哪些因素影响钢丝绳使用寿命
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。
钢丝绳保养一般是这样
(1)钢丝绳的使用期限与使用方法有很大的关系,因此应做到按规定使用,禁止拖拉、
抛掷,使用中不准超负荷,不准使钢丝绳发生锐角折曲,不准急剧改变升降速度,避免冲击
载荷;
(2)钢丝绳有铁锈和灰垢时,用钢丝刷刷去并涂油;
(3)钢丝绳每使用4个月涂油一次,涂油时最好用热油(50℃左右)浸透绳芯,再擦去
多余的油脂;
(4)钢丝绳盘好后应放在清洁干燥的地方,不得重叠堆置,防止扭伤;
(5)钢丝绳端部用钢丝扎紧或用熔点低的合金焊牢,也可用铁箍箍紧,以免绳头松散;
(6)使用中,钢丝绳表面如有油滴挤出,表示钢丝绳已承受相当大的力量,这时应停止
增加负荷,并进行检查,必要时更换新钢丝绳。
国家没有明文规定它的使用年限,一般在3-9年之间,若电梯使用频率高且保养不到位的话,它的使用年限就较短,若电梯的使用频率较低,有经常保养的话,它的使用寿命就较长。
电梯钢丝绳更换也并没有特别严格的标准,最主要的还是要看电梯钢丝绳的使用情况,像电梯钢丝绳出现比较严重的磨损情况或者是大面积断裂情况,那肯定是需要进行更换的,而且刚丝绳和内部产生腐蚀,那也是需要及时的进行更换的。
电梯钢丝绳对润滑脂的要求
国际高端电梯钢丝绳在生产时麻芯(或钢芯)涂高粘度(V100≥25mm2/s)麻芯脂具有高滴点,高粘附性。在钢绳运行过程中缓慢地渗透到外层润滑钢丝。而低粘度的油脂会很快渗透到外层污染了外层表面脂,使表面脂性能降低。钢绳打滑而麻芯则很快干涸,无油润滑。加快钢绳磨损、报废还可能出现事故。
在电梯钢丝绳外股涂增摩脂,增加钢丝绳的摩擦力、防锈性并具有良好的附着力。涂普通钢丝绳脂或其它油脂会造成钢绳打滑,电梯运行一段时间会甩光油脂,造成钢丝绳干磨断丝、颤动,加快轮槽和钢丝绳损坏。即使达到某些电梯厂要求的超低涂油量,会造成钢丝绳的防锈、润滑性不足。
以上内容参考 百度百科-电梯钢丝绳
第一,电梯钢丝绳的使用寿命达到15年的非常罕见。目前,疲劳寿命最长的是锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳,钢丝表面锰系磷化膜膜重越大越则使用寿命越长,一般是15-30克/平米。
第二,电梯钢丝绳,使用以后都会发生伸长,这个是结构性伸长,电梯钢丝绳本身就是螺旋线结构,类似一个大弹簧。另外,随着钢丝表面的微动磨损的发生,钢丝直径越来越小,捻距会越来越大,电梯钢丝绳还会产生蠕变伸长。
光面电梯钢丝绳以前在电梯上面广泛使用,光面电梯钢丝绳的钢丝是没有任何耐磨保护涂层的,所以其钢丝表面就非常容易发生微动磨损,制绳钢丝的磨屑脱落以后就会迅速氧化锈蚀变成红色粉末,这就是光面电梯钢丝绳使用寿命比较短的原因,疲劳寿命短是光面电梯钢丝绳的致命缺点,而且,复绕式穿绳对电梯钢丝绳耐疲劳性能提出更高要求。给钢丝绳刷油保养就是为了防止磨损并延长钢丝绳使用寿命,这是钢丝绳用户都知道的知识,而耐磨涂层防止磨损的效果优于钢丝涂覆润滑脂。锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳是近几年出现的创新技术,也是世界上第一种做过耐磨处理的钢丝绳,钢丝表面有15-30克/平米的锰系磷化膜,制绳钢丝表面上的锰系磷化膜就是一种耐磨保护涂层,自身极其耐磨,而且防腐蚀能力良好,可以更好地防止制绳钢丝发生微动磨损与锈蚀氧化,进而大幅度提高曳引电梯钢丝绳使用寿命,磷化膜膜重越大,钢丝耐磨损性能越好,疲劳试验数据证明,锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳疲劳寿命是光面电梯钢丝绳的3-5倍,如果有疲劳试验机,建议自己测定对比。国内一些企业已经获得专利授权许可生产锰系磷化耐磨涂层钢丝绳,江苏今年又有两个项目投产。因为锰系磷化耐磨涂层钢丝绳具有更长的使用寿命,而且其单位使用成本更低,锰系磷化耐磨涂层钢丝绳是各种光面钢丝绳的升级换代产品,各种光面钢丝绳均属于落后工艺,目前正在被全面淘汰。
这个没有一定的使用时长的,每个人用的都不一样的,有的注重保养坏的就慢一点,有的不注重就坏的快一点。可以参照钢丝绳报废标准进行更换。
1.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.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。
3.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。
4.绳股断裂
如果出现整根绳股的断裂,则钢丝绳应报废。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
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。
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。
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:
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
钢丝绳在使用过程中首先发生微动磨损,磨损处随后产生疲劳裂纹,裂纹扩展后造成钢丝断裂,断丝和磨损达到一定程度,钢丝绳报废。钢丝绳使用时间短,确切的说是使用寿命短,造成使用寿命短的根本原因是钢丝绳质量低下。为了保证使用寿命符合要求,不要购买粗制滥造的劣质光面钢丝绳,钢丝绳选型要正确,钢丝绳使用过程中要做润滑保养。锰系磷化涂层钢丝绳是钢丝绳领域的最先进技术,钢丝表面经过耐磨处理,锰系磷化膜膜重范围15-30克/平米,疲劳寿命是光面钢丝绳的三倍至五倍。起重机用户需要高质量的钢丝绳,应该就是使用寿命长且质量高度稳定可靠的钢丝绳。大气环境中使用的钢丝绳,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,是专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳,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,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。。