关于桥式抓斗卸船机钢丝绳的使用分析

关于桥式抓斗卸船机钢丝绳的使用分析

发布时间：2021-03-03T03:17:49.351Z 来源：《福光技术》2020年23期 作者： 刘伟[导读] 桥式抓斗卸船机 ( 图 1) 是沿海、沿江码头散货专用装卸机械。桥式抓斗卸船机具有较高生产效率，在我国沿江、沿海日益得到广泛应用， 对能源、电力、冶金、港口等行业( 特别是一些大宗散料集散中心) 的高速、稳定、集效及滚动式发展起着重要作用。

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摘要：自从我国改革开放之后，对外贸易发展就十分迅速，带动了我国港口海运的建设发展，过程中桥式抓斗卸船机是目前一种十分普遍的重型装卸设备，利用该设备能够对一些大型的货物和设备进行搬运，所以在能源装载和运输行业中，应用十分普遍。在桥式抓斗卸船机的应用 过程中，钢丝绳其实其中十分重要的结构，钢丝绳的应用直接影响到搬运工作的质量，钢丝绳的质量也会影响到搬运工作的安全性，因此，近几 年来钢丝绳的质量问题受到多方关注。本文就针对桥式抓斗卸船机装钢丝绳的使用进行分析，促进钢丝绳的合理应用。

关键词：桥式抓斗卸船机；钢丝绳；应用

一、我国桥式抓斗卸船机的应用现状

桥式抓斗卸船机 ( 图 1) 是沿海、沿江码头散货专用装卸机械。桥式抓斗卸船机具有较高生产效率，在我国沿江、沿海日益得到广泛应用， 对能源、电力、冶金、港口等行业( 特别是一些大宗散料集散中心) 的高速、稳定、集效及滚动式发展起着重要作用。

二、桥式抓斗卸船机的钢丝绳的应用要素分析

桥式抓斗卸船机在使用的过程中，钢丝绳是其中十分重要的受力部分，而且在整个设备的运行过程中，钢丝绳的应用也是最为频繁的， 所以钢丝绳在运行的过程中，会受到多种作用力的影响所以钢丝绳在 运行的过程中，会受到多种作用力的影响，运行荷载十分复杂。而桥 式抓斗卸船机制造企业选用的构造不同，因而随机配用的钢丝绳结构、 规格、单绳长度也不同。使用情况显示，桥式抓斗卸船机使用的钢丝 绳已经接近粗直径钢丝绳( 高抗拉强度、高韧性、优质结构钢丝绳) 的公称直径下限范围，这在一定程度上增加其生产制造的难度。

（一）卸船机用钢丝绳应用分析

在港口的工作中，桥式抓斗卸船机用的钢丝绳，存在着较高的质量要求和性能要求，一般为了保证其质量，都会从固定的厂家进货，依据 JISG3525 进行生产，当前我国的桥式抓斗卸船机的钢丝绳，一般都是从国外进口，随着我国海运事业的不断发展，钢丝绳的使用量也逐年增加，但是针对不同的工作环境和工作要求，钢丝绳在结构和性 能上也存在着较大的差别，结构十分多样。一般来说，在选择钢丝绳时，需要根据工作环境、作业频率、每斗抓取的物料质量、单次装载 数量、单机的额定生产率、操作人员的作业习惯，以及设备的结构形式等，从众多结构的钢丝绳中选择出最合适的一种，而目前比较常用 的是非旋转交互捻钢丝绳。另外，在选择钢丝绳时，为了减少作业线和设备的外形尺寸，降低设备的运行成本，一般都会尽量缩小钢丝绳 的卷筒和过绳轮直径，导致了钢丝绳在使用中会产生较大的弯曲作用力，所以为了解决该问题，通常会对钢丝绳的结构进行适当的调整， 增加钢丝绳的柔韧性，尽量减少弯曲力对其造成的影响。图 2，图 3为常见 6×29FI+FC、6×36SW+IWR、DIEPAPZ371 结构钢丝绳以及直径 53mm 交互捻塑料垫衬钢丝绳。

（二）钢丝绳使用长度差异性分析

在选择钢丝绳时，需要考虑到桥式抓斗卸船机的规格和用途，针对不同的要求，选择的钢丝，其使用长度也不同。在为桥式抓斗卸船机选择钢丝绳时，一般会针对起升钢丝绳、开闭钢丝绳、张紧钢丝绳、 前期引钢丝绳和后牵引钢丝绳的长度、直径和结构进行选择。不同型 号卸船机、不同用途的钢丝绳使用的长度不同。

三、钢丝绳的损伤

卸船机上使用的钢丝绳为左、右交互捻绳，包括线接触和面接触。 通过工作实践的总结，归纳起主要损伤现象有以下两种：

（一）磨损

钢丝绳在操纵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。

1.1外部磨损

钢丝绳在使用过程中其外周与滑轮槽、卷筒壁、钩头等物体表面 接触而引起的磨损属于外部磨损。在外部磨损后绳径将变细，外周表面的细钢丝被磨平。钢丝绳的外部磨损使承受载荷的钢丝截面积减小， 钢丝绳的破断载荷也相应降低。

1.2变形磨损

因为振动、碰撞造成的钢丝绳表面撞损，叫做变形磨损，这是一 种局部磨损现象。如卷筒表面的钢丝绳受到其它物体的撞击，卸船机提升钢丝绳相互打缠，或者因为滑轮与卷筒中央偏斜而产生的咬绳现 象，都会使钢丝绳产生变形磨损。这种变形磨损因局部挤压而变形， 其钢丝横断面在挤压处向两旁舒展成翅形。从外表看，钢丝宽度扩展， 虽钢丝绳截面积减小未几，但局部挤压处的钢丝表面材质硬化了，极 易断丝。

1.3内部磨损

在使用过程中，钢丝绳经由卷筒或滑轮时所承受的全部负荷压在 钢丝绳的一侧，各根细钢丝的曲率半径不可能完全相同。同时，因为钢丝绳的弯曲，钢丝绳内部各根细钢丝就会相互产生作用力并且产生 滑移，这时股与股之间接触应力增大，使相邻股间的钢丝产生局部压痕深凹。当反复轮回拉伸弯曲时，在深凹处则产生应力集中而被折断， 构成了内部磨损。通常细钢丝表面的压力与钢丝绳的压力成正比，在 张力相同情况下，因为受压面积不同，单位面积承受的压力也不同。 此外，钢丝绳的弯曲程度、运动速度，对钢丝绳的内部磨损均有影响。

（二）疲惫

钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲惫和拉伸、扭曲、振动引起 的疲惫。

2.1弯曲疲惫

钢丝绳重复通过滑轮或卷筒中挠上挠下，无数次的弯曲，轻易使 钢丝产生疲惫，韧性下降，终极导致断丝。而疲惫断丝泛起在股的弯曲程度最厉害的一侧外层钢丝上。通常情况下，疲惫断丝的泛起意味 着钢丝绳已经接近使用后期。

2.2拉伸、扭曲和振动引起的疲惫

卸船机钢丝绳在起动和制动的始末，捆扎钢丝绳在承受载荷的前 后，变化的拉伸应力会引起金属疲惫。此外，钢丝绳常常受到扭曲和振动也是产生疲惫的原因。

疲惫损伤的原理是在变应力的作用下，细钢丝表面首先因为各种 滑移形成初始裂纹，然后裂纹尖端在切应力的作用下反复塑性变形，使裂纹扩展直至断裂。其疲惫引起的断丝一般断口平齐，多半泛起在 表层钢丝上，它们很有规律。 四、提高钢丝绳应用质量的措施

（一）规范作业人员的操作

在钢丝绳的使用过程中，很多问题的出现都是由于作业人员的操 作不规范，导致钢丝绳出现异常磨损，所以在钢丝绳的使用过程中， 需要对操作人员进行操作规范，对钢丝绳的使用周期和质量进行记录， 然后将记录的数据，然后对所有的数据进行横向综合比较，及时发现 出现异常磨损的原因，并对作业人员的操作进行针对性的培训。

（二）对钢丝绳进行润滑保养

对钢丝绳进行定期的润滑保养，能够有效提高钢丝绳的质量和使 用寿命，所以需要对钢丝绳选择合适的润滑油脂，进行定期润滑保养， 尤其是对易出现磨损的部位进行重点保养。

（三）合理选择钢丝绳

上文已经提到，钢丝绳存在不同的型号和结构，所以在选择时， 需要根据船桥式抓斗卸船机的实际作业环境和作业要求，选择型号合适的钢丝绳。

（四）防止出现异常荷载

异常荷载是导致钢丝绳断裂和磨损的重要原因，所以在桥式抓斗卸船机的使用过程中，任何的作业和操作都必须要严格遵循规范，进行平稳作业，尽量防止钢丝绳承受过高的瞬间荷载，防止出现断裂隐患。

五、结束语

桥式抓斗卸船机是目前我国港口码头中应用最为普遍的设备，而钢丝绳是其中最容易发生损坏的部分，因此在该设备的使用过程中，需要对钢丝绳进行维护，增加钢丝绳的使用寿命。

参考文献

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