现阶段,越来越多的桥式起重机配备进口钢丝绳或合资高端钢丝绳,欧美品牌钢丝绳和韩国品牌钢丝绳所推荐的结构是有较大差异的,欧美品牌如迪帕/卡萨/威路配/布顿/维尔卡以8*K26WS-EPIWRC为主,而韩国品牌如韩国荣兴/韩国DSR则以6*K36WS-IWRC为主,毫无疑问,8股钢丝绳相比6股钢丝绳更先进,破断拉力更高,但是6股钢丝绳价格则更低,至于选用何种钢丝绳则取决于设备制造厂家实际要求,根据我这些年的钢绳从业经验,我还是建议客户优先选择8股钢丝绳,下面就相关事宜我做简单陈述和说明。
一:推荐钢绳型号:
8股面接触钢绳(8*K26WS-EPIWRC)
二:产品特点:
1、异型股钢绳
相比线接触钢绳,异型股钢绳增大钢丝之间的面型接触面积,钢丝的受力分配更均匀,较少了钢丝之间的磨损。具有更好的闭合性,抗侧向载荷的空间稳定性更好,从而钢丝绳抗弯曲疲劳性更好。能更好的承受复合压力,在钢丝绳直径相同情况下,增加绳股数量则增大了金属截面积,从而达到更大的实际破断拉力。在工作负载相同的情况下,更大的实际破断拉力意味着拉力强度的减小,减少拉力强度,使用寿命增加。
2、8股钢绳
相比6股钢绳,8股钢绳破断拉力更高,和绳槽接触面更大,减少对滑轮和卷筒的压力接触
3、钢芯涂塑(简写为 “EPIWRC”)
塑料层会为外层钢股形成一个模压缓冲层,起到内外股之间的保护垫的作用,避免外层钢股和钢芯直接接触,能极大改善钢丝绳的结构稳定性,大大降低或消除倾角引起的鸟笼现象,降低钢丝绳工作时的噪音水平,防止内部钢丝断裂,阻挡水及腐蚀性物质的渗入,在钢丝绳安装过程中保持结构的稳定性,并能是钢芯润滑油密封防止钢芯被腐蚀,能极大提高钢丝绳的使用寿命。
4、润滑方式
特别指出,我推荐的所有钢绳均为股涂油,一般国产钢绳均为绳涂油即整绳生产出来后进行涂油,钢绳外表油非常厚,使用过程中容易滴落,而且钢绳内部没有得到充分润滑,影响试用寿命。而股涂油则是生产过程中高温加热专用油脂进行喷涂,而且我推荐钢绳所采用润滑脂都为世界顶级品牌(德国尼罗斯登、福斯等),相比国内厂家的钢绳润滑脂有着很多优势:优秀的渗透力和防腐性能、高温条件下的高稳定性防止油脂稀释滴落、防滑、半干状态的薄油层、减少油脂飞溅、降低润滑油结构风险和粘附摩擦性颗粒产生、极难溶于水。能够保证钢丝绳在使用过程中润滑油不低落,同时还能最大程度提升钢绳的使用寿命。
下图是英国BRIDON方面做过的钢丝绳疲劳结果(从此图中可以看出,使用专业润滑油的钢绳寿命相比使用一般润滑油和不使用润滑油的钢绳寿命要长很多)
三:钢绳参数对照表
说明:虽然国外品牌喜欢自己设个代号来命名钢丝绳,但如下几个型号和直径的钢绳钢绳规格差异很小,都可参考8*K26WS-IWRC。对比如下表格可以发现,不同品牌同规格同强度钢丝绳的破断拉力相差不大。
四:设计选型建议:
1、滑轮和卷筒的直径
用于滑轮和卷筒上的钢丝绳的使用寿命本质上依赖于绳槽尺寸的正确与否以及通常被称为曲率半径的钢丝绳直径和卷筒直径之间比率的正确选择。
以下是我们相信能延长钢丝绳使用寿命的曲率半径。
运行的卷筒和滑轮
D/d≥25D/ø≥300
动滑轮
D/d≥20D/ø≥250
D= 卷筒或滑轮底部的直径(毫米) d= 钢丝绳的公称直径(毫米)
ø= 钢丝绳外部钢丝的直径(毫米)
2、卷筒的绳槽的尺寸
在尽可能的情况下,卷筒须带绳槽并且与制图中的尺寸一致。
当钢丝绳在卷筒上缠绕了几层之后,在缠绕交叉点和互相接触的地方会受到集中的压力和摩擦。在交叉点上受到的压力甚至会更大。为了减少磨损,延长钢丝绳的使用寿命,我们建议当钢丝绳使用了一段时间后,切掉固定在卷筒上的那一段这样,使用比较频繁的钢丝绳部分改变了其位置,而状况良好的部分则取代了它们原先的位置,这种切割操作应该在重载提升系统中周期性地进行,而不用等到钢丝绳完全损坏的重载提升系统,在此种情况下,必须选择那种能够支撑螺旋之间相互压力和摩擦的钢丝绳,因此应该选择带钢芯的,多股式的,表面圆滑的钢丝绳(异型股钢丝绳)。
3、单层缠绕卷筒的标准
d= 钢丝绳的直径 p= 绳槽中心距
p= 1.15×d 直径最大为 10 毫米的钢丝绳 p= 1.12×d 直径最大为 20 毫米的钢丝绳 p= 1.11×d 直径超过 20 毫米的钢丝绳
h= 0.4×d r= 0.55×d
4、多层缠绕的卷筒
多层缠绕要求在拉紧状态下缠绕钢丝绳。螺旋的程度必须略微大于钢丝绳的直径公差,缠绕时的拉力必须相当于钢丝绳最小破断拉力的 2%,钢丝绳和轮缘之间的角度必须在 0.250和1.750之间。
5、选择缠绕的方向
必须均匀的将钢丝绳缠绕在卷筒上。第一层钢丝绳的缠绕要紧密,没有重叠,没有交叉以避免之后的钢丝绳之间的相互挤压,这一点非常重要。
钢丝绳的缠绕的方向和卷筒的旋转方向如下图所示:
对于右旋的钢丝绳用右手确认
对于左旋的钢丝绳用左手确认
6、绳槽的形状和直径
绳槽的正确尺寸对于钢丝绳的使用寿命至关重要。绳槽必须大于钢丝绳的公称直径,底部必须光滑,呈圆形,没有凹凸,并且两边要有完整匀称的侧边。绳槽不必考虑减小钢丝绳的侧向受压,它的直径必须始终比钢丝绳的直径大。正确的绳槽尺寸必须按如下计算(钢丝绳直径用 d 表示,尺寸误差 0-4%):
新绳槽的最小直径 ømin=1.05d
新绳槽的最大直径 ømax=1.10d
新绳槽的建议直径 ø=1.08d
绳槽的侧边开角应该在 30°和 60°之间,比倾角的值要大。
d= 钢丝绳直径
g= 绳槽直径=1.08d h= 1.75d
hmin.= 1.41d
α= 45°∼ 60°
下面的图表给出了钢丝绳和绳槽的合适搭配。
与窄绳槽的塔配(左),这会影响钢丝绳和滑轮的使用寿命。钢丝绳和滑轮之间的挤压会改变其安全性能和使用功能。
正确的搭配(中)。
与宽绳槽的塔配(右),这样会产生一个与绳槽超出尺寸成正比的接触压力增值。
6、钢丝绳在滑轮和卷筒上受到的压力
钢丝绳在绳槽上受到的特殊的压力综合了钢丝绳受到的力,钢丝绳的直径和滑轮直径的综合影响。
通常,这种压力可以用以下的公式计算。
P=(T1+T2)/D·d
P= 具体的压力(kgf/cm2)
T1 和 T2= 钢丝绳压力 (daN) D= 滑轮的直径(cm) d= 钢丝绳的直径(cm)
五:钢丝绳的维护和保养
1、钢丝绳的切割:在许多情况下,用户必须对钢丝绳进行切割。手动切割机可以切割直径达 8 毫米的钢丝绳。机械或液压切割机则用于切割更大直径的钢丝绳。使用高速的圆盘式切割机来切割钢丝绳是最好的办法,除非钢丝绳将要报废,否则电焊、气割装置是不予推荐的。切割大意可能会导致钢丝绳内部张力的失衡,这一点在切割生产规格中没有经过预整形的非旋转性钢丝绳时尤其重要。特别要注意的是:必须严格地把钢丝绳切割的两端绑住以防止钢股松散,做好切割点的记号之后,把用来缠扎的铁丝的末尾沿着钢丝绳的轴线放好,这时应该留出足够的长度来保证缠绕完成后两根铁丝的端点可以缠绕在一起。
2、钢丝绳的安装
钢丝绳的最佳安装方法因起重机不同而不同。安装钢丝绳的时候,必须加倍小心以确定钢丝绳在不产生扭矩的情况下从绳轴或绳盘上取下,并且没有受到任何外部损坏。此点也适用于将钢丝绳穿入滑轮系统的操作。如果不在张力下,钢丝绳与设备的任何部位磨擦,接触部分应合适地加以保护。
建议在安装时先弃掉旧的钢丝绳后再装新绳子。如果用旧绳牵引新绳,请不要直接把新、旧钢丝绳绳头直接焊接或绑在一起连接起来,而是通过麻绳或中国爪之间用细钢丝绳连接后牵引。另一种是用细一点的绳子将新绳子正确的拉入系统,这种方法通常用在新设备上。
还有安装时要注意施加一定的负荷,为了达到钢丝绳在多层缠绕的卷筒上理想的缠绕状态,尤其是应用于 Lebus 卷筒上的情况下,在安装过程中对钢丝绳施加拉力载荷是十分重要的。如果第一层没有拉紧,那么卷筒就会太松散,结果是最外层的钢丝绳在重荷下可能会楔入底层,这将严重地损坏钢丝绳。解开的钢丝绳甚至有可能被夹住,以致在钢丝绳打开缠绕的过程中,卷筒的方向会突然反转,结果可能造成拉力突然提高并导致卷筒向下运转。钢丝绳受到的拉力载荷应该在其最小破断拉力的 1%到 2%的范围内变化。在许多情况下,为了打开钢丝绳并在外力的帮助下重新缠绕钢丝绳,我们需要相当正规地缠绕钢丝绳。通过紧靠着绳轴边缘的制动盘或者与绳轴连在一起的简单刹车盘可以获得足够的拉力载荷。
3、 钢丝绳的连接与固定
绳卡连接
a.连接强度不小于钢丝绳破断拉力的 85%。
b.绳卡数量根据钢丝绳直径满足要求。
绳卡压板应在钢丝绳长头一边;绳卡间距不应小于钢丝绳直径的 6 倍。
此图第一种方式是对的,其它均错
4、 初次运行
钢丝绳的“试运行”
钢丝绳安装完毕之后,并在其即将投入使用之前,应该在低负荷下进行几次正规的操作运行。新的钢丝绳应该经过“试运行”,以便其各个部件可以调整到实际的运行状态中。然后实际中人们采用了太多与此建议相反的做法:通常钢丝绳被安装后,超过系统安全工作载荷的超载测试就进行了。
应先进行几次相当于正常承重的 10%的吊装作业,以便稳定钢丝绳。
试运行中避免两钢丝绳的交叉、叠压受力,防止打结、扭曲、过度弯曲和划磨。
5、钢丝绳的维护
必须要对钢丝绳进行定期维护,维护的种类取决于提升设备、设备的使用情况、已经选用的钢丝绳结构。定期维护可以大大提高钢丝绳的使用寿命。
重新润滑钢丝绳
钢丝绳在生产过程中经过了完全润滑。这种完全润滑给钢丝绳提供了足够的抗腐蚀保护,减少了钢丝绳各组件之间的摩擦,以及钢丝绳和滑轮或卷筒之间的摩擦。然而,上述的润滑作用只能持续有限的时间,所以必须要对钢丝绳进行定期的重新润滑。重新润滑有几种方法,目前最常见的是刷涂和使用加油枪。
如果只需要很少的润滑油,那么可以采用喷油的方法,只有使用加油枪进行高压润滑,才能使润滑剂最大化的渗透进钢丝绳的间隙中,高压润滑的时候,配有橡胶密封的加油机套筒环绕钢丝绳夹住,并用螺丝拧紧。钢丝绳穿过加油机,润滑剂就被压进套筒,这时压力可达 30 帕耳。非常重要的是,从钢丝绳一开始使用,就应该用各种不同的方法定期进行重新润滑,而不应该只在第一次发现钢丝绳有损坏后才进行。
清洗钢丝绳
DIN 15 020 建议:“应该不时地清洗脏的钢丝绳外部”。对于在具有较强腐蚀性或化学物质环境下使用的钢丝绳尤其应该进行定期清洗。
切除断丝
如果在检查中发现了断丝,这种断丝可能会在穿过滑轮时损坏邻近的钢丝,那么必须切除这些断丝。无论如何,决不能用镊子修剪断丝。去除断丝的最好方法是前后弯曲钢丝直至它们在两股的间隙中深度断裂。对于较粗的钢丝,应该使用工具在钢丝绳的表面前后弯曲钢丝直至其断裂。
6、钢丝绳的检查
a、当钢丝绳直径相对于公称直径减小7%或更多时,即使未发现断丝,该钢丝绳也应报废。正确的测量直径方法如下面第一图所示,建议测量钢丝绳直径时多取几个点计算平均值。
b、要定期检查滑轮,若滑轮有损伤对钢丝绳的影响是非常大的
说明:我司有专业的绳槽检测探尺,若有需要可以向我咨询。
c、断丝检查
六、钢丝绳典型损坏情况
很过时候钢绳的损坏并不是钢绳本身的原因,下面我发几种钢丝绳损坏示意图及对照原因,供您分析钢丝绳损坏原因
由于钢丝绳负载时在有利刃的凸出物上移动而造成的机械损坏
由于支撑结构的磨损而造成的钢丝绳局部磨损。钢丝绳在卷筒和起重机臂端滑轮之间摆动而造成。
由于在过大的绳槽中或在过小的支撑滚筒上工作而造成的窄道磨损,产生疲劳破裂
两根平行的断丝轨道是由于在滑轮中弯曲通过较小的绳槽而造成的
由于高度受压而引起的严重磨损
在多层缠绕中由于摩擦或者层与层之间相互交叉而产生的对于同向捻的严重磨损
由于钢丝绳浸在具有化学成分的水中而造成的严重腐蚀
典型的由弯曲疲劳造成的钢丝破裂
由于钢芯不能再起到支持作用而引起的钢股或者绳芯表面的钢丝破裂,与表面断裂明显不同
由于突然坠落或者其他震动载荷原因产生的扭力不均衡,从而导致股芯突出
由于高度受压而造成的独立钢芯断裂。注意外股钢丝翘起的现象
由于钢丝绳之前部分出现扭结现象而引起局部磨损和变形的典型案例
以上是关于钢丝绳的一些说明,不足之处还望各位提出,我根据各位意见再加以补充,谢谢!