提高卸船機起升開閉鋼絲繩使用壽命的辦法

齊樂樂

（華電曹妃甸重工裝備有限公司，河北唐山，063210）

引言

卸船機鋼絲繩在使用過程中外表鋼絲出現(xiàn)馬氏體組織是導致其使用壽命降低的根源；鋼絲繩制造過程中使用適應環(huán)境溫度更加寬泛的非瀝青基鋼絲繩表面脂潤滑油脂，并采用股、繩盡可能充分淋油是保證鋼絲繩使用質(zhì)量的重要技術措施，采用具有強滲透能力的專用鋼絲繩維護油脂不僅可以有效彌補鋼絲繩出廠潤滑存在之先天不足，而且十分有利于延長其使用壽命。

1 影響鋼絲繩使用壽命的因素分析研究

從鋼絲繩制造過程看，鋼絲組織出現(xiàn)馬氏體一般是在熱處理工序，因為只有在該工序才能引起線坯組織發(fā)生明顯變化。鋼絲繩與外界物體摩擦可使其外層鋼絲表面過度加熱，由于這些區(qū)域與整體鋼絲的面積相比數(shù)量很小，所以就會被相鄰和下方的冷金屬迅速淬火而形成馬氏體組織，馬氏體韌性很小，受到彎曲作用就會立即開裂，由高碳鋼絲制成的鋼絲繩最容易形成馬氏體。在使用中鋼絲繩的外層鋼絲的表面出現(xiàn)的馬氏體是一種跡象，表明鋼絲繩的鋼絲表面產(chǎn)生了足夠的摩擦熱，以至鋼絲表面的某區(qū)域的溫度頃刻內(nèi)上升到了鋼的臨界溫度范圍以上，隨即，被加熱的表面被鋼絲繩周圍的冷金屬迅速地冷卻，于是得到了有效的淬火結果。首先決定采取提高卸船機鋼絲繩制造過程使用潤滑油脂質(zhì)量與加大表面潤滑油脂附著量的辦法。目的是了解改進鋼絲繩制造過程潤滑效果提高其使用壽命的根源，同時查找導致鋼絲繩使用過程中表面鋼絲組織出現(xiàn)馬氏體所受到的較高摩擦，為今后產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)改進提供技術支持。出于多種考慮，原設備隨機配置鋼絲繩使用過程中的噴油潤滑(使用具有很強滲透能力的鋼絲繩專用維護潤滑油脂)裝置已由過去的連續(xù)使用，到后來的間斷使用，直至目前徹底不用，只是根據(jù)對鋼絲繩表面觀察補加普通潤滑油脂，也就是說鋼絲繩在使用過程中維護潤滑條件已發(fā)生了顯著變化。使用過程中鋼絲繩能夠獲得潤滑效果的好壞將在很大程度上取決于制造期間的潤滑(有時稱之為初次潤滑)。在演示作業(yè)過程中，對鋼絲繩經(jīng)過滑輪時的情況進行觀察時注意到，靠近絞車房依靠鋼絲繩帶動而轉動且只對鋼絲繩起支撐作用的滑輪(鋼絲繩在該滑輪上不形成圍包角)，由于自身轉動慣量較大(用戶也認為該滑輪外徑偏大、重量偏重)，在鋼絲繩由靜到動和鋼絲繩運動出現(xiàn)換向時，在一定時間內(nèi)繩動而其仍處于靜止狀態(tài)，這就意味著，在此短暫時間內(nèi)，鋼絲繩與滑輪間的摩擦已不再是正常的滾動摩擦而是滑動摩擦。顯然，在鋼絲繩運行過程中，其與該滑輪間短時存在很大摩擦。現(xiàn)場作業(yè)人員也清楚告知，偏磨與斷絲主要集中在滑輪處于靜止狀態(tài)時運行經(jīng)過滑輪段的鋼絲繩。在現(xiàn)場找到了鋼絲繩受到意外強力摩擦的部位，通過對鋼絲繩表面磨損情況的比較，結合鋼絲繩使用壽命改進的實際，驗證了通過加強鋼絲繩制造過程的潤滑，減小其與匹配滑輪摩擦來防止使用過程中馬氏體組織產(chǎn)生的技術措施的正確性。在另外幾個港口見到的情況也完全相同，故在后續(xù)鋼絲繩生產(chǎn)過程中將加強潤滑作為保證卸船機鋼絲繩重要的通用技術措施。

2 提高卸船機起升開閉鋼絲繩使用壽命的辦法

（1）加強易損段的潤滑。由于鋼絲繩易損段的工作環(huán)境極為惡劣，所以潤滑顯得尤為重要，但目前尚無方便有效的固定潤滑裝置可以對該段鋼絲繩實施有效的潤滑，所以目前多以人工定期潤滑為主。避免鋼絲繩過松避免鋼絲繩過松不但可以減少起升開閉鋼絲繩之間的互相抽打，還可以減小抓斗從煤堆上突然提升而引起的對鋼絲繩的沖擊載荷。抓斗下落至煤堆上之前，適當減速可以有效防止鋼絲繩過松。減速方法:①通過司機人為控制，抓斗快到煤堆上時適當減速;②通過程序設定抓取點高度和每次抓取的深度值，設定一定的減速距離，在抓斗每次下落至煤堆上之前自動減速。防止鋼絲繩銹蝕損傷的方法有兩種：一種是勤涂油，對于在碼頭卸船機工作的起升、開閉鋼絲繩涂油，是必不可少的。鋼絲繩涂油不但可以減少它與滑輪、卷筒、托輥的摩擦，而且還有利于鋼絲繩防腐蝕作用。鋼絲繩抹上潤滑脂大大阻礙了表面電化學反應的發(fā)生，同時也減少了一些酸性或堿性物質(zhì)跟鋼絲繩表面的直接接觸，減少了鋼絲繩表面的腐蝕。二是對于特殊環(huán)境的鋼絲繩，可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩。這些鋼絲繩暴露在大氣中的鍍鋅或鍍鋁表面會形成氫氧化鋅和氫氧化鋁薄膜，能有效地防止鋼絲繩的腐蝕。

（2）優(yōu)化抓斗上承梁結構由于煤堆的形狀各種各樣，抓斗落在煤堆上如發(fā)生傾斜，則松弛的鋼絲繩更容易剮蹭抓斗上承梁。如果將抓斗上承梁上容易與鋼絲繩剮蹭的部位倒角，可以減少對鋼絲繩的傷害。規(guī)范甩斗清倉動作在甩斗清理船艙底部邊沿物料時，控制甩斗距離，并且在抓取物料的同時通過大車或小車的配合，將抓斗從船艙底部邊沿拖拽出一定距離，這樣能有效避免易損段鋼絲繩與艙口碰撞。

（3）優(yōu)化小車滑輪布置，減小鋼絲繩出繩偏角。起升開閉滑輪錯開對角布置，并且將開閉滑輪置于內(nèi)側，以便與抓斗開閉繩入繩點對應，起升滑輪放在外側，正好可以匹配抓斗的承重索位置。滑輪的間距可以根據(jù)抓斗承重索位置以及開閉繩入繩點的位置調(diào)整，同時保證起升開閉滑輪的出繩點在一條直線上。由于起升開閉滑輪的出繩點在一條直線上，抓斗承重索連接點和開閉繩入繩點也在一條直線上，使得4根起升開閉繩位于同一平面。同時，滑輪間距與抓斗承重索連接點、開閉繩入繩點的間距相同，鋼絲繩從滑輪繞出時就沒有偏角，不會產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，這種布置使得鋼絲繩易損段的壽命至少提高一倍以上，具有實際意義。

3 結束語

卸船機維護費用中很大一部分是起升開閉鋼絲繩的維護費用。要想提高鋼絲繩的使用壽命，首先必須提高鋼絲繩易損段的壽命，如果易損段報廢過于頻繁，鋼絲繩儲備量使用過快，就無法控制整根鋼絲繩的壽命。本文研究了易損段磨損過快的原因，提出了幾點建議，對于設備的使用維護以及設計具有一定的參考價值。

[1]李士瀛, 沈元浩.抓斗卸船機[J].港口裝卸, 2016, (4): 295.

[2]國家質(zhì)檢總局、國家標準化管理委員會.起重機鋼絲繩保養(yǎng)、維護、安裝、檢驗和報廢[S].

[3]陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].北京: 機械工業(yè)出版社, 2016.

[4]王東升.提高卸船機起升開閉鋼絲繩使用壽命的辦法[J].港口裝卸,2009(4):23-24.

[5]袁彥青, 劉文超.延長抓斗卸船機起升開閉鋼絲繩易損段壽命的方法[J].起重運輸機械, 2016(10):90-92.