起重机用钢丝绳如何减少磨损

钢丝绳是机械中常用的柔性传力构件，就起重机上使用的钢丝绳而言，规格品种多、使用比较复杂，其强度、挠性以及耐磨性要求较高，随着钢丝绳长时间使用经常出现损伤或破断等现象，近年来由此引发的特、重大起重机械事故时有发生。下面，笔者根据近几年的实践经验浅述起重机用钢丝绳的几种损伤及其防治方法。
　　 一、磨损
　　 磨损是钢丝绳最常见的损伤现象，一般分为外部磨损、变形磨损和内部磨损3种情况。
　　 1、外部磨损润滑
　　 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外部磨损后绳径将变细、外周表面的细钢丝被磨平，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。单周磨损较全周磨损更严重，应尽可能地使单周磨损改为全周均匀磨损，在钢丝绳的全长范围内尽量做到均匀磨损。如在使用中期换头可延长钢丝绳使用寿命30%～40%。
　　 2、变形磨损
　　 由于振动、碰撞而造成的钢丝绳表面撞损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、起升钢丝绳相互打缠或者由于滑轮与卷筒中心偏斜而产生的咬绳现象，都会使钢丝绳产生变形磨损。
　　 3、内部磨损
　　 在使用过程中，由于钢丝绳的弯曲使内部各根细钢丝相互作用产生滑移，股与股之间接触应力增大，相邻股间的钢丝产生局部压痕深凹，当反复循环拉伸弯曲时在深凹处则产生应力集中而折断，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，在张力相同情况下由于受压面积不同，单位面积承受的压力也不同。从表面受压磨损来看，钢丝绳采用线接触比采用点接触较为有利，采用面接触比采用线接触更有利，因此选择线接触或者面接触类型的钢丝绳是减少内部磨损的有效途径。此外钢丝绳的弯曲程度、运动速度对其内部磨损均有影响。
　　 二、疲劳
　　 钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起的疲劳。
　　 1、弯曲疲劳润滑
　　 钢丝绳无数次地弯曲、重复绕过滑轮或卷筒时，使钢丝产生疲劳、韧性下降，最终导致断丝。疲劳断丝一般出现在股的弯曲程度最厉害一侧的外层钢丝上，通常情况下疲劳断丝的出现意味着钢丝绳已经接近使用后期。
　　 拉伸、扭曲和振动引起的疲劳
　　 起重机捆扎钢丝绳在起动和制动的始末、承受载荷的前后，其变化的拉伸应力会引起金属疲劳，此外钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。疲劳损伤的原理是在变应力的作用下细钢丝表面由于各种滑移形成初始裂纹，裂纹尖端在切应力的作用下反复产生塑性变形并扩展直至断裂。疲劳引起的断丝断口一般平齐，多半出现在表层钢丝上，很有规律。
　　 防止疲劳损伤的主要途径：一是在条件许可的情况下尽可能使卷筒和滑轮的直径加大；二是在安排滑轮布局时尽量避免使钢丝绳反向弯曲，试验表明反向弯曲的破坏约为同向弯曲的2倍；三是尽可能选择结构好的钢丝绳，如WS、TX型等线接触钢丝绳。
　　 三、锈蚀
　　 钢丝绳一般露天使用，日晒雨淋受到腐蚀，尤其在有害气体与恶劣环境下使用损伤就更严重。因受损的钢丝绳的表面存在氧亲和性的差异，形成了大量的小电池，从而产生很多圆形腐蚀坑并逐步加深，这些坑就成了应力集中点、疲劳裂纹的源泉。与此同时腐蚀使钢丝绳的截面积减小，弹性和承受冲击的能力降低。
　　 防止钢丝绳锈蚀损伤的方法有两种，一是勤涂油；二是对使用环境恶劣、相对运动较少的钢丝绳可选择镀锌、镀铝等特种钢丝绳，因为其表面在大气中会形成氢氧化锌和氢氧化铝薄膜，从而有效地防止腐蚀。
　　 四、变形
　　 很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤却没有引起足够重现而酿成大祸。变形的主要原因有以下几种。
　　 1、外伤
　　 操作中钢丝绳与其它设备不正常的接触而造成外伤。最明显的外伤是钢丝绳在滑轮里滑槽、在卷筒上跳出挡板，结果致使几十米乃至数百米的钢丝绳因为局部轧坏而报废。防止外伤的关键在于完善起重机设备，滑轮应设置可靠的防滑槽挡圈，挡圈与滑轮外圈的间隙不大于钢丝绳直径的1/5，卷筒上的钢丝绳不能松弛太多，以防绳圈跳出挡板在缠紧时被轧坏。
　　 2、压溃
　　 钢丝绳在卷筒上卷乱后相互倾轧，易产生压溃现象，操作时发出轧吱轧吱的声响，并在局部迅速出现断丝与压扁的痕迹。防止措施是应按设计规范选择滑轮与卷筒的偏角，必要时在起升机构中设置排绳器或压绳装置。
　　 3、扭结
　　 钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫扭结，扭曲的方向与钢丝绳旋向一致的称为正扭结，反之称为负扭结。普通钢丝绳带有自转性，如果绳股端部不加捆扎便施加张力，则绳股会向倒捻方向旋转，这是造成扭结的内在因素。
　　 防止扭结可采取以下措施：一是在重要的起重设备上选用不旋转钢丝绳；二是在钢丝绳的自由端设置转子；三是发现扭结迹象立即停止操作，并释放还原。
　　 五、咬绳
　　 钢丝绳咬绳现象一般发生在多层卷绕的起重机卷筒上，有槽双层卷绕的起重卷筒更甚。多层卷绕卷筒要彻底消除咬绳现象有困难，但能采取一些措施减少其不良影响，如正确选择钢丝绳在卷绕过程中的轴向位移方向对第二层钢丝绳是否产生咬绳关系极大。根据卷筒上前若干圈钢丝绳不经常使用但又不能缺少的特点，可将这若干圈钢丝绳绕存在卷筒的一侧，而把工作频繁的重载受力区段单层卷绕，这样极大地改善了钢丝绳的接触状况，也消除了咬绳现象。
　　 对多层卷绕的钢丝绳也可采取定期截头的方法，即先把新的钢丝绳有意识地放长2～3圈，以后根据情况定期地从绳端截去半圈，以避免钢丝绳在节点处损伤过快。另外根据整根钢丝绳在卷筒上的受载情况采用变截面卷筒，可延长钢丝绳的使用寿命4～5倍。
　　 六、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。因过载而破断钢丝绳的断口呈松散状，6股钢丝绳的断口位置大多数不在一起，绳芯外露，这是钢丝绳因过载而断裂的特征。过载的钢丝绳即使不发生断裂事故也会大大缩短使用寿命。
　　 为了防止钢丝绳过载应采取以下措施：①正确选用安全系数，力求减少静载荷以外的其它载荷对钢丝绳的影响，如通过加大滑轮和卷筒直径来减小弯曲载荷，通过提高司机的操作水平、改进起重机性能减少动载荷，调整滑轮槽的形状及补充润滑油来减少摩擦阻力等；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，以预报过载现象。
　　 除了上述6种基本损伤类型外，高温辐射，钢丝绳的性能指标、直径大小和捻绕形式等都会影响其寿命。总的来看，钢丝绳的损伤有规律，关键在于如何去研究这些规律，从而找出更有效的防治措施，尽量延长钢丝绳的使用寿命。

工程技术知识：起重机钢丝绳什么情况下应报废

当钢丝绳符合下列条件之一时就应报废：
①钢丝绳在一个捻节距内断丝数超过总丝数的10%；
②外层钢丝磨损量超过原直径的40％，当不足时可以按拆减后的断丝数报废；
③吊运炽热金属或危险品的钢丝绳的断丝数达到一般起重设备钢丝绳的报废断丝数的一半，其中包括钢丝表面腐蚀进行折减；
④钢丝绳直径减小达7%；
⑤钢丝绳整股断裂或麻芯外露、局部外层钢丝伸出呈笼形状态以及打死结等现象。

塔吊钢丝绳报废的三大特点：

　　1. 钢丝绳如果报废的话那么钢丝绳6×19―d（d钢丝绳直径）在6d长度内断丝数量超过5根，在30d长度内断丝数量超过10根。
　　2.钢丝绳报废会失去正常的形状，产生畸形，如波浪、笼状畸变、绳股挤出、钢丝挤出、绳径局部变大、扭结、绳径局部变小、部分被压扁、弯折。
　　3. 钢丝绳报废虽然没有断丝，但钢丝绳磨损达到其直径的40%，或钢丝绳相对于公称直径减小7%甚至更多时，或钢丝绳明显弯曲等。
　　以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。

起重机钢丝绳制作工艺你了解么？
　　对于单梁桥式起重机设备来说钢丝绳是一种不可或缺的零部件之一，主要是在起重设备中起到承重起升作用。钢丝绳的制作工艺水平高低将直接影响到后期使用过程中安全耐用等性能。
　　钢丝绳的制造最表面来看就是通过多根绳芯和钢丝绳进行捻制而成，采用的制作工艺主要有交互捻和同向捻两种。
　　同向捻，钢丝绕成股的方向和股捻成绳的方向相同。采用这种工艺制造的钢丝绳接触较好，具有光滑的表面，挠性好，在日常使用损耗程度也较小，因此决定了使用寿命较长。然而存在的缺点是：在使用过程中很容易松散以及容易扭曲等。所以这种工艺水平制造的钢丝绳不宜使用在自由悬吊的单梁桥式起重机中，在日常使用过程中都不作为起重绳用，而是作为牵引绳用。
　　交互捻，钢丝绕成股的方向和股捻成绳的方向相反称为交互捻。虽然这种工艺水平制造的钢丝绳没那么容易松散和扭转，但是僵性大造成使用寿命较短，然而在单梁桥式起重机上的应用还是较为广泛的

建筑施工工艺：选用起重机钢丝绳应符合哪些要求
选用钢丝绳应符合以下要求：
①一般选用交绕钢丝绳，使之起吊货物时不会扭转和松散，且必须有质量合格证。
②吊运炽热或熔化金属的钢丝绳应用石棉芯的耐高温钢丝绳。
③起升和变幅机构不得使用编结接长的钢丝绳。其它需要接长钢丝绳时，必须保证接头连结强度不小于钢丝绳破断拉力的90%，且不得过滑轮入卷筒。

起重机械钢丝绳的使用及其维护(一)(图)2012/02/21 18:37来源：第一工程机械网
将含碳量0.5%～0.8％的优质碳素钢丝经捻绕成绳股后，再将若干绳股围绕绳芯捻制即形成钢丝绳。钢丝绳抗拉强度高，且柔韧性、耐久性、抗磨损性、承载性、抗腐蚀性很强，广泛用于起重机械的起升、变幅、牵引等机构，还可用作桅杆起重机的张紧绳、缆索起重机的承载索以及捆绑物件的司索绳。
1.钢丝绳的选择
选择适宜的钢丝绳可减少使用中的危险因素，降低对人、机的危害，防止过早损坏。选择钢丝绳时，不仅应考虑其破断拉力、捻绕方向、绳股数量、绳芯结构、抗旋转性能和润滑性能等因素，还应考虑起重机械的实际工况。
比如用单绳或多绳提升自由悬挂负荷时，可选择抗旋转钢丝绳，如图1所示；而用于提升有导向装置的负荷时，可选择非抗旋转钢丝绳，如图2所示。

图1 抗旋转钢丝绳的选用

图2 非抗旋转钢丝绳的选用
为提高钢丝绳的使用寿命，应尽量选择线接触钢丝绳，不宜选择点接触钢丝绳。
不宜选择强度过高的钢丝绳，其强度一般不应超过2160 MPa。吊运熔化或炽热金属的工况，应选择石棉芯、耐高温钢丝绳。
2.钢丝绳的安装和使用
(1)正确安装
钢丝绳应在预紧状态下进行安装。卷筒上的每1层钢丝绳都应进行预紧安装，这样可以去除钢丝绳的弯曲刚度，提高载荷作用下钢丝绳结构稳定性。安装钢丝绳时，应在洁净的地方拖线，不应绕在其他物体上，要防止划、磨、碾压和过度弯曲。
卷绕钢丝绳时，应严格按有关安全操作规程作业。卷绕时若钢丝绳绕乱，应立即停止卷绕，否则将损坏钢丝绳，以致不能复原甚至报废。此时应拆开绳端进行调整，一次调整不好，应反复调整2～3次。调整时不得将手放在卷筒附近作业，以免造成人身伤害。卷绕时可用榔头适度敲打钢丝绳，使其整齐地排列在卷筒上。
在卷筒上安装钢丝绳时，绳端与卷筒绳槽应同高或低5 mm。若绳端高出卷筒绳槽，则第2层及以后各层的钢丝绳容易出现层次混乱现象，导致钢丝绳作业中滑动，引起钢丝绳振动甚至断线。
(2)合理使用
起升机构和变幅机构不得使用编结接长的钢丝绳。在接长钢丝绳时，必须保证接头连接强度不小于钢丝绳破断拉力的90％。起升高度较大的起重机，宜采用不旋转、无松散倾向的钢丝绳。采用其他钢丝绳时，应有防止钢丝绳和吊具旋转的装置或措施。当吊钩处于工作位置最低点时，钢丝绳在卷筒上缠绕圈数，除去固定绳尾的圈数，应多于3圈。
为了延长钢丝绳的使用寿命，应尽可能选用较大直径的卷筒和滑轮，一般可按以下公式计算：D≥35d（D为卷筒或滑轮直径，d为钢丝绳直径）；卷筒和滑轮的材料硬度也对钢丝绳寿命有一定影响，使用铸铁卷筒和滑轮比铸钢的要好；应当尽量减少钢丝绳的弯曲次数，即不要使钢丝绳通过太多的滑轮；钢丝绳在卷筒上，应能按顺序整齐排列；载荷由多根钢丝绳支承时，应设有使每根钢丝绳均衡受力的装置。
3.钢丝绳端部连接方法
钢丝绳在使用时需与其他承载零件连接，以传递载荷，为此需要将钢丝绳端部进行固定连接，其方法大致有以下几种：
(1)编结法
编结法是最常用的一种钢丝绳端部连接方法。这种方法利用心形套环先将钢丝绳末端折返回来，再将端部各股分别编结于钢丝绳各股中，每股穿插编结4～5次，最后用细钢丝扎紧。捆扎长度应为钢丝绳直径的20～25倍，且不应小于300 mm。
(2)楔形套筒法
楔形套筒法如图3所示，即钢丝绳端部用钢材制造的楔块和楔套连接。此种连接方法可保持钢丝绳80％破断拉力。

图3 钢丝绳端部楔套连接

(3)绳卡固定法
绳卡固定法即将钢丝绳端部套在心形套环上，用特制的钢丝绳卡头固定。用绳卡固定连接时，应满足表1中的数量要求，同时应保证连接强度不小于钢丝绳破断拉力的85％。绳卡压板应在钢丝绳工作段上，U形螺栓扣在钢丝绳靠近端部一侧，间距不小于钢丝绳直径的6倍。

(4)铝合金压头法
铝合金压头法如图4所示，钢丝绳端部用铝合金套压缩法连接时，先将钢丝绳端头拆散，各股留头错开，使各股留头长度不超过铝套长度；再切去绳芯，弯转180°后用钎子分别插入主索中；最后套入铝套，在气锤上压成椭圆形，用模具压制成型。此种连接方法加工工艺性好，质量小，安装方便，可保持钢丝绳90％破断拉力。

图4 钢丝绳端部铝合金套压缩法连接
(5)锉形套浇铸法
锉形套浇铸法如图5所示，使用锉形套浇铸法连接时，其连接强度可达到钢丝绳的破断拉力，即可保持钢丝绳100％破断拉力。

图5 钢丝绳端部挫形套浇灌法连接
(6)可拆卸接头连接法
可拆卸接头连接法如图6所示。钢丝绳端部用可拆卸式接头连接时，其接头连接处可自由转动，在使用中可解除钢丝绳部分旋转力。此种连接方法可保持钢丝绳90％破断拉力。

图6 钢丝绳端部可拆卸式接头
4.钢丝绳的维护保养
对钢丝绳进行维护保养的目的是延长其使用寿命，提高设备的安全性和经济效益。使用中的钢丝绳每月至少应润滑2次，润滑剂不宜采用润滑脂，应使用钢丝绳油，亦可用中等浓度的机油。润滑前，要先用钢丝刷子刷去钢丝绳上的污物，并用煤油清洗，然后用加热至80 ℃以上的润滑油进行浸润，使润滑油浸透到绳芯。润滑时应特别注意不要漏过不易看到和不易接近的部位，如平衡滑轮处的钢丝绳。
使用中的钢丝绳应每天进行检查，包括检查端部固定连接处、平衡滑轮处的运行状态，并做出安全性能判断。使用中的钢丝绳若开卷时，应防止打结或扭曲。
未使用的钢丝绳必须存放在干净、凉爽、干燥的室内，不能直接堆放在露天场地。

5.起吊绳和捆绑绳的安全要求
由于起吊和捆绑钢丝绳直接与吊运物件相接触，受力情况比较复杂，磨损特别严重，所以其安全系数要取得大一些（一般取10）。
在起重作业中，若只用1根钢丝绳起吊长形货物时，即使其直径选得很大，也往往因为起吊货物处于不稳定状态而产生安全隐患。因此除在吊运有固定钩扣的小型货物可使用1根起吊绳外，其余都应使用2根或2根以上起吊绳吊运货物，而且货物的质心最好在2根起吊绳中间。2根钢丝绳之间的夹角不同时，钢丝绳起吊总量也不同，其变化值见表2。

从表2中可以看出，2根钢丝绳之间的夹角越小，就越能充分利用钢丝绳的承载能力。但夹角增大也增大了起吊绳的垂直高度，给起吊工作带来不便，且货物不稳定；夹角越大，则钢丝绳张力也越大，还会给起吊工作带来安全隐患。因此用2根钢丝绳起吊时，其夹角一般选择在比较理想的60°～90°之间。
虽然2根或2根以上起吊绳能平稳吊运货物，但捆绑钢丝绳与铅垂线的夹角直接影响捆绑绳的张力，而且夹角越大张力也愈大。所以在捆绑绳不变时，其允许的起重能力，也随着夹角的增大而减小。
6.钢丝绳的检验
钢丝绳在使用中要进行各种检验，包括日常检查、定期检查和特殊检验。钢丝绳检验部位如表3所示。

日常检查是指每个工作日都要对钢丝绳的所有可见部位进行检查，以便发现损坏与变形情况。
起重机械在吊运炽热金属、酸溶液、易燃易爆物品及有毒物品所用钢丝绳，应保证每周至少检验2次；对一般用途起重机械所用钢丝绳，应保证每周至少检验1次；预期钢丝绳能够长期使用的，应每月至少检验1次。
特殊检验是指起重机械遇有重大自然灾害（如地震、飓风等）、发生事故或停用1个月以上的，应进行特殊检验，合格后方能投入使用。
7.钢丝绳报废条件
钢丝绳在使用过程中常反复受到拉伸和弯曲，当拉伸和弯曲次数超过一定数值后，就会出现金属疲劳和损坏。当钢丝绳受力伸长时，将产生绳股之间、绳与滑轮槽底之间、绳与起吊件之间的摩擦，造成钢丝绳出现磨损、断丝现象。此外由于使用、贮存不当，也可造成钢丝绳扭结、退火、变形、锈蚀、表面硬化和松股等后果。
(1)断丝
钢丝绳在1个捻距内的断丝数达到表4所列数值时，应予以报废。
吊运灼热金属或危险品的钢丝绳，其报废断丝数取一般用途起重机械所用钢丝绳报废断丝数的1/2。若其表面有腐蚀或磨损，应为折减后报废断丝数的1/2。
(2)腐蚀或磨损
钢丝绳有腐蚀或磨损时，应将表4中的报废断丝数乘以表5的折减系数后，作为钢丝绳的报废断丝数。若断丝现象集中发生于6倍钢丝绳直径长度内，应按表4所规定断丝数值的1/2进行报废。
钢丝绳出现直径减小达7％，钢丝绳有明显的内部腐蚀，以及钢丝绳局部外层呈“笼”形态，以及钢丝绳纤维芯的直径增大较严重情况之一时，应予以报废。
钢丝绳发生扭结、弯折塑性变形、麻芯脱出时，以及受到电焊渣或高温作用影响其性能指标时，应予以报废。
(3)应立即报废的条件
如图7所示，若发现钢丝绳有下列一项或多项缺陷，必须立即报废更换：
1股断裂；形成1簇断裂；断掉的钢索线达到了表4中限定的数目；螺旋形变形超过钢索直径的1/3，如图7(a)所示；球状变形，如图7(b)；1股或1簇钢索出现明显的突出，如图7(c)所示；钢索的直径减小量为公称直径的15％；有10％腐蚀或磨损，如图7(d)所示；钢索出现结构松散现象或结构变化，如图7(e)所示；有明显弯曲或撞伤，如图7(f)、(h)所示；1股突出的缠绕，如图7(g)所示。 (待续)

试析起重机用钢丝绳的损伤及防治

　　钢丝绳使用的安全性是人们长期以来一直关心的问题，因钢丝绳的损伤或破断而产生的重大事故时有发生。为了确保使用中钢丝绳的安全运行，掌握钢丝绳的损伤规律及防治方法很有 必要。就起重机上使用的钢丝绳而言，规格品种繁多、使用千差万别，但一般随着使用时间的持续，都会出现损伤现象。笔者通过多年工作实践的总结，归纳起主要损伤现象有以下六种，即：磨损、疲劳、锈蚀、变形、咬绳、过载。
　　1、磨损钢丝绳在操作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。在钢丝绳的全长范围内， 应尽可能地做到均匀磨损。如起重机钢丝绳在使用中期换头，一般可延长钢丝绳使用寿命30%～40%.
　　1.2变形磨损由于振动、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，起重机起升钢丝绳相互打缠，或者由于滑轮与卷筒中心偏斜而产生的咬绳现象，都会使钢丝绳产生变形磨损。如把磨损后的表面细钢丝剖开，从外表看，钢丝宽度扩展，虽钢丝绳截面积减小不多，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，钢丝绳经过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，由于钢丝绳的弯曲，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。当反复循环拉伸弯曲时，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，由于受压面积不同，单位面积承受的压力也不同。从表面受压磨损来看，采用线接触钢丝绳比采用点接触钢丝绳有利，采用面接触钢丝绳比采用线接触钢丝绳更有利。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。很明显，选择线接触或者面接触类型的钢丝绳是减少内部磨损的有效途径。
　　2、疲劳钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起 的疲劳。
　　2.1弯曲疲劳钢丝绳重复通过滑轮或卷筒中挠上挠下，无数次的弯曲，容易使钢丝产生疲劳，韧性下降，最终导致断丝。而疲劳断丝出现在股的弯曲程度最厉害的一侧外层钢丝上。通常情况下，疲劳断丝的出现意味着钢丝绳已经接近使用后期。
　　试验表明，钢丝绳的弯曲疲劳寿命与D/d比值（即卷筒直径D与钢丝绳直径d的比值）、安全系数和钢丝绳结构均有密切的关系。
　　2.2拉伸、扭曲和振动引起的疲劳起重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劳。此外，钢丝绳经常受到扭曲和振动也是产生疲劳的原因。
　　疲劳损伤的原理是在变应力的作用下，细钢丝表面首先由于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。其疲劳引起的断丝一般断口平齐，多半出现在表层钢丝上，它们很有规律。
　　2.3防止钢丝绳疲劳损伤的途径
　　1）在条件许可的情况下，应尽可能使卷筒和滑轮的直径加大。
　　2）在安排滑轮布局时，应尽量避免使钢丝绳反向弯曲。
　　3）尽可能选择结构好的钢丝绳，如WS，TX型等线接触钢丝绳。使用这些钢丝绳能成倍地提高使用寿命。
　　3、锈蚀钢丝绳一般在露天使用，日晒雨淋会使钢丝绳腐蚀，尤其是在有害气体与恶劣环境下使用的钢丝绳，腐蚀造成的损伤就更严重。
　　因腐蚀而受损的钢丝绳表面存在氧亲和性的差异， 使表面的某一局部金属成为阳极，另一邻近的局部金属成为阴极，形成了大量的小电池。在小电池的作用下，表面便形成很多圆形腐蚀坑，并逐步加深。这些坑就成了应力集中点、疲劳裂纹的源泉。与此同时，腐蚀使钢丝绳的截面积减小、弹性和承受冲击的能力降低。
　　防止钢丝绳锈蚀损伤的方法有两种，一种是勤涂油，对于经常处于运动状态的钢丝绳涂油是必不可少的。新钢丝绳麻芯一般含有12%～15%的油脂，而报废的钢丝绳在损耗最大的部位仅含2.4%的油脂，在同一根钢丝绳的绳端，即使没有经过滑轮也仍含有12.7%～14.5% 的油脂。试验表明，涂油钢丝绳在试验后期发生的断丝约为不涂油的半数。一根钢丝绳最初的含油量只能维持寿命的40%，其后如不加油则断丝急剧增加。二是对使用环境恶劣、相对运动较少的钢丝绳可选择镀锌、镀铝等特种钢丝绳。这些钢丝绳暴露在大气中的镀锌或镀铝表面会形成氢氧化锌和氢氧化铝薄膜，能有效地防止钢丝绳的腐蚀。
　　4、变形很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤而没有引起人们的足够重现，结果酿成大祸。
　　变形的主要原因有以下几种：
　　4.1外伤在操作过程中，钢丝绳与其它设备不正常的接触容易造成外伤。最明显的外伤是钢丝绳在滑轮里滑槽，在卷筒上跳出挡板，结果常常使几十米乃至数百米的钢丝绳因为局部轧坏而报废.防止钢丝绳外伤的关键在于完善起重机设备。滑轮应设置可靠的防滑槽挡圈，挡圈与滑轮外圈的间隙不大于钢丝绳直径的1/5.卷筒上的钢丝绳不能松弛太多，以防绳圈跳出挡板在缠 紧时轧坏。
　　4.2压溃钢丝绳在卷筒上卷乱后容易产生压溃现象。钢丝绳在卷筒上卷乱时，相互倾轧，在操作时会发出“轧吱轧吱”的声响。由压溃造成的钢丝绳损伤会在局部迅速出现断丝与压扁的痕迹。
　　防止的措施是应按设计规范选择滑轮与卷筒的偏角，必要时可在起升机构中设置排绳器或者 压绳装置，防止钢丝绳出现卷乱现象。
　　4.3扭结钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫做钢丝绳扭结。扭曲的方向与钢丝绳旋向一致的称为正扭结，反之称为负扭结。普通钢丝绳带有自转性，如果绳股的端部不加捆扎便施加张力，则绳股会向倒捻方向旋转，这是造成钢丝绳扭结的内在因素。钢丝绳在扭结后，经过多次起吊受载，也只有局部绳芯外露，一般没有断丝现象。但试验表明，钢丝绳在扭结损伤后强度将显著降低。正扭结的强度只有原强度的60%～80%，负扭结的强度还不到原强度的50%.严重时强度将降低到只有原来的10%～20%.防止钢丝绳扭结可采取以下措施：
　　1）在重要的起重设备上选用不旋转钢丝绳。
　　2）在钢丝绳的自由端设置转子（也称防转装置）。
　　3）加强操作人员工作责任心，发现扭结迹象立即停止操作，释放还原。
　　5、咬绳钢丝绳咬绳损伤现象一般发生在多层卷绕的起重机卷筒上，有槽双层卷绕的起重卷筒更甚。
　　第一层钢丝绳沿卷筒绳槽排满后，第二层钢丝绳与空挡方向呈β角，钢丝绳能平顺地落在下层钢丝绳的空挡内，但过了卷筒与滑轮的中心线，绕入的钢丝绳向有绳圈的邻槽方向偏斜α角，该α角随着钢丝绳轴向移动而增大。于是绕入的钢丝绳不再能整圈有规律地卷绕在下层钢丝绳空挡，而是每卷绕一周就有一个跨越点，可称为节点。在节点处，绕入的钢丝绳不再对下层钢丝绳产生压力，而是首先对已被卷绕在卷筒上的邻圈产生压力。在钢丝绳绕过节点的瞬间，由张力产生的压力先全部作用在相邻钢丝绳表面，一般当α角不大时，受压面积也很小，钢丝绳常常很快从相邻钢丝绳的表面擦过，落入位置。但由于钢丝绳都是由很细的钢丝绕成的，在压力作用下，丝与丝之间既容易相互嵌入，又必定产生滑移，产生了剪切运动。
　　多层卷绕卷筒要彻底消除咬绳现象是困难的，但能采取一些措施减少由于咬绳引起的不良影 响。例如：正确选择钢丝绳在卷绕过程中的轴向位移方向，即第一层钢丝绳起始绳槽的旋向，这对第二层钢丝绳是否产生咬绳关系极大。如果把卷筒钢丝绳排列成如图6所示，就几乎不存在α角，也就基本消除了咬绳现象。根据统计，卷筒结构改进后的每根钢丝绳的使用 寿命能延长4～5倍。另外，可根据整根钢丝绳在卷筒上的受载情况采用变截面卷筒。有时我们可以根据卷筒的前 若干圈钢丝绳不经常使用而又不能缺少的特点，把这若干圈钢丝绳存在卷筒的一侧卷绕几层，而把工作频繁的重载受力区段单层卷绕，这样既消除了咬绳现象，又极大地改善钢丝绳的接触状况。采用变截面卷筒后，钢丝绳的使用寿命可显著延长。对多层卷绕的钢丝绳也可采取定期截头的方法，即先把新钢丝绳有意识地放长2～3圈的长度，以后按情况 定期从绳端截去半圈，实质上是不断地移动节点，避免钢丝绳在节点处损伤过快。
　　6、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1/10～1/5，叫作安全负荷。安全负荷表示的是钢丝绳允许承受的额定静负荷。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它载荷增多时，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，6股的钢丝绳断口位置大多数不在一起，绳芯外露，这是钢丝绳因过载而断裂的特征。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。
　　为了防止钢丝绳过载，应采取以下措施：
　　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。
　　除了上述6种钢丝绳的基本损伤类型外，还有高温幅射等因素也会使钢丝绳造成损伤。但总的来看，钢丝绳的损伤一般是有规律的，关键在于我们如何去进s一步认识这些规律，从而找出有效的防止方法，尽量延长钢丝绳的使用寿命。

工程起重机钢丝绳及其选用

钢丝绳按钢丝绕成股和股绕成绳的相互方向又可分为顺绕绳和交绕绳，并按其股绳捻向分为左、右同向捻和左、右交互捻；进口钢丝绳一般以交绕绳为标准绳，规定钢丝绳的旋向与相对于钢丝绳的纵轴为基准的外股螺旋线的旋向一致，分为左旋和右旋。相应的，也规定了股的旋向，即以股的纵轴为基准，组成股的外丝的螺旋线的方向为每股的旋向。普通钢丝绳在单根使用时，都有向钢丝绳绕向相反方向旋转的现象，在滑轮组中使用时会因钢丝绳旋转而造成起吊钢丝绳旋扭，俗称打绞。相对于普通钢丝绳，目前不旋转钢丝绳已开始大量应用。所谓不旋转钢丝绳是基于这样一个原理，即绳与股的扭转力矩方向相反而大小相等：进口不旋转钢丝绳则有所不同，其原理是使绳芯的旋向与绳本身的旋向相反，当受力时，绳芯产生的扭矩与外股产生的扭矩大小相等，方向相反。钢丝绳的股还可通过滚压或模具挤压等后处理方法成为紧密股，处理后股的直径将减小，而表面光洁度很高。因此，采用紧密股的钢丝绳可以使用较粗的钢丝，相同直径下，采用紧密股的钢丝绳充填系数较高，破断拉力大为提高。当在卷筒上进行多层缠绕时，普通股的钢丝绳其外股在层与层之间挤压较严重，钢丝绳表面磨损较快。而紧密股的钢丝绳则有较高的抗磨损能力和抗挤压能力。 钢丝绳的选择正确与否，直接影响绳的使用寿命并使绳产生结构变形、断裂和意外的失效等。
因此推荐选用原则如下：
１）当进行一次无导向重物提升时或在较大高度下进行多次无导向重物提升时，选用不旋转钢丝绳：
２）当进行一次有导向重物提升或在较小高度下进行多次有导向重物提升（如行车）或左旋和右旋绳成对使用时，可选用普通钢丝绳。
钢丝绳旋向的确定应遵循：
右旋绳槽的卷筒推荐使用左旋钢丝绳：反之，左旋绳槽的卷筒应使用右旋钢丝绳。 对于单层缠绕的不旋转钢丝绳，必须严格遵守上述原则，否则易引起钢丝绳结构的永久变形；对于多层缠绕的情况，绳的旋向由卷筒绳槽的方向决定，以便为下一层打好基础。多层绕卷筒的钢丝绳相互间摩擦力及受到的挤压力都较大，易产生乱绳现象，因此应选用直径略小于绳槽节距和绳槽直径的钢丝绳，以增加钢丝绳与卷筒间的接触面积，减少相邻钢丝绳间的摩擦力，从而提高钢丝绳的寿命。实践证明，钢丝绳的直径比绳槽节距小１％，有助于排绳紧密，有效消除爬绳、乱绳现象。 在相同直径下，钢丝绳外股数目越多直径则越细，单根钢丝就越细，这种钢绳的挠性好，能很好的克服钢丝绳多次进出卷筒时受到的反向弯折力，穿绳也容易。而较粗的外股，其钢丝也较粗，则能更好的抵抗磨损、机械损伤、腐蚀和挤压力。因此，只有将两种优点很好的结合起来，才是真正高性能的优质钢丝绳。
此外，钢丝绳在选用过程中还要注意其最小直径和最小破断拉力应符合ISO4308标准的规定。

赞

😁