提高四柱汽車(chē)舉升機(jī)鋼絲繩使用壽命的有效途徑

1、四柱汽車(chē)舉升機(jī)鋼絲繩傳動(dòng)牽引結(jié)構(gòu)說(shuō)明1)銅絲繩立柱立柱上限位擋板立柱立柱橫梁滑塊座柱汽車(chē)舉升機(jī)綱絲繩傳動(dòng)牽弓I結(jié)構(gòu)鋼絲繩作為四柱汽車(chē)舉升機(jī)的關(guān)鍵承載零件，在舉升機(jī)的升降作業(yè)中主要通過(guò)安裝在主平 臺(tái)下方的油缸活塞桿伸縮帶動(dòng)牽引平臺(tái)完成，鋼絲繩在這個(gè)系統(tǒng)中起承重作用。一旦鋼絲繩 失效，而又沒(méi)有相應(yīng)的鋼絲繩防斷保護(hù)裝置或者鋼絲繩防斷保護(hù)裝置也失靈，則會(huì)產(chǎn)生汽車(chē) 傾覆翻車(chē)以及人員的損傷事故。下文將從鋼絲繩的傳動(dòng)牽引結(jié)構(gòu)說(shuō)明、失效形式分析、主要 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求以及客戶在使用過(guò)程的保養(yǎng)和檢查等方面，談?wù)勅绾翁岣咚闹?chē)舉升機(jī)鋼絲 繩的使用壽命，預(yù)防鋼絲繩失效使用過(guò)程中不良后果的發(fā)生。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)使用的四柱汽

2、車(chē)舉升機(jī)，大多數(shù)為鋼絲繩牽引。鋼絲繩牽引的四柱汽車(chē)舉升 機(jī)，主要由四根立柱，主平臺(tái)，副平臺(tái)，兩根橫梁，泵站，控制盒等組成。主平臺(tái)中間下方 裝有油缸，前后各裝有一組水平換向的滑輪，兩根鋼絲繩固定在活塞桿的拉座，每根鋼絲繩 短的一端經(jīng)平臺(tái)前方滑輪轉(zhuǎn)向 90°,經(jīng)橫梁滑輪垂直換向后固定到立柱頂部，每根鋼絲繩長(zhǎng) 端經(jīng)平臺(tái)前方滑輪轉(zhuǎn)向180°后，經(jīng)平臺(tái)后側(cè)滑輪水平換向后經(jīng)橫梁滑輪垂直換向后，固定到 立柱頂部。兩根橫梁的兩端各裝有一個(gè)垂直導(dǎo)向的繩輪，中間連接主、副平臺(tái)。需上升時(shí)， 按下上升按鈕，泵站接通電源后，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒輪泵向系統(tǒng)輸出高壓油，進(jìn)入油缸有桿 腔，推動(dòng)活塞桿收縮，活塞

3、桿收縮帶動(dòng)固定在活塞桿端部的拉座拉動(dòng)鋼絲繩，帶動(dòng)平臺(tái)和橫 梁組件上升，需下降時(shí)，先打開(kāi)解鎖手柄（如屬電動(dòng)解鎖，一般配有延時(shí)上升，僅需按下降 按鈕），保險(xiǎn)解鎖，按下手動(dòng)下降閥，回油油路打開(kāi)，油缸活塞桿伸長(zhǎng)，液壓油在平臺(tái)和上 面舉升物的作用下，經(jīng)調(diào)速閥流回油箱，鋼絲繩拉住平臺(tái)完成下降作業(yè)。二、鋼絲繩失效形式分析按照我國(guó)起重機(jī)鋼絲繩的保養(yǎng)、維護(hù)、檢驗(yàn)和報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)GB/T5972-2016,鋼絲繩失效形式主要有：斷絲，繩徑變小，腐蝕，畸形和損傷。其中畸形和損傷又包括：波浪形，籠狀畸形， 繩芯或繩股突出，鋼絲突出，繩徑局部增大，局部扁平，扭結(jié)，彎折，彈性降低度等。本文 主要分析實(shí)際應(yīng)用中所發(fā)生的斷絲，繩徑

4、變小，畸形三類(lèi)失效形式。1 .斷絲分析斷絲（圖2）是鋼絲繩最常見(jiàn)的失效形式。其主要由于鋼絲繩在工作環(huán)境介質(zhì)和工作應(yīng)力 共同作用引起低應(yīng)力脆斷。鋼絲繩斷裂失效，很大程度上取決于它的工作環(huán)境，主要分為磨 損斷絲和腐蝕斷絲兩種。磨損斷絲是鋼絲繩在運(yùn)行過(guò)程中與滑輪接觸部位產(chǎn)生磨損，日積月 累磨損日趨嚴(yán)重，最終造成斷絲，其斷口兩側(cè)呈斜茬，斷口扁平，出現(xiàn)在鋼絲繩磨損嚴(yán)重的 部位一般在與滑輪接觸區(qū)域。腐蝕斷絲一般發(fā)生在鋼絲繩在具有腐蝕性介質(zhì)環(huán)境下運(yùn)行，使 鋼絲繩被腐蝕，有效工作面積不斷減少導(dǎo)致鋼絲繩的強(qiáng)度降低同時(shí)還會(huì)引起不規(guī)則表面應(yīng)力 裂紋擴(kuò)展，進(jìn)而加速疲勞，最終導(dǎo)致斷絲，這種斷口形狀不整齊，呈針尖狀。2

5、.直徑減小分析外部磨損是導(dǎo)致鋼絲繩直徑減小的主要原因，通常是由鋼絲繩與滑輪的接觸部位之間的壓 力引起的，如輪槽兩側(cè)面夾角偏小，受力后鋼絲繩偏向與輪槽側(cè)面接觸，可能會(huì)引起鋼絲繩 的一側(cè)磨損（圖3、圖4）,通常鋼絲繩的磨損出現(xiàn)在與滑輪輪槽接觸的區(qū)段，潤(rùn)滑不足或 不正確以及具有腐蝕作用的灰塵和沙土的存在都會(huì)影響到磨損速度。同時(shí)下列原因也會(huì)導(dǎo)致 鋼絲繩直徑的減小。（1）內(nèi)部磨損和鋼絲凹痕；（2）由鋼絲繩內(nèi)部相聯(lián)繩股和鋼絲之間的 摩擦導(dǎo)致的內(nèi)部磨損，特別是鋼絲繩受彎時(shí)；（3）纖維芯的劣化或鋼芯的斷裂；（4）鋼絲繩內(nèi)層股的斷裂。因磨損導(dǎo)致尺寸減少和表面狀態(tài)改變，并最終喪失其功能的現(xiàn)象稱(chēng)為磨損 失效。鋼絲繩

6、磨損失效，主要有兩種模式：機(jī)械磨損和塑料磨損。機(jī)械磨損，其主要原因是 在使用過(guò)程中其外層鋼絲與繩槽表面接觸而引起的磨損。這種現(xiàn)象在鋼絲繩與滑輪接觸部位 特別明顯。主要表現(xiàn)為鋼絲繩外周表面的鋼絲被磨平，繩徑變細(xì)，受載面積減小，受載能力 也隨之降低。此外鋼絲繩潤(rùn)滑不足以及鋼絲繩上繩股間有灰塵、砂粒也會(huì)加速機(jī)械磨損的產(chǎn) 生。而塑料磨損，主要由于振動(dòng)、碰撞，內(nèi)部擠壓造成的鋼絲繩表面磨損。磨損失效是緩慢 發(fā)展、漸變的過(guò)程。不像斷裂事故那樣突然。但磨損通常導(dǎo)致受載截面面積的減少以及疲勞敏感性的增加，造成斷裂失效，特別在濕度較大的環(huán)境中，磨損將加速腐蝕過(guò)程。圖3鋼絲繩直徑局部減小（繩股凹。自）鋼絲繩一側(cè)磨損

7、圖4外部磨損四、鋼絲繩及相關(guān)零部件的維護(hù)、檢查和保養(yǎng)1 .平日應(yīng)經(jīng)常根據(jù)平臺(tái)水平度變化，調(diào)整鋼絲繩的松緊，確保平臺(tái)的水平度，以利于四 個(gè)立柱端鋼絲繩均勻承載。調(diào)整時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)立柱頂板上鋼絲繩連接端部固定螺桿的六角螺母來(lái)完成平臺(tái)的調(diào)平，平臺(tái)用水平儀或水管裝水觀測(cè)水平狀況，調(diào)節(jié)完成后拼緊頂板端固定 螺母。在完成鋼絲繩調(diào)節(jié)后，相應(yīng)調(diào)整四立柱內(nèi)的保險(xiǎn)板，使橫梁保險(xiǎn)落鎖后平臺(tái)處于同一 水平面，保險(xiǎn)板的調(diào)節(jié)通過(guò)調(diào)整固定在頂板上的固定螺母實(shí)現(xiàn)（圖 6）。6鋼絲繩及相關(guān)零部件示意圖2 .在日常保養(yǎng)中，應(yīng)定期為鋼絲繩潤(rùn)滑，對(duì)經(jīng)過(guò)滑輪運(yùn)動(dòng)的部位更加要注重潤(rùn)滑，為了 提高潤(rùn)滑效果，需在潤(rùn)滑前將鋼絲繩清理于凈，然后加

8、注潤(rùn)滑脂。3 .如果鋼絲繩某一部位的鋼絲過(guò)于突出，當(dāng)此處經(jīng)過(guò)滑輪時(shí)，鋼絲就會(huì)壓在其他部位之 上，造成局部劣化。為了避免這種局部劣化，可將伸出的鋼絲除掉，其方法為：夾緊斷絲伸 出端反復(fù)彎折，直至折斷。在維護(hù)過(guò)程中去除鋼絲時(shí)，宜記錄其位置，去除斷絲的作業(yè)也作 為一根斷絲來(lái)計(jì)算，并在根據(jù)斷絲數(shù)作為報(bào)廢基準(zhǔn)評(píng)估鋼絲繩的狀態(tài)時(shí)予以考慮。4 .至少在鋼絲繩使用一年后，每周對(duì)鋼絲繩經(jīng)過(guò)滑輪的工作區(qū)段進(jìn)行外觀檢查，目的是 發(fā)現(xiàn)一般的劣化現(xiàn)象或機(jī)械損傷，此項(xiàng)檢查還應(yīng)包括鋼絲繩與立柱頂板的連接部位。對(duì)鋼絲 繩在每個(gè)滑輪槽上的正確位置也宜檢查確認(rèn)，確認(rèn)鋼絲繩沒(méi)有脫離正常的工作位置。5 .鋼絲繩定期檢查中的劣化模式及

9、評(píng)價(jià)方法如表1所示。表1鋼絲繩定期檢查中的劣化模式及評(píng)價(jià)方法植揍式評(píng)院方法可見(jiàn)斷絲數(shù)量計(jì)算/觀察鋼絲繩直徑減小測(cè)量繩股斷裂觀察腐蝕觀察變形觀察和測(cè)量機(jī)械損傷觀察6 .檢查周期：初期使用時(shí)，每月檢查一次；如果停用3個(gè)月以上，在重新使用前應(yīng)進(jìn)行鋼絲繩表面質(zhì)量狀況檢查；如果本舉升機(jī)上其它部件失效或操作不當(dāng)造成升降過(guò)程的異常，這 時(shí)應(yīng)進(jìn)行鋼絲強(qiáng)表面質(zhì)量狀況檢查；在產(chǎn)品投入使用一年后，應(yīng)半個(gè)月對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢查一 次。7 .檢查范圍：對(duì)于每根鋼絲繩，都應(yīng)沿整個(gè)長(zhǎng)度進(jìn)行檢查，并應(yīng)特別注意下列關(guān)鍵區(qū)域 和部位：(1)主平臺(tái)下方拉座固定接頭；(2)主平臺(tái)下方經(jīng)過(guò)滑輪的區(qū)域；(3)立柱內(nèi)經(jīng)過(guò)滑輪的區(qū)域；(4)立柱

10、頂部與鋼絲繩連接部位；(5)因安裝不當(dāng)或外部原因造成鋼絲繩損傷的部位。8 .鋼絲繩的檢查：應(yīng)重點(diǎn)檢查靠近繩端固定裝置的鋼絲繩，特別是進(jìn)入繩端固定裝置的 部位，由于這個(gè)位置受到振動(dòng)和其它沖擊的影響以及腐蝕等環(huán)境狀態(tài)的作用，容易出現(xiàn)斷絲。 可以采用探針進(jìn)行探查，以確定鋼絲是否出現(xiàn)松散，進(jìn)而確定繩端固定裝置內(nèi)部是否存在斷 絲，還應(yīng)檢查繩端固定裝置是否存在過(guò)度的變形和磨損。止匕外，固定繩套、繩環(huán)用的套管也 應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，看其材料是否有裂紋，鋼絲繩和套管之間存在可能滑移的跡象；對(duì)鋼絲繩 固定扣附近有無(wú)斷絲現(xiàn)象，并且鋼絲繩的走向是否處于正確的裝配狀態(tài)。9 .鋼絲繩報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)：日常使用中應(yīng)定期檢查鋼絲繩磨損

11、和斷絲狀況，當(dāng)出現(xiàn)下列情況之 一必須進(jìn)行及時(shí)更換：(1)鋼絲繩由于使用不當(dāng)，造成局部彎折，扭結(jié)，壓扁；燈籠狀畸形；繩芯或繩股突出。(2) 60mm長(zhǎng)度內(nèi)斷絲數(shù)大于 5根，或300mm長(zhǎng)度內(nèi)斷絲數(shù)大于10根；(3)鋼絲表面出現(xiàn)深坑，鋼絲相當(dāng)松馳；(4)鋼芯擠出，鄰近位置出現(xiàn)籠狀畸變；(5)鋼絲繩的直徑減小或增加量達(dá) 5%;(6)發(fā)生整股斷裂；(7)鋼絲繩外部腐蝕，鋼絲表面手感粗糙，鋼絲表面重度凹痕嚴(yán)重銹蝕、內(nèi)部腐蝕明顯可見(jiàn)；(8)在任何條件下，鋼絲繩只要出現(xiàn)以下情況，就需要報(bào)廢：一是在從未經(jīng)過(guò)，繞過(guò)滑 輪的鋼絲繩在鋼絲繩的直線區(qū)段上，直尺和螺旋面下側(cè)之間的間隙大于鋼絲繩直徑的三分之 一，二是在經(jīng)過(guò)滑輪的鋼絲繩區(qū)段上，直尺和螺旋面下側(cè)之間的間隙大于鋼絲繩直徑的十分 之一；(9)使用超過(guò)兩年 五、鋼絲繩的失效保護(hù)在四柱舉升機(jī)中，均設(shè)有鋼絲繩防斷裝置。對(duì)于手動(dòng)解鎖四柱舉升機(jī)，當(dāng)某一立柱鋼絲繩 發(fā)生斷裂時(shí)，連動(dòng)鋼絲繩的導(dǎo)輪在彈簧的作用下，拉動(dòng)機(jī)械保險(xiǎn)鉤與立柱內(nèi)的保險(xiǎn)板嚙合鎖 止，這時(shí)應(yīng)立即停止操作，對(duì)于電動(dòng)解鎖的舉升機(jī)，上面導(dǎo)輪在驅(qū)動(dòng)保險(xiǎn)鉤自鎖的同時(shí)，還 通過(guò)上面的動(dòng)作板撞向裝在橫梁上的限位開(kāi)關(guān)切斷總電源。這時(shí)不能進(jìn)行上升也不能進(jìn)行下 降作業(yè)。六、提高四柱舉升機(jī)鋼絲繩使用壽命的主要途徑1 .按規(guī)定的載荷選擇合適的鋼絲繩，并滿足上文第三部分第1條