聯體提升柜配重裝置中鋼絲繩的維護潤滑

康永新，劉洪濤

（中國電子科技集團公司第二研究所，山西 太原 030024）

聯體提升貨柜以托盤為存儲單元，通過一個或多個提取車在幾臺垂直提升貨柜單元間的運動，將托盤運至存儲位或取料口。由于其提取車重量重達幾百千克，使驅動提取車上下運動的電機負載過重，所以將聯體提升貨柜加了一套配重裝置，此配重裝置用直徑為10 mm的鋼絲繩與提取車相連，見圖1。

圖1 聯體提升貨柜鋼絲繩使用簡圖

由于鋼絲繩頻繁的上下運動，較長時間后經常會出現鋼絲繩斷股，甚至完全斷裂，所以潤滑對鋼絲繩的使用壽命具有重要影響，如即使鋼絲繩使用過程中在鋼絲表面形成疲勞裂紋，如果將潤滑油脂充添其內，就可以阻止疲勞裂紋的進一步擴展，延長鋼絲繩的使用周期。通過研究結果表明，如果對鋼絲繩進行系統補充潤滑，使之經常處于良好的潤滑狀態，其壽命可延長2～3倍[1]。

1 鋼絲繩損壞的原因

磨損：磨損是常見的現象，選用結構正確的鋼絲繩可減輕磨損，合理潤滑也有助于減少磨損斷絲。斷絲是鋼絲繩使用壽命末期的常見現象，由彎曲疲勞和磨損引起。局部斷絲可能表明設備存在機械缺陷，正確的潤滑會提高鋼絲繩的疲勞壽命。

變形：變形常常是機械損傷的結果，如果嚴重會極大影響鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩生銹說明缺少潤滑導致銹蝕。在某些情況下，鋼絲外表面會出現明顯的點狀銹蝕，最終會出現斷絲。

內部銹蝕：內部銹蝕出現于潤滑不足或使用方式不正確，潤滑劑減少會引起操作者推測到此點，只有通過卡鉗打開鋼絲繩進行內部檢查來進行判斷。

傾斜角過大：傾斜角過大會引起鋼絲繩之間摩擦而導致嚴重磨損。在端點部鋼絲繩損壞可能表現在斷絲，外層和內層的斷絲是進入套筒部位懸垂鋼絲繩疲勞的典型表現，內部缺少合適的潤滑劑會加劇問題的產生。

圖2 鋼絲繩的磨損

2 鋼絲繩維護潤滑的重要性

由以上鋼絲繩磨損的原因可以看出，大致可概括為兩點：一是鋼絲繩的傳動結構，另一個是鋼絲繩的潤滑。設計者往往注重前者而忽略了鋼絲繩的潤滑，最終導致鋼絲繩的磨損。要想提高其使用壽命，必須對鋼絲繩進行合理的潤滑。

通常情況下，盡管鋼絲繩在制造過程中已進行了預潤滑，但這種潤滑效果只能滿足其正常使用壽命的40%，意味著從潤滑角度看，鋼絲繩最終使用效果和其工作期間適當、正確的維護潤滑有很大關系[1]。鋼絲繩隨著使用時間的延長，無論在其制造期間使用油脂品種如何，先期附著的油脂會在溫度、時間作用下分解，同時鋼絲繩通過滑輪時，其油脂也會被部分黏附。另外，鋼絲繩吸附環境介質與油脂的混合也會降低油脂的潤滑性能，故對使用中鋼絲繩適時進行補充潤滑十分重要。否則，不僅會加大鋼絲繩與滑輪表面的摩擦，還會使組股鋼絲間滑動受阻逐漸加劇，鋼絲繩柔軟性也會隨之降低，并容易引起斷絲[1]。

3 選擇高質量維護潤滑油脂

鋼絲繩的潤滑油脂主要有兩種功能：減少鋼絲間相互移動磨損；供給鋼絲繩芯和繩股之間以及表面的潤滑劑來預防腐蝕。為使鋼絲繩能適時得到補充潤滑及防銹，選擇高質量維護潤滑油脂十分重要，應特別注意采用維護潤滑油脂應與出廠鋼絲繩潤滑油脂有相對良好的兼容性[1]。大多數使用者就地取材、隨意使用潤滑油脂對鋼絲繩進行補油，如普通黃油、廢舊機油、齒輪油等。實踐證明，使用非規范性的維護潤滑油脂或方法，有時盡管花了工、費了力、耗了材，非但沒有起到延長鋼絲繩使用壽命的目的，不僅會污染作業現場，甚至從認識上對實施維護潤滑究竟能否延長鋼絲繩使用壽命產生懷疑。

聯體提升貨柜鋼絲繩潤滑系統所使用的潤滑劑為滲透型石油溶劑，此潤滑劑能快速進入鋼絲繩芯，形成一層厚重的潤滑油膜保護和潤滑鋼絲繩，以減輕鋼絲間銹蝕和磨損。

4 鋼絲繩潤滑方法

聯體提升貨柜在沒有使用鋼絲繩自動潤滑系統前，用棉布作為擦拭工具沾附油脂后對鋼絲繩表面進行補充加油?？此凭S護潤滑過程進行了，但潤滑效果往往不理想，因為棉織品本身對油脂就有很強的吸附性，只有少量油脂沾附在鋼絲繩表面。這樣既不能提供堅固的保護油膜來減輕鋼絲繩的磨損，也不能保護鋼絲繩股內的腐蝕，僅僅減輕一些鋼絲繩表面潮氣腐蝕[2]。另一方面，維護人員每次對鋼絲繩潤滑都需要登到貨柜高處，這對維修人員存在安全隱患。

聯體提升貨柜鋼絲繩潤滑設備由油脂泵站、鋼絲繩夾（圖3）、密封組件（圖4）、螺旋凹槽清潔頭、固定鏈等組成[2]。為了使組股內部鋼絲能夠得到充分的維護潤滑，最好將鋼絲繩卡固定在滑輪處（見圖1），這是因為鋼絲繩經過滑輪時受到彎曲作用，鋼絲間隙比鋼絲繩處于直徑狀態時稍大，易于將潤滑油脂滲透到繩芯。

此潤滑設備能夠提供高壓潤滑油定量注射到需要潤滑的鋼絲繩中。將注油組件夾持在鋼絲繩中，并用兩條固定鏈固定，當鋼絲繩運動時，每一段鋼絲繩從注油組件中間通過。氣動柱塞泵當球閥打開，壓縮氣體進入時，將桶裝潤滑油打出，經過高壓油管注射到注油組件中，高壓脂油能夠穿透鋼絲繩，對鋼絲繩進行充分潤滑[2]。供油量根據鋼絲繩的粗細（直徑10 mm）和運行速度(V=0.8 m/s)計算出，可以很方便地通過控制閥進行調節，這樣既保證了鋼絲繩的充分潤滑，也確保潤滑油不會浪費，不僅遺留死角少，而且操作方便。

5 鋼絲繩潤滑注意事項

5.1 掌握維護潤滑時機

圖3 鋼絲繩卡

圖4 鋼絲繩卡剖面圖

要掌握好鋼絲繩維護潤滑的時機，不能等鋼絲繩中潤滑油脂基本失去后再進行，有專業人士特別指出：過長時間沒有加油，將會由于內部油源枯竭而導致外面加注的潤滑油脂無法進入內部。只有在內部尚有油膜時才會使外部補充的潤滑油脂更易滲入。從大多數失效鋼絲繩外觀可以看出，雖然有相當數量的表面斷絲，但尚不足引起鋼絲繩突然斷裂。而有的鋼絲繩雖然表面看上去油脂很充分，但繩股間鋼絲銹蝕嚴重，股間的相互摩擦引起斷絲，嚴重影響鋼絲繩的承載能力[1]。所以在使用鋼絲繩的一刻就應該給鋼絲繩潤滑。

5.2 把握補油時的環境溫度

對鋼絲繩潤滑系統補油時，對環境溫度要求不高，四季均可進行，但使用膏狀油脂時，應先按照規范對油脂進行適當加熱，最好將鋼絲繩維護潤滑的時間選擇在環境溫度相對較高的季節，以利于其補加油脂向鋼絲繩內部順利滲透。

6 結束語

對于聯體提升貨柜配重裝置中滑輪數目多、滑輪直徑相對較小且處于動態使用的鋼絲繩，要想提高鋼絲繩使用壽命，不僅要關注其結構的合理性、參數的優化設計、高品質的鋼絲的同時，更要關注鋼絲繩使用過程中有效地維護潤滑。潤滑不僅能夠對鋼絲繩起到防腐、防銹的作用，而且能夠減少鋼絲繩在使用時鋼絲之間、股繩之間和鋼絲與輪槽之間的摩擦，對延長鋼絲繩使用壽命十分有益。因此，為把腐蝕、磨蝕對鋼絲繩的危害降到最低程度，對鋼絲繩進行維護潤滑十分重要。

[1]秦萬信,閆保國.鋼絲繩制造與使用過程中的潤滑[J].起重運輸機械，2010(5):86-90.

[2]http://cn.made-in-china.com,2010.7.25.