油有问题造成。在安装过程中,应该将螺丝紧固,并每隔一段时间对电梯进行检修。 另外一种永磁同步无齿轮曳引机由于省略了传统减速箱等减速部件,在构件上主要由电机、曳引轮、制动器 3 部分组成,因此在电梯使用中具有很多优点:结构简单,维护比较方便;体积小,重量轻,安全可靠;运行比较平稳,维护简单,绿色环保。 2、导轨和导靴的因素 电梯在下行时振动非常明显,最直接的原因有可能是导轨表面润滑不好造成的,导靴损坏,可以加油或者更换导靴。导轨的垂直度和两导轨的平行度是需要满足一定的数值才符合 T型导轨的平行度,如果误差比较大,电梯运行过程中就会出现振动或者抖动现象,个别电梯的轿厢会出现左右晃动的现象。导轨的工作接头也要符合标准,接头如果处理不好,轿厢的个别位置也会出现台阶感。如果导靴太紧,电梯在启动时也会有台阶感;如果导靴太松,轿厢也会有晃动感。因此在滑动的导靴和导轨之间应该有少量的间隙,可以稍加一些油。 3、钢丝绳松紧均匀度的因素 钢丝绳的松紧是否均匀对电梯运行过程中受力有着重大影响,如果钢丝绳有几根比较松弛,有几根绷的很紧,在某一时刻内受力较大的曳引轮绳槽必然会加快磨损,这样就形成节经差,形成异常抖动,继而带动轿厢抖动。在这个期间,绳间又会出现相对滑移,对运行中的振动和噪音的影响也会更大,并且这种影响还是不能调节的。因此在对钢丝绳的张力调节上,应该保证其张力保持在平均值的 3%范围之内。并且在曳引机的制造中应对曳引轮节经差提出严格的要求,一般来说应该小于0.10 mm。在对钢丝绳的均匀度进行测试时,可以让电梯停在中间偏上的楼层,在轿顶用手以相同的力拉对重侧每根钢丝绳。如果拉开的距离大致一样,这就说明钢丝绳的张力均匀,否则就必须对其松紧度进行调节。此外,在安装钢丝绳时,应提前对盘旋捆扎的钢丝绳恢复一下,释放一下其扭应力,以保证钢丝绳呈现的张力是其常态下的张力。 4、防机械共振装置检查 门机在关闭后堵转转矩非常大比较容易引起电梯轿厢顶部共振,继而引起噪音,因此主动减震装置对减少噪音和振动是非常重要的。针对电梯中的减震装置,可以进行如下检测,主机隔音橡胶垫的安装有没有错位,是不是正确的,有没有被螺丝并死等;钢丝绳从轿底穿过轿厢,轿底和下梁的连接螺丝,安装方式错误也可能导致轿底跟下梁为硬性连接,轿厢也会出现抖动现象;轿顶轿厢减振弹簧或橡胶是否安装正确;轿厢过于轻容易产生共振,特别是高层速度又快的电梯,可以加一些适量的负载来改变轿厢的固有频率,从而消除机械共振。 5、电梯轿厢安装是否紧固,密封是否完好 电梯在高速负载时,轿厢要承受很大的作用力,如果轿厢架或轿壁等处某个部件没有紧固好,如果电梯速度比较快,该部件容易产生相对位移,继而引起电梯产生振动。 6、电梯轿厢是否平衡 轿厢平衡分为动平衡和静平衡,动平衡是指电梯在运行过程中导靴紧蹭导轨面,运行中会有振动或抖动感。静平衡是指当电梯停在底层时,卸下轿底导靴,看轿厢是否倾斜。轿厢的悬挂中心偏离或补偿电缆的悬挂,轿厢有偏载,都会是轿厢产生一个不平衡力,造成较为强烈的抖动。因此应调整悬挂中或补偿电缆或正确放置重物,使其倾斜不大于3%。轿厢的平衡系数比较大的时候,也会引起电梯运行过程的舒适感不好或者发生故障。如果有问题,可以改变轿底物件的悬挂点来调整平衡。 7、抱闸调节 电梯在启动或停止的瞬间,人们会感觉到不适感,虽然不是什么大问题,不影响电梯的使用,但这说明变频调速的电梯还没有调整到最佳状态。出现这种问题有可能是抱闸间隙调整的不太好、闸瓦与制动轮间间隙过小或过大、抱闸的间隙过紧等。过松则会引起电梯倒溜,甚至会有可能出现严重的安全事故。抱闸时间与停止时间不一致、启动的曲线太陡、调速器减速时间太长、控制器的有关参数不合适等原因都会引起电梯在启动或停止时产生振动。针对这个问题,首先将抱闸间隙调整合适,将调速器的有关参数重新调整设定,同时对控制器的参数进行检查和调整。
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。
1、钢丝绳的断裂现象
这种情况出现的原因一般分为三种情况:
①在使用过程中有一些太过猛烈的冲击,使钢丝绳运行超载、损坏或者磨损,从而造成断裂
②钢丝绳的某些位置发生了严重锈蚀造成断裂
③钢丝绳在疲劳、超速、打滑这三种情况下也有可能造成一股甚至几股的断裂。
2、钢丝绳的扭曲变形、折弯
钢丝绳出现这种情况一般是因为使用方法不当,比如把钢丝绳从绳轮中拉出的方法不恰当,或者钢丝绳在滚筒中的缠绕方式不正确,从而造成钢丝绳的固定不当导致出现了扭曲变形和折弯的现象。
3、钢丝绳疲劳和断裂
导致钢丝绳出现疲劳断裂的情况分为两种:
①因为钢丝绳太过频繁的使用,运转的游梁使钢丝绳在绳卡中有弯曲的现象,从而造成钢丝绳的疲劳和断裂现象
②在起重作业中,钢丝绳发生了损坏,主要是因为在起重作业中钢丝绳的使用方法不当,从而造成钢丝绳的断裂。
4、钢丝绳捻距伸长或缩小
出现这种情况一般是因为在起重作业的时候,钢丝绳经常超载,使钢丝绳中的芯捻距离因为挤压而产生了变形,使钢丝绳的捻距伸长或缩小。
总得来说,钢丝绳出现问题的原因有很多,其中有一部分是因为钢丝绳使用时间长而造成的自然损耗,但也有许多情况是因为人为的操作不当或者外力影响,钢丝绳是起重机的重要部件之一,钢丝绳的安全少受损耗是保证起重机正常运行的基本,所以人们在对钢丝绳的使用中,一定要使用正确的方法。
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