钢丝绳维护和更换.docx

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钢丝绳维护和更换

钢丝绳维护和更换

船舶运输货物和港口周转速度的加快,船舶租赁业务的不断加大,对船舶设备尤其是装卸设备,如船舶的克令吊的使用要求越来越高。

船舶本身对克今吊维修保养的力度正在进一步加大,特别是克令吊钢丝的检查、保养和更新更是不应有丝毫的松懈。

更快、更好的进行克今吊钢丝的维护和更换,是船舶甲板工作中一项极为重要的工作。

一、工具的准备

安全绳、安全带、长绳、锤子、老虎钳、铁笔、大小扳手、木滑车、开口铁滑车、卸扣、克拉母、大螺母、电焊机、无齿锯、钢丝琵琶头、绑丝、棉纱、钢丝油等。

二、钢丝的准备

吊货钢丝供船一般是缠绕在木制的轮轴上,也有的是成捆的,供船后,有的是通过前尖舱道门直接吊入,也有的是重新盘入前尖舱。

这里有一个技巧,成捆的或重新盘入的可在其底部十子交叉垫上强度较大的方木或钢管,以备使用时方便、省时、省力。

使用时,在轮轴上的钢丝,可用司令扣从其轴孔穿过（司令扣过长可用双道）,底部用一短棒或短钢管别住,上部用葫芦钩住司令扣吊起（核实葫芦负荷）,转动钢丝盘,拉出钢丝至新旧钢丝连接处进行连接。

重新盘入的钢丝同样可吊起十字部位,但注意吊起高度,太高会翻转,高度以贴近地面稍有摩擦,人力能推动旋转为宜。

吊起位置可视情在前尖舱或各舱轨道上生根。

因为葫芦挂钩可转动,省去将钢丝全部拉出破劲的工序,可谓省时、省力。

三、旧钢丝的拆卸

把人分成三组,第一组两人把钢丝琵琶头从钩头滑车的空隙间穿过,绕过吊臂,用卸扣将琵琶头两端连接,以使吊货钢丝松下时,钩头滑车悬空为宜,减少钢丝通过时的摩擦。

第二组两人上克令吊塔楼顶,系好安全带后用细绳将工具提到塔楼上,然后用粗短绳将木滑车生根,木滑车位置要在吊货钢丝眼环的上方（生根位置很容易确定）。

固定好后将粗长绳穿过木滑车,一端系牢在吊货钢丝眼环下方铅封下的钢丝上,另一端放至甲板,然后再进行眼环固定轴螺母的拆卸。

此时钩头滑车已固定完毕,派第三组一人启动克令吊,将吊货钢丝松下,使眼环端钢丝不吃力（可人力将松下钢丝拉到该端）。

卸螺母的一组可视螺母松紧适当用锤子敲一敲,待螺母松至与螺杆截面处于同一平面时（敲击时避免伤及螺纹）,用锤子敲击,使螺杆退向另一端,此时甲板上人员拉紧木滑车粗绳,使眼环无重力。

螺母卸掉后一人用铁笔和锤子将螺杆顶出,另一人接往螺杆。

如果铁笔被卡住,下边人员在拉绳的瞬间,可抽出铁笔。

然后放绳,将眼环放至甲板。

四、连接新旧吊货钢丝

用绑丝将预断开旧吊货钢丝部位的靠后一点处进行绑扎（以免断开时钢丝破股,影响焊接）,然后用无齿锯或电焊将钢丝和眼环断开,再将准备好的螺母分别焊接在新旧钢丝的两端,确信焊接牢固后,用绑丝将两螺母进行连接,确信连接牢固和强度。

也可将新旧钢丝两端直接相连,同样确信焊接要牢固。

五、拉出旧滚筒上的钢丝

将限位、排缆器等装置打开后,塔楼上两人进入塔楼,启动克令吊松出吊货钢丝,甲板上人员配合,人力拉出。

塔楼内人员监视滚筒情况,待剩3、4花左右时停松,在滚筒上方钢丝合适位置卡上克拉母作为STOP（防止钢丝滑脱）,用粗绳锁紧STOP前端钢丝后固定在塔楼内合适位置（防止钢丝外滑）。

在适当放松滚筒上的钢丝后,将滚筒钢丝端的锁紧装置拆除,卸下滚筒端的钢丝头。

滚筒上留2-3花,钢丝头由克令吊后道门伸出。

同时派人将开口铁滑车用卸扣固定在克令吊前面栏杆适当位置,将连接好的钢丝放于铁滑车内（防止磨吊臂、舱盖,也有助于破劲和撸钢丝油）。

拆除克拉母和固定粗绳,钢丝油准备到位,人员各就各位,联络方式确定后,便可以开始绞钢丝了。

六、绞钢丝

开始慢慢绞钢丝,旧钢丝不断进入克令吊滚筒,并从后道门绞出。

安排两人看滚筒,绞钢丝;两到三人将绞出的旧钢丝盘到指定位置（事先用木棱垫好,并铺设好捆绑绳,便于绑扎和苫盖）;两人撸钢丝油;一到两人看顾钢丝盘,一人统一指挥,一人操吊。

人员的分配可适当调整,根据当时的情况而定。

当旧钢丝全部绞出,新钢丝绞上滚筒2-3花时停绞,

再用克拉母卡在滚筒上方新钢丝上作STOP,用粗绳生根,拆开新旧钢丝两端螺母间的绑丝（直接焊接的可用无齿锯断开）,将新钢丝端固定在滚筒锁紧器上。

确定牢固后,拆掉克拉母和固定粗绳,装好排缆器,继续绞进新钢丝。

注意钢丝在滚筒上的排列,一定要整齐,直到全部绞进,钩头滑车绞起,到钩头滑车钢丝司令扣不受力为止。

拆除钩头滑车司令扣,调节好限位,收紧钩头,克令断电,关好道门。

将换下旧钢丝绑扎好,盖好苫布（防止下雨、上浪造成油污染）,收拾好工具,清洁甲板油污后收工,一根吊货钢丝一上午就可以换完。

力夫钢丝的更新:

一般吊货钢丝在240米以内,而力夫钢丝只有它的一半,在110-120米左右,直径也小得多,所以力夫钢丝换起来要容易得多。

需要的工具也较吊货钢丝少,比如电焊机、无齿锯等就不需要了。

换法和步骤都相同,只是在新旧钢丝连接上,力夫钢丝不必焊接,只需用铁笔在新旧钢丝的两个连接端各插2-3笔,用多股软绑丝相连（注意各股受力均匀,钢丝两端紧密接触）,再用多股绑丝中的两股将接触的两端左右各紧密缠绕几公分（防止过滑轮时接头支出来）,这样就可以了。

更换钢丝的方法叙述起来很烦琐,但操作起来并不难,只要想到每个细节,并做好充分的准备工作,操作中注意安全,人员合理分配（不要一个人忙,八个人看着）,一两个小时一根力夫钢丝就可换好。

要知道每个步骤、每个细节都只有更好,没有最好,在实际操作中可能有更简捷、方便和省时、省力的方法,要相互取长补短,提高工作效率和安全系数。

船舶克令钢丝的更换,虽不常做,但也不时需为之;更换克令钢丝,虽未必需高超技术,但要做得安全、快捷,还是要动一点脑筋的。

大部分灵便型散货船均设置有克令吊,而且均为大负荷克令吊,所用钢丝粗而长,更换起来比较麻烦。

有时,更换新的吊货钢丝,由于方法不当,钢丝本身的“扭劲”没有消除,俗称“气”没“放”光,导致吊货时吊货滑车转圈、钢丝绞在一起,既不安全,又易造成钢丝受损。

根据多年船舶的实践,只要掌握好几个要点,更换钢丝便能做到既安全又快捷,吊货滑车转圈的问题亦不难解决。

以某轮三根吊货钢丝的更换为例,叙述换钢丝中的操作,供同行们参考。

一、更换吊货钢丝

首先让电机员拆除吊货滚筒上的限位开关,将新钢丝（钢丝4.25"250米）在甲板上拉成U字型,两边要拉直。

提起头、尾两端左右转一下,看是否还有扭劲,若有“扭劲”,一定要转松。

把吊货滑车用索具吊挂在吊杆头上,以减少拉带过程中的阻力。

放松吊货钢丝,拆下克令顶部旧钢丝固定眼环销,用绳索过滑车将其慢慢的放置舱盖上。

切除旧钢丝眼环与新钢丝根部连接,新旧钢丝的连接头部最好是用电焊焊接上螺帽,并把头部钢丝烧结,然后用铁丝将新旧钢丝头上的螺帽拧住,就可以绞了。

用钢丝套头或用细软钢丝扦接也行,但都不如焊螺帽稳妥:

一是若扦接不牢,拉带过程中容易滑脱,二是接头过滑车时易被卡住。

绞进过程中因钢丝太重,为防止连接处拉脱,要有人把钢丝往前拉送。

新钢丝绞进滚筒两圈后,在滚筒后面靠固定卡板一边将新钢丝带住。

拆开连接钢丝,退出滚筒上的旧钢丝,卡好新钢丝。

将钢丝头拉上克令顶销好,绞进剩余钢丝,解掉吊滑车索具。

通知电机员限位开关复位,更换工作便能顺利完成了。

用此方法边绞边抹钢丝油,一天换好两根吊货钢丝,并不算太费时费力。

须注意的是,因几年才换一次钢丝,克令顶钢丝眼环固定销很容易锈住,平时要注意保养,要拆开加油,装好后两面用牛油封好,下次拆卸就方便了。

二、吊货滑车转圈解决方法

船上用的4股无扭转吊货钢丝,如在安装更换过程中方法不当,就会出现吊货滑车转圈现象,吊货时,钢丝绞在一起。

吊货时滑车转圈,说明吊货钢丝本身有“气”。

如不解决,钢丝会引起不正常磨损;即使用外力拉住滑车作业,钢丝内部在有“扭劲”的情况下,长期负重运行,仍会拉伤钢丝,造成作业时钢丝突然崩断的严重后果。

吊货钢丝解绞,一般可采取两种方法:

1、尾部解绞

脱开吊货钢丝限位开关,将滚筒上的钢丝退剩至3-4圈,用绳索固定住钢丝,拆开尾部固定压板,用绳索绑住钢丝尾部由克令机房门拉出,松开固定索,边绞边拉,拉出的钢丝

不能堆盘。

要尽量拉直便于扭劲自己转开,钢丝绞到滚筒边为止。

然后往回退绞,退绞时把钢丝往解绞的方向转几圈,（根据滑车扭转的程度而定）退进滚筒。

因钢丝在吊杆头滑车至克令顶部滑的过程中还存有扭劲,钢丝的扭向是吊货滑车顺时针旋转,钢丝就要逆时针方向扭转,反之则相反。

钢丝退绞回滚筒后,固定好就可以了。

起落吊杆、松绞钩头,看滑车是否还旋转,如还旋转,就重复上述操作,直至完全“解开”。

此方法,在操作时要注意的是防止尾部滑脱。

2、头部解绞

所要解绞的克令,最好是其邻近货舱处在空舱或半空舱的状态。

吊臂落低,将吊货钩头落至舱底。

转动滑车把吊货索的“扭劲”旋开。

在滑车一侧拉一长绳,使滑车不能回转。

克令顶吊货索固定眼环用2T葫芦拉松。

拆开固定销,将眼环松出固定夹板,用铁棍穿过吊索眼环向解绞方向旋转,钢丝扭至无法转动为止,固定住。

吊臂起至最高,再落至最低;吊货滑车绞至舱口,再落至舱底。

拉滑车的绳索不能松,要使滑车始终保持在正确的位置,然后再扭转钢丝,再重复起落吊臂,起落钩头动作。

这样反复几次吊货索的扭劲就解开了。

吊货索头部的转动方向同样是吊货滑车向右转钢丝向左扭,滑车向左转钢丝向右扭转。

钢丝绳切线是指在钢丝绳缠绕过程中由于径向力过大,缠绕走向不规则,在1个或多个缠绕周导致偏角（层与层间夹角）超差时所产生的现象。

此现象多表现为在使用过程中局部钢丝绳受力互切,磨损变细,最终断丝。

钢丝绳多用于从事起重、吊装等机械设备中,安全性要求非常高,钢丝绳的好坏直接决定了运输生产中的安全状态。

如钢丝绳出现一处或多处切线现象,那么将可能在生产工作中造成设备损坏,甚至人员伤亡等安全事故,带来巨大经济损失。

钢丝绳切线的原因分析

1.钢丝绳缠绕方面的影响

钢丝绳在卷筒上的缠绕无非单层和多层的区别,单层容易控制,而多层就比较难,尤其是多层后的乱绳问题。

钢丝绳是任何提升设备最重要的元件,必须正确无误地卷绕到绞车卷筒上,才能顺利地进行作业。

带有绳槽的卷筒有助于将钢丝绳整齐地卷绕,避免钢丝绳乱绳。

钢丝绳的卷绕,要尽量平滑,这样才能发挥钢丝绳的性能,延长使用寿命。

钢丝绳卷绕在卷筒上的理想形式是一定要开始于卷筒的一端,每当卷筒旋转一圈时,新卷绕的钢丝绳恰好落在下面一层钢丝绳的绳股之间。

当钢丝绳卷绕到卷筒的另一端（或法兰）时,钢丝绳开始卷绕第二层,然后再整齐地卷绕到它最先开始的法兰处。

当卷筒上有几层钢丝绳时,上层钢丝绳有可能挤压下层钢丝绳。

若上层绳股与下层绳股成一定角度,问题将尤其严重。

卷筒上若有为钢丝绳导向的绳槽,将有助于卷绕顺利进行。

绞车卷筒基本有两种绳槽形式,一是螺旋式的,一是折线式的。

螺旋式绳槽有助于引导钢丝绳整齐地卷绕在卷筒上,避免钢丝绳的损坏。

然而,这种几何形状绳槽的问题是,当钢丝绳到达卷筒的一端时,虽然第一层能够整齐地卷绕在整个卷筒上,但不能引导第二层钢丝绳沿着卷筒整齐地绕回,相反,第二层钢丝绳自然地按一定的角度压在下面一层钢丝绳上。

在第二层钢丝绳缠绕时,钢丝绳从左到右或从右到左,没有绳槽导引,钢丝绳是一圈挤压一圈而慢慢走向。

2.钢丝绳使用状态方面影响

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。

磨损一般分为外部磨损、变形磨损和内部磨损三种情况。

外部磨损即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。

发生外部磨损后绳径将变细,使承受载荷的钢丝截面积减小,破断载荷也相应降低。

因此在使用中应尽可能地做到均匀磨损,如吊货钢丝绳在使用中期换头,即可延长钢丝绳使用寿命30%~40%。

变形磨损是由于振动、碰撞造成的钢丝绳表面撞损。

如卷筒表面的钢丝绳受到其它物体的撞击,吊杆起升钢丝绳相互打缠,这种变形磨损因局部挤压而变形,其钢丝横断面在挤压处向两旁伸展成翅形,局部挤压处的钢丝表面材质硬化,极易断丝。

内部磨损是在使用过程中,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,从而导致内部磨损。

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。

弯曲疲劳是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。

拉伸、扭曲和振动引起的疲劳是由吊货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,变化的拉伸应力所引起的金属疲劳。

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。

实践证明,防止钢丝绳疲劳损伤的最有效的途径主要是在条件许可的情况下,尽可能使卷筒和滑轮的直径加大。

在安排滑轮布局时,避免使钢丝绳反向弯曲。

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、疲劳裂纹的起点。

防止钢丝绳锈蚀损伤的方法有两种,一是勤涂油,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。

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船员的足够重现,结果酿成大祸。

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。

防止钢丝绳外伤的关键在于完善吊货设备,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。

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,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%。

因此,应该注意在重要的吊货设备上选用不旋转钢丝绳,并在钢丝绳的自由端设置转子（也称防转装置）,在发现扭结迹象前立即停止操作,释放还原,从而避免扭结现象的发生。

5）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,钢丝绳就会断裂。

通常把钢丝绳承受的静载荷控制在破断载荷的1/10~1/5,定为安全负荷。

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。

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。

防止钢丝绳切线的对策

一是钢丝绳在使用过程中应注意润滑,应定期对钢丝绳涂油。

钢丝绳润滑用油,要求粘稠性能好,振动、淋水甩不掉,最好采用专用的钢丝绳油;二是钢丝绳要定期截头,移动损伤节点;三是加强操作人员责任心,有异常现象及时处理;四是在安装钢丝绳时彻底释放内部应力,避免在扭转状态下对钢丝绳进行缠绕安装;五是加强在生产中的钢丝绳维护监控力度,杜绝超负荷使用,加装吊重力矩限制器,对吊货工作进行有效监控。