浅析港口门机钢丝绳磨损原因及其改进措施

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1、浅析港口门机钢丝绳磨损原因及其改进措施深圳赤湾港航股份有限公司广东深圳518000【摘要】钢丝绳是机械中重要的承载构件，在港口起重机械中得到广泛的应用，其安全使用关系到工作人员的生命财产安全。木文以某港口门机钢丝绳为例，对其磨损的原因进行了分析，并结合分析结果，提出了提升钢丝绳使用寿命的改进措施。【关键词】钢丝绳；磨损；改进措施0引言随着我国国民经济的快速发展，各地之间的经济贸易日益增加，港口作为重要的运输枢纽，也得到了迅猛的发展。在港口中，钢丝绳作为一种柔性传力构件，是港口门机的重要构件之一，若钢丝绳因维护、保养和使用不当，造成钢丝绳的磨损，则很可能

2、导致安全事故的发生，造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，分析港U门机钢丝绳磨损的原因，对其改进措施展开探讨具有重要的实际意义。1港口门机钢丝绳的使用及维护1.1钢丝绳的使用状况在门机的使用过程中，钢丝绳比较容易损坏，其更换频率较高。在对门机钢丝绳使用情况调研中可以发现，导致钢丝绳更换的原因主要是磨损和断丝,且钢丝绳损伤部位的出现也有一定的规律性和时间性。1.2钢丝绳的维护成木以某港口2008年4月投入使用的MQ4035门机为例，该门机使用的钢丝绳型号为34NAT6×25Fi+Fc—1670SZ/ZS,长度为123m。该设备以抓斗作业形式为主

3、，满负荷运行，使用中钢丝绳的更换频率比较高。根据统计，开闭钢丝绳平均70d左右更换一次，支持钢丝绳平均100d更换一次，全年按正常作业约更换18根，维护成木约17万。2门机钢丝绳的磨损原因分析以该港U门机的钢丝绳使用情况为例，门机工作幅度为10〜35m，但在作业过程中，工作幅度主要集中在14〜20m之间，且轨上、轨下的运作高度一般在14m以内，钢丝绳达到报废标准最早主要出现钢丝绳前段的14m区域内。达到报废标准主要有以下原因：(1)在14〜20m范围内，钢丝绳与象鼻梁头部改向滑轮的包角为153.8°〜167.6°(如图1所示)，在这个幅

4、度内，钢丝绳与滑轮底槽接触的弧面较短，滑轮无法给钢丝绳提供足够的支承面，引起局部松力不断增大，使钢丝绳产生挤压变形而过早的磨损或断丝。(2)在抓斗作业过程中，在瞬间的闭斗提升过程吋，容易出现抓斗重心使得钢丝绳中心不在同一直线上。而司机惯快速将抓斗闭合提升，使得在操作过程中，钢丝绳产生一定的货物偏摆角度，从而导致一是钢丝绳直接与船板摩擦；二是钢丝绳与象鼻梁头部滑轮侧壁摩擦且挤压。以上两种情况也是导致钢丝绳产生磨损和断丝的重要原因。在门机的使用中,钢丝绳损伤最严重的区域首先出现在前段14m以内，其余段的钢丝绳也会出现不同程度的损伤，主要出现在起升卷简缠绕处

5、、改向滑轮进出入段以及钢丝绳托辊进出入段，如图2所示。在起升卷筒缠绕收放和改向滑轮经过的钢丝绳存在一定程度的磨损，主要是因为钢丝绳在这些部位都发生了不同程度的弯曲，存在一定的弯曲半径，钢丝绳受载过程中，内外钢丝绳的弯曲半径不同，在相Ml受力情况下，内外层钢丝绳局部变形量不同，从而使得相邻钢丝之间存在接触应力，导致局部产生不冋程度的凹陷压痕。在起升作业中，钢丝绳频繁经受拉伸弯曲，使得凹陷压痕处产生应力汇聚，当应力超过屈服极限吋即发生断丝，从而在钢丝绳内部发生磨损。此外钢丝绳在收放过程中，与起升卷简绳槽侧壁、压绳器压轮侧壁以及改向滑轮绳槽侧壁都会发生一定程

6、度的磨损。当在起升过程中，钢丝绳无数次在卷筒上绕出、绕入，并往返于多个滑轮,使磨损后的表层钢丝容易产生疲劳，导致其韧性下降，最终发生断丝。在钢丝绳托辊处受到损伤的钢丝绳，主要是由于钢丝绳自身重力的影响,使得钢丝绳在作业过程中与托辊容易产生不必要的滚动摩擦，导致钢丝绳表面产生一定程度的磨损。除此以外，恶劣的工作环境以及不恰当的润滑方式，对钢丝绳的使用寿命也会产生一定的影响，这些外界因素和人为因素也是不可忽略的诱因之一，在一定程度上也会降低钢丝绳的使用寿命。3提高钢丝绳可用寿命的改进措施门机使用过程出现损伤的位置主要和经常使用的起升高度范围有关，为了提高钢

7、丝绳的使用寿命，降低企业更换整根钢丝绳的周期，0前采用最多的设计形式为:根据轨上、轨下的起升高度，在起升卷简上除了原冇的钢丝绳工作区域外，另行拓展一个钢丝绳存储区，如图3所示，储存区中能储存头部起升部分易损伤的钢丝绳长度。当头部常用工作区域的钢丝绳达到报废标准时，不需要更换整根钢丝绳，只需将达到报废标准的头部钢丝绳切除，然后将存储区的钢丝绳放出，进行一次补偿即可继续使用。当一次补偿后，头部钢丝绳再次达到报废标准吋，整根钢丝绳也基本没有使用价值了，此时的钢丝绳利用率达到了最大化。在起升卷筒上设有一定长度的钢丝绳储存圈，可以一定程度的延长单根钢丝绳的使用寿

8、命，当将头部常用钢丝绳第一次使用段达到报废标准时，可利用储存区的钢丝绳进行冇效补给。此时在起升