毫無疑問,起重機(jī)的主要目的是把貨物從一個位置/ 水平A 提升到B,在這過程中,需使用提升鋼絲繩。
除了重要的“提升應(yīng)用”,根據(jù)起重機(jī)本身的類型,一系列其它功能需要通過操作起重機(jī)來實現(xiàn)。例如:
考慮到鋼絲繩在起重機(jī)上的應(yīng)用,從技術(shù)角度看,起重機(jī)鋼絲繩可以分為兩大類:
? “提升應(yīng)用”
作為基本指導(dǎo),以下規(guī)則已經(jīng)證實是有行業(yè)應(yīng)用價值的:對于所有的“提升應(yīng)用”,不論是主提升還是副提升,在以下情況下,僅可使用抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩:
抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的負(fù)荷穩(wěn)定性決定了鋼絲繩承載時沒有或只有很小的旋轉(zhuǎn)趨勢。固定在起重機(jī)及其結(jié)構(gòu)上的抗旋轉(zhuǎn)性鋼絲繩不會傳遞或傳遞很小的扭矩到連接位置。因此威路配抗旋轉(zhuǎn)特種鋼絲繩能確保運(yùn)行安全。依據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)來定義的抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,其結(jié)構(gòu)的不同決定了其抗旋轉(zhuǎn)特性的差異。
為了顯示抗旋轉(zhuǎn)特性的差異,標(biāo)準(zhǔn)定義了不同的“級別”。例如EN 12385-4 指定的鋼絲繩類別 “35×7”,被描述為有三層繩股的抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,將鋼絲繩類別 “18×7”描述為只有兩層繩股的抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。兩種類別的鋼絲繩的抗旋轉(zhuǎn)特性,及其生產(chǎn)成本都是有明顯區(qū)別的,因此它們的價格也有很大差別。
另外,進(jìn)一步舉例說明,ASTM A1023 描述了三種類別的鋼絲繩,按其抗旋轉(zhuǎn)的特性進(jìn)行分類。請看類別1 和類別2,它們廣泛應(yīng)用于起重機(jī)的提升繩:
作為通用規(guī)則,根據(jù)ASTM A1023,“35×7”系列的抗旋轉(zhuǎn)性鋼絲繩的抗旋轉(zhuǎn)特性相當(dāng)于類型1 鋼絲繩;“18×7”系列的抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩提供的抗旋轉(zhuǎn)特性相當(dāng)于類型2 鋼絲繩。對于要求較高的應(yīng)用,必須使用類型1 抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。
請注意:“35×7”系列/ 類型1 鋼絲繩必須由相同的/ 相當(dāng)?shù)南盗械匿摻z繩替代,而絕不能由“18×7” 系列/ 類型2 鋼絲繩替代。然而,從技術(shù)角度講,“18×7” 系列/ 類型2 鋼絲繩可以由類型1/“35×7 系列”替代。
信息:對于抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,除了根據(jù)國家或國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計或制造之外,還有很多抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩為了達(dá)到更高的要求,其設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)不僅僅滿足這些標(biāo)準(zhǔn),還滿足更高要求。這就是真正的特種鋼絲繩,它們是為抗旋轉(zhuǎn)性能達(dá)到更高要求而開發(fā)的,如現(xiàn)代起重機(jī)的最高提升高度。為了給客戶一個關(guān)于特種鋼絲繩的基本指導(dǎo),上述的標(biāo)準(zhǔn)作為特種鋼絲繩歸類的參考,盡管其性能表現(xiàn)更好,但基本性能是有可比性的。
重要提示:當(dāng)需要使用抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩時,切勿將其替換為非抗旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩。
? 提升鋼絲繩上應(yīng)力釋放器的使用
應(yīng)力釋放器的使用有助于消除鋼絲繩在具體應(yīng)用條件下所產(chǎn)生的扭曲,比如,如果卷筒與第一個滑輪之間的入繩角或滑輪之間的入繩角在一些結(jié)構(gòu)配置中高于推薦限制值。在多滑輪纏繞系統(tǒng)中應(yīng)力釋放器不能消除所有滑輪中的扭曲,但是可以消除應(yīng)力釋放器與最近的第一個滑輪之間的扭曲。應(yīng)力釋放器降低了吊鉤滑輪組上鋼絲繩排列布線或鋼絲繩損壞的風(fēng)險,例如將會產(chǎn)生波浪形或鳥籠畸變,從而導(dǎo)致鋼絲繩報廢。
請注意:根據(jù)ASTM A1023, “35×7”系列的鋼絲繩/ 類型1 的鋼絲繩,可以配合也可以不配合使用應(yīng)力釋放器。
關(guān)于應(yīng)力釋放器的使用,更多詳細(xì)信息請參考標(biāo)準(zhǔn)EN 12385-3 和ISO 21669。
威路配抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的產(chǎn)品范圍
威路配擁有高性能的抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,這些產(chǎn)品部分是“Verotop”系列:
除4 股繩-vero4 之外,所有的鋼絲繩都是符合類型1 的高性能抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,能夠提供最好的抗旋轉(zhuǎn)性能。所有的“Verotop”系列鋼絲繩可以配合應(yīng)力釋放器使用,也可以不配合使用。
vero4 產(chǎn)品是一種非常穩(wěn)定的鋼絲繩,是為滿足帶有動態(tài)沖擊負(fù)荷的最苛刻的工作條件設(shè)計的。盡管vero4 也屬于是抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,但不能配合應(yīng)力釋放器使用。
“提升應(yīng)用”最基本的原則是使用抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。
遵循這個原則,就不會出現(xiàn)失誤。但所有規(guī)則都有特定環(huán)境下的例外,例如:
1. 旋轉(zhuǎn)性鋼絲繩可以用于有導(dǎo)向負(fù)載的“提升應(yīng)用”,這是因為在負(fù)荷情況下產(chǎn)生的扭矩由導(dǎo)向裝置控制,引導(dǎo)載荷的傳遞。 (圖 76).
2. 當(dāng)結(jié)構(gòu)相同的鋼絲繩左旋和右旋配對使用時,旋轉(zhuǎn)性鋼絲繩也可以用于無導(dǎo)向負(fù)載的“提升應(yīng)用”。 (圖 77).
第二套配置也提供旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性,負(fù)載時沒有或只有很小的旋轉(zhuǎn)趨勢,這是因為在負(fù)荷情況下產(chǎn)生相等的扭矩,但是扭矩方向相反:此時達(dá)到扭矩平衡。
重要提示: 與非抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩相比,抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩在彎曲疲勞性能方面明顯較差。因此,非抗旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩應(yīng)在極為謹(jǐn)慎的情況下并在咨詢了鋼絲繩專家之后才能更換為抗旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩。
? 更多起重機(jī)的應(yīng)用
與抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩或半抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩相比,非抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩通常可以達(dá)到更多的彎曲疲勞壽命。但在承載時,非抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩會在端連接處產(chǎn)生扭矩。因此,只有當(dāng)鋼絲繩的兩端受到永久保護(hù)以免扭轉(zhuǎn),才可以使用旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。
當(dāng)對抗旋轉(zhuǎn)性沒有要求時,非抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩是個最佳的選擇,有很多適合使用非抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的應(yīng)用,例如變幅繩、架空吊車?yán)|繩、拉(吊)索或安裝用引繩。
注意:旋轉(zhuǎn)鋼絲繩只有結(jié)構(gòu)相同參數(shù)一致,才能連接使用;如繃?yán)K( 張緊繩) 或抓斗繩。也就是說:相同的直徑,相同的捻制類型和相同的捻向(如圖78)。將不同捻向的鋼絲繩聯(lián)接會使鋼絲繩被擰散而損壞。
捻向的類型選擇必須綜合考慮鋼絲繩的具體用途,鋼絲繩結(jié)構(gòu),起重機(jī)組件和應(yīng)用過程中期望的磨損系數(shù),這些因素實質(zhì)上都決定了鋼絲繩的使用壽命。
正確選擇鋼絲繩的目的是確保其長使用壽命并兼顧高安全系數(shù)。意味著在具體的行業(yè)應(yīng)用中,依據(jù)相應(yīng)的報廢標(biāo)準(zhǔn),操作人員能夠識別鋼絲繩在任何時候都安全可靠的操作/ 運(yùn)行。因此,如果在沒有考慮到具體情況/ 應(yīng)用時,對交互捻或同向捻的鋼絲繩的使用進(jìn)行總體介紹說明是不合理的或沒有幫助的。
? 交互捻鋼絲繩
交互捻鋼絲繩被認(rèn)為是世界范圍內(nèi)通用的,其應(yīng)用場合極為廣泛。交互捻鋼絲繩有非常好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,這是因為繩股捻向和股鋼絲方向相反,使得他們抵抗外部扭轉(zhuǎn)的性能更好。與同向捻鋼絲繩的扭矩相比,交互捻鋼絲繩的扭矩要更低。交互捻鋼絲繩有很好的抗磨損性能。與同向捻鋼絲繩相比,交互捻鋼絲繩的外部可見斷絲呈現(xiàn)的更早,這是因為鋼絲與繩槽之間的壓力更高,且繩股之間的鋼絲彎曲程度更大,這就更容易識別出鋼絲繩的斷絲數(shù)量,并參照報廢標(biāo)準(zhǔn)來評估鋼絲繩的當(dāng)前狀態(tài)。然而,為了達(dá)到上述的正確選擇鋼絲繩的目的,交互捻鋼絲繩并不適用于全球所有行業(yè)。
? 同向捻鋼絲繩
同向捻鋼絲繩不僅對生產(chǎn)過程的要求更高,對從進(jìn)行初次安裝開始的使用過程也同樣如此。這是因為繩股鋼絲和繩股捻制方向相同,從而增加了鋼絲繩的扭矩,使得同向捻鋼絲繩實質(zhì)上相對于外部的每一種扭曲都更為敏感。
同向捻鋼絲繩在破斷之前能達(dá)到非常高的彎曲次數(shù),因鋼絲和繩槽之間在幾何形狀上相互匹配得更好,使得接觸區(qū)域的壓力減小。壓力減小對起重機(jī)部件的壽命或鋼絲繩本身的使用壽命都是有利的。
然而,與交互捻鋼絲繩相比,同向捻鋼絲繩的外部可見斷絲呈現(xiàn)得更慢。根據(jù)這種外部可見斷絲的情況來判定鋼絲繩是否達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)變得更為復(fù)雜。正因如此,同向捻鋼絲繩的斷絲數(shù)量直到報廢都比同一結(jié)構(gòu)的交互捻鋼絲繩明顯要低。因此,基于上述的鋼絲繩的選擇標(biāo)準(zhǔn),同向捻鋼絲繩也不是全球所有行業(yè)的通用鋼絲繩。
重要提示:如“同向捻鋼絲繩”一節(jié)所述,這些鋼絲繩的內(nèi)部斷絲數(shù)量可能會增加,而在外部則看不見。 特別是在彎曲疲勞的應(yīng)用下使用同向捻的抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。 鋼絲繩專家應(yīng)始終對此進(jìn)行澄清。
? 起重機(jī)組件和起重機(jī)幾何結(jié)構(gòu)
除了鋼絲繩本身,起重機(jī)組件和起重機(jī)幾何結(jié)構(gòu)也是正確選擇鋼絲繩的重要依據(jù)。纏繞系統(tǒng)和起重機(jī)結(jié)構(gòu)決定的入繩傾角尤其值得重點考慮。
在卷筒上單層纏繞時,鋼絲繩由于張力作用會被擰緊,由于彎曲和發(fā)生側(cè)向偏轉(zhuǎn)會導(dǎo)致扭轉(zhuǎn);在多層纏繞時,相鄰鋼絲繩之間的接觸主要產(chǎn)生側(cè)向壓力并導(dǎo)致機(jī)械磨損。
起重機(jī)結(jié)構(gòu)決定的入繩傾角是影響鋼絲繩纏繞的好壞和鋼絲繩的磨損程度的一個非常重要的參數(shù)。多層纏繞中,建議的最大入繩傾角為1.5°,然而單層卷筒可使用較大的入繩傾角,為0 ~ 4°。
因此,鋼絲繩的正確選擇要與工況/ 磨損狀況相匹配。
以下基本規(guī)則已經(jīng)正確驗證,即鋼絲繩捻向與卷筒上鋼絲繩纏繞方向的匹配關(guān)系,我們推薦:
交互捻鋼絲繩用于單層卷筒上有明顯的優(yōu)勢,因為它通常可以抵消較大的入繩傾角。單層卷筒不會或很少對鋼絲繩產(chǎn)生導(dǎo)致斷絲的機(jī)械磨損,將交互捻鋼絲繩用于單層卷筒的另一個重要原因是可以更容易發(fā)現(xiàn)出外部的可見斷絲。
在卷筒上多層纏繞時,鋼絲繩的耐彎曲疲勞性能對使用壽命影響不大,但其耐機(jī)械碰撞性能對鋼絲繩的使用壽命有決定性的作用。交互捻鋼絲繩不太適合多層纏繞卷筒,因相鄰鋼絲繩的鋼絲會相互摩擦,將導(dǎo)致劇烈的機(jī)械磨損,甚至能聽見在卷繞過程中相鄰鋼絲繩相互摩擦的聲音。相鄰鋼絲繩相互摩擦的后果是過早出現(xiàn)斷絲。同向捻鋼絲繩已經(jīng)證實可用于多層纏繞卷筒,是因為相鄰鋼絲繩不會相互摩擦,這可以明顯地延長鋼絲繩的使用壽命。
采用壓實外股的鋼絲繩和/ 或使用旋轉(zhuǎn)鍛造方法制造的鋼絲繩擁有光滑的表面和高耐磨損性能,這使得其使用壽命會明顯延長。
以上闡述已在實踐中得到驗證。對于客戶要求的產(chǎn)品,即使偶爾存在分歧,也必須在做出決定之前從以下幾個方面進(jìn)行充分分析:
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