信息摘要：
由于港口裝卸作業(yè)在效率和安全可靠性方面的高要求，以及國內(nèi)外鋼絲繩壽命存在較大差異，進口鋼絲繩特別是集裝箱起重機用鋼絲繩在港口市場占據(jù)了較大的份額 1特種鋼絲繩的特點
由于港口裝卸作業(yè)在效率和安全可靠性方面的高要求，以及國內(nèi)外鋼絲繩壽命存在較大差異，進口鋼絲繩特別是集裝箱起重機用鋼絲繩在港口市場占據(jù)了較大的份額
1特種鋼絲繩的特點及研發(fā)情況
1.1捻制8股鋼絲繩
6股鋼絲繩在不同行業(yè)得到了廣泛的應用，但增加組繩股數(shù)提高其使用壽命似乎正成為一種趨勢，7股、8股、9股、10股等多股數(shù)鋼絲繩被普遍推薦，美國WRCA公司將集裝箱起重機列為7×26WS-WRC鋼絲繩的典型應用場所之一，德國CASAR公司也推薦采用7股、8股、10股等不同結(jié)構(gòu)的鋼絲繩（見圖1）.在港口，磨損不是鋼絲繩的主要失效形式，而增加組繩股數(shù)可提高鋼絲繩的使用壽命，因為增加組繩股數(shù)可改善鋼絲繩的柔軟性。降低其經(jīng)過滑輪時鋼絲的內(nèi)部應力；增大了鋼絲繩與匹配輪槽的接觸面積而減小了二者之間的接觸應力，見圖2股結(jié)構(gòu)相同時可減小鋼絲直徑。提高其自身抗疲勞性能。
1.2壓實6股、8股鋼絲繩壓實股鋼絲繩的出現(xiàn)是鋼絲繩發(fā)展史上具有里程碑意義的技術(shù)成果，它具有非常顯著的特征：①相鄰層鋼絲接觸面積增加，提高了鋼絲繩的破斷拉力，并使鋼絲間的接觸應力減小，②組股鋼絲異形幾何特征使鋼絲繩與匹配輪槽間的接觸面積增大，提高了耐磨性，見圖3③提高了股間鋼絲抗磨性。
④多層纏繞時，一般結(jié)構(gòu)鋼絲繩鋼絲可能出現(xiàn)嵌入現(xiàn)象，而壓實股由于表面光滑則不會出現(xiàn)該缺陷。國內(nèi)港口對壓實股鋼絲繩的使用效果非常認可，而港機廠紛紛將壓實股鋼絲繩列為重點選擇結(jié)構(gòu)。
1.3壓實填塑6股、8股鋼絲繩填塑鋼絲繩的出現(xiàn)是鋼絲繩技術(shù)的又一重大進步，填塑改善了鋼絲繩的使用壽命，因為：①保持股間合理間隙。鋼絲繩受力后，股間相互摩擦對其使用壽命極其不利，磨痕形成疲勞源，摩擦熱降低鋼絲韌性，并且加速潤滑劑流失。鑒于此，鋼絲繩結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計要求股間預留合理間隙，然而，由于股在繩中不可能捻制均勻，鋼絲繩受力后必然出現(xiàn)間隙聚集現(xiàn)象，這會影響股受力一致性，填塑將股與股強制隔離，這是該技術(shù)改善鋼絲繩使用壽命的關(guān)鍵，②減少沖擊和振動載荷對鋼絲繩使用壽命的不利影響，鋼絲繩在使用過程中不可避免地會受到瞬時沖擊和振動載荷，雖然這種載荷作用時間不一定很長，但會嚴重影響其使用壽命，而填塑形成的彈性襯墊的益處顯而易見。③兼顧了纖維芯與金屬芯的共同優(yōu)點。金屬芯與外股間填料，不僅將金屬芯與外股隔離，且在一定程度上具有纖維芯的優(yōu)點一一使主股容易彎曲，同時填塑鋼絲繩采用金屬芯結(jié)構(gòu)，又繼承了金屬芯的顯著優(yōu)點一—鋼絲繩受力時結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。也就是說，從一定意義上看，填塑鋼絲繩既可看成是增加了柔軟性的金屬芯鋼絲繩，也可以看成是增加了剛性的纖維芯鋼絲繩。④鋼絲繩結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，填塑鋼絲繩具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并不僅僅是因為采用了金屬芯，填料在將股隔離的同時，也限制了股位置，從而改善了鋼絲繩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。⑤保護繩芯油脂。包裹在金屬芯表面的塑料層能對繩芯油脂起密封作用，保護其不會流失或少流失，延長繩芯壽命。
筆者所在公司已開發(fā)出上述幾種特殊鋼絲繩新產(chǎn)品，有的得到了成功應用，多項技術(shù)獲得國家專利。
2港口鋼絲繩用戶普遍關(guān)心的幾個問題
2.1鋼絲繩結(jié)構(gòu)選擇
2.1.1采用金屬芯比纖維芯更合理鋼絲繩采用金屬芯還是纖維芯，取決于使用條件，纖維芯的優(yōu)點是能適當改善鋼絲繩的柔軟性，并具有良好的儲油功能。該結(jié)構(gòu)的缺點不僅是鋼絲繩破斷拉力不高，更在于纖維芯很難保證其對外股提供足夠的支撐而影響鋼絲繩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，承受載荷較大時更是如此，實踐證明，只要條件允許，金屬芯比纖維芯在改善鋼絲繩使用效果上更具優(yōu)勢，因為許多鋼絲繩并不是因為潤滑問題而影響其使用壽命，而是因為結(jié)構(gòu)的先期破壞，對于集裝箱起重機用鋼絲繩.筆者認為采用金屬芯結(jié)構(gòu)比較合理。至于使用金屬芯時鋼絲繩相對較硬，其實是感覺問題，從理論上講，繩芯特殊的位置，決定了其不會對鋼絲繩的柔軟性產(chǎn)生多大影響。
2.1.2采用線接觸鋼絲繩比壓實股鋼絲繩更合算雖然國內(nèi)有使用壓實股鋼絲繩比使用線接觸鋼絲繩，能夠顯著改善集裝箱起重機用鋼絲繩的使用壽命的報道，但筆者認為選擇后者比較合適，原因如下：①壓實股鋼絲繩雖比線接觸鋼絲繩有許多優(yōu)點。但采用壓實工藝主要是在鋼絲繩強度級別已很難滿足其破斷拉力要求時采取的技術(shù)措施，而集裝箱起重機用鋼絲繩選擇一般強度級別.破斷拉力己能滿足，選擇壓實股結(jié)構(gòu)意義不大。②從生產(chǎn)過程看，由于組股鋼絲出現(xiàn)異形特征，合繩過程和鋼絲繩使用過程中異形鋼絲容易出現(xiàn)輕微翻棱現(xiàn)象，這會加速其對滑輪的磨損，且已被實踐證實。③壓實導致鋼絲截面出現(xiàn)尖角也容易形成應力集中，④股壓實減徑過程中產(chǎn)生的塑性變形熱。對鋼絲質(zhì)量也有一定的不利影響。⑤壓實過程中一旦出現(xiàn)鋼絲斷裂便不能修復，故壓實股鋼絲繩價格高出線接觸鋼絲繩其實并不只是來自鋼絲繩重量的相對增加。
2.1.3著重考慮使用8股結(jié)構(gòu)根據(jù)集裝箱起重機用鋼絲繩的主要失效形式考慮到8股比6股鋼絲繩的使用壽命更能延長，而8股與6股鋼絲繩在生產(chǎn)技術(shù)難度上不存在明顯的區(qū)別，對于集裝箱起重機用鋼絲繩，如果安全系數(shù)能夠得到滿足，則應著重考慮采用8股結(jié)構(gòu)。
2.1.4選擇填塑鋼絲繩不定經(jīng)濟填塑工藝能提高鋼絲繩的使用壽命，這種鋼絲繩的生產(chǎn)技術(shù)難度不僅體現(xiàn)在填充材料的選擇上，而且體現(xiàn)在對填塑過程的控制上，其價格遠高于普通結(jié)構(gòu)并非僅因為使用了高價格的填料，在高價格背后其實隱含的是高技術(shù)。由于裝卸作業(yè)過程中操作意外不可避免。選擇高價格的填塑鋼絲繩在經(jīng)濟上并不一定劃算，2.2鋼絲繩潤滑
潤滑對鋼絲繩使用壽命具有重要的影響，特別是在低溫條件下，實踐證明，真正影響鋼絲繩壽命的原因通常并不是低溫環(huán)境引起鋼絲性能的降低，而是油脂對低溫環(huán)境的不適應，這一點容易被忽視。對集裝箱起重機用鋼絲繩，應將對鋼絲繩潤滑的關(guān)注點前移：①注意生產(chǎn)過程中合理的潤滑方式。堅持在將鋼絲成捻前對其淋油，杜絕合股不淋油而在合繩過程中對成捻鋼絲繩進行浸（淋）油的不當方式。前一種工藝可保證油脂進入到絲與絲、股與股之間，而后一種工藝從外觀看，鋼絲繩黏附油脂似乎很多，其實較厚的油脂不僅容易脫落，而且無法真正對鋼絲繩使用過程起到潤滑作用，且不利于環(huán)保，②要注意油品質(zhì)量。生產(chǎn)集裝箱起重機鋼絲繩用油一定要考慮到港口環(huán)境溫度差異很大的特點，油脂適應范圍要寬，既要保證炎熱季節(jié)不流淌，又要保證寒冷季節(jié)不龜裂。對鋼絲繩使用過程中的補充潤滑（也稱再潤滑），不僅要注意潤滑方式。更要注意維護用油脂與鋼絲繩出廠油脂的兼容性，潤滑油脂的選擇一定要慎重，切莫因小失大，適應-40℃~+80℃的德國NROSTEN的T55
-13-20510鋼絲繩初次潤滑脂，經(jīng)在不同港口、不同季節(jié)使用，證明其性能不僅能滿足對鋼絲繩潤滑的要求，而且能滿足清潔生產(chǎn)的需要，是理想的港口鋼絲繩專用潤滑脂，與其對應的維護潤滑脂為NROSTEN的Cam pound或Ropeoil
2.3鋼絲繩使用過程中的檢測鋼絲繩開始投入使用之際，就是其性能開始降低之時，通過對磨損、斷絲等的監(jiān)控來保證鋼絲繩的安全使用是必要的，由于鋼絲繩本身具有的特殊性，目前其判廢標準的制定依據(jù)是實踐經(jīng)驗。其檢查也僅限于外觀。
盡管鋼絲繩檢測技術(shù)已取得很大進步，一些檢測儀器也開始使用，然而筆者認為，暫時還不能按照儀器檢測結(jié)果對比現(xiàn)標準對鋼絲繩實施判廢，否則會造成不必要的損失。如金屬芯在鋼絲繩使用過程中最容易出現(xiàn)斷絲，在過去肉眼無法看到的情況下，鋼絲繩仍在正常使用，而儀器很容易將其檢出，單純對照標準，很容易產(chǎn)生過去鋼絲繩是在不安全狀態(tài)下使用之錯覺。如果使用儀器代替肉眼對鋼絲繩進行檢測，其相應標準須重新制訂。
3結(jié)語
港口行業(yè)比其他許多行業(yè)更容易接受新技術(shù)、新產(chǎn)品。國內(nèi)鋼絲繩制造企業(yè)想在集裝箱起重機用鋼絲繩市場站穩(wěn)，把市場做大，就必須適應世界鋼絲繩技術(shù)發(fā)展的節(jié)奏，加快新品研發(fā)，特別是要立足實際，開發(fā)經(jīng)濟實用的結(jié)構(gòu)品種，筆者也希望港口用戶在鋼絲繩選型時全面考慮.同時注意對鋼絲繩的維護、潤滑和檢測。
銷售微信
微信公眾號