信息摘要：
在起重器械中，鋼絲繩屬于頻繁應(yīng)用的撓性構(gòu)件，在起吊、運(yùn)輸以及裝卸中有廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用鋼絲繩期間因?yàn)楦黝愒驎?dǎo)致其出現(xiàn)磨損、斷股和斷絲情況，嚴(yán)重時可導(dǎo)致斷裂事
在起重器械中，鋼絲繩屬于頻繁應(yīng)用的撓性構(gòu)件，在起吊、運(yùn)輸以及裝卸中有廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用鋼絲繩期間因?yàn)楦黝愒驎?dǎo)致其出現(xiàn)磨損、斷股和斷絲情況，嚴(yán)重時可導(dǎo)致斷裂事故的發(fā)生，對操作人員的安全以及施工質(zhì)量造成了較大影響。多數(shù)學(xué)者從繩輪制動的角度分析了鋼絲繩動態(tài)受力情況，全面延長了鋼絲繩的使用壽命；還有部分學(xué)者對鋼絲繩斷裂失效事故分析之后，動態(tài)模擬了鋼絲繩的吊裝過程，并解釋了鋼絲繩失效的原因，提出了有針對性的整改意見。在多起裝卸施工事故中，由鋼絲繩故障所導(dǎo)致的人身安全事故、財產(chǎn)損失事件的發(fā)生率比較高。除了鋼絲繩斷裂事故外，在實(shí)際應(yīng)用期間還會出現(xiàn)鋼絲繩平衡梁故障以及滑輪組鋼絲繩出槽故障，因此，需要針對不同的故障提出相應(yīng)的處理措施。
1鋼絲繩斷繩故障
1.1事故案例
某船廠鋼板10t門式起重機(jī)在吊裝9t鋼板時由于鋼絲繩斷裂，導(dǎo)致主鉤、吊梁以及鋼板墜落事故，在檢修期間將斷裂鋼絲繩更換之后實(shí)施試吊，沒有出現(xiàn)異常情況，因此投入使用。在應(yīng)用4d之后該鋼絲繩再次出現(xiàn)斷繩事故，在進(jìn)行檢查之后發(fā)現(xiàn)定滑輪跳槽保護(hù)罩與滑輪輪緣之間的距離一側(cè)為12mm，另一側(cè)為15mm，比繩直徑大，導(dǎo)致防繩跳槽裝置失效，在進(jìn)行現(xiàn)場查驗(yàn)發(fā)現(xiàn)定滑輪輪軸出現(xiàn)斷裂情況，并且發(fā)生了傾斜和撞裂事件。為了分析此次斷繩故障發(fā)生的原因，避免再次出現(xiàn)該類故障，檢修人員詳細(xì)分析了門機(jī)起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩。鋼絲繩斷裂繩端如圖1和圖2所示。
1.2事故原因分析
1.2.1分析鋼絲繩斷繩狀態(tài)在第一次斷繩事故發(fā)生后鋼絲繩斷口連續(xù)彎曲纏繞并呈現(xiàn)出彈簧狀，斷絲位置比較集中，在斷口外其他位置沒有出現(xiàn)明顯斷絲。鋼絲繩斷口處彈簧狀彎繞位置表面外部鋼絲出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，面積大于50%。從上述故障分析可以看出該鋼絲繩在較大曲率區(qū)域出現(xiàn)摩擦纏繞情況。第二次斷口位置呈切割狀，由于鋼絲繩更換時間較短，繩股松散長80cm，在分析起升機(jī)定滑輪時發(fā)現(xiàn)輪軸斷裂，并且在斷裂位置發(fā)現(xiàn)鋼絲繩摩擦痕跡，斷軸兩端對合之后的間隙為鋼絲繩直徑磨損溝尺寸。從上述故障分析能夠看出，鋼絲繩與定滑輪輪軸出現(xiàn)磨損和纏繞故障。
1.2.2分析斷軸材質(zhì)
在分析故障時，為了明確故障發(fā)生原因是材質(zhì)問題還是鋼絲繩長時間摩擦所導(dǎo)致的斷繩問題，檢修人員分析了定滑輪輪軸的化學(xué)成分以及斷口面硬度。從分析結(jié)果看，該輪軸材質(zhì)為45鋼，斷面硬度高于背面和側(cè)面，屬于輪軸與鋼絲繩長時間纏繞摩擦所導(dǎo)致的表面硬化，所以，斷軸是由于鋼絲繩跳槽和輪軸長時間摩擦所致。
1.3鋼絲繩斷繩故障處理措施由于斷繩故障都是由于防繩跳槽裝置失效后所致，在應(yīng)用期間無預(yù)警措施，導(dǎo)致鋼絲繩沿著輪軸長時間摩擦造成斷繩故障。滑輪輪緣與防繩跳槽裝置間隙安裝會超過標(biāo)準(zhǔn)，在應(yīng)用維修保養(yǎng)中由于定滑輪位置比較隱蔽，因此會影響檢修效果。針對上述情況，應(yīng)使用防繩跳槽電氣連鎖開關(guān)處理檢修盲區(qū)問題，鋼絲繩跳槽之后將開啟電氣開關(guān)，第一時間通知檢修人員分析和處理故障，防止出現(xiàn)嚴(yán)重事故。在應(yīng)用防繩跳槽電氣連鎖開關(guān)之后，龍門吊鋼絲繩沒有出現(xiàn)異常磨損情況，因此該處理方法具有較大的作用。
2龍門吊鋼絲繩平衡梁故障
2.1事故案例
鋼絲繩平衡梁能夠?qū)硗矁蓚?cè)鋼絲繩張力平衡進(jìn)行調(diào)整，如果該部位出現(xiàn)故障，將會造成起重機(jī)安全故障，影響生產(chǎn)。雖然鋼絲繩平衡梁在使用期間按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施，然而，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計以及使用頻率等各項問題會導(dǎo)致鋼絲繩平衡梁使用效果無法滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。某煉鋼廠起重機(jī)在應(yīng)用期間發(fā)現(xiàn)鋼絲繩平衡梁主軸容易被咬死，使平衡梁與銷軸同時轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致平衡梁底座定位螺栓斷裂。在應(yīng)用期間還發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩平衡梁平衡架移位擠壞鎖緊螺母，導(dǎo)致其從平衡主軸上脫落，導(dǎo)致平衡梁傾斜，險些造成故障。
2.2事故原因分析
2.2.1平衡梁材質(zhì)問題
在對平衡梁圖紙進(jìn)行查詢能夠看出，該平衡梁所應(yīng)用的材質(zhì)為普通碳素鋼，綜合性能較低，無法滿足使用要求。
2.2.2平衡梁受力不合理
按照現(xiàn)場安裝平衡梁能夠看出，在正常使用時平衡梁處于支承受力狀態(tài)，該種受力方式會導(dǎo)致平衡梁失穩(wěn)，影響受力合理性。在該受力模式下會使平衡梁出現(xiàn)磨損變形情況，縮短使用壽命。
2.2.3轉(zhuǎn)動軸承設(shè)計不合理對平衡梁故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析能夠看出，傳動軸咬死故障發(fā)生率在50%左右，傳動軸咬死故障主要是在拆檢平衡梁時發(fā)現(xiàn)，該故障是由轉(zhuǎn)動軸承卡死所致。
2.3故障處理措施
對于平衡梁材質(zhì)性能問題來說，企業(yè)采購部門需要與廠商技術(shù)人員進(jìn)行交流，分析平衡梁使用環(huán)境和頻率問題，選擇優(yōu)質(zhì)碳素鋼替換普通碳素鋼。根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)?zāi)軌蚩闯觯瑑?yōu)質(zhì)碳素鋼性能顯著優(yōu)于普通碳素鋼。
優(yōu)化調(diào)整平衡梁受力點(diǎn)，在優(yōu)化改造平衡梁整體設(shè)計之后，將支承式受力方式更換為懸掛式，在主軸與平衡架之間選擇GE關(guān)節(jié)軸承作為連接軸承。在對平衡梁平衡架受力點(diǎn)改變之后，應(yīng)用關(guān)節(jié)軸承能夠避免平衡架出現(xiàn)傾斜情況。對舊平衡梁鋼絲繩過渡輪歪斜情況進(jìn)行分析，在制造和設(shè)計新平衡梁時應(yīng)用定位又對過渡滑輪進(jìn)行固定，這樣能夠有效處理舊平衡梁過渡輪傾斜問題。
3鋼絲繩出槽故障分析
3.1事故案例
某企業(yè)所應(yīng)用的40t雙梁門式起重機(jī)，主起升高速為18m，卷繞方式為單卷筒，應(yīng)用單根鋼絲，四個滑輪組，滑輪組倍率為10，起升速度為16m/min。在應(yīng)用12個月之后出現(xiàn)鋼絲繩出槽故障，該起升機(jī)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)屬于變頻控制，鋼絲繩沒有由于機(jī)構(gòu)動作沖擊而出現(xiàn)彈跳故障。為了避免再次出現(xiàn)該種故障，檢修人員將2個壓輥加裝在定滑輪上方對鋼絲跳動進(jìn)行控制。在完成壓輥加裝之后，在短期內(nèi)再次發(fā)生出槽故障，因此，檢修人員要對整體機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查。
3.2故障發(fā)生原因分析
小車頻繁啟動的情況下會增大副鉤擺動幅度，主鉤與副鉤之間的距離比較近，所以，小車運(yùn)動期間副鉤滑輪罩會對主起升鋼絲繩造成撞擊。
主鉤滑輪槽內(nèi)出現(xiàn)摩擦痕跡，主鉤落地測試滑輪轉(zhuǎn)動時會加大轉(zhuǎn)動阻力，空載時會出現(xiàn)阻轉(zhuǎn)情況。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因主要是在鋼絲繩擠壓出的潤滑油積存于護(hù)罩內(nèi)，其在低溫條件下會變硬，進(jìn)而影響滑動運(yùn)行。
3.3故障處理措施
將平滑護(hù)罩加裝在副鉤上，避免對主起升鋼絲繩造成掛摩影響；對主鉤中的油泥進(jìn)行清理，注重滑輪的潤滑作用；改進(jìn)和優(yōu)化定滑輪防護(hù)裝置，去除壓輥裝置，將導(dǎo)人式護(hù)罩安裝在滑輪側(cè)面，這樣能夠?qū)Τ霾垆摻z繩起到阻擋作用，在跳槽之后能夠重新返回到滑輪槽內(nèi)。
4結(jié)束語
綜上所述，此次研究主要是圍繞龍門吊裝鋼絲繩故障進(jìn)行分析，包括鋼絲繩斷繩故障、鋼絲繩平衡梁故障以及鋼絲繩出槽故障等，通過分析不同故障產(chǎn)生的原因，提出了有針對性的處理措施，在經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)應(yīng)用之后均能夠消除故障影響，提升龍門吊裝施工的安全性。
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