滑轮对钢丝绳使用寿命的影响.docx

滑轮对钢丝绳使用寿命的影响李伟(江苏芸裕金属制品有限公司 南通226016 )关键词 钢丝绳 ;使用寿命 ;滑轮轮槽 ; R 规中图分类号TG 356. 4 + 5钢丝绳的使用寿命主要受钢丝绳生产过程中的先天因素和钢丝绳使用过程中后天因素的影响 。钢 丝绳生产过程中的先天因素主要包括制绳钢丝的力 学性能以及捻股 、合绳中对捻制质量的控制 ;钢丝绳 使用过程中的后天因素主要包 括钢 丝绳 的 合理 使 用 ,机器设备本身因素及人为因素 。提高钢丝绳质量是钢丝绳制造专业技术人员所 要研究的目标 ,而对于钢丝绳的合理使用则在 GB / T8918 2006重要用途钢丝绳 附录 D 中已做出了合 适推荐 ,其中滑轮对钢丝绳使用寿命有较大的影响 。JB / T 9005. 1 1999的有关规定 ,部分技术要求见表1和表 2。表 1A P I9A 对滑轮的技术要求mm1 钢丝绳直径与滑轮直径应匹配1. 1 直径不匹配引起质量事故 笔者长期的调查研究以及经验积累表明 ,滑轮使用不当是造成钢丝绳使用寿命缩短的重要原因 , 尤其在塔吊 、汽吊 、打桩机 、电铲卷扬机 、旋挖机等机 组设 备 中 , 滑 轮 对 钢 丝 绳 的 破 坏 作 用 , 比 例 高 达70 %以上 。绳径与轮径不匹配引起的钢丝绳质量事 故较为常见 。钢丝绳在生产过程中由于没有进行预张拉处 理 ,投入使用后 , 钢 丝绳 受到 长 时间 承载 负 荷的 影 响 ,会引起结构伸长 ,从而导致钢丝绳直径的减小 ,减小了滑轮轮槽与钢丝绳接触面面积 ,增大了滑轮 对钢丝绳的挤压力与摩擦力 ,造成钢丝绳外层丝的 早期疲劳断丝 ;而滑轮长期受到直径不断减小的钢 丝绳的剧烈摩擦 ,轮槽深度将越来越深 ,轮槽半径将 越来越小 ,时间长了 ,钢丝绳断丝逐渐演变成断股乃至最终的断绳事故 。1. 2 标准要求 因为钢丝绳与轮槽的磨损影响直径匹配 ,进而影响钢丝绳使用寿命 ,所以 ,每次换新绳前必须测量 钢丝绳的实际直径以及滑轮轮槽的半径 ,这对钢丝绳的使用寿命起着至关重要的作用 。滑轮轮槽与钢 丝 绳 的 绳 径 对 应 关 系 要 符 合 A P I9A 和从 以 上 数 据 可 知 A P I9A 比 JB / T 9005. 1 1999更严格 ,它同时规定了滑轮轮槽半径的最大值 和最小值 。表 2中 ,轮槽半径 R 的极限偏差分为 1 级和 2级 , R = 3. 3 5. 5 mm 轮槽 的 1 级 极限 偏差 为 0 + 0. 1 mm , 2级极限偏差为 0 + 0. 2 mm; R = 6. 0 15. 0 mm 轮槽的 1 级极限偏差 0 + 0. 2 mm; R =6. 0 8. 2 mm 轮槽的 2 级极限偏差 0 + 0. 3 mm ,R = 9. 015 mm 轮槽的极限偏差 00. 4 mm。2 滑轮轮槽半径测量2. 1 钢丝绳和轮槽的常规测量 对于钢丝绳经销商或者钢丝绳使用者来说 ,利用适当的工具测量 ,参照标准对比 ,往往并不容易做 到 。首先是安全责任心问题 ,其次限于专业测量轮钢丝绳 公称 直径轮槽半径钢丝绳 公称 直径轮槽半径钢丝绳 绳槽半径 公称直径最大 最小最大 最小最大 最小6. 5 3. 51 3. 258. 0 4. 37 4. 069. 5 5. 23 4. 8811. 0 6. 12 5. 6913. 0 6. 99 6. 5014. 5 7. 85 7. 3216. 0 8. 74 8. 1319. 0 10. 49 9. 7522. 0 12. 22 11. 3826. 0 13. 97 13. 0329. 0 15. 72 14. 6632. 0 17. 48 16. 2835. 0 19. 20 17. 9138. 0 20. 96 19. 5342. 0 22. 71 21. 1645. 0 24. 46 22. 7848. 0 26. 19 24. 4152. 0 27. 94 26. 0454. 0 29. 69 27. 6658. 0 31. 45 29. 2960. 0 33. 17 30. 9164. 0 34. 93 32. 5467. 0 36. 68 34. 1671. 0 38. 43 35. 7974. 0 40. 16 37. 4177. 0 41. 91 39. 0480. 0 43. 66 40. 6983. 0 45. 42 42. 3286. 0 47. 14 43. 9490. 0 48. 89 45. 5796. 0 52. 40 48. 82103. 0 55. 88 52. 07109. 0 59. 39 55. 32115. 0 62. 87 58. 57122. 0 66. 37 61. 82128. 0 69. 85 65. 10135. 0 73. 36 68. 35141. 0 76. 84 71. 60148. 0 80. 34 74. 85154. 0 83. 82 78. 1130金属制品第 34卷表 2 JB / T 9005. 1 对滑轮的技术要求mm基 本尺 寸参考 尺寸钢丝绳直径轮槽半径 RHB 1E1CR1R2R3R4MNS56 67 78 89 910 1011 1112 1213 1314 1415 15163. 312. 522150. 5751. 52. 04063. 81715. 0260. 5862. 02. 55074. 3185. 02117. 53. 21. 01082. 02. 56085. 5226. 020. 036251. 012102. 53. 080106. 57. 07. 58. 29. 022. 540281. 013112. 53. 0801025. 045311. 015123. 04. 01001127. 550351. 516133. 04. 010012 16171718 1819 1920 2021 2122 2223 2324 2425 2526 26289. 530. 053381. 518153. 05. 01201210. 010. 532. 556411. 518153. 05. 01201211. 035. 060441. 520163. 05. 01401411. 535. 012. 035. 045631. 520163. 05. 0142. 01412. 535. 04613. 037. 567481. 520164. 06. 0162. 51613. 551711. 522184. 06. 0163. 01614. 040. 05215. 075531. 525204. 06. 0163. 018槽半径用的测量工具 。需要指出的是 ,对于钢丝绳直径 ,钢丝绳厂方会在质保书中给予标注 ,求购方或 者使用方也有权向厂方索要 ,或者可以利用宽口钳 游标卡尺 ,对钢丝绳直径进行实际测量 ,做到心中有 底 。而对于轮槽半径的测量 ,则要使用专业的仪器 ,这种专业仪器市场上难找 ,价格又贵 。2. 2 R 规测量为了方便测出轮槽半径 ,使用机床上使用的 R规测量快捷实用 。 R 规外形如图 1所示 。 找出与钢丝绳的绳径相对应的 R 规 ( R 规上会明确标注出 R 值大小 ) ,将 R 规插入轮槽中 ,其 R 规 与轮槽的接触状态如图 2 所示 。当出现如图 2 a 所 示的接触状态时 ,测量面已不能完全与滑轮轮槽面 相接触 ,滑轮轮槽与 R 规的圆弧中出现间隙 , 说明 轮槽半径由于磨损已变小 ,此时需要检修轮槽或者图 1R 规结构形貌更换滑轮 ,或者在保证安全的前提下选用绳径与此时滑轮相适应的钢丝绳 ;否则 ,换上与前期适用同种 绳径的新绳将会在短时间内出现断丝 、断股 、起泡 、 起灯笼等系列质量缺陷 。图 2 b R 规与滑轮轮槽面相切 ,滑轮轮槽与 R 规 的圆弧中没有间隙 ,则说明 R 规相对应的钢丝绳可(下转第 34页 )以放心使用 。金属制品第 34卷34( 3 )焊机小车电缆应悬挂 , 使小车在行走时速度均匀 。焊丝与导电嘴的间隙合适且导电良好 (在 导电嘴增加一个紧顶螺栓 ,如图 3所示 ,以防止导电嘴长时间使用间隙过大 ,导电不好 ) ,避免速度不均 匀出现焊接缺陷 。产生裂纹 ,从而达到 级焊缝的标准 。3. 2. 2 焊接构件 、焊接设备的控制措施 焊接构件与焊接设备 ,两者都处于理想状态时才能消除未焊透 、未熔合的隐患 。而焊接构件和焊 接设备状态又由许多因素综合组成 ,每个因素控制 调整不好 ,都将影响焊接质量 。如焊接小车的轨道 不直 ,轨道宽度不够 ,小车行走时发生摆动 ; 焊胎与 焊丝的角度不正确 ;腹板尺寸控制不好 ,腹板坡口及钝边有误差等都会引起焊丝未扎到焊缝的根部而在 腹板或翼缘板上引弧 ,从而发生焊接缺陷 。3. 2. 2. 1 构件控制措施( 1 )腹板 、隔板尺寸公差在 0. 5 mm 内 , 腹板 的坡口 、隔板的四周边在刨边机上进行刨边处理 ,从而控制箱形梁断面尺寸及焊接坡口尺寸 ,保证焊接 质量 。( 2 )严格控制腹板及翼缘板的平面度 , 根据材 料到货的情况 ,必要时在平板机整平 。( 3 )采用多头火焰切割机下料 , 减少钢板因受热不均出现旁弯 。( 4 )箱形梁组对时 ,腹板与翼缘板顶紧组对 ,严 格控制 4条主焊缝的直线度 、平行度以控制焊缝的 收缩一致 ,从而保证箱形梁的外形尺寸 。( 5 )箱形梁采用先组装成整体后焊接 , 以增加刚度 ,抵抗焊接变形 。3. 2. 2. 2 焊接设备控制措施( 1 )将埋弧自动焊机轨道的不直度调整到尽可 能小 ,轨道采用 50 50 角钢制作 , 防止焊机行走 时滚轮在轨道上窜动 。( 2 ) 增设焊缝指针 (在焊机导电嘴安装一个指 针 ,指针座由绝缘材料制成 ) ,操作者随时观察焊丝 与焊缝对正与否 。图 3 导电嘴与焊丝配合简图( 4 ) 焊胎的制作要保证焊接时焊丝垂直焊道中 心 ,并使其平稳 (因箱形梁质量 、体积都很大 ) ,避免在摆放时移动或局部下沉 ,造成构件的焊道不平 ,引发自动焊的熔池铁水顺势流动使内部产生缺陷 ,并 引发焊缝边缘不整齐 (现场露天施工更易发生 ) 。( 5 ) 调整焊接轨道与构件的焊道平行 。4 结语焊接箱形梁是钢结构制造中最常见的结构形 式 。虽然外形简单 , 但因其形状“方正 ”, 所以对焊 接后的变形控制要求严格 ,对发生变形的产生因素及变形后的修复要有相应措施 。笔者介绍的一些措 施 、方法是六冶多年来从事钢结构制造的经验积累 , 在实践中取得了较好的效果 ,对其他钢结构施工也 具有一定的借鉴作用 。(收稿日期 : 2008 - 04 - 24 )作者简介陈蕊军1964年生 ,助理工程师 ,中国有色第六冶金建设公 司六冶金属结构厂技术监督科科长 。(上接第 30 页 )3 其他影响因素影响钢丝绳使用寿命的因素