2023年-起重钢丝绳的安全系数.docx
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1、:合理正确地选择吊车钢丝绳安全系数,是选择和计算钢丝绳的 重要前提。它必须在保证可靠的基础上,符合节约的原则。在选择安 全系数时,应考虑如下因素:1 .在吊装设备时常有冲击和振动的现象。如对吊有设备的钢丝绳突然 停车和起动,动载荷比静载荷大几倍。细心地起重机司机总是在吊装 设备之前,首先缓慢地将钢丝绳收紧,使钢丝绳的张力接近于吊重的 重量,这样可以大大减低动载荷。吊重在空中突然卸载,对于某些起重机影响也很大。如果系物绳突然 断折,吊重突然坠落,就有可能引起某些起重机向后倾翻的严重事故。 利用起重机进行翻转零件时,起重机、钢丝绳受到的冲击载荷也较大, 对钢丝绳有很大的破坏作用。钢丝绳在使用过程中
2、磨损、锈蚀、被绳卡损伤等都将影响它的速度。2 .钢丝绳在使用过程中出现拉伸、挤压、弯曲、疲劳等复杂的应力状 态,每根钢丝绳的受力都不一样,这样不均匀的受力难以正确计算。安全系数与牵引性质、操作方法和滑轮与卷筒的直径对绳直径比值的 大小等有关。吊车钢丝绳的安全使用很重要。起重机用钢丝绳是由高强度碳素 钢丝制成的。每一根钢丝绳由若干根钢丝分股和植物纤维芯捻成粗细 一致的绳索。它具有断面相等强度高、耐磨损、弹性大、在高速运转 时运转平稳、没有噪声、自重轻、工作可靠、成本较低等优点,是起 重机的重要零件之一。钢丝绳的主要缺点是不易弯曲。使用时,要增大卷筒和滑轮的直径,压油太黏。排除方法:加足油,改变泵
3、旋转方向,消除漏气现象,换合 格新油。2 .油泵油压或排量不足原因:安全阀失灵;油泵磨损严重;齿轮磨损 间隙太大。排除方法:检修安全阀各零件;修理或更换油泵;调整间隙。3 .油泵压力不稳定或振动厉害原因:油液不足或有空气吸入;齿轮与 壳体内表面有摩擦。排除方法:加油、消除漏气;更换齿轮。4 .泵供油不足或断油 原因:泵吸油管变形,通道变小或堵塞;轴承损 坏,齿轮刮泵体造成间隙过大而内漏严重;齿轮损坏,齿轮与泵体卡死;柱塞泵柱塞与缸体磨损严重或配油盘密封区密封不良。排除方法:清除堵塞污物,换新管;轻者更换轴承、齿轮、配对修磨柱塞偶件,严重者 换泵。5.油缸漏油 原因:密封损坏或磨损。排除方法:更
4、换。6 .油缸内腔经常产生气体原因:油液中含有水分;油泵进油管接头漏气;油量不足。排除方法:更换新油,消除进水故障;旋紧接头;按规 定油位向油箱加油。7 .油缸动作迟缓原因:油缸内有空气。排除方法:排除空气。8 .油缸动作不顺利甚至不动原因:油缸油封太紧或油封变质。排除方法:将油封盖调松使油不外渗漏为止,或更换油封。9,液压缸自动回缩 原因:活塞密封损坏;双向液压锁中单向阀芯上弹簧损坏;单向阀阀芯和阀座表面有污物或阀座划伤单向阀芯有裂纹;平衡阀中的单向阀关闭不严。排除方法:更换新密封圈;拆卸、清洗双 向液压锁,去除污物;更换损坏的弹簧和有裂纹的单向阀总成;修理或 更换平衡阀中关闭不严的单向阀芯
5、。10.操纵多路换向手柄时执行元件无力或动作迟缓,运动不良原因:多 路换向阀、安全阀的压力调整得低;安全阀弹簧损坏或产生永久变形;阀的锥形面损坏;控制阀杆与孔的磨损严重或动作不良;多路换向阀组 中控制变幅,伸缩操纵压力或控制主副卷扬操作压力及控制回转操作压 力的溢流阀功能调整不当或单向阀功能不良。排除方法:用压力表检测液压系统的压力,若压力不足,应调整安全阀, 使其压力达到规定值;检查安全阀弹簧,必要时换新;重新研磨阀或阀 体锥面;检查阀的内漏情况,内漏严重,换新阀杆或将阀杆镀铭重新配 置;如果阀杆与阀体卡住,拆开清洗,去除异物,弹簧折断,更换新弹 簧,重新组装,使阀杆运动灵活;将阀组溢流阀压
6、力调到正常值,修理 或更换单向阀。1L蓄能器蓄压能力下降或作用失效原因:液压油外泄漏;氮气压力下降;气囊损坏。排除方法:更换O形密封圈、垫圈和衬垫,修理有泄 漏管接头;拆下充气阀阀芯和阀体(拆前一定慢慢将气囊中氮气先放掉, 使氮气压力降为零)进行清洗,清除异物;更换蓄能器。液压系统另一个常见的故障就是执行元件,包括液压缸、液压马 达等工作非常缓慢,达不到设备工作时所需要的力量和速度。造成这种故障现象的原因,可以从两个方向去分析和查找,即液压泵, 管路及液压阀和执行元件本身。1.液压泵本身由于使用磨损等原因,造成过大的内泄,使容积率大大 地降低,液压泵所排出的油相应地减少了很多,这样执行元件速度
7、就会变慢。液压泵的好与坏,般需经流量计进行检测,在实际维修中,也可以通过这样的方法进行初步判断:在液压回路中接入一块压力表,使执 行元件固定不同,同时拉动操纵阀,而利用泵进行“憋压实验”,此时 压力表指针能迅速达到溢流阀的压力,说明液压泵的容积效率比较好, 反之,液压泵存在内泄严重的故障。在做这个实验时应注意两点,首先“憋压”的回路中必须有溢流阀装置, 否则,可能造成液压泵的损坏;其次,在试验时发动机转数应控制在800r/min以内。在现代维修中,齿轮泵的损坏一般情况更换就可以了。对于柱塞泵磨损,可以通过配对研磨缸体和配流盘,更换缸体、 配流盘、柱塞等元件进行修复。2o管路和液压阀的泄漏或控制
8、阀功能调整不当,可造成大量油不流向执行元件或控制阀的溢流压力调得偏低使操纵压力达不到规定值, 同样会出现动作缓慢无力的现象,液压阀卡死或溢流阀节流孔的堵塞 是比较常见的故障。所以,在拆检这些阀时一定要特别注意,每个阀 芯是否都活动自如,特别是液压阀上非常细的油道,是不是畅通,因 为它的通畅是否直接影响液压阀的启闭。排除故障时,只需将液压阀中的异物清洗掉就可以,但注意一定要确 保清洁,以防二次污染。3.执行元件本身内泄或外泄或内部混有空气,也会造成动作迟缓无力。 对于这个问题只需要找到故障发生部位和原因,更换损坏的密封或损 坏的执行元件总成或排除空气即可。漏油是液压系统最为常见的故障,分内漏和外
9、漏两种。外漏容易 发现,也容易排除。造成外漏的主要原因为:1.密封件损坏;2.管接 头松动;3.液压油管扭曲变形或管接头不平以及油缸活塞杆损伤等。 在检查和排除外漏的时候,一定要检查分析造成外漏的原因是什么, 这样才能找到解决问题的方法。否则,只是更换密封件常常会劳而无 功。例如:液压油缸的导向套部分漏油时,一般是由密封件造成,但 其原因是密封件的自然损坏,或是油缸活塞杆上有不平的部位(损伤) 造成密封件损坏,还是密封件的沟槽过深等原因。再如:当油管漏油 时,应检查油管是否变形,安装连接时是否撇劲,如确属这种情况就 应该及时调整油管,细的油管可以用手调整,粗的油管用台钳等设备 调整,很粗的油管
10、(如QY25A卷扬的油管)就应采取先用大力气将 油管连接上,然后用气焊将油管弯曲部位烧红,待其冷却后,再将油 管拆卸下来,清洗后更换密封件。这样,密封件的使用寿命也就增长 了。内漏,就是液压元件内部部件损坏,使液压元件的两腔相通,液压油 液由液压元件的一腔流(渗)入了另一腔,使系统的压力降低,造成 执行元件不能正常工作。例如油缸活塞的密封件损坏,进油腔的液压 油漏入了回油腔,造成油缸动作缓慢或不动作。排除时只需将损坏的 密封件换掉即可。吊车使用的钢丝绳报废后,要更换上新钢丝绳。更换钢丝绳的工作看 来好像是取下旧绳上新绳的一般性工作,如果方法不当或组织不好, 就会既费人力又费时间,还可能发生人身
11、事故。更换钢丝绳的程序如下:1 .把新钢丝绳(连同缠绕钢丝绳的绳盘)运到起重机下面,放到能使 绳盘转动的支架上。2 .把吊钩落下,将它平稳、牢靠地放在已准备好的支架(或平坦的地 面)上,使滑轮垂直向上。3 .把卷筒上的钢丝绳继续放完,并使压板停在便于伸扳手的位置。4 .用扳手松开旧钢丝绳一端的压板,并将此绳端放到地面。5 .用直径-2Mm铁丝扎好新旧两个钢丝绳的绳头(绑扎长度为钢丝绳直径的2倍);然后把新旧绳头对在一起;在用直径1毫米左右的细 铁丝,在对接的两个绳头之间穿越5-8次;最后用细铁丝把对接处平 整地缠紧,以免通过滑轮时受阻。这时新、旧绳已连接成为一根了。 6.开动起升机构,用旧绳带
12、新绳,将旧绳卷到卷筒上。当新旧绳接头 处卷到卷筒时停车,松开接头,把新绳暂时绑到小车合适地方。然后 开车把旧绳全部放至地面(边放边卷好待运)。7 .用另外的提物绳子,把新钢丝绳另一端提到卷筒处;然后把新钢丝 绳两端用压板分别固定在卷筒上。8 .开动提升机构,缠绕新钢丝绳,起升吊钩。全部更换工作完成。缠 绕新钢丝绳时,小车上要有人观察缠绕情况,观察人员必须特别注意安全。上述更换钢丝绳程序,具有节省人力、节省时间,新钢丝绳不扭结、不粘砂粒和安全等优点。起重钢丝绳的安全系数应符合下列规定:(1)用于固定起重设备为3.5;(2)用于人力起重为4.5;(3)用于机动起重为5-6;(4)用于绑扎起重物为1
13、0;(5)用于供人升降用为14。2易损零部件的安全检验2.1钢丝绳1 .钢丝绳的分类钢丝绳按捻向可分为左捻和右捻。钢丝绳根据绳股与绳的捻向,可分为交捻绳和顺捻绳。也就是由丝捻成股的方向和 由股捻成绳的方向若相反,则称为交捻绳;要由丝捻成股和由股捻成绳的方向相同则成 为顺捻绳。交捻绳的特点是钢丝绳不会松散,吊起物品不会转动,但是当钢丝都一样粗细时, 钢丝间为点接触,因此钢丝绳寿命短些。顺捻绳的特点是,当单根绳起吊物品时,物品会向钢丝绳松散方向转动。但钢丝绳 寿命会长些。根据钢丝接触状态可分为点接触、线接触和面接触。由于绳股内各层钢丝直径相同, 但各层螺距不等,所以钢丝互相交叉,形成点接触,在工作
14、中接触应力很高,钢丝易磨 损折断。优点是制造工艺简单。绳股内钢丝粗细不同,将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内, 粗细钢丝间呈线接触状态。由于线接触绳接触应力较小,钢丝绳寿命长,同时挠性增加。 由于线接触钢丝绳较为密实,所以相同直径的钢丝绳,线接触绳破断拉力大些。绳股内 钢丝直径相同,同向捻钢丝绳也属于线接触绳。线接触钢丝绳有瓦林吞(W)型和西尔 (X)型以及填充(T)型等。X型钢丝绳也称外粗式,股内外层钢丝粗,内层钢丝细。 这种钢丝绳的优点是是耐磨。W型钢丝绳也称粗细式,股内外层钢丝粗细不等,细丝置 于粗丝之间。这种钢丝具有较好的挠性。T型钢丝绳的内外层钢丝之间填充较细的钢丝。 这种钢丝绳内部磨损小,
15、抗挤压,耐疲劳,但挠性稍差。面接触绳采用异形断面钢丝, 钢丝间呈面状接触。其优点是破断拉力大,耐磨。根据机构工作类型,使用要求,选取适合的安全系数,然后用下式计算钢丝绳应有 的破断拉力:S 破Nn?Smax式中S破钢丝绳破断拉力;n 钢丝绳最小安全系数,见表8Smax钢丝绳最大工作静拉力。若钢丝绳表中给出整条绳的破断拉力时,可以从表中直接选择。当表中只提供钢丝破断拉力总和时,按下式计算整条绳的破断拉力。S丝=式中a折减系数,对绳6x37,。= 0.82;对绳6x19, a = 0.85;钢丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力总和。选择一条破断拉力稍大一些的钢丝绳即可。n?Smax再根据钢丝破断拉力总
16、和,选择一条钢丝绳。表8最小安全系数n值表钢丝绳用途n起升和变幅用手动4.05.0机动轻级中级5.5重级、特重级6.0抓斗用双绳抓斗(双电动机分别驱动)6.0双绳抓斗(单电动机集中驱动)5.0抓斗滑轮拉紧用经常用3.5临时用3.0小车曳引道(轨道水平)4.03.钢丝绳直径按最大工作静压力计算d=c (mm)式中d 钢丝绳最小直径,mm;C选择系数;Smax钢丝绳最大工作静压力,No选择系数由下式计算:c=式中n安全系数;w 钢丝绳充满系数,;k 钢丝绳捻制折减系数,k=0.820.85; 钢丝公称抗拉强度,N/mm2o选择系数c值也可根据安全系数、机构工作级别从表9中选用。表9选择系数c和安全
17、系数n表机构工作级别C值安全系数n钢丝公称抗拉强度,N/mm2155017001850M1-M30.0930.0890.0854M40.0990.0950.0914.5M50.1040,1000.0965M60.1140.1090.1066M70.1230.1180.1137M80.1400.1340.12894.钢丝绳的报废(1) .钢丝绳的断丝数在一个捻节距内达到表15-10规定的数时,则应报废。钢 丝绳的捻节距就是任一条钢丝绳股环轴线绕一周的轴向距离。图15-1钢丝绳节距的测量表15-10的钢丝绳的报废标准,也可以理解为一条钢丝绳的报废标准是在一个捻节 距内断丝数达钢丝绳总丝数的10%。
18、如绳6x19 = 114丝,当断丝数达12丝即应报废 更新;绳6x37 = 222丝,当断丝数达22丝即应报废更新。对于复合型的钢丝绳中的钢 丝,断丝数计算是:细丝一根算一丝,粗丝一根算1.7丝。表10钢丝绳报废时的断丝数断钢丝丝安数绳全量系数钢丝绳结构(GB110274)绳 6W (19)绳 6x37绳 6x19一个节距中的断丝数交互捻同向捻交互捻同向捻小于61262211671472613大于71683015(2).钢丝径向磨损或腐蚀量超过原直径的40%应报废。当不到40%时,可按丧表11折减数报废。(3) .吊运赤热金属或危险晶的钢丝绳,报废断丝数取通用起重机用钢丝绳报废 断丝数的一半,
19、其中包括钢丝表面磨损或腐蚀折减。(4) .钢丝绳直径减少达公称直径的7%,应报废。表11折减系数表钢丝表面磨损或锈蚀 量101520253040大于40折减系数857570605005.钢丝绳的安全检验钢丝绳检验的主要依据是国际标准ISO430981,也可以参考美国标准ANSIB30. 4等规定。标准可分为日常检验、定期检验和特殊检验。日常检验就是日检;定期检验,根据 装置形式、使用率、环境以及上次检验的结果,可确定月检还是年检。钢丝绳有很突出 的变化或遇台风和地震,以及停用一个月以上的起重机,则进行特殊检验。表15-12是 钢丝绳的检验部位表。表15-13是钢丝绳的检验项目表表12钢丝绳的检
20、验部位表日常检验定期检验和特殊检验动绳起重机起升、变幅、 牵引用钢丝绳微速运转观察全部钢丝绳,特别注意下列部位:1. 1.末端固定部位2. 2.通过滑轮的部分微速运转,作全面检验 外,特别注意下列部位: 1. 1.在卷筒上的固 接部位;2. 2.卷在卷筒上的 绳;3. 3.通过滑轮的钢 丝绳;4. 4.平衡轮处钢丝 绳;5. 5.其他固定连接 部位缆索起重机承载绳通常能观察到的部分外,特别 注意末端固定部位全长仔细检验缆风绳通常能观察到的部分外,特别 注意末端固定部位全长仔细检验捆绑绳全长观察外,特别注意下列部位:1. 1.编接部分2. 2.与吊具连接部分同日常检验表13钢丝绳的检验项目表项目
21、日常检验定期和特殊检 验项目日常检验定期和特殊检 验断丝电弧及火烤磨损涂油状态腐蚀末端固定状变形态卷筒与滑轮因而相应地增加了起升机构的尺寸和重量。钢丝绳的钢丝要求有很高的强度与韧性,通常由碳的质量分数为0.5%0.8%的优质碳素钢制成;硫、磷的质量分数都不许大于0.035%。优质钢锭通过热轧制成直径约为0mm的圆钢,通常称为盘圆;然后经过多次的冷拔工艺,将直径减到所要求的尺寸(通常为0.5-3mm) o在拔丝过程中还经过若干次热处理。热处理及冷拔过程中的变 形强化使钢丝达到了很高的强度,通常约为14002000Mpa (Q235A钢的强度只有380Mpa) o钢丝的质量根据韧性的高低,即耐弯折
22、次 数的多少,分为三级:特级、I级、II级。起重机采用I级钢丝绳, 特级钢丝绳用于载客电梯,II级钢丝绳用于系物等次要用途。在潮湿 环境下,为了防止腐蚀,钢丝绳表面还要镀锌。钢丝绳的构造分点接触绳、线接触绳、钢丝绳的捻向、绳芯。L点接触绳 绳股中各层钢丝直径相同。为了使各层钢丝有稳定的位内外各层钢丝的捻距不同,互相交叉,这就使钢丝绳的钢丝在反 复弯曲时易于磨损折断。为了使各层钢丝受力均匀,各层的螺旋角大 致相同。常用的两种点接触绳:19丝的股钢丝较粗,比较耐磨、耐 蚀,可应用于桥式起重机;37丝的股挠性比较好,常用于起重工作 的吊装绳和电动葫芦。2.线接触绳绳股中各层的钢丝的捻距相同,外层钢丝
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