新型抓斗卸船机用钢丝绳的结构及选型

用过程 中发现其 耐磨性 能 差 ， 易产生 磨损 断丝 ， 容 甚 至断 股 ， 而且钢 丝表 面镀锌 润滑 油很难 附着 ， 进行 钢 丝绳 二 次润滑 较 为 困难 。实 践 证 明 ， 种 钢丝 绳 用 这
６×Ｆ （ ９ ＋Ｉ ｉ２ ） ＷＲＣ ６×３ ＋ ’ 面 ７ ｃ雎
综 合评价 ， 口绳在 同种 工况 下使 用寿命 较 长 ， 进 劣 化趋 势平缓 ， 用人员 较易 掌握 其规 律 ， 国产 绳 使 而 因制造 工艺造 成 的僵 性 大 ， 能稳 定性较 差 ， 性 在使 用
耐磨 ， 内 部 较 柔 软 、 疲 劳 等 特 点 ， 在 Ｇ ／ 而 耐 其 Ｂ
丝绳 使 用寿命 ， 厂 卸船 机 辅 助 钢 丝绳 缠 绕 滑 轮直 我 径达 到绳 体 的 ２ ０倍 以上 ， 升 、 闭钢 丝 绳 缠绕 滑 起 开
轮 和卷筒 直径 为 １４～１３ ｍ， ． ． 已达 到绳体 直径 的 ３ ０ 倍 以上 。大直径 的滑轮和 卷筒 可将绳 体钢 丝 因弯 曲 所 造成 的机械疲 劳 降低 ， 钢丝 绳 经 过 弯折 不 可 避 但
时 间也 大大缩 短 ， 大地 提高 了设 备 的可靠性 ， 极 有力 地保 障 了生产 的顺 利进行 。
刘 建 坡 ： ６２ ０， 北 省 唐 山市 唐 海 县 垦 丰 大 街 ２ ０３ ０ 河 ５号
收稿 Ｅ 期 ： ０ １ １ １ ｌ ２ １ —１ 一Ｏ
ＤＯＩ ０ ３ ６ １ ．ｓｎ：０ ０—８ ６ ２ １ ． ． ０ ：１ ． ９ ３ ｊ ｉｓ １ ０ ９ ９． ０ ２ ０２ ０ ９
选 用 了 进 口优 质 钢 丝 绳 。
由于 辅 助钢 丝 绳使 用 场 合较 为 平 稳 ， 我们 采 用 国产绳 ， 光面 绳 较镀 锌 绳 价 格更 为便 宜 。综 合 各 而 方面 因素 ， 辅助 钢丝绳 采用 结 构形 式 为 ６×Ｓ ３ ） Ｗ（ ６
一
的起 升 、 闭钢丝 绳断 面对 比见 图 １ 两种 结 构 形式 开 ， 的辅助钢 丝绳 断 面对 比见 图 ２ 。
积 较大 ， 应力 分配 更加 合理 ， 降低 了引起 钢丝 过早 断
裂 的高 应力 集 中 ， 的金 属接 触 面 积 提高 了钢 丝绳 大
频繁工 作 时 的破 断拉 力 。 目前 一种结 构形 式较 为先进 的钢 丝绳进 入 现场
开 始 试 用 ， ６×Ｓ （ ６ 即 Ｗ ３ ）＋Ｉ Ｃ光 面 线 接 触 钢 芯 ＷＲ
３ 钢 丝 绳 选 型
目前 进 口与 国产优 质钢 丝绳都 采 用合股 前淋 油
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可 缩 短至 １ｈ左 右 。
上端盖 固定螺栓
到轴 向作 用力 的时候 ， 就会 发 生 轴 向窜 动 。如果 处 理不 及 时 ， 销轴 和滑 动轴 承 的配 合 面变小 ， 短时 间 内
滑动 轴承 就会 因接 触应 力过 大 而 发 生压 缩 变 形 ， 严 重时 ， 滑动 轴承 甚至会 脱离 底座 ， 引发 脱轨 事故 。 改造 后 的 滑动 轴 承增 加 了轴 向挡 边 ， 很好 地 解 决 了滑动轴 承轴 向窜 动 的问题 。
国产 产 品寿命 明 显较 长 。从 失 效 形 式 对 比可看 出 ， 进 口绳失 效形 式主 要 为磨 损 断丝 ， 国产 绳 失 效形 式
以钢 丝 折 损 为 主 。
钢丝 绳 。它是 典型 的复合 型钢 丝 绳 ， 体 钢 丝 总数 绳 为 ２ ５根 ， ６ 主要 结 构 特点 是 每股 钢 丝 内部 增 加一 层 钢丝 ， ２ 第 ３层 丝 直 径较 小 ， 在外 层 丝 与 中 间 第 、 并 丝之 间填 充一层 细 钢丝 ， 因此其 具有 外层 丝直径 粗 、
免地会 造成 绳体 发 热 ， 如果 这些 热 量 不 能及 时 被 散 发 ， 量 的积蓄会 使钢 丝绳 的温度 迅速 升高 ， 热 长期过 高的温 度会使 绳 体 钢丝 耐 疲 劳性 能下 降 ， 去 弹性 失
就决 定 了起 升 、 闭钢 丝 绳 成 为 传 递 主小 车运 行 动 开
力 的执 行机 构 ， 辅助 的牵 引 、 张紧钢 丝绳 保证 小 车系 统正 常 平稳 的运 行 。我 厂卸 船 机 投 产 ２年 来 ， 次 多 因钢 丝绳 的问题 而导 致停 机检 修 ， 主要是 起 升 、 闭 开 钢丝 绳磨 损较 快 ， 断丝 严 重 ， 助钢 丝绳 使用 寿命 较 辅
各钢 丝整 体 的线接 触 面 积 ， 使外 层 丝 与 中间丝 之 间
形成 平滑 的线 接 触 。 由于整 体 钢 丝数 较 少 ， 以僵 所
＋Ｉ ＲＣ ６ × Ｗ
形式的起升 、
性低 ， 曲 、 劳性 能较好 ， 由于外 层丝 较细 ， 以 弯 疲 但 所 其 耐磨性 能较 差 ， 用 时较易造 成外 层丝 折断 ， 使 尤其
短 ， 体 变形 断丝 严重 。为 了保 证 卸船机 安全 、 效 绳 高 运 行 ， 须选择 结 构形 式合 理 、 能 良好 的钢 丝绳 。 必 性
而逐 渐僵 硬 ， 钢丝 绳 使 用 寿命 变 短 。使 用 专用 钢 使
丝绳 润 滑油有 计划 地 、 期 地 对 钢丝 绳 进 行 良好 的 定
１ 卸 船 机 钢 丝 绳 的使 用 状 况
为 降低 钢 丝 绳弯 折 所 造 成 的疲 劳 断 丝 ， 高钢 提
润滑 ， 可将 弯 曲造 成 的不利 因素 大 大 降低 。这 是 由
于钢 丝绳 润滑 油具 有 减磨 和 吸收 部 分 热量 、 整 钢 调 丝绳 角度 的功 效 ， 能够 使 钢 丝绳 在 经 过 弯折 后 产 生 两端 加工 出键槽 ， 通过 键来 实现 销轴 的圆周 向定位 。 在 销 轴 的两 端加 工 出 卡簧 槽 ， 用 卡 簧来 限制 销 轴 利
集 中， 运行 １ 多 以后 曾发 生 过 ２次 销 轴 在截 面 突 年
变 部位 断裂 的事故 。 改 造 后 的 销 轴 消除 了原设 计 的缺 陷 ， 销轴 的 在
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的部 分扭 曲及 时得 到调整 ， 热量 能够 发散 ， 使钢 丝绳
中的钢丝 保持 良好 的机械 性能 。 卸船 机使 用 的起 升 、 闭 钢 丝绳 结 构 形 式 主要 开 为 ６×Ｆ （９ ＋Ｉ Ｃ光面 线接 触 钢芯 钢 丝绳 。这 ｉ２ ） ＷＲ 种 光 面线接 触钢 芯 钢丝 绳 为 典 型 的填 充 式 钢 丝绳 ， 绳体 钢 丝 总数 为 ２ ３根 ， 构 的主要 特 点 是在 每 股 ２ 结 钢丝 的外 层丝 与 中间 丝之 间填 充 一层 细钢 丝 ， 加 增
图 ２ 两种结构形式的辅助钢丝绳断面对 比
工艺 ， 体润 滑起 点 已无 太 大 区别 。 我 厂为 典 型 的 绳 海 边盐 雾环境 ， 使用 过 程 中发 现 国 产 钢丝 绳 表 面 在
较 易锈 蚀 ， 绳之 间结 合 较 为松 散 ， 体 僵 性 较 大 ， 股 绳 在经 过长距 离缠 绕或运 行抖 动后 较易 发生 外层 钢丝 疲劳 折损 ， 而 严 重影 响使 用 寿命 。进 口钢 丝绳 较 从 为柔 软 ， 性较好 ， 韧 合股 紧 密 ， 损趋 势较 为平缓 ， 磨 经 过一 年使用 观察 ， 现 进 口钢 丝 绳 使 用 寿 命 明显 高 发 于 国产钢 丝绳 ， 同种 结 构 形 式 的钢 丝 绳 进 口产 品 比
港 口装 卸
２１ ０ ２年 第 ２期 （ 第 ２３期 ） 总 ０
新 型 抓 斗 卸 船 机 用 钢 丝 绳 的结 构 及 选 型
广 东 粤 电靖 海 发 电有 限公 司 吕德 胜
在 大 多数新 建 电厂 中 ， 头卸 船 设 备 配 置 为新 码 型 差动 式 抓斗 卸 船 机 。该 机 的 主 要 特点 是 ， 抓料 执 行机 构 采用 起升 、 闭 、 小 车 运 行 三合 一 模 式 ， 开 主 这
是 在使 用 达 到 １ ０万 ｔ ２ 以上 且 长 期 重 载 、 动 的工 抖 况下 ， 可能造 成钢 丝绳钢 芯折 断 。 卸 船机 主小 车 张 紧 、 引钢 丝 绳所 选 用 的结构 牵
形式 为 ６×３ ＋ Ｆ ７ ｃ点接 触麻 芯镀 锌 钢丝 绳 。原来 以为其每股 钢丝 较 细 ， 柔 软 ， 曲性 能 较 好 ， 使 较 弯 但
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３ 结 语
由于 原设 计 存 在着 种 种 问题 ， 渡 短 轨故 障 率 过
很 高 。通过 对故 障的 总结分 析 ， 结构 、 从 材质 上对 原 设 计做 了改 造 ， 改造 后 １年多 来 ， 也没 发生过 滑 动 再
轴 承 窜 动 、 轴 断 裂 等 故 障 ， 换 滑 动 轴 承 和 销 轴 的 销 更
图 ３
改 造 后 的底 座
２ ２ 销 轴 ．
为 了 实现 销 轴 的定 位 ， 原设 计 在 销 轴上 钻 了一 定 位 孔 ， 过 穿在 过 渡 轨 平 台上 的定 位 销 实 现 销 轴 通 的 圆周 向和轴 向定 位 。定位 孔 的存在 削 弱 了销 轴 的 强度 ， 而且 中间钻孔 的部位 由于 截 面突变 ， 存在 应力
Ｔ９ ９ １９ ８ １ － ９ ６标 准 中分 别 被 纳入 ６×３ （ ） 。该 ７ ａ类
钢 丝绳绳 股结 构为 ｌ ４＋７ ７＋ ／ ７＋１ 两 种 结 构 形 式 。
Βιβλιοθήκη Baidu
一
过 程 中劣化趋 势较 不 稳 定 ， 设 备 管理 也 带 来 一 定 给
难度 ， 主起升 、 闭钢 丝 绳 工 况较 为恶 劣 ， 终 我 们 开 最
作 大型 卸船机 主小 车张 紧绳是 不合 适 的。
２ 钢 丝 绳 结 构 和 性 能
点 接触 钢丝 绳特定 的结 构造成 了钢 丝之 间 的接 触 面积 太小 ， 内部 的钢 丝极 易 因疲 劳 和磨 损 而 发 生
断 裂 。 线 接 触 钢 丝 绳 由 于 钢 丝 与 钢 丝 之 间 的 接 触 面
的轴 向窜动 。 同时 ， 了 提高 销 轴 的 强度 和 冲 击 韧 为 性 ， 造后 的销轴 选 用 了优质 碳 素 钢 ４ 改 ５号 钢 ， 热处
图 ２ 原 设 计 底 座
改造 后 的底 座 在 滑 动 轴 承 部 位 为 剖 分 式 结 构
（ 图 ３ ， 要 将 上 端 盖 拆 卸 下 来 ， 渡 轨 平 台 连 同 见 ）只 过
×３ ７一 Ｆ 绳 优势 明显 ， 价 比高 。 ｃ 性
吕德 胜 ： １２ ３ 广 东 省 惠 来 县 靖海 镇 ５５２ ，
收稿 日期 ： ０ １ １—１ ２ １ —１ ６
Ｄ Ｉ １ ． ９ ３ ｊ ｉ ｎ：０ ０—８ ６ ． ０ ２ ０ ． １ Ｏ ： ０ ３ ６ ／ ．ｓ １ ０ ｓ ９ ９ ２ １ ．２ ０ ０
经 试用 ， ６×Ｓ （ ６ Ｗ ３ ）十Ｉ Ｃ光 面 线 接 触 钢 丝 ＷＲ
Ｉ Ｃ的钢丝 绳 ， 使 用 寿命 、 换 次 数 等 均 比 ６ ＷＲ 其 更
绳 寿命 明显高 于 ６× ｉ２ ） ＋Ｉ Ｃ和 ６×Ｓ ３ ） Ｆ（９ ＷＲ Ｗ（ ６ ＋Ｉ Ｃ， ＷＲ 这是 由其较 先进 的结 构形 式决定 的 。
理 方式 为调制 处理 （ 原材 质是 Ｑ ３ ２ ５普 通碳 素钢 ） 。
２ ３ 滑 动 轴 承 ．
销 轴 和滑 动轴 承 就 可 以与 底 座分 离 开 来 。这 样 ， 在
原设 计 的滑 动轴 承 由于没 有 轴 向定 位 ， 当其 受
现 场 就可 以简 单地 更 换 销 轴 或 滑 动轴 承 ， 维修 时 问