钢丝绳失效原因分析——钢丝绳疲劳

电梯钢丝绳疲劳断裂原因分析摘要：电梯钢丝绳是电梯重要的安全装置，它能够让轿厢安全的提升和下落，发挥着无可替代的安全保障作用。

由于电梯钢丝绳断丝扭结的原因复杂多样化，造成其问题的因素繁多，我们不仅要加强对电梯的钢丝绳检查、维护和保养，更要按照国家质监总局规定严格进行安装监督检验和定期检验，确保电梯安全高效运行。

关键词：电梯；钢丝绳；疲劳断裂引言：电梯作为涉及人身安全的特种设备，其安全附件特别是钢丝绳由于频繁使用，会出现不同程度的腐蚀、磨损、断丝等现象，严重影响电梯的安全使用。

电梯钢丝绳是一种挠性构件，它具有强度高、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承载能力强以及在高速工作条件下运行无噪声等优点。

然而，电梯钢丝绳作为一种工程承载构件，所处的工作环境十分恶劣，在使用一段时间后，必然会发生断丝、磨损、锈蚀甚至骤断等现象，使其内部结构性能发生变化，其损伤程度和承载能力关系到电梯的性能稳定和乘客的人身安全。

由于它的很多缺陷存在于内部，无法仅凭外观就能作出准确判定。

因此，能否准确地检测出钢丝绳的缺陷，并作出判定分析，已成为电梯钢丝绳检测的关键。

一、发现问题作为特种设备检测机构的检验员，需要经常到电梯设备现场进行年检，一次在福州市某花园广场检验时发现该电梯始终作为载货电梯频繁使用，大量运载写字楼内的办公装修材料等。

在限速器-安全钳联动试验正常完成后，检验人员注意到机房曳引机下大量钢丝聚集铺成厚厚的地毯状（见图2），机房地板甚至制动器弹簧到处都有飞溅的钢丝。

金属的防跳绳装置出现多处缺口（见图1），有烧焦痕迹。

导向轮轴承损坏，轿顶反绳轮上方由导向轮引下的钢丝绳中有两根缠绕并为一根。

图2二、问题原因直接原因：乘客电梯作为货梯长期运载办公装修材料、企业货物等。

而运行13年的电梯曳引钢丝绳张力不均，电梯在载货过程中，异物掉落井道与钢丝绳发生碰撞而缠绕，致使钢丝绳从绳槽脱出，被金属防跳绳装置阻挡，与该装置以2.0m/s速度进行摩擦。

钢丝绳失效原因分析
——钢丝绳过载
钢丝绳随着载荷的增加会有微量的伸长，当载荷超过弹性极限时，钢丝绳就可能断裂。

通常把钢丝绳承受的静载荷控制在破断载荷的1/10一1/5，叫作安全负荷。

但钢丝绳实际上往往处于运动状态，钢丝绳在工作时除了要承受货物、吊物、自重等静载荷外，还要受到因加速度和冲击引起的动载荷，因弯曲引起的附加载荷，因摩擦引起的阻力载荷等等。

由此可见，当除了静载荷以外的其他载荷增多时，实际的安全系数就降低了，钢丝绳往往由此而引起过载。

因过载而破断的钢丝绳，其断口呈松散状，过载的钢丝绳即使不发生断裂事故，也会大大地缩短使用寿命。

安全系数降低将导致钢丝绳使用寿命急剧下降。

防止钢丝绳过载措施
为防止钢丝绳过载，可以从以下几方面着手:
1)正确选用安全系数，力求减少静载荷以外的其他载荷对钢丝绳的影响。

如弯曲载荷可以通过加大滑轮和卷筒直径来减小，动载荷可以通过提高起重机司机的操作水平、改进起重机性能来减少，摩擦阻力可以通过调整滑轮槽的形状及补充润滑油来减少等等。

2)严格遵守安全操作规程，杜绝人为的超负荷现象。

3)在起重机上安装负荷指示器、或超负荷限制器、或报警器，消除过载现象。

钢丝绳断绳原因及预防措施钢丝绳是一种广泛应用于吊装、运输、机械和建筑工程等领域的重要材料。

然而，由于环境、使用条件、维护和保养等原因，钢丝绳在使用过程中可能会出现断绳的情况。

为了避免钢丝绳断绳带来的危害和损失，我们需要了解钢丝绳断绳的原因和预防措施。

一、钢丝绳断绳原因1.材料质量问题：钢丝绳的材料质量与制造工艺密切相关。

如果材料质量不好或者制造工艺不规范，钢丝绳容易出现变形、硬度不足或裂纹等问题，从而导致钢丝绳断绳。

2.疲劳断裂：钢丝绳在长时间运行中，会经历反复弯曲和拉伸，从而导致疲劳损伤。

一旦钢丝绳出现疲劳损伤，就容易出现疲劳断裂，导致断绳。

3.使用过度或使用不当：如果使用者在使用钢丝绳时存在过度使用或使用不当的情况，就会导致钢丝绳的寿命缩短，从而出现断绳的情况。

4.外界因素：钢丝绳可能会遭受强烈的撞击、磨损、腐蚀、高温、低温等外界因素的影响，从而导致断绳。

二、钢丝绳断绳预防措施1.材料选择：在钢丝绳的选购过程中，应当优先选用优质的材料，从而确保钢丝绳的质量。

2.安装和使用：钢丝绳的安装和使用应当符合规范要求，并避免过度使用或使用不当的情况。

如果钢丝绳已经使用了一段时间，则应定期进行检查和维护，确保其安全可靠。

3.防腐处理：在钢丝绳表面喷涂防腐涂料，或定期使用防腐剂进行处理，可以有效地防止钢丝绳的腐蚀磨损，延长使用寿命。

4.加强保养：在钢丝绳使用过程中，要增强日常维护和保养。

定期对钢丝绳进行清洗、润滑、紧固等操作，可以有效地保护钢丝绳，减少断绳的风险。

以上就是关于“钢丝绳断绳原因及预防措施”的一些基本介绍。

我们要深入了解钢丝绳的性能和特点，遵守规范要求，合理使用和维护钢丝绳，从而保护自己和他人的安全和利益。

第４６卷 第６期金　属　制　品２０２０年１２月　Ｖｏｌ ４６ Ｎｏ ６ＭｅｔａｌＰｒｏｄｕｃｔｓＤｅｃｅｍｂｅｒ２０２０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－４２２６．２０２０．０６．００１钢丝绳疲劳性能影响因素研究刘　祥１，２，　姚利丽１，２，　周　洁１，２，　朱晨露１，２，　陈长新１，２，　石荣珠１，２（１．江苏兴达钢帘线股份有限公司，　江苏　泰州　２２５７２１；２．江苏省结构与功能金属复合材料重点实验室，　江苏　泰州　２２５７２１）摘要：研究影响钢丝绳疲劳性能的主要因素，引入钢丝绳弯曲疲劳试验方法，结合钢丝绳生产的实际问题，重点研究了制绳用钢丝的镀层、压缩率及钢丝绳的工艺参数等因素对疲劳性能的影响，并提出改善钢丝绳疲劳性能的技术措施。

研究表明：钢丝电镀纯锌层面质量在１２～６０ｇ／ｍ２，拉拔生产的钢丝亨特疲劳在１２００ＭＰａ下可达到１０万次以上，比未镀锌钢丝明显提高，但锌层过厚也会降低钢丝疲劳性能。

对于７×７－ ２．０ｍｍ结构钢丝绳，用锌层面质量为１２ｇ／ｍ２薄镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数比用１１８ｇ／ｍ２厚镀层钢丝生产的钢丝绳弯曲疲劳次数提高了近１０％。

关键词：钢丝绳；疲劳性能；压缩率；捻距中图分类号：ＴＧ３５６．４＋５ 文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅＬｉｕＸｉａｎｇ１，２，ＹａｏＬｉｌｉ１，２，ＺｈｏｕＪｉｅ１，２，ＺｈｕＣｈｅｎｌｕ１，２，ＣｈｅｎＣｈａｎｇｘｉｎ１，２，ＳｈｉＲｏｎｇｚｈｕ１，２（１．ＪｉａｎｇｓｕＸｉｎｇｄａＳｔｅｅｌＣｏｒｄＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｔａｉｚｈｏｕ２２５７２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｒｅｓｅａｒｃｈｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｉｎ ｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｗｉｒｅｒｏｐｅｃｏａｔｉｎｇ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｏｎｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｉｓｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｕｒｅｚｉｎｃｐｌａｔｉｎｇｌａｙｅｒｉｓ１２～６０ｇ／ｍ２，ａｎｄｈｕｎｔｅｒｆａｔｉｇｕｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｄｒａｗｉｎｇｃａｎｒｅａｃｈｍｏｒｅｔｈａｎ１００ｔｈｏｕｓａｎｄｔｉｍｅｓｕｎｄｅｒ１２００ＭＰａ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｕｎｇａｌｖａｎｉｚｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅ，ｂｕｔｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｗｉｒｅｃａｎａｌｓｏｂｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙｅｘｃｅｓｓｉｖｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｚｉｎｃｌａｙｅｒ．Ｆｏｒ７×７－ ２．０ｍｍｗｉｒｅｒｏｐｅ，ｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｆａｔｉｇｕｅｔｉｍｅｓｏｆｗｉｒｅｒｏｐｅｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１２ｇ／ｍ２ｔｈｉｎｃｏａｔｅｄｗｉｒｅｒｏｐｅｗｉｔｈｚｉｎｃｌａｙｅｒｍａｓｓｑｕａｌｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｎｅａｒ ｌｙ１０％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｐｒｏｄｕｃｅｄｏｆ１１８ｇ／ｍ２ｔｈｉｃｋｃｏａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｉｒｅｒｏｐｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅｒｏｐｅ；ｆａｔｉｇｕｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏ；ｌａｙｌｅｎｇｔｈ 钢丝绳以其独特的螺旋捻制结构和良好的弹、塑性能被广泛应用于电梯、起重机、航空、重大装备、海洋工程、新能源、现代交通等各领域。

电梯钢丝绳常见损坏原因电梯是现代社会一种非常常见的交通工具，而电梯的安全性则是大家非常关心的问题。

在电梯的构造中，钢丝绳被广泛应用于承载电梯的重量。

然而，由于长期使用或其他原因，钢丝绳也会出现损坏现象，这不仅会影响电梯的正常运行，还可能导致意外发生。

下面我将详细介绍电梯钢丝绳常见的损坏原因。

首先，电梯钢丝绳的载重量是很大的，长期在高强度状态下工作很容易导致疲劳断裂。

疲劳断裂通常是由于钢丝绳在长期使用中承受的重复负荷超过其材料所能承受的极限，导致部分或全部钢丝出现断裂。

这种疲劳断裂往往是渐进的，最初可能只有少数的钢丝断裂，但随着时间的推移，更多的钢丝会逐渐断裂，最终导致钢丝绳完全失效。

其次，电梯钢丝绳容易受到外部环境的腐蚀和损伤。

钢丝绳通常暴露在室内或室外环境中，受到空气中的氧气、水分、粉尘、异物等的影响，容易引发腐蚀。

特别是在潮湿的环境中，钢丝绳易受到水的腐蚀，从而减弱其承载能力。

此外，电梯钢丝绳还容易受到机械划伤、摩擦和撞击等外力的损害，导致表面裂纹、磨损和变形，从而降低了其强度和使用寿命。

同时，电梯钢丝绳还容易产生内部缺陷。

钢丝绳在生产过程中可能会出现不完整的钢丝、焊接不良、气泡等内部缺陷，这些缺陷会降低钢丝绳的强度，使其更容易断裂。

此外，制造过程中的操作不当或质量控制失误也可能导致钢丝绳内部缺陷的产生。

另外，电梯的振动和震动对钢丝绳的损坏也起到了一定的促进作用。

电梯在运行时会产生振动和震动，这些振动和震动会对钢丝绳产生冲击和摩擦力，导致钢丝绳出现疲劳、磨损和变形等问题。

而维保不到位也是导致电梯钢丝绳损坏的原因之一。

如果电梯的维护保养不及时和不规范，就会导致钢丝绳未得到充分的保护和维修，进而加速其老化和损坏。

为了防止电梯钢丝绳损坏，我们需要采取一些措施。

首先，定期检查和维护电梯钢丝绳的状态，包括检查钢丝绳的外观、腐蚀情况、表面磨损和变形，以及对钢丝绳进行涂油和防腐处理。

其次，减少电梯振动和震动对钢丝绳的影响，可以采取一些减震和隔振措施，例如安装减震器和隔振垫。

钢丝绳的受力特性及弯曲疲劳寿命分析发表时间：2018-05-22T13:22:22.573Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第34期作者：张路[导读] 本文分析了钢丝绳的受力特性，并提出钢丝绳疲劳寿命的措施。

国家能源投资集团有限责任公司准格尔能源集团有限责任公司设备维修中心内蒙古自治区鄂尔多斯市 010399摘要：钢丝绳是起重运输机械中最常用的挠性构件,由于其具有强度高、挠性好、运动平稳、自重轻等优点而被广泛地应用于起升机构、变幅机构和牵引机构, 有时也被用于回转机构。

钢丝绳在使用过程中会发生疲劳、锈蚀、磨损甚至出现骤断现象, 它的实际状态关系到设备和人身安全。

许多国家早就针对钢丝绳的使用制订了相应的行业安全规程和国家检测标准, 但是, 因钢丝绳破断而造成的事故却时有发生, 因而对钢丝绳疲劳寿命的研究很有必要。

本文分析了钢丝绳的受力特性，并提出钢丝绳疲劳寿命的措施。

关键词：钢丝绳；受力特性；疲劳寿命钢丝绳是由一定规格的细钢丝拧成的柔性绳索，可用于牵引、承载、提升和拉紧，具有韧性好、无噪音、强度高、使用方便等优点，广泛应用于机械、采矿、造船、林业和冶金等行业。

钢丝绳使用的安全性是人们长期以来一直关注的问题, 因钢丝绳的损伤或破断而造成的重大事故时有发生。

造成钢丝绳断裂的原因很多, 疲劳是最主要的因素, 因而从受力角度研究钢丝绳疲劳寿命对于钢丝绳的选用有较好的指导作用。

一、钢丝绳的受力状态钢丝绳的疲劳寿命与其所受的作用力有着密切的关系。

在实际工作中, 钢丝绳受力极其复杂,不是简单的只存在某一种应力状态, 但是在进行疲劳寿命的理论研究时, 却只能以某种应力状态为研究对象。

钢丝绳在使用过程中的主要受力状态一般有以下几种:1、弯曲应力。

钢丝绳在滑轮或卷筒上卷绕时，会由于弯曲而产生弯曲应力，且钢丝绳横截面上不同位置处钢丝的弯曲应力是不同的。

当钢丝绳结构和滑轮的直径确定时，钢丝绳内钢丝的最大弯曲应力与其所处位置相关。

钢丝绳故障及原因钢丝绳是一种常用的起重装置，广泛应用于各个领域的起重吊装工作中。

然而，在使用的过程中，钢丝绳可能会出现故障，导致工作中断、安全事故等问题。

本文将探讨钢丝绳的故障及其原因，以及如何避免这些故障的发生。

钢丝绳的故障主要包括以下几个方面：断丝、变形、捻距变化和磨损。

首先，断丝是指钢丝绳中的钢丝出现断裂的情况。

钢丝绳断丝的原因有很多，主要包括以下几个方面：1.过度使用：长时间使用或超载使用会导致钢丝绳的疲劳受损，进而导致断丝；2.不正确的使用方法：不正确的使用方法可能造成钢丝绳过度弯曲、摩擦发热等问题，从而导致断丝；3.锈蚀和腐蚀：钢丝绳长时间暴露在潮湿的环境中，容易出现锈蚀和腐蚀，使钢丝绳受损；4.绳芯受损：钢丝绳芯的材料破损，会导致绳芯强度下降，进而导致断丝。

其次，钢丝绳在使用过程中可能会发生变形，主要表现为钢丝绳松弛、吊索畸形等。

变形的原因主要有以下几点：1.钢丝绳超载：长时间超负荷使用钢丝绳，绳子本身的强度难以承受，可能会造成绳子变形；2.频繁弯曲和旋转：频繁地弯曲和旋转会导致钢丝绳受力不均，从而引起绳子松弛或畸形；3.环境温度变化：环境温度变化过大会引起钢丝绳的收缩和膨胀，从而造成绳子变形。

捻距变化也是钢丝绳常见的故障之一、捻距是指钢丝绳的螺旋形态，当捻距发生变化时，钢丝的受力也会发生变化，从而影响钢丝绳的使用寿命。

捻距变化的原因主要有以下几个方面：1.长时间使用：长时间使用会造成钢丝绳松弛，进而引起捻距变化；2.错误的储存方式：错误的储存方式会导致钢丝绳受到挤压或弯曲，引起捻距变化。

最后，钢丝绳的磨损是常见的故障之一、磨损的原因主要有以下几个方面：1.摩擦磨损：起重装置在工作过程中会出现钢丝绳与其它部件的摩擦，过多的摩擦会导致钢丝绳的磨损；2.物料颗粒的侵入：一些工作场所存在大量的颗粒物料，这些物料会侵入钢丝绳之中，进而引起磨损；3.锈蚀和腐蚀：如前所述，钢丝绳长时间暴露在潮湿的环境中，容易出现锈蚀和腐蚀，引起磨损。