对起重机钢丝绳的质量以及使用保养的思考

2012-08-15蒋瑜

科技视界 2012年13期

蒋瑜

（上海市特种设备监督检验技术研究院中国上海 200333）

在工作中，我发现上海市各种起重机上钢丝绳的质量问题比较严重，而钢丝绳是起重机上重要的零件，一旦质量出现问题，后果非常严重。最常见的现象就是钢丝绳断丝比较严重，这说明起重机使用单位对钢丝绳质量很不重视，平时保养维护工作不到位，对安全生产不够重视。经过了解，国产钢丝绳质量虽然比较差，但是由于进口钢丝绳价格太高，一般的小公司都是采用国产钢丝绳，而且在使用过程中对钢丝绳的保养不重视，因此造成严重的安全隐患。

1 进口钢丝绳与国产钢丝绳的比较

钢丝绳是由多根钢丝按照一定规则捻制而成的绳索，它由制绳钢丝、绳芯、绳用油脂所组成。钢丝绳的组成要素主要是：捻制方式、接触状态、绳股数目及形状、绳芯材质等。

通过对上海市起重机所用的国产钢丝绳和进口钢丝绳的使用状况比较，发现进口钢丝绳质量好、稳定可靠、使用寿命长。国产钢丝绳力学性能不均匀（弯、扭、拉）、钢丝原材料不均匀、捻制质量不均匀都是与进口钢丝绳质量差异的重要原因[1]。主要反映在钢丝绳制造过程中，原材料加工、制造工艺、制造设备、设计理念、技术标准等诸多技术方面落后于国际先进技术，导致国产钢丝绳质量使用寿命周期短，技术质量低下等问题[2]。具体表现在以下几个方面：

1.1 钢丝绳原材料的质量

钢丝绳的原材料主要就是钢丝，因此钢丝的质量对钢丝绳的质量起着至关重要的影响。进口钢丝绳的钢丝强度要比国产钢丝绳的钢丝强度明显高。而钢丝是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品，因此盘条的质量好坏，直接影响着钢丝绳质量。提高盘条质量及其稳定性，是提高钢丝绳质量及其稳定性的关键。

国产盘条质量与进口盘条质量差距主要在盘条内部的成份波动、成份偏析、纯净度较低，存在不良组织、中心疏松、缩孔、裂纹、夹杂等。盘条表面表面裂纹、表面凹凸、和直径波动等缺陷。以及盘条中的碳含量的波动和均匀性以及有害成份的存在。这些致使国产钢丝的性能波动大于进口钢丝，从而影响钢丝绳的质量。

1.2 钢丝绳的生产技术

国产钢丝绳的热处理工艺技术控制与国际先进水平存在较大差异，制造钢丝绳的原料先经过热处理工序。热处理工序对制造钢丝绳用的原料施加一定的温度加热，在铅液介质中等温淬火处理，获得良好的金相组织—索氏体。影响热处理过程中的索氏体转变的因素主要由加热炉的炉温、钢丝的线温、铅锅的铅温，这些温度的变化直接影响着钢丝的索氏的含量。国外由于钢丝热处理自动控制水平高，炉温、线温、铅温的控制一般在摄氏5度以内，而国产热处理一般在摄氏10度或更高的温度，热处理工序的不稳定因素，对于钢丝绳的疲劳断丝产生了一定影响。

1.3 钢丝生产设备的技术性能

钢丝生产设备的性能对拉丝质量的影响较大。国外先进水平的钢丝生产设备，一般采用先进的直线式拉丝机，它的优点是减少钢丝在拉拔过程中的扭转现象，并且这种拉丝机的冷却性能好，对提高钢丝性能有较大作用。国内钢丝生产设备用的比较多的是积线式拉丝机，在拉拔过程中钢丝存在轴向扭转现象，这种轴向扭转现象对高强度钢丝的影响较大。另外，积线式拉丝机导轮多，钢丝扭转次数多，降低了钢丝的抗疲劳性能。

1.4 钢丝绳的设计技术

国外先进的钢丝绳结构以多丝线接触、多股、压面和涂塑钢丝绳为主导，经过优化的钢丝绳结构在寿命上比普通钢丝绳高。国外钢丝绳在结构设计上考虑绳中股与股之间的缝隙值以及股中钢丝与钢丝之间的缝隙值，使钢丝绳在受力状态下，钢丝绳中股与股之间以及股中钢丝与钢丝相互之间的接触应力最合理，避免因钢丝与钢丝之间接触应力集中而导致钢丝绳早期断丝现象。

国内钢丝绳结构比较简单，以点接触钢丝绳为主，线接触、多股、压面和涂塑较少。在结构设计上没有充分考虑绳中股与股之间的缝隙值以及股中钢丝与钢丝之间的缝隙值，基本上按无缝隙设计，使钢丝绳在受力状态下，钢丝绳中股与股之间以及股中钢丝与钢丝相互之间的接触应力不合理，造成钢丝与钢丝之间接触应力集中而导致钢丝绳早期断丝现象。

1.5 钢丝绳润滑油的选择

国外钢丝绳用油脂由专门机构进行研究，针对不同用途和场合制造专用油脂。如国外某企业使用钢丝绳的环境腐蚀性成份较多，钢丝绳使用一般在半年左右，而经专家对钢丝绳的使用环境进行分析后，选择适合该环境下的油脂，钢丝绳的使用寿命达到4年以上。国内钢丝绳厂家对钢丝绳用油脂的选择做得不精细，这也是国产钢丝绳质量不稳定的原因之一。

现在随着国内经济和技术的发展，加上国家和企业的重视，在钢丝绳质量上的差距正在逐步缩小。相信假以时日，国产钢丝绳质量肯定可以达到国际先进水平。