對起重機鋼絲繩的質量以及使用保養的思考

蔣瑜

（上海市特種設備監督檢驗技術研究院 中國 上海 200333）

在工作中，我發現上海市各種起重機上鋼絲繩的質量問題比較嚴重，而鋼絲繩是起重機上重要的零件，一旦質量出現問題，后果非常嚴重。最常見的現象就是鋼絲繩斷絲比較嚴重，這說明起重機使用單位對鋼絲繩質量很不重視，平時保養維護工作不到位，對安全生產不夠重視。經過了解，國產鋼絲繩質量雖然比較差，但是由于進口鋼絲繩價格太高，一般的小公司都是采用國產鋼絲繩，而且在使用過程中對鋼絲繩的保養不重視，因此造成嚴重的安全隱患。

1 進口鋼絲繩與國產鋼絲繩的比較

鋼絲繩是由多根鋼絲按照一定規則捻制而成的繩索，它由制繩鋼絲、繩芯、繩用油脂所組成。鋼絲繩的組成要素主要是：捻制方式、接觸狀態、繩股數目及形狀、繩芯材質等。

通過對上海市起重機所用的國產鋼絲繩和進口鋼絲繩的使用狀況比較，發現進口鋼絲繩質量好、穩定可靠、使用壽命長。國產鋼絲繩力學性能不均勻（彎、扭、拉）、鋼絲原材料不均勻、捻制質量不均勻都是與進口鋼絲繩質量差異的重要原因[1]。主要反映在鋼絲繩制造過程中，原材料加工、制造工藝、制造設備、設計理念、技術標準等諸多技術方面落后于國際先進技術，導致國產鋼絲繩質量使用壽命周期短，技術質量低下等問題[2]。具體表現在以下幾個方面：

1.1 鋼絲繩原材料的質量

鋼絲繩的原材料主要就是鋼絲，因此鋼絲的質量對鋼絲繩的質量起著至關重要的影響。進口鋼絲繩的鋼絲強度要比國產鋼絲繩的鋼絲強度明顯高。而鋼絲是用熱軋盤條經冷拉制成的再加工產品，因此盤條的質量好壞，直接影響著鋼絲繩質量。提高盤條質量及其穩定性，是提高鋼絲繩質量及其穩定性的關鍵。

國產盤條質量與進口盤條質量差距主要在盤條內部的成份波動、成份偏析、純凈度較低，存在不良組織、中心疏松、縮孔、裂紋、夾雜等。盤條表面表面裂紋、表面凹凸、和直徑波動等缺陷。以及盤條中的碳含量的波動和均勻性以及有害成份的存在。這些致使國產鋼絲的性能波動大于進口鋼絲，從而影響鋼絲繩的質量。

1.2 鋼絲繩的生產技術

國產鋼絲繩的熱處理工藝技術控制與國際先進水平存在較大差異，制造鋼絲繩的原料先經過熱處理工序。熱處理工序對制造鋼絲繩用的原料施加一定的溫度加熱，在鉛液介質中等溫淬火處理，獲得良好的金相組織—索氏體。影響熱處理過程中的索氏體轉變的因素主要由加熱爐的爐溫、鋼絲的線溫、鉛鍋的鉛溫，這些溫度的變化直接影響著鋼絲的索氏的含量。國外由于鋼絲熱處理自動控制水平高，爐溫、線溫、鉛溫的控制一般在攝氏5度以內，而國產熱處理一般在攝氏10度或更高的溫度，熱處理工序的不穩定因素，對于鋼絲繩的疲勞斷絲產生了一定影響。

1.3 鋼絲生產設備的技術性能

鋼絲生產設備的性能對拉絲質量的影響較大。國外先進水平的鋼絲生產設備，一般采用先進的直線式拉絲機，它的優點是減少鋼絲在拉拔過程中的扭轉現象，并且這種拉絲機的冷卻性能好，對提高鋼絲性能有較大作用。國內鋼絲生產設備用的比較多的是積線式拉絲機，在拉拔過程中鋼絲存在軸向扭轉現象，這種軸向扭轉現象對高強度鋼絲的影響較大。另外，積線式拉絲機導輪多，鋼絲扭轉次數多，降低了鋼絲的抗疲勞性能。

1.4 鋼絲繩的設計技術

國外先進的鋼絲繩結構以多絲線接觸、多股、壓面和涂塑鋼絲繩為主導，經過優化的鋼絲繩結構在壽命上比普通鋼絲繩高。國外鋼絲繩在結構設計上考慮繩中股與股之間的縫隙值以及股中鋼絲與鋼絲之間的縫隙值，使鋼絲繩在受力狀態下，鋼絲繩中股與股之間以及股中鋼絲與鋼絲相互之間的接觸應力最合理，避免因鋼絲與鋼絲之間接觸應力集中而導致鋼絲繩早期斷絲現象。

國內鋼絲繩結構比較簡單，以點接觸鋼絲繩為主，線接觸、多股、壓面和涂塑較少。在結構設計上沒有充分考慮繩中股與股之間的縫隙值以及股中鋼絲與鋼絲之間的縫隙值，基本上按無縫隙設計，使鋼絲繩在受力狀態下，鋼絲繩中股與股之間以及股中鋼絲與鋼絲相互之間的接觸應力不合理，造成鋼絲與鋼絲之間接觸應力集中而導致鋼絲繩早期斷絲現象。

1.5 鋼絲繩潤滑油的選擇

國外鋼絲繩用油脂由專門機構進行研究，針對不同用途和場合制造專用油脂。如國外某企業使用鋼絲繩的環境腐蝕性成份較多，鋼絲繩使用一般在半年左右，而經專家對鋼絲繩的使用環境進行分析后，選擇適合該環境下的油脂，鋼絲繩的使用壽命達到4年以上。國內鋼絲繩廠家對鋼絲繩用油脂的選擇做得不精細，這也是國產鋼絲繩質量不穩定的原因之一。

現在隨著國內經濟和技術的發展，加上國家和企業的重視，在鋼絲繩質量上的差距正在逐步縮小。相信假以時日，國產鋼絲繩質量肯定可以達到國際先進水平。

2 對鋼絲繩使用和保養的思考

鋼絲繩在使用過程中常有磨損、銹蝕、彎曲、變形等現象，因此要進行定期和不定期的保養。

2.1 鋼絲繩的潤滑

鋼絲繩要經常除去塵埃、砂粒，保持清潔狀態的同時，還要經常檢查涂油狀態是否良好，按規定對其進行涂油。

2.2 斷絲

鋼絲繩上一旦發生了斷絲，就會促使相鄰鋼絲的損傷和斷絲，因而應及時將斷絲除掉，其方法是將鋼絲斷頭折到繩股的凸部處，再用機械或手動工具回彎曲直到鋼絲折斷。

2.3 滑輪和卷筒

轉動不靈活的滑輪和有繩印痕的卷筒，會加速鋼絲繩的磨損，因此必須將滑輪或卷筒修正到合適尺寸，并車掉繩印痕，以提高回轉靈活性。

［1］傅全臻.國產與進口礦用鋼絲繩的質量差異及改進意見[J].河北煤炭，2001，01.

［2］何平.集裝箱岸橋鋼絲繩應用的思考[J].港口科技動態，2006,9.

［3］GB 8918重要用途鋼絲繩:GB 8918-2006，ISO 3154:1988,MOD[S].

［4］GB/T 3811-2008起重機設計規范[S].