规范操作

钢丝绳
的正确检查

为什么要检查钢丝绳?

钢丝绳在设备中是运动的,开放式外露的,受外界影响较大,所以钢丝绳具有磨损的共同损伤特性。然而,最重要的是,钢丝绳的使用寿命是有限的。钢丝绳一旦达到报废标准,也就达到了使用寿命的终点。必须尽早检测钢丝绳的损耗状态,以避免发生诸如钢丝绳断裂等事故。这种检测需要定期检查钢丝绳状态,评估和记录下在准备报废之前剩余的钢丝绳寿命百分比。

有意义的钢丝绳检查应考虑以下几点:

  • 一般目视检查(特别是需要加强注意的位置)
  • 使用合适的工具在不同的位置测量直径
  • 钢丝绳捻距长度的测量
  • 评估锈蚀程度,如果有的话
  • 在最频繁受力区域检查和分类钢丝断裂情况
  • 测量钢丝绳传动装置内的绳槽直径
  • 钢丝绳表面润滑油脂用量的评估

这种检查必须定期进行。上述不同任务的间隔可能不同。目视检查应每天进行,但如直径应按月或按季度测量,视负荷和使用频率而定。

一般外观检查/日常外观检查

一般的目测检查,能在损伤发生的早期及时发现,如钢丝钢丝断裂或绕绳错误,如果可能的话,应在(再)开始操作前进行修复处置。

在目测检查时,靠近终端连接处或可能与起重机接触的地方必须注意仔细检查。这种检查应该由起重机操作人员仔细地进行。

定期检查

定期检查必须由有能力和资质的专业人员进行。整个吊车系统都应进行监控和维护。

实例

  • 按季度进行测量:直径和捻距长度
  • 按年度进行测量:绳槽尺寸、滑轮绳槽深度、滑轮和卷筒的硬度(可选)

检查钢丝绳所需的工具

测量钢丝绳的直径

在设备操作过程中定期测量钢丝绳的直径,可以采集获取钢丝绳磨损和直径减小的信息。不过,结构变化也可能导致钢丝绳直径增大。钢丝绳的直径应用合适的测量工具进行测量。宽口的小型游标卡尺在此处很有优势。下图显示了合适的测量设备。

钢丝绳直径必须在最宽处测量。从一钢股股峰到另一钢股股峰。一次完整测量包括x方向的两个测量值和y方向的两个测量值,2个测量值相距大约1米。测量值的平均值,即是当前钢丝绳的实测直径。

如何测量钢丝绳捻距

一根钢丝绳是否被外力扭曲,发生了非正常扭曲的迹象,可以从钢丝绳捻长的变化中发现。为了测量捻距长度,需要以下工具。用热敏纸和蜡笔,采集钢丝绳外股的痕迹。在这个过程中,热敏纸必须放置在钢丝绳表面,同时蜡笔轻轻压住向下移动。因此,在纸上就会有钢股的痕迹。

为了确定钢丝绳的捻距长度,必须计算一定数量的印痕。在这里,外股的数量是决定性的(上图中有8个外股)。从起点和终点的距离就是捻距长度,单位为mm。为了减少测量误差,建议至少计算三个捻距值,然后将总长度除以三(见图)。

捻距根据钢丝绳股数来确定

绳槽轮廓的测量

钢丝绳检查不仅包括对钢丝绳本身的检查,还包括对钢丝绳运行时所处的滑轮的检查。绳槽直径的测量需要特殊的测量工具:槽规和手电筒。

这样的绳槽槽规可以向Verope 申请送给,工具显示的值是实际值,而不是目标值(有时是目标值)。手电筒可以帮助进行准确测量。手电筒从槽规后面照明,如果光线穿过槽规和滑轮之间的侧面,这表明,使用的槽规太大。如果在槽规的完整半径处没有可见光,则绳槽尺寸正对应于所使用的槽规尺寸。

下面的图片,显示了在测量过程中可能发生的不同状态。

 

R = Rillenradius
d = Seilnenndurchmesser

槽规尺寸完整的落入槽底,没有透过灯光,显示槽规尺寸准确。

光线在槽规底部和绳槽之间清楚可见:使用的槽规太大。

绳槽2侧没有被完整的槽规半径覆盖:槽规太小

根据标准,绳槽半径R应在0.525 x d ~ 0.550 x d之间,最佳绳槽半径为0.5375 x d。

举例:

对于公称直径为22毫米的钢丝绳,适用下列数值:

  • 允许的最小槽径:23.10毫米
  • 最佳槽径:23.66 mm
  • 最大允许的槽径:24.20 mm

下图为不同槽径比的匹配状态,对钢丝绳使用寿命的影响。

举例:

钢丝绳与实际直径22,66毫米的绳槽配合工作,比与实际直径22毫米的绳槽配合工作,使用寿命损失约20%。

槽深

根据ISO 16625,槽深不应大于绳径的1.5倍,槽底必须为圆形。在滑轮因磨损而必须更换之前的最大允许磨损深度,必须由滑轮制造商指定或获得。这个值必须在任何时候都要观察到,因为忽视它可能会导致材料失效的严重事故。

材料硬度

钢丝绳通常有不同的强度,常见的拉力等级有1770 N/mm2, 1960 N/mm2或2160 N/mm2。右图显示了对应强度等级的硬度HV(维氏硬度)。滑轮和卷筒的硬度应在300 – 350 HV之间。这是由于滑轮太软,就会单向吸收了绕绳系统的磨损,因此钢丝绳的损伤较小,导致报废情形更难检测评估。如果使用的滑轮或卷筒具有较高的硬度值,这对系统没有损害,但会增加较高的硬化成本。

钢丝绳外部断丝

钢丝绳的外部断丝,是由钢丝绳在经过滑轮时产生的弯曲应力引起的。

一定长度内的断丝数目不能超过其设计对应的特定数量,也不能超过RCN (Rope Category number),否则必须立即报废。

然而断丝的发展和分布有时并不遵循一定的模式,所示标准并不能适用于因与外部钢结构接触而引起的断丝。

去除突出断丝

有些断丝可能会从钢丝绳上伸出来。当它运行在滑轮上时,这根断丝会损坏邻近的钢丝,再次造成二次伤害。使用钳子将凸出的钢丝连续地前后弯曲,可以将从根部其掰断取出,不再对周围的钢丝造成危险。

外部腐蚀

钢丝绳在特定环境下或使用寿命过长时,会逐渐被腐蚀。ISO 4309/ 国标GB5972 标准区分了不同的腐蚀程度。

以下图片显示的是根据ISO 4309标准的不同等级。

评定腐蚀强度的准则

1.  表面氧化的开始, 呈浅表性, 能够擦干净———趋于报废的严重程度级别0%

3. 氧化严重影响了钢丝表面———趋于报废的严重程度级别60%

2. 钢丝表面手感粗糙, 普通的表面氧化———趋于报废的严重程度级别20%

4. 表面有严重凹坑, 钢丝非常松弛, 钢丝之间出现间隙———立即报废

钢丝绳直径的减小

在整个使用寿命中,工作段钢丝绳的直径不断减小。

这种直径的减少是由磨损引起的,根据下表进行分类评估,计算趋于报废的严重程度。

下面的公式用于确定直径缩小。

举例:

公称直径为22.00 mm的单层钢芯绳,参考直径为22.80 mm(如计算示例),经测量的直径为21.90 mm。

证明:

通过减小直径,钢丝绳已达到20%的趋于报废的严重程度。

检查报告

DIN ISO 4309的检验报告提供了有益的支持。本报告列出了标准的钢丝绳检查的所有相关要点。

根据以下提示,请您注意钢丝绳的正确选择、操作和保养的一些要点。除了关于钢丝绳、国家和国际标准的技术文献外,verope®团队将很乐意帮助您解决所有关于钢丝绳的问题。请联系我们!

 

以下几点是与本文相符的信息。在这里你可以找到所有重要信息的概述。

No. 4: 

钢丝绳及其端连接都会逐渐产生疲劳衰减,不能无限期的使用。为了保证安全使用,需要定期检测维护。若检测结果显示如果继续使用钢丝绳及其端连接会有安全隐患,那么应予以报废。
关于钢丝绳及其端连接的检验、检查和报废标准,请参考对应国际标准或国家标准的现行有效版本(例如:ISO4309,EN12385和EN13411),或者参考其他一般技术手册或规定。在安装带有端连接的钢丝绳时,必须确认这些配件已经按照操作指导手册要求放置到位并正确安装。对于可拆卸的端连接,比如楔形索节,必须参照制造商的说明进行拆卸。如果有任何疑问,不确定不清晰之处,请联系verope技术服务部的技术支持,TCS @ verope.com。

No. 13: 

周期性检查的间隔期限取决于设备情况,工作强度和外部影响因素。

如果您有任何疑问、歧义或问题,请联系verope®技术客服:TCS@verope.com

 

保护自己和他人!
钢丝绳和/或端连接的失效,可能会造成严重损失、伤害或死亡!