基于新型钢丝绳润滑问题的思考

基于新型钢丝绳润滑问题的思考
[摘要]钢丝绳是港口机械的重要构件，港口恶劣的生产环境给钢丝绳的使用带来了很多挑战，因此其保养润滑非常重要。

一种新型钢丝绳润滑装置,其主要设计思路是:既然在进行润滑的时候阻止不了润滑油随钢丝绳溢出,与其花大力气研究如何密封,不如反过来研究如何更好地利用那些溢出的润滑油,将研究和维修保养成本降到最低。

提出润滑装置采用三层油桶加中间阻隔板的设计,使溢出的润滑油得到尽可能多的利用。

关键词钢丝绳，润滑，三层储油桶，半球形揽油口
[abstract] wire rope is an important component of the port machinery, port of bad production environment to the use of wire rope has brought a lot of challenges, so its maintenance lubrication is very important. A new type of wire rope lubrication device, the main design idea is: now that in the lubrication prevent oil spill with wire rope, and its great effort study how to seal, as research how to better use, in turn, who spilled oil, will study and maintenance costs to a minimum. Put forward by three oil lubrication device and cut off the board of the design, make the oil spill get as much as possible to use.
Keywords：wire rope, lubrication, three oil barrels, half a spherical pulls oil mouth
0 引言
随着生产工艺的发展,许多复杂结构形式的钢丝绳不断出现。

这一方面提高了钢丝绳的技术性能、延长了使用寿命、扩大了使用范围,但另一方面也带来了一些新问题。

人们对一些新型钢丝绳的失效机理、使用寿命及匹配使用缺乏科学的量化认识。

钢丝绳的使用仍然保留着传统的观念。

这不仅造成钢丝绳的浪费,有时也会带来安全问题。

如何以最小的成本取得最大的效益，降低工人的劳动强度和危险程度，提高钢丝绳的润滑水平，是值得深入探讨的问题。

1 目前钢丝绳润滑的几种方式分析研究
（1）手工润滑。

就是人工将油或脂,直接涂抹在钢丝绳上。

方式简易,但是不能保证油的均匀,浪费严重,而且容易发生危险。

有时根本就不能这样润滑,例如门机用钢丝绳最外面的一段。

（2）气动自动润滑器。

这是在钢丝绳卷绕经过滑轮的地方,加装由PLC控制
的气动润滑装置。

操作安全,但不实用。

因为它采用喷射的方式将油喷到钢丝绳上,PLC控制加油很不准确,油的浪费严重,采用的润滑剂成本高,不能润滑那些卷绕时不通过滑轮的钢丝绳。

基本上弃用了这种润滑方式。

（3）钢丝绳内部润滑。

有些钢丝绳芯子是管状的,可以通过这些管子由内向外自动加油。

这种设计大大降低了钢丝绳的强度,提高了钢丝绳的造价,不符合我国实际。

综上所述,钢丝绳的润滑在整个行业内,都是让人头痛的问题。

2 阐述关于钢丝绳润滑领域的先进产品
钢丝绳润滑装置,采用外壳可开闭式设计,由高压空气将润滑油脂注入装置芯部,钢丝绳从装置芯部通过完成润滑。

这种设计方案有如下一些借鉴之处:
（1）仿绳形出油嘴。

该方案特别注意了防止润滑油随钢丝绳从装置溢出,设计了仿绳形出油嘴,这种出油嘴有着和钢丝绳股数一致的套芯,可以最大限度地防止润滑油溢出。

为了避免阻油时与钢丝绳之间的摩擦力导致出油嘴破损,将仿绳形出油嘴设计成三瓣式,用钢制铁圈将其固定。

既能抵抗润滑过程中产生的摩擦和润滑油溢出的力,也能防止受到阻力时出油嘴变形破损。

（2）可拆卸式阻油套芯。

润滑装置采用可开闭式设计,在润滑前后能够方便地进行检修和加油。

其内部芯子为可拆卸式,中间带有几层凹凸槽,目的是防止润滑油溢出,将润滑油尽量分开存放,以免润滑时随钢丝绳堆积到油嘴部位造成润滑油溢出。

（3）产品的不足。

产品的设计,在钢丝绳得到润滑的同时防止润滑油溢出装置上花了很大的精力。

但仍然无法完全阻止润滑油溢出,并且整个装置造价昂贵,设备笨重,不适合在门机等涉及高空作业的设备润滑时使用。

3 新型钢丝绳润滑装置分析
（1）设计理念。

设计的基本观点是:在无法避免润滑油溢出的情况下,不如尽可能地利用好溢出来的润滑油。

装置仍采用可开闭式设计、内部芯子可以拆卸、出油嘴做成仿绳形。

为了更好地利用溢出的润滑油,将装置设计成三层储油桶形式。

既能利用外层储油桶接收从内层储油桶中溢出的润滑油,进行二次利用,又能增加整个装置的一次注油量。

（2）在横剖面增加中间挡油板。

为了进一步阻止润滑油大量涌向出油嘴,借鉴汽车油箱的多层内隔板能有效阻止汽油由于惯性而剧烈晃动的做法,在整个装置横剖面中间增加中间挡油板，加强对油脂的控制。

（3）半球形注揽油口。

利用球体在同等表面积的情况下空间利用率高的特点,将装置的注油口、揽油口设计成半球体形式,能够有效增加收集油脂的能力。

整个装置设计成椭圆球体, 进一步提高装置的表面利用率。

（4）不同选材。

三层油桶只有最外层使用不锈钢材料制作,以增加强度;里面两层均选用橡胶材料制作,以减轻自重,中间挡油板也采用不锈钢材料制作,提高其控制油流动的能力。

4 装置的储油量计算分析研究
V=V1+V2+V3-V4式中
V———整个装置的储油量,也是一次润滑油量
V1———内层桶储油量
V2———中间桶储油量
V3———外层桶储油量
V4———钢丝绳在润滑装置中所占体积
由于每一层储油桶都是由一个不完整的椭球体以及两个不完整的半球体组成给计算带来了极大不便,在不需要精确计算的情况下可抓住主要矛盾,将几部分合起来,把装置看作一个完整的椭球体来计算。

还要考虑到中间层以及最外层,有收集上层储油桶溢出油的重要作用, 所以不能装满,必须留有足够的空间,可将空间设定为上层油桶一半的储油量。

制作装置时,在得知钢丝绳直径,以及油脂附着力、渗透力的情况下,可以粗略估算出装置的尺寸,然后再决定中间挡油板尺寸、半球形注油口尺寸等等。

5 关于润滑流程分析
将整个装置装满润滑脂,固定在钢丝绳卷出滑轮或卷筒一侧,在钢丝绳运动的时候,利用油脂的附着力完成润滑。

一旦内层润滑脂随钢丝绳溢出,在随行一小段距离后,会掉在中间层储油桶中成为中间层润滑脂的一部分,以此类推至最外层。

由于里面两层均选用橡胶材料制作,不仅可以减轻自重,有利于三层油桶之间的固定，而且橡胶材料可以随外力而变形,在油脂加到一定量的情况下,内部两层会受到较大的阻力,油桶就会随阻力的大小和方向自动调整形状,这也有利于油脂的涂抹。

另外,润滑装置的最外层油桶设有耳板,以方便装置固定。

使用的时候,先将润滑装置从中间打开,套在钢丝绳上,然后通过注油口分别往三个储油桶中加油,然后将装置合拢。

用绳索穿过耳板,固定好润滑装置即可。

6 特殊钢丝绳段润滑工艺说明
有些部位的钢丝绳由于不通过卷筒,很多装置都无能为力,但是这种三层润滑装置却可以很好地解决这个问题，一种可以自动完成润滑的工艺为: 将润滑装置固定在不经过卷筒的钢丝绳上,然后将手拉葫芦的一端固定在润滑装置的耳板上,另一端固定在靠近这两段钢丝绳的钢丝绳上,然后大臂做变幅动作,利用这两段钢
丝绳之间产生的相对运动,带动固定在钢丝绳上的润滑装置随之运动,这样就可以利用变幅时钢丝绳本身提供的动力使润滑装置完成润滑。

当完成润滑时,停止变幅动作,卸开润滑装置,继续做变幅运动,即完成了一次润滑操作。

7 结束语
钢丝绳是港口设备不可缺少的重要零部件，但由于其特殊的结构和性质，它同时也是设备的薄弱环节，在工作中容易产生疲劳。

在使用中如果维护不足，就容易导致钢丝锈蚀、麻芯腐烂、油脂脱落或龟裂，以及内外部磨损，最终导致钢丝绳早期失效破坏，所以定期对钢丝绳进行润滑是非常重要的。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。