桥门式起重机械中关于钢丝绳的相关使用及检验要求

王晓丹

摘要：本文主要针对桥门式起重机械中关于钢丝绳的相关使用及检验要求。提出了如何在日常使用过程中保证钢丝绳的安全使用，以及在定期检验过程中涉及钢丝绳的具体检验要求和注意事项。

关键词：起重；钢丝绳；使用；检验

起重机械是现代工业必需的生产设备，广泛的用于工厂、港口和建筑工地等场所，完成各种物料、设备的运输、装卸和安装等施工，从而大大地减轻了人们的劳动强度，提高了劳动生产率。钢丝绳是起重机械的重要零件之一。它具有高强度、绕性好、自重轻等优点，因而广泛用于起重机械的起升机构、变幅机构、牵引机构和旋转机构。

1、钢丝绳的构造

钢丝绳要求很高的强度和韧性，通常采用含碳量在0.5%-0.8%的优质碳素钢制造。由直径6mm的圆钢，经过多次冷拔和热处理，最后得到直径0.2mm-2mm的高强度钢丝。钢丝绳由一定数量的钢丝和绳芯经过捻制而成。首先将钢丝绳捻成股，然后将若干股围绕着绳芯制成绳。钢丝是钢丝绳的基本强度单元，起重机械用的钢丝绳强度一般为1400-1700N/mm？之间。绳芯是被绳股所缠绕的挠性芯棒，起到支撑和固定绳股的作用，并可以储存润滑油，增加钢丝绳的挠性。

2、钢丝绳的分类

钢丝绳的分类方法有很多种：根据钢丝绳捻绕的次数可以分为单绕绳和双绕绳；根据股中相邻两层钢丝的接触状态可以分为点接触钢丝绳、线接触钢丝绳和面接触钢丝绳；根据钢丝绳的捻绕方式可以分为顺绕绳、交绕绳和混绕绳；根据钢丝绳的绕向可以分为右绕绳和左绕绳；根据钢丝绳中股的数目可以分为4股绳、6股绳、8股绳和18股绳等，外层股的数目越多，钢丝绳与滑轮、卷筒槽接触的情况越好，钢丝绳的寿命越长，目前起重机上大多采用6股的钢丝绳。

3、钢丝绳的受力特征

钢丝绳受力复杂。受载时，钢丝中产生拉伸应力、弯曲应力、挤压应力（钢丝绳与滑轮、卷筒等接触挤压，钢丝绳之间相互挤压）以及钢丝绳捻制时的残余应力等。当钢丝绳绕过滑轮时，受交变应力作用，使金属材料产生疲劳，最后由于钢丝之间的摩擦、钢丝绳与绳槽的摩擦使钢丝磨损而破断。钢丝绳的弯曲曲率半径对钢丝绳寿命的影响很大，因为绳轮直径减小时，钢丝的弯曲变形加剧，弯曲应力加大，因此钢丝的磨损加快，钢丝绳的寿命降低。钢丝绳绕过绳轮时，绳轮与钢丝接触面问的压力和相对滑动，会使钢丝磨损断丝，接触应力越大，断丝越快。钢丝绳的结构形式对其寿命的影响也很大，线接触的钢丝绳比点接触的钢丝绳寿命长。当钢丝绳一个捻距问的断丝数达到全部钢丝的10%时，若继续使用，则钢丝绳的断丝速度明显加快，短时间内就会出现短股。当其他条件相同时，选用的钢丝绳安全系数越高，其使用寿命越长。

4、钢丝绳使用的基本要求

（1）尽可能选用较大的卷筒和滑轮直径，以延长钢丝绳的使用寿命。

（2）轮槽应与钢丝绳直径相适应。若轮槽半径太大会使钢丝绳与槽底接触面积太小，若轮槽半径太小，有将钢丝绳卡紧的可能。

（3）卷筒和滑轮的材料最好选择对钢丝绳磨损小的，铸铁材料就比铸钢材料的好。也可在槽底镶铝合金或尼龙衬垫，可降低钢丝绳的接触应力，提高钢丝绳的使用寿命。

（4）尽量选用线接触钢丝绳，避免选用点接触钢丝绳。

（5）尽量减少钢丝绳的弯曲次数，不要使钢丝绳通过太多的滑轮。同时，要避免反向弯曲钢丝绳。

（6）钢丝绳的强度不宜选择的过高，一般应不超过1700 N/mm。因为当钢丝绳强度过高时，其塑性及韧性将下降。

（7）應防止钢丝绳打结或扭曲。

（8）钢丝绳应保持良好的润滑状态，所用的润滑油应与钢丝绳制造商使用的润滑油一致。

5、桥门式起重机械在定期检验过程中涉及钢丝绳的检验要求及注意事项

依据TSG Q7015-2016《起重机械定期检验规则》中涉及钢丝绳的检验项目有：

（1）4.3.1钢丝绳配置

检验规程中要求检查起重机械采用的钢丝绳是否与滑轮和卷筒匹配，首次检验和新更换的钢丝绳还需检查其出厂合格证明。

实际现场检验时要检查出厂技术文件或用宽钳口游标卡尺测量相关尺寸（钳口的宽度最小要足以跨越两个相邻的股，测量应在钢丝绳端头以外的平直部分，在相距至少lm的两截面上，并在同一截面互相垂直地测取两个数值，四次测量结果的平均值，即为钢丝绳的实测直径）并进行判断。符合下列要求时判定为合格：①起升机构、变幅机构钢丝绳与滑轮和卷筒匹配。②首次检验和新更换（查阅维保、自检记录）的钢丝绳，使用单位提供了其出厂合格证明文件。

特别要引起注意的是：卷筒、滑轮和平衡滑轮的卷绕直径与钢丝绳直径的比值h1、h2、h3，应不小于规定值。

（2）4.3.2钢丝绳固定

检验规程中要求检查：①钢丝绳绳端固定牢固、可靠；压板固定时压板不少于2个（电动葫芦不少于3个），除固定钢丝绳的圈数外，卷筒上至少保留2圈钢丝绳作为安全圈；②卷筒上的绳端固定装置有防松或自紧的性能；用金属压制接头固定时，接头无裂纹；用楔块固定时，楔套无裂纹，楔块无松动；用绳夹固定时，绳夹安装正确，绳夹数满足要求。

实际现场检验时要检查：①钢丝绳绳端采用压板、金属压制、楔块或绳夹等固定方式，绳端固定牢固可靠；采用压板固定的，压板不少于2个（电动葫芦不少于3个）；②吊具处于最低工作位置时，除固定钢丝绳的圈数外，卷筒上至少保留2圈钢丝绳作为安全圈；③钢丝绳绳端固定装置有防松或自紧的性能，如：固定螺栓有弹簧垫圈或其它防松装置等，且无缺件；④采用金属压制接头固定方式时，接头无明显可见的裂纹；⑤采用楔块固定时，楔套无明显可见裂纹，楔块无松动；⑥采用绳夹固定方式时，绳夹压板应当在钢丝绳长头一边，绳夹间距等于6-7倍钢丝绳直径，且绳夹数量符合要求

（3）4.3.3用于特殊场合的钢丝绳的报废

主要指①用于吊运炽热金属、熔融金属或危险品的起重机械用钢丝绳的报废断丝数达到GB/T 5972-2016标准规定；②防爆型起重机钢丝绳的断丝：起升高度范围内可接近的钢丝绳表面无断丝即为合格。

（4）吊运熔融金属起重机的主起升机构钢丝绳系统

实际现场检验时要检查：①若主起升机构（电动葫芦除外）为双吊点，采用了4根钢丝绳缠绕系统；②若主起升机构（电动葫芦除外）为单吊点，至少采用了2根钢丝绳缠绕系统；③若主起升机构（电动葫芦除外）钢丝绳缠绕系统中未采用平衡滑轮；④使用单位提供的钢丝绳产品质量证明书等见证资料上标明的钢丝绳标准为GB 8918-2006《重要用途钢丝绳》，或其它不低于GB 8918-2006《重要用途钢丝绳》规定性能的钢丝绳质量证明材料；⑤钢丝绳规格型号与产品质量证明书中钢丝绳规格型号一致。

其中要特别引起注意的是按照原质检办特2007[375]号文的要求整改合格或经型式试验合格并许可制造用于吊运熔融金属的通用桥式起重机以及2012年11月1日之前制造的铸造起重机，其主起升机构钢丝绳缠绕系统可不受上述规定限制。

结语

钢丝绳作为起重机械的重要零件且在使用过程中常与吊运作业人员直接接触，因此，清楚其日常使用要求和检验要求是十分必要的。