起重机常见故障知识介绍

卷筒是起重机重要的受力部件，在使用过程中 会出现筒壁减薄、孔洞及断裂故障。造成这些 故障的原因是卷筒和钢丝绳接触相互挤压和摩 擦。当卷筒减薄到一定的程度时，因承受不住 钢丝绳施加的压力而断裂。为防止卷筒这种机 械事故的发生，按照国家标准，卷筒的筒壁磨 损达到原来的20%或出现裂纹时应及时进行更 换。同时要注意操作环境卫生和对卷筒、钢丝 绳的润滑。
机构工作级别 M1、M2、M3 Ｍ４ Ｍ５ Ｍ６ Ｍ７ Ｍ８
卷筒与钢丝绳直 滑轮与钢丝绳直 径的比值（el) 径的比值（el) １４ １６ １８ ２０ ２２.４ 25 16 18 20 22.4 25 28
备注
１、卷筒Ｄ＞比值
El*钢丝绳d
2、滑轮Ｄ＞比值 El*钢丝绳d
1 滑轮直径与钢丝绳直径的比值ｈ2，不应小于表10的数值。 2.平衡滑轮直径与钢丝绳直径的比值ｈ平不得小于0．6ｈ2。对于桥式 类型起重机，ｈ平应等于ｈ2. 对于临时性、短时间使用的简单、轻小型 起重设备，ｈ2值可取为10，但最低不得小于8。 3. 滑轮槽应光洁平滑，不得有损伤钢丝绳的缺陷。 4. 滑轮应有防止钢丝绳跳出轮槽的装置。 5 金属铸造的滑轮，出现下述情况之一时，应报废： ａ．裂纹； ｂ．轮槽不均匀磨损达3ｍｍ； ｃ．轮槽壁厚磨损达原壁厚的20％； ｄ．因磨损使轮槽底部直径减少量达钢丝绳直径的50％； ｅ．其它损害钢丝绳的缺陷。

钢丝绳的各种损坏一般都要表现在断丝上，断丝的数 目往往是判断钢丝绳是否报废的重要依据。断丝的原 因有拉断、扭转、疲劳、磨损和锈蚀等。在检查断丝 数时，还应综合考虑断丝的部位、局部聚集程度和断 丝的增长趋势，以及该钢丝绳是否用于危险品作业等 因素 。
表1 钢丝绳报废断丝数 钢 丝 钢丝绳断 丝 数 安全 系数 绳 结 构
起重机常见故障知识介绍
一、钢丝绳
二、卷筒、滑轮 三、吊钩
四、起重机常见故障的排除方法
江苏沙钢永新炼钢厂
2008年7月
一、钢 丝 绳
1、钢丝绳的分类 A、.概述 1、定义：用配制好的钢丝，在机器上，按规定一次多根捻制成单股绳，后用 6 或 8 个这样的 股，配以纤维芯，再次合成的绳称钢丝绳。 2、种类和用途：钢丝绳的分类方法较多，各国的分法不同，常见的有按钢绳结构、捻向、表面、用 途、强度等分类。品种的多样，反映了用途的多样。 ①按捻向分：有右捻(Z)、左捻(S)、交互右捻(SZ)、交互左捻(ZS)、同向右捻 (ZZ)、同同 向左捻(SS)。 ②按表面分：有光面和镀锌两类。 ③按强度分：即按单丝的公称强度，把钢丝绳分为几种级别。各国的定级标准不同。如我国把圆股 和异型股钢丝绳分为140、155、170、185、200(kg/mm2)，而日本则把圆股钢丝绳分为135、 150、165、180(kg/mm2)，德国则是把圆股钢绳划分140、160、180和200(kg/mm2)4类。 ④按结构分：此种分类的基本思想是要以直接通过展示钢绳内部结构组成，达到分类。具体格式是 用整数、字母、符号按规定次序连结组合表示。它能对现有的全部圆股和异型股及封闭式钢丝绳进行 分类。目前世界各国生产的钢绳，大约有50种左右，即如：6×19.6×37.6×Fi(25)、8×W(19)、 7×7+6×Fi(29)、6△×(３６)、6=(33)+6△(21)等类别。例：6×37：表示该绳有6股，每股共 37根单丝；8×W(19)：表示有8股，每股19根丝，属瓦林吞捻制。 ⑤按用途分：a.牵拉：拖船、浮运、货网等用钢绳；b.承载：起重、桥梁、索道等用钢绳；c.提升： 电梯、矿井、缆车等用钢绳；d.固定：码头、高压线杆(塔)等定位用钢绳；e.专用：石油、化工、飞 机等特定用钢绳。

1、 起重机在作业运行过程中起重量不要超过 额定起重量。 2、起重机的钢丝绳要根据工作类型及环境选 择适合的钢丝绳。 3 、对钢丝绳要进行定期的润滑（根据工作环 境确定润滑周期）。 4、 起重机在作业时不要使钢丝绳受到突然冲 击力。 5、 在高温及有腐蚀介质的环境里的钢丝绳须 有隔离装置。

钢丝绳承载过程中，受到拉力作用；在通过滑轮或 卷筒时被强迫弯曲，钢丝与钢丝相挤压；由于钢丝 绳在滑轮或卷筒的绳槽中运动时发生摩擦；在外界 环境因素作用下，钢丝绳会腐蚀生锈。这些不利因 素综合积累作用，会使钢丝绳在使用一段时间后， 钢丝首先出现缺陷，例如断丝、锈蚀、磨损和变形 等，使其他未断钢丝的应力加大，从而使断丝速度 加快，强度逐渐降低，发展到一定程度，最终将导 致钢丝绳无法保证正常安全工作，甚至发生破坏造 成起重事故。我们只有弄清钢丝绳的报废标准，采 用正确的检查养护手段，及早发现、及时更换报废 的钢丝绳来保证安全。



1、对钢丝绳应防止损伤、腐蚀、或其它物理、化学因素造成 的性能降低； 2、钢丝绳开卷时，应防止打结或扭曲； 3、钢丝绳切断时，应有防止绳股散开的措施； 4、安装钢丝绳时，不应在不洁净的地方拖线，也不应绕在其 它物体上，应防止划、磨、碾压和过度弯曲； 5、钢丝绳应保持良好的润滑状态。所用润滑剂应符合该绳的 要求，并且不影响外观检查。润滑时应特别注意不易看到和不 易接近的部位，如平衡滑轮处的钢丝绳； 6、领取钢丝绳时，必须检查该钢丝绳的合格证，以保证机械 性能、规格符合设计要求； 7、对日常使用的钢丝绳每天都应进行检查，包括对端部的固 定连接、平衡滑轮处的检查，并作出安全性的判断


6过载
钢丝绳随着载荷的增加会有微量的伸长， 当载荷超过弹性极限时钢丝绳就可能断 裂。因过载而破断钢丝绳的断口呈松散 状，6股钢丝绳的断口位置大多数不在 一起，绳芯外露，这是钢丝绳因过载而 断裂的特征。过载的钢丝绳即使不发生


为了防止钢丝绳过载应采取以下措施： ①正确选用安全系数，力求减少静载荷 以外的其它载荷对钢丝绳的影响，如通 过加大滑轮和卷筒直径来减小弯曲载荷， 通过提高司机的操作水平、改进起重机 性能减少动载荷，调整滑轮槽的形状及 补充润滑油来减少摩擦阻力等；②严格 遵守安全操作规程，杜绝人为的超负荷 现象；③在起重机上安装负荷指示器或 超负荷限制器或报警器，以预报过载现
1、磨损 磨损是钢丝绳最常见的损伤现象，一般分为外部磨损、变形磨损和内部磨损 3
a外部磨损钢丝绳在使用过程中其外周与滑轮槽、卷筒壁、钩头等物体表面接 触而引起外部磨损后绳径将变细、外周表面的细钢丝被磨平，使承受载荷的钢丝 截面积减小，钢丝绳的破断载荷也相应降低。单周磨损较全周磨损更严重，应尽 可能地使单周磨损改为全周均匀磨损，在钢丝绳的全长范围内尽量做到均匀磨损。 如在使用中期换头可延长钢丝绳使用 。 b变形磨损由于振动、碰撞而造成的钢丝绳表面撞损是一种局部磨损现象。如 卷筒表面的钢丝绳受到其它物体的撞击、起升钢丝绳相互打缠或者由于滑轮与卷 c内部磨损在使用过程中，由于钢丝绳的弯曲使内部各根细钢丝相互作用产生 滑移，股与股之间接触应力增大，相邻股间的钢丝产生局部压痕深凹，当反复循 环拉伸弯曲时在深凹处则产生应力集中而折断，构成了内部磨损。通常细钢丝表 面的压力与钢丝绳的压力成正比，在张力相同情况下由于受压面积不同，单位面 积承受的压力也不同。从表面受压磨损来看，钢丝绳采用线接触比采用点接触较 为有利，采用面接触比采用线接触更有利，因此选择线接触或者面接触类型的钢 丝绳是减少内部磨损的有效途径。此外钢丝绳的弯曲程度、运动速度对其内部磨
4变形

很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤 却没有引起足够重现而酿成大祸。变形的主要原 a、外伤操作中钢丝绳与其它设备不正常的接触 而造成外伤。最明显的外伤是钢丝绳在滑轮里滑 槽、在卷筒上跳出挡板，结果致使几十米乃至数 百米的钢丝绳因为局部轧坏而报废。防止外伤的 关键在于完善起重机设备，滑轮应设置可靠的防 滑槽挡圈，挡圈与滑轮外圈的间隙不大于钢丝绳 直径的1/5，卷筒上的钢丝绳不能松弛太多，以 b、压溃钢丝绳在卷筒上卷乱后相互倾轧，易产 生压溃现象，操作时发出轧吱轧吱的声响，并在 局部迅速出现断丝与压扁的痕迹。防止措施是应 按设计规范选择滑轮与卷筒的偏角，必要时在起 C、扭结钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫 扭结，扭曲的方向与钢丝绳旋向一致的称为正扭 结，反之称为负扭结。普通钢丝绳带有自转性， 如果绳股端部不加捆扎便施加张力，则绳股会向 倒捻方向旋转，这是造成扭结的内在因素。防止 扭结可采取以下措施：一是在重要的起重设备上 选用不旋转钢丝绳；二是在钢丝绳的自由端设置 转子；三是发现扭结迹象立即停止操作，并释放



（1）当外层钢丝磨损达40%，应予报废。 wenku.baidu.com2）磨损引起钢丝绳相对于公称直径减小达7%，即 使未发现断丝，也应立即报废。 （3）钢丝绳出现可用肉眼观察到的外部钢丝的腐蚀， 当表面出现腐蚀深坑，钢丝相当松弛，应立即报废。 （4）存在任何内部腐蚀的迹象，经过对钢丝绳内部检 验，确认有严重的内部腐蚀，应立即报废。






5咬绳
钢丝绳咬绳现象一般发生在多层卷绕的 起重机卷筒上，有槽双层卷绕的起重卷 筒更甚。多层卷绕卷筒要彻底消除咬绳 现象有困难，但能采取一些措施减少其 不良影响，如正确选择钢丝绳在卷绕过 程中的轴向位移方向对第二层钢丝绳是 否产生咬绳关系极大。根据卷筒上前若 干圈钢丝绳不经常使用但又不能缺少的 特点，可将这若干圈钢丝绳绕存在卷筒 的一侧，而把工作频繁的重载受力区段 单层卷绕，这样极大地改善了钢丝绳的 对多层卷绕的钢丝绳也可采取定期截头 的方法，即先把新的钢丝绳有意识地放 长2～3圈，以后根据情况定期地从绳 端截去半圈，以避免钢丝绳在节点处损 伤过快。另外根据整根钢丝绳在卷筒上 的受载情况采用变截面卷筒，可延长钢 丝绳的使用寿命4～5倍。
一个节距中的断丝数 绳6×19 交互捻 同向捻 6 7 8 绳6×37 交互捻 22 26 30 同向捻 11 13 15
＜6 6～7 ＞7
12 14 16
表2 锈蚀或磨损的折减系数表

钢丝表 面磨损 或锈蚀 量% 折减系 数%
10
15
20
25
30~40
＞40

85
75
70
60
50
0
（4）断丝的局部聚集程度高，例如聚集在小于一个节距的 绳长内，或集中在任一绳股里，即使断丝数比报废标准规 定的数量低，也应予以报废； （5）断丝出现增长趋势，应给予充分注意，加强检查并记 录断丝增长情况，辨明规律，确定报废日期。 （6）当钢丝绳某一绳股整股断裂，则不管由于什么原因、 发生在什么部位，都应立即报废。 （7）吊运炽热金属或危险品的钢丝绳，在考虑磨损或锈蚀 所进行的折减后，应按一般起重机钢丝绳报废断丝数的一 半作为报废的依据。
2010年1月


3锈蚀
钢丝绳一般露天使用，日晒 雨淋受到腐蚀，尤其在有害 气体与恶劣环境下使用损伤 就更严重。因受损的钢丝绳 的表面存在氧亲和性的差异， 形成了大量的小电池，从而 产生很多圆形腐蚀坑并逐步 加深，这些坑就成了应力集 中点、疲劳裂纹的源泉。与 此同时腐蚀使钢丝绳的截面 积减小，弹性和承受冲击的 防止钢丝绳锈蚀损伤的方法 有两种，一是勤涂油；二是 对使用环境恶劣、相对运动 较少的钢丝绳可选择镀锌、 镀铝等特种钢丝绳，因为其 表面在大气中会形成氢氧化 锌和氢氧化铝薄膜，从而有 效地防止
B、钢丝绳的损伤与防治 钢丝绳是机械中常用的柔性传力构件，就 起重机上使用的钢丝绳而言，规格品种多、使 用比较复杂，其强度、挠性以及耐磨性要求较 高，随着钢丝绳长时间使用经常出现损伤或破 断等现象，近年来由此引发的特、重大起重机 械事故时有发生。下面，根据近几年的实践经 验浅述起重机用钢丝绳的六种损伤及其防治方 法。即：磨损、疲劳、锈蚀、变形、咬绳、过 载等。



1 卷筒上钢丝绳尾端的固定装置，应有防松或自紧的性能。 对钢丝绳尾端的固定情况，应每月检查一次。 2．多层缠绕的卷筒，端面应有凸缘。凸缘应比最外层钢 丝绳或链条高出2倍的钢丝绳直径或链条的宽度。单层缠 绕的单联卷筒也应满足上述要求。 3．用于起升机构的变幅机构的卷筒，采用筒体内无贯通 的支承轴的结构时，筒体宜采用钢材制造。 4 卷筒直径与钢丝绳直径的比值ｈ1不应小于下表的数值。