探讨钢丝绳制造与使用过程中的润滑

李昌令

（贵州钢绳集团附属企业公司，贵州 遵义 563000）

钢丝绳是一种广泛使用的工业原料，由不同的元件组成，如钢丝、衬芯、股绳等。由于其工作环境较为恶劣，一般都是室外暴露工作，经过暴晒和雨淋之后经常会出现生锈或腐蚀的情况。另外，工作中对钢丝绳的拉伸、弯曲等操作本身就会造成内部元件之间的相互磨损。近年来由于钢丝绳润滑不当而导致的重大事故屡见不鲜，造成了严重的社会影响，由此，对钢丝绳的安全使用及正确润滑成为了业界广泛关注的问题。

1 钢丝绳损伤的主要原因

1.1 磨损

钢丝绳的工作就是与其他物体作相对运动并反复摩擦。如此一来，钢丝绳在机械、化学和物理的三种作用下，会受到不同程度的磨损和破坏，一般分为外部磨损、变形磨损和内部磨损。

1.2 疲劳

钢丝绳本身有使用寿命和极限。由于在工作中长期进行拉伸、扭曲、震动、弯曲等动作，钢丝绳也会出现疲劳现象。

1.3 锈蚀

露天工作的钢丝绳一般会经历暴晒与淋雨，尤其是在海上使用的钢丝绳还会经受较大的湿气，这些物质日积月累会与钢丝绳内部发生化学反应，从而造成生锈和腐蚀。

1.4 变形

钢丝绳变形是其需要润滑处理的显著信号之一。很多事故就是由于忽视了工作过程中的钢丝绳变形损伤，从而酿成了悲剧。

1.5 咬绳

多层卷绕的起重机卷筒上一般会出现咬绳现象，尤其是双层卷绕的起重卷筒。

1.6 过载

钢丝绳本身也是有承重标准的，当载重超过钢丝绳承重极限时会出现微量的拉长，但超过其弹性极限时，钢丝绳就会有断裂的危险。

2 钢丝绳润滑油脂的作用概述

2.1 提供润滑作用

这是润滑油脂最基本、最重要的作用。润滑油脂的使用可以减少钢丝绳在使用过程的摩擦阻力，减少断股、断丝等情况的发生，从而延长钢丝绳的使用期限。钢丝绳经过润滑后还还会减少工作过程中绳与轮、绳与绳、以及钢丝绳内部各元件之间的摩擦，避免由于干涩和牵引力集聚而导致的“干摩擦”现象。此外，润滑不仅可以在摩擦力方面有功效，还可以填充钢丝绳表面的疲劳裂纹，阻止其进一步的扩展，这样一来间接延长了钢丝绳的寿命。

2.2 防锈防腐

一般钢丝绳的使用环境都在户外，经过暴晒和淋雨后会受到水分和盐雾的影响，从而导致钢丝绳生锈、被腐蚀进而出现断丝。润滑油脂的使用可以一定程度上减少这些物质与钢丝绳的直接接触，防止这些有害物质与钢丝绳元件发生化学反应和细菌侵蚀，以达到保护钢丝和衬芯的作用。

2.3 增摩

提升机和电梯用钢丝绳涂抹润滑油脂可以提高摩擦系数，进而增大摩擦力。

2.4 增加柔韧性

可使载荷在绳股上分配均匀，减少弯曲疲劳。

3 钢丝绳生产过程中的润滑

在钢丝绳的生产过程中，虽然润滑剂所占的比例很小，但是其发挥的作用时不可忽视的。一般的钢丝绳生产工厂都会有对于润滑剂的专用技术标准，如对增摩润滑剂的涂抹量、防锈润滑的涂抹量等，除非需求方对钢丝绳出厂的润滑有特定需求，一般必须要达到润滑剂的技术标准。钢丝绳润滑剂的标准相对来说是一项硬性指标，且很容易通过检测人员的肉眼和触摸检测到，因而很少会有因润滑不合格而被返厂的钢丝绳。对于高品质或高要求的钢丝绳而言，生产过程中润滑剂的使用马虎不得，这不仅会影响工厂的生产成本，钢丝绳的外观表面等，还会直接影响钢丝绳的使用寿命和质量问题，直接关系到后续施工过程中的安全，因而必须重视生产过程中的润滑。

生产过程对润滑油脂的使用工艺也有讲究，一般生产中的润滑方法有钢丝成捻前淋油、钢丝成捻后淋油、合绳时股淋油、钢丝绳淋油及不同形式的组合。对于股、绳淋油的标准在国外有较为严格的规定，国内在这一方面的规定仍然较少，一般都是将润滑几种在合绳的程序中，即对捻制钢丝绳淋油或浸油。

生产过程中润滑油脂的使用一方面能够为运输和保存钢丝绳提供安全和防腐保障，另一方面能保证使用初期的钢丝绳有合适的润滑效果，能够通过减少钢丝绳钢丝之间、股之间的摩擦延长钢丝绳的使用寿命，但是钢丝绳生产期间的润滑会随着使用次数的增加而消失和挥发，因而需要定期对钢丝绳进行润滑维护，保证其整个使用周期的安全性。

4 钢丝绳使用过程中的润滑

钢丝绳出厂时的润滑只能维持其使用寿命的前40%，所以在钢丝绳使用过程中加大润滑油脂的维护。有些钢丝绳需求方为了避免钢丝绳油量过大导致的环境和设备污染，会特别要求其出厂时减少润滑油脂使用量。但随对钢丝绳的使用，预涂膜的润滑油脂都会由于温度和长时间使用而分解，且钢丝绳通过滑轮时必将会遗留下油脂，这是无法避免的，且都会导致钢丝绳的逐渐减少。此外，钢丝绳工作环境的吸附介质与润滑的混合也会破坏润滑油脂的纯度，降低润滑油脂本身的效果，因而生产过程中的润滑时必须的。如果生产过程中没有定期对钢丝绳进行润滑维护，则会增大钢丝绳与滑轮之间的摩擦阻力，减少钢丝绳的柔软性，提高钢丝绳的断丝概率。

钢丝绳使用过程中的润滑需要使用合理的方法，一些使用者只是简单的使用棉纱或手套在钢丝绳表面涂抹上润滑油脂脂，但起到的润滑效果远不理想。这是由于棉纱、手套等工具本身对油脂有较强的吸收性，导致了真正涂抹到钢丝绳的油脂量较少。当前对钢丝绳维护加润滑的方式主要有刷、滴、喷3 种，且大部分都已运用了全自动润滑系统，提高了润滑维护的效率，但从实际来看，较为合理的方法为涂和喷，即借助毛刷将润滑油脂仔细涂抹到钢丝绳表面并渗透到内部，或利用外界压力将润滑油脂脂喷射到钢丝绳的表面或内部，这两种方法到目前位置均有有效且方便的方法。如果选用滴的方式，其润滑效果会大打折扣。需要注意的是，要谨记润滑油脂不能只留存在表面，要使得内部的组件也都能得到很好的润滑滋润，因而除了要使用渗透性较高的润滑油脂外，最好要将其涂（喷）在滑轮处，这样一来可以利用钢丝绳经过滑轮时受到的弯曲作用将油脂进一步渗透。另外，为了保证润滑油脂能够起到维护的作用，在对钢丝绳加润滑油脂之前要进行必要的表面清洗和处理，去除表面的异质附着物，特别是硬质颗粒。

5 钢丝绳润滑油脂的选择

5.1 选择高质量润滑油脂的必要性

现阶段一般的钢丝绳生产商对钢丝绳润滑油脂的使用量控制不严格，仅凭“摸、闻、看”很难完全掌握润滑油脂本身的性能，尤其是对高品质润滑油脂的生产。例如，一些煤矿工程使用钢丝绳进行升降，如果增摩润滑油脂质量达不到，则会大大增加安全事故的概率。另外，如果润滑油脂本身没有一个合适的适应温度范围而在使用过程中发生了滴落和龟裂，这也会使得润滑油脂的效果大打折扣。所以钢丝绳润滑油脂的选择一定要根据需求方的工作环境来合理调整，如工作环境的温度条件、常用载重数量，使用周期等因素，切忌润滑油脂的随意选择以及选用质量差的润滑用。再者，实际情况表明加大对润滑油脂选择的投入和重视能够减少润滑油脂的使用成本，选用恰当的润滑可以大大提高钢丝绳的生产效率。

使用过程中选择高质量的润滑油脂进行维护也是一项十分重要工作。需要注意的是，维护期间的使用的润滑油脂要与出厂时的润滑相兼容。目前国内对于维护时期润滑油脂的选用十分随意，有些单位甚至会直接选择普通黄油、废旧机油或齿轮油。这种不规范、盲目的使用润滑油脂既浪费人力物力，还间接损害了钢丝绳的使用寿命，且这种油脂会对工作环境造成较强的污染。所以无论对生产过程中还是使用过程中的润滑油脂选择都有相应的要求，具体可分为以下几点：

（1）流动性好、渗透能力强；大多数的钢丝绳断裂是由内部腐蚀造成的，因而润滑油脂能够渗透到内部组件是一个非常重要的要求，以达到润滑内部钢丝、衬芯并防锈的效果。且钢丝绳受到压力作用时，能将吸收到润滑油脂快速流动到各股钢丝之间。

（2）抗水性好。钢丝绳的工作环境中难免会遇到暴雨或潮湿天气，选择抗水性好的润滑油脂可以防止乳化和变质，减少润滑油脂的损失和与金属的化学反应，且质量好润滑油脂能够使钢丝绳上的冷凝水分适当脱离。

（3）较宽的使用温度和较好的黏附性能。具有较好黏附效果的润滑油脂能够较长时间的保留在钢丝绳上，且较少受到温度变化的影响。具体来说，一些较好的润滑油脂即使在较高的温度下也能黏附不脱落，且不易融化、滴落或流失，即使在较低的温度下也不易发生龟裂和脱落。使用质量较好的润滑油脂能够较好地防止卷扬机鼓轮打滑，尤其能增强钢丝绳的附着摩擦力。

（4）油膜强度高。润滑油脂本身能够在钢丝绳表面形成一层防水、防腐蚀的润滑薄膜，在任何条件下都很好的保护钢丝绳，且能够在高压下抵抗重物带来的载荷，具有很强的自愈能力。但由于工作过程中的钢丝绳不断受到挤压、拉伸和弯曲等，其表面的油膜也会随之变形，所以柔和、不易破裂、愈合能力强的油膜很重要。

（5）化学安定性好。润滑剂的选用要能够在表面形成油膜，抵御腐蚀和生锈，所以润滑油脂不能与机械发生化学反应，同时损害钢丝绳与机械设备的使用寿命。

5.2 钢丝绳润滑油脂脂的类型

钢丝绳润滑根据其组成类型不同可以分为4 种：凡士林型化合物、沥青型化合物、润滑脂、润滑油。

（1）凡士林型化合物。此种类型的润滑油脂为透明色，即使低温条件下也有很好的柔韧性，但在高温下容易滴落和龟裂。

（2）沥青型化合物。沥青型化合物的润滑油脂在使用前必须经过高温加工或稀释溶剂溶解才能使用，且涂抹后会形成坚硬的黑色保护层，不易于检查，但是附着性很高，有利于对钢丝绳的长期存储，但切忌置于低温条件下，低温环境易发生龟裂和破碎。

（3）润滑脂。润滑脂种类繁多，一般包含的物质有钠基脂、锂基脂、复合铝基质等多种复杂混合物，但是这些物质有一个缺陷，他们的柔韧性都是呈半流体的形态，因而不易渗透到钢丝绳的内部，无法使整个钢丝绳得到润滑。此类润滑脂适用于静置钢丝绳或潮湿、海上等环境及低速重载吊运用钢绳的缆索。

（4）润滑油。渗透能力较好的润滑油有矿物型、合成油型及植物油型，且由于每种油都含有较多的添加剂，因而能够很好的起到润滑和防腐蚀的作用。不同质量的润滑油其附加作用也有所不同，一般质量好的润滑油有利于对钢丝绳表面杂志和异物的清洁。矿物型油和合成油一般适用于矿业及电梯所用的钢丝绳，这些钢丝绳的运行速度属于中高速。而植物油一般用在对工作附近的生态环境有较高场所的场地。但有一点需要谨记，禁止将发动机油用作钢丝绳的润滑油，其中含有的酸性物质会腐蚀掉钢丝绳的内部组件，降低钢丝绳的使用寿命。