钢丝绳报废标准.docx

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钢丝绳报废标准

摘自《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》（GB5972―86）

2.5报废标准

2.5.1断丝的性质和数量

起重机械的总体设计不允许钢丝绳具有无限长的寿命。

对于6股和8股的钢丝绳，断丝主要发生在外表。

而对于多层绳股的钢丝绳（典型的多股结构）就不同，这种钢丝绳断丝大多数发生在内部，因而是“不可见的”断裂。

下表考虑了这些因素，因此，当与2.5.2～2.5.11款中的因素结合起来考虑时，它适用于各种结构的钢丝绳。

2.5.2绳端断丝

当绳端或其附近出现断丝时，即使数量很少也表明该部位应力很高，可能是由于绳端安装不正确造成的，应查明损坏原因。

如果绳长允许，应将断丝的部位切去重新合理安装。

2.5.3断丝的局部聚集

如果断丝紧靠一起形成局部聚集，则钢丝绳应报废。

如这种断丝聚集在小于6d的绳长范围内，或者集中在任一支绳股里，那么，即使断丝数比表列的数值少，钢丝绳也应予报废。

2.5.4断丝的增加率

在某些使用场合，疲劳是引起钢丝绳损坏的主要原因，断丝则是在使用一个时期以后才开始出现，但断丝数逐渐增加，其时间间隔越来越短。

在此情况下，为了判定断丝的增加率，应仔细检验并记录断丝增加情况。

判明这个“规律”可用来确定钢丝绳未来报废的日期。

2.5.5绳股断裂

如果出现整根绳股的断裂，则钢丝绳应报废。

2.5.6由于绳芯损坏而引起的绳径减小

当钢丝绳的纤维芯损坏或钢芯（或多层结构中的内部绳股）断裂而造成绳径显著减小时，钢丝绳应报废。

微小的损坏，特别是当所有各绳股中应力处于良好平衡时，用通常的检验方法可能是不明显的。

然而这种情况会引起钢丝绳的强度大大降低。

所以，有任何内部细微损坏的迹象时，均应对钢丝绳内部进行检验予以查明。

一经证实损坏，则该钢丝绳就应报废。

2.5.7弹性减小

在某些情况下（通常与工作环境有关），钢丝绳的弹性会显著减小，若继续使用则是不安全的。

钢丝绳的弹性减小是较难发觉的，如检验人员有任何怀疑，则应征询钢丝绳专家的意见。

然而，弹性减小通常伴随下述现象：

a.绳径减小；

b.钢丝绳捻距伸长；

c.由于各部分相互压紧，钢丝之间和绳股之间缺少空隙；

d.绳股凹处出现细微的褐色粉末；

e.虽未发现断丝，但钢丝绳明显的不易弯曲和直径减小比起单纯是由于钢丝磨损而引起的也要快得多。

这种情况会导致在动载作用下突然断裂，故应立即报废。

2.5.8外部及内部磨损

产生磨损的两种情况：

a.内部磨损及压坑

这种情况是由于绳内各个绳股和钢丝之间的摩擦引起的，特别是当钢丝绳经受弯曲时更是如此。

b.外部磨损

钢丝绳外层绳股的钢丝表面的磨损，是由于它在压力作用下与滑轮和卷筒的绳槽接触摩擦造成的。

这种现象在吊载加速和减速运动时，钢丝绳与滑轮接触的部位特别明显，并表现为外部钢丝磨成平面状。

润滑不足，或不正确的润滑以及还存在灰尘和砂粒都会加剧磨损。

磨损使钢丝绳的断面积减小因而强度降低。

当外层钢丝磨损达到其直径的40％时，钢丝绳应报废。

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。

2.5.9外部及内部腐蚀

腐蚀在海洋或工业污染的大气中特别容易发生。

它不仅减少了钢丝绳的金属面积从而降低了破断强度，而且还将引起表面粗糙并从中开始发展裂纹以至加速疲劳。

严重的腐蚀还会引起钢丝绳弹性的降低。

2.5.9.1外部腐蚀

外部钢丝的腐蚀可用肉眼观察。

当表面出现深坑，钢丝相当松弛时应报废。

2.5.9.2内部腐蚀

内部腐蚀比经常伴随它出现的外部腐蚀较难发现。

但下列现象可供识别：

a.钢丝绳直径的变化。

钢丝绳在绕过滑轮的弯曲部位直径通常变小。

但对于静止段的钢丝绳则常由于外层绳股出现锈积而引起钢丝绳直径的增加。

b.钢丝绳外层绳股间的空隙减小，还经常伴随出现外层绳股之间断丝。

如果有任何内部腐蚀的迹象，则应由主管人员对钢丝绳进行内部检验。

若确认有严重的内部腐蚀，则钢丝绳应立即报废。

2.5.10变形

钢丝绳失去正常形状产生可见的畸形称方“变形”。

这种变形部位（或畸形部位）可能引起变化，它会导致钢丝绳内部应力分布不均匀。

钢丝绳的变形从外观上区分，主要可分下述几种：

2.5.10.1波浪形（见图）

波浪形的变形是：

钢丝绳的纵向轴线成螺旋线形状。

这种变形不一定导致任何强度上的损失，但如变形严重即会产生跳动造成不规则的传动。

时间长了会引起磨损及断丝。

出现波浪形时，在钢丝绳长度不超过25d的范围内，若d1≥4d/3，则钢丝绳应报废。

式中d为钢丝绳的公称直径；d1是钢丝绳变形后包络的直径。

  吊钩的检验和报废标准是怎样规定的？

  吊钩是起重机械的主要零部件，它的材质、制造工艺、质量和维护检查等任一环节疏于管理，都会直接造成事故。

因此，对吊钩必须严格控制材质、检验和报废标准。

    1.材质

    1.1吊钩材料必须采用优质低碳镇静钢或低碳合金钢；

    1.2板钢一般应用GB700—79《普通碳素结构钢技术条件》中规定的A3、C3钢（在GB700—88中为Q235钢）或GB1591—88《低合金结构钢》中规定的16Mn钢。

    2.吊钩的检验：

    2.1凡人力驱动的起升机构用吊钩，以1.5倍额定载荷作为检验载荷进行试验；

    2.2动力驱动的起升机构用吊钩，检验载荷按GB6067—85《起重机械安全规程》表2的规定试验；

    2.3吊钩卸去检验载荷后，在没有任何明显缺陷和变形的情况下，开口度的增加不应超过原开口度的0.25%；

    2.3吊钩应能支持住2倍的检验载荷而不脱落；吊钩应具有制造单位合格证等技术证明文件，方可投入使用。

    3.报废标准

    吊钩出现下述任何情况时，应报废：

    3.1裂纹；

    3.2危险断面磨损达原尺寸10%；

    3.3开口度比原尺寸增加15%；扭转变形超过10度；

    3.4危险断面或吊钩颈部产生塑性变形；

    3.5板钩衬套磨损达原尺寸的50%时应报废衬套；

    3.6板钩心轴磨损达5%时，应报废心轴；

    3.7发现吊钩焊补以及其他吊钩受到高温、强腐蚀和超过企业规定的期限等。

卷筒的安全检验标准如下：

（1）卷筒上钢丝绳尾端的固定装置，应有防松或自紧的性能。

对钢丝绳尾端的固定情况，应每月检查一次。

（2）多层卷绕的卷筒，端部应有凸缘。

凸缘应比最外层钢丝绳或链条高出2倍的钢丝绳直径或链条的宽度。

单层缠绕的单联卷筒也应满足上述要求。

（3）用户要求起升机构和变幅机构的卷筒采用简体内无贯通的支承轴的结构时，筒体宜采用钢材制造。

（4）卷筒出现下列情况时应报废：

1）裂纹；

2）筒壁厚磨损达原壁厚的20%。

滑轮、卷筒和钢丝绳三者共同组成起重机的卷绕系统，将驱动装置的回转运动转换成吊载的升降直线运动。

滑轮和卷筒是起重机的重要部件，它们的缺陷或运行异常会加速钢丝绳的磨损，导致钢丝绳脱槽、掉钩，从而引发事故。

1．概述

（1）滑轮的分类与作用。

根据滑轮的中心轴是否运动，可将其分为动滑轮和定滑轮两类。

定滑轮的心轴固定不动，其作用是改变钢丝绳的方向；动滑轮的心轴可以位移，动、定滑轮都可绕其心轴转动。

钢丝绳依次绕过若干定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，可以达到省力或增速的目的。

此外，通过滑轮可以改变钢丝绳的运动方向。

平衡滑轮还可以均衡张力。

（2）滑轮的制造方法与材料。

铸铁滑轮适于轻、中级工作机构，常用灰铸铁和球墨铸铁，对钢丝绳磨损小，但其强度较低，脆性大，碰撞容易破损；当工作机构级别较高时，采用铸钢滑轮；滑轮直径较大，铸造困难时，采用焊接滑轮以减轻其自重。

滑轮也可采用塑料、铝合金等材料。

　（3）滑轮的构造与尺寸。

滑防田轮缘（包括绳槽）、轮辐、轮毂组成（见图6-12）。

图6-12滑轮几何尺寸图

轮缘是承载钢丝绳的主要部位，轮福将轮缘与毂轮连接．整个滑轮通过轮毂安装在滑轮轴上。

滑轮的合理结构保证钢丝绳顺利通过并不易跳槽。

　滑轮的主要尺寸及其功能有：

　D。

--计算直径，按钢丝绳中心计算的滑轮卷绕直径，mm。

　R--绳槽半径，保证钢丝绳与绳槽有足够的接触面积．R＝（0.53～0.6）d，mm。

　β--钢槽侧夹角。

钢丝绳穿绕上下滑轮时。

容许与滑轮轴线有一定偏斜，一般β＝35°～40°。

　C--绳槽深度，其足够的深度防止钢丝绳跳槽，mm。

　D--滑轮绳槽直径，mm。

　B--轮毂厚度，mm。

　其中，DO为影响钢丝绳寿命的关键尺寸，必须满足下列关系式：

DOmin≥h2d

DO＝D+d

式中:

D0min--按钢丝绳中心计算的滑轮允许的最小卷绕直径，mm；

　　d--钢丝绳直径，mm；

　　h2--滑轮直径与钢丝绳直径的比值。

2．滑轮组

　钢丝绳依次穿绕过若干动滑轮和定滑轮组成的滑轮组。

在理想状态下，当起升机构升降运动时，钢丝绳随着动滑轮和定滑轮的转动，无摩擦地、滚动地通过滑轮的绳槽。

滑轮组中的平衡滑轮是用来调整滑轮左右两边钢丝绳长度与拉力的差异的。

当绕过它的钢丝绳两分支受力不均匀时，平衡滑轮稍许转动，以均衡钢丝绳的张力。

（1）滑轮组的种类。

按工作原理，可分为省力滑轮组和增速滑轮组。

省力与增速不能兼得。

省力滑轮组可用较小的力升降较重的物料，起重机的起升机构和钢丝绳变幅机构都采用省力滑轮组。

　按构造形式，根据绕入卷筒的钢丝绳分支数可分为单联滑轮组（见图6-13）和双联滑轮组（见图6-14）。

单联滑轮组绕人卷筒的钢丝绳只有一根，多用于臂架类型起重机；双联滑轮组绕人卷筒的钢丝绳有两根，常用于桥架类型的起重机。

图6-13滑轮几何尺寸图

1-动滑轮2-导向滑轮3-卷筒

图6-14双联滑轮组

1-动滑轮2-均衡滑轮3-卷筒

（2）滑轮组的倍率。

倍率是指滑轮组省力的倍数，也是减速的倍数，用m表示。

在不考虑摩擦的理想状态下，m值可按下式计算：

　单联滑轮组的倍率等于钢丝绳分支数；双联滑轮组的倍率等于钢丝绳分支数的一半。

　滑轮组倍率大小，对驱动装置总体尺寸有较大的影响。

倍率增加时，钢丝绳每个分支拉力减小，卷筒直径也可减小。

但在起升高度一定时，卷筒长度要增加，而且在起升速度不变时，需提高卷筒转数。

滑轮组倍率不是越大越好，而要根据起重量按标准确定。

　（3）滑轮组的效率。

实际情况下，滑轮组的省力倍数比无摩擦的理想状况要小。

滑轮的效率损失主要来自轴承摩擦阻力和钢丝绳僵性阻力，二者产生的内摩擦，消耗了钢丝绳部分要比滑轮组的小些，因为对卷筒只有单方面的绕进或绕出，但计算时，滑轮与卷筒两者的效率常取同值。

　对于单个滑轮，其效率是由绕进滑轮的分支拉力与绕出分支拉力之比值所决定，滚动轴承的滑轮效率为0．98，滑动轴承的滑轮效率为0．95。

滑轮组效率与滑轮效率及倍率有关，滑轮组的倍率和效率见表6-9。

滑轮组倍率（m）

2

3

4

5

6

8

10

滚动轴承滑轮组效率（ηz）

0.99

0.98

0.97

0.96

0.95

0.935

0.916

滑动轴承滑轮组效率（ηz）

0.975

0.95

0.925

0.90

0.88

0.84

0.80

表6－9滑轮组的倍率和效率

　（4）滑轮组钢丝绳的拉力。

在考虑滑轮的阻力后，应计算滑轮组钢丝绳每分支实际的拉力。

　单联滑轮组钢丝绳每分支的拉力为：

　双联滑轮组钢丝绳每分支的拉力为：

式中:

S--钢丝绳每分支所受的拉力；

　　PQ--起升载荷；

　　m--滑轮组倍率