钢丝绳的合理使用维护（共3篇）
钢丝绳的合理使用维护 篇1
摘要：钢丝绳是塔式起重机作业时非常重要的零部件, 也是塔式起重机起重作业中不可或缺的组成部件。钢丝绳的正确选择对塔式起重机至关重要, 一旦塔式起重机的钢丝绳选择不当、使用方法不正确等都可能引发重大的安全事故。主要分析了塔式起重机钢丝绳的结构形式、正确使用以及维护, 这对塔式起重机的安全操作有着非常重要的作用。
关键词：塔式起重机钢丝绳,使用,维护
0 引言
钢丝绳对于塔式起重机来说必不可少, 是吊装作业中至关重要的零部件, 钢丝绳的选择直接影响着塔式起重机的安全性能, 如果钢丝绳出现问题, 将会造成严重的后果, 因此, 钢丝绳被称为塔式起重机的“生命线”。正确进行钢丝绳的选择, 并定期对钢丝绳进行维护是塔式起重机安全操作的必要环节。笔者根据自己的工作经验以及日常的学习研究, 对塔式起重机的钢丝绳选择与维护进行详细的分析, 希望能够提升钢丝绳的使用寿命, 改变塔式起重机因钢丝绳的选择以及使用不当而出现的安全问题。
1 塔式起重机钢丝绳的正确选择
塔式起重机钢丝绳的选择和使用与起重机的安全作业息息相关, 如果对起升绳、变幅绳、牵引绳等选择不当, 使用方法不科学, 没有必要的安全检查和定期维护, 就会增加钢丝绳的磨损程度, 使钢丝绳提前报废。由此可见, 对塔式起重机钢丝绳的正确选择不容小觑。下面对钢丝绳的选择进行简要分析。
1.1 塔式起重机钢丝绳的分类
基于钢丝绳接触状态的不同, 可以将其分为三种类型:一是点接触;二是线接触;三是面接触。在实际应用中主要以线接触的钢丝绳为主。对塔式起重机进行分类, 依据钢丝绳自身结构与接触形式不同而进行不同分类。塔式起重机钢丝绳的要求比较高, 对于钢丝绳的结构、断面利用系数都有严格规定, 线接触钢丝绳的结构通常较为紧密, 而且断面利用系数较高, 是起重用钢丝绳的首选。
依据塔式起重机的作业环境与基本要求不同, 根据不同的情况进行钢丝绳安全系数的确定。塔式起重机的钢丝绳一般分成塔身伸缩用钢丝绳、平衡臂拉钢丝绳、起升钢丝绳、臂架拉钢丝绳以及变幅钢丝绳等。依据截面积的不同, 钢丝绳又可以分为:圆股钢丝绳、多层股不旋转钢丝绳以及异形股钢丝绳三类。通常在高层建筑施工活动汇总, 多层股不旋转钢丝绳是较为常用的。原因是多层股不旋转钢丝绳能够实现旋转力矩的平衡, 内外两层绳股捻向相反, 同一朝向的两层绳股扭转力平衡, 当钢丝绳受力时, 其自由端不会发生扭转而出现钢丝绳磨损情况。经过实践证明, 在塔式起重机钢丝绳的选择上应该以线接触类为主, 如填充式线接触钢丝绳、金属芯多股线接触钢丝绳以及多层股不旋转钢丝绳等。
1.2 塔式起重机钢丝绳的正确选择
塔式起重机的钢丝绳缠绕方式有很多种, 交互捻是比较常用的一种方式, 这种缠绕方式虽然不能实现钢丝绳扭转力的平衡, 但是在很大程度上可以实现改善效果。钢丝绳的材质直接影响着钢丝绳的承重能力, 钢芯绳和纤维芯钢丝绳是比较常见的材质, 在进行钢丝绳选择时, 要结合润滑和滑轮等连接部件的基本规格进行, 有的钢丝绳对于连接滑轮的直径有严格标注, 由于径向抗压能力的不同, 可以选择钢丝绳在卷筒上的缠绕层数, 多层缠绕能够降低层与层之间的挤压变形, 减少内部磨损, 而钢芯绳的效果要优于纤维绳。
2 塔式起重机钢丝绳的正确使用
钢丝绳在塔式起重机中发挥着非常重要的作用, 在选择以及使用钢丝绳时要进行严格操作, 确保塔式起重机用钢丝绳的内外层绳股旋转力矩达到平衡, 不影响钢丝绳的捻距, 确保钢丝绳的紧密度, 提升钢丝绳的负载量。
2.1 塔式起重机钢丝绳正确的开卷方式
塔式起重机用钢丝绳一般都是按照卷为单位进行提供。中级规格的建筑塔式起重机用钢丝绳通常在250~350 m的长度之间, 多层建筑塔式起重机用钢丝绳长度范围在100~500 m之间, 超高层建筑塔式起重机用钢丝绳长度则比较长, 最大规格为1 000 m之间。
选择塔式起重机用钢丝绳时, 要在整盘钢丝绳中选择合理的长度, 具体操作方式如下:第一步, 对钢丝绳进行松卷操作, 这一过程中切莫随意进行抽取, 一旦抽取则会使整卷钢丝绳打结或者形成圈套, 影响钢丝绳的后续使用。第二步, 握紧钢丝绳的一端使劲拉出一部分, 使得整卷钢丝绳出现松动, 拉引出方向和成卷的方向保持一致, 按照顺时针或者逆时针的方向进行抽取。一旦方向出现不一致会使得整卷钢丝绳打结。第三步, 缠绕塔式起重机的钢丝绳时, 要把整卷钢丝绳架设在塔式起重机专用的旋转托架上, 当松卷时设置起升机构卷筒上的绕钢丝绳与转动方向保持一致, 同时要确保钢丝绳的方向正确。
2.2 正确穿绕塔式起重机钢丝绳的方式
钢丝绳的绳捻缠绕方向直接影响到塔式起重机能否正常操作, 在穿绕塔式起重机用钢丝绳时, 要严格控制钢丝绳的捻向。进行钢丝绳的更换时, 把钢丝绳端头在绳槽的走向与其在卷筒位置进行固定。塔式起重机卷筒钢丝绳是从左向右转绕, 且钢丝绳是由下方引出的时候要采用左捻的钢丝绳;而钢丝绳卷筒从右向左缠绕, 因为卷筒上方引出钢丝绳的端头进行钢丝绳的选择方式也是左捻的。一旦塔式起重机卷筒钢丝绳是由左向右缠绕的并且绳的一端是由卷筒上方引出, 这时要选用右捻钢丝绳;当卷筒上钢丝绳的缠绕是由右向左且钢丝绳是由卷筒下方引出时, 这时可以采用右捻的方向操作钢丝绳。
3 塔式起重机钢丝绳的正确维护
通常塔式起重机起升过程中, 对钢丝绳负载量提出很高要求。因为钢丝绳在卷筒上的不同层数的用力都存在差异, 特别是在塔式起重机安装时要求更为严格, 一旦出现问题会使钢丝绳圈之间出现压力空隙, 这时外层钢丝绳先受到压力, 之后会层层将压力进行传递, 如果钢丝绳出现松弛则会使力在传导中受到影响, 使钢丝绳排序出现紊乱, 加速钢丝绳的损坏速度。因此, 选择正确的塔式起重机钢丝绳的维护要采取有效措施。
3.1 选用人工排绳的传统方式
当钢丝绳出现松弛而产生排列紊乱时, 要立即停机, 采用人工手动排绳的方式, 这种方式虽然速度慢, 但是能有效解决钢丝绳排列紊乱的问题, 同时保证钢丝绳的安全使用。
3.2 选择规范的施工单位
根据施工工程的不同高度需求, 施工单位可以科学地进行钢丝绳不同长度的选择。选择合格的施工单位能够保证操作的规范化, 对钢丝绳长度的有效选择可以最大限度发挥钢丝绳的功效, 控制钢丝绳的合理放出, 避免由于钢丝绳松弛而出现受力不均的现象。塔式起重机在进行吊钩时, 要确保钢丝绳在卷筒上的层数, 尽量控制在四层以内, 在规定控制层数内能够保证卷筒上的钢丝绳层在一圈之内, 从而不出现故障。
3.3 塔式起重机钢丝绳的润滑
对塔式起重机钢丝绳来说, 有效的润滑至关重要。我们知道, 在钢丝绳受到作用力的时候, 钢丝绳之间会因为摩擦而产生热量, 而钢丝绳工作时油耗尽时就会生锈, 使得钢丝绳之间的摩擦加大, 而外层钢丝绳因摩擦力而使得损耗加快, 经常使用润滑油可以使钢丝绳保持良好的运行状态。
3.4 对塔式起重机钢丝绳进行检查与记录
钢丝绳在使用前要做好润滑工作, 同时要对钢丝绳进行检查与记录, 当钢丝绳因为磨损程度严重出现断丝等情况以及钢丝绳变形散股的问题要及时做好记录, 并且采取措施, 防止钢丝绳在塔式起重机的固定部位发生异常现象。
4 结语
综上所述, 对于塔式起重机钢丝绳的选择以及钢丝绳零部件的设计、钢丝绳的维护都有可以遵循的控制方法和主要规律, 关键问题在于如何利用这些规律进行钢丝绳的选择, 只有选择正确的钢丝绳并进行定期的维护才能延长钢丝绳的使用寿命, 同时提升塔式起重机的安全系数, 保证生产的安全进行。
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钢丝绳的合理使用维护 篇2
1 安全使用提升钢丝绳的要求
钢丝绳在投入使用后, 其安全系数应符合《煤矿安全规程》要求, 即Qq/Fjmax≥ma
式中:Qq为钢丝绳全部钢丝破断力总和, Qq=SOσB, σB为钢丝绳钢丝的抗拉强度, SO为钢丝绳所有钢丝断面积之和;Fjmax为钢丝绳的最大静拉力;ma为钢丝绳安全系数。
由以上公式可知, 安全使用钢丝绳应主要从以下2点入手:1) 钢丝绳直径应保持足够大。2) 载荷应保持在允许范围内。
2 钢丝绳的几种损伤
1) 磨损: (1) 外部磨损。钢丝绳在使用的过程中, 其外周与卷筒、衬木、绞车道、钩头、天轮衬等物体表面接触而引起外部磨损后表面钢丝被磨平, 绳径将变细, 使钢丝绳截面积减少, 破断拉力总和相应降低。如果在使用中期调头可延长1/3钢丝绳使用寿命。同时可在绞车道道心每隔25 m设一个托绳轮, 降低了钢丝绳的摩擦阻力, 同时降低了钢丝绳的磨损速度。 (2) 内部磨损。在使用过程中, 由于钢丝绳的弯曲, 使股与股之间接触应力增大, 内部各根钢丝相互产生滑移, 当反复循环弯曲拉伸时在深凹处则产生应力集中而折断, 构成了内部磨损。钢丝绳在使用过程中, 磨损和断丝现象是不可避免的, 需要对直径进行测量, 并检查断丝, 尤其是一个捻距内的断丝面积的检查。根据《煤矿安全规程》, 断丝面积与钢丝绳总断面积之比达到10% (专为提升物料用的) 时必须换绳。检查断丝一定要认真, 因为钢丝断头一般不会翘起而不容易被发现, 测量直径时, 要测量其磨损最严重处。根据经验, 是距钩头100m处, 最容易断丝, 磨损量最大。
2) 疲劳: (1) 弯曲疲劳。疲劳断丝一般出现在弯曲最厉害一侧的外层钢丝上。钢丝绳无数次重复绕过卷筒时, 使钢丝韧性下降, 产生疲劳, 最终导致断丝。选择绳槽直径必须合理, 绳槽过小时会引起钢丝绳过度挤压而提前断丝, 绳槽过大时会使钢丝绳在绳槽中支持面积减小, 增大其接触应力, 导致绳与绳槽的加速磨损。 (2) 扭曲、拉伸和振动引起的疲劳。钢丝绳在起动和制动的始末, 承受载荷的拉伸应力会引起金属疲劳, 此时钢丝绳经常受到振动和扭曲也是产生疲劳的原因。防止疲劳损伤的方法: (1) 使卷筒衬木圆顺, 轴向平整, 天轮衬整齐, 绞车道托绳轮磨损不超限, 使钢丝绳运转过程中减少振动。 (2) 司机操作平稳, 减少钢丝绳剧烈抖动现象, 总之要保持钢丝绳平稳运转。 (3) 天轮与滚筒之间的钢丝绳因受动应力较大, 易出现疲劳集中断丝, 因此每天检查重点放在绞车房和井口之间。
3) 锈蚀:斜井提升机使用钢丝绳, 尤其在绞车道的恶劣环境下使用, 由于日晒雨淋受到腐蚀就更加严重, 因受损的钢丝绳的表面存在氧亲和性的差异, 形成了许多的小电池, 从而逐步加深圆形腐蚀坑, 这些坑就成了应力集中点, 使钢丝绳的截面积减小, 承受冲击和弹性的能力降低。防止钢丝绳锈蚀损伤的方法: (1) 在钢丝绳表面涂润滑性质的油脂, 并注意与钢丝绳厂家制造时所用的油脂相适应。 (2) 禁止提升机司机用纤维类东西在钢丝绳上作提升的位置标记, 否则会导致此处严重锈蚀。
4) 变形: (1) 外伤。提升机司机违规操作, 造成钢丝绳在卷筒上跳出挡绳板, 结果致使几十米乃至数百米的钢丝绳因为局部轧坏而报废。防止外伤的方法: (1) 设置过放绳保护装置, 一但钢丝绳圈松弛提升机安全闸立即动作, 停止运转。 (2) 提升机司机工作时思想集中, 一但钩头掉道, 立即停车, 同时注意钢丝绳的排列情况。 (3) 换新钢丝绳时要遵守《煤矿安全规程》, 缠完新绳时最外层绳低于滚筒边缘, 高度为绳径的2.5倍。 (2) 乱绳。钢丝绳在卷筒上卷乱以后, 相互倾轧, 并在局部迅速出现压扁与断丝的痕迹。防止方法: (1) 经常检查天轮的游动情况。 (2) 检查卷筒衬木绳槽的情况, 当绳与绳之间的间隙过大, 上层绳勒入下层中, 这时钢丝绳就应该调头了。 (3) 扭结。钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫扭结。普通钢丝绳带有自转性, 特别是新换钢丝绳, 受到拉伸载荷时, 便会沿松捻方向转动, 这是造成扭结的内在原因。防止方法是: (1) 司机不多放绳, 特别是刚换的新钢丝绳。 (2) 把钩工在换新绳时必须拔钩作业, 破一破绳劲。 (3) 不准把钩工在钢丝绳扭结的情况下拉车, 发现扭结迹象立即停止操作, 并释放还原。 (4) 换新钢丝绳时, 从绳盘引绳需要改变引绳方向时, 必须加设定滑轮, 从而防止新钢丝绳扭结和出死弯, 同时注意新绳有无断丝情况。
5) 咬绳:根据《煤矿安全规程》多层缠绕提升机最多缠3层钢丝绳, 特别是在过渡段咬绳现象严重, 为了避免上下层钢丝绳总是在一个地方过渡, 每季度要采取定期剁头的方法, 使钢丝绳错动约1/4圈。其次是保证内偏角不大于1°30′。
6) 过载:当载荷超过弹性极限时, 钢丝绳就可能断裂, 因过载而破断, 钢丝绳的断口呈松散状, 绳芯外露, 这是钢丝绳因过载而断裂的特征。过载的钢丝绳即使不发生断裂事故也会大大缩短使用寿命。防止方法: (1) 提升机司机在起车、停车时应尽量减少动载荷。 (2) 监视主电机定子电流不超过额定值, 确保不过载。
7) 人为因素:除了上述六种基本损伤外, 还要教育员工, 增强责任心, 按施工措施作业, 杜绝人为因素影响钢丝绳寿命。例如桥头架上烧焊作业, 电弧烧伤钢丝绳;钢丝绳与牵引网络回流线相搭接, 产生电火花烧伤钢丝绳等人为现象, 埋下了安全隐患。
3 几种常见断丝的类型及其特征
1) 疲劳断丝。钢丝的断口平齐, 仅有一小部分是最后拉断的, 假如这种情况相继出现时, 说明钢丝已到疲劳极限。已接近使用后期, 应特别加强检查或更换新绳。
2) 磨损断丝。钢丝的断口不整齐, 断口两侧呈斜茬, 断头扁平。
3) 锈蚀断丝。钢丝的断口不整齐, 断口呈钎尖状。
4) 过载断丝。钢丝的断口呈颈缩状。这种断丝使用过程中很少出现。
5) 扭结断丝。由于钢丝绳松弛后, “扭结”而出现的断丝。
4 结语
CT球管的合理使用及日常维护 篇3
1 CT球管的基本构造与工作原理
1.1 CT球管的基本构造
球管主要是由管芯、管套、散热器、绝缘油以及一些附属配件等组成。其中管芯是球管的核心部件, 它是由阳极和阴极组成。管芯的制造工艺相当复杂, 对于大功率的管芯世界上只有少数厂家能生产。根据阳极结构来分管芯主要为两大类:固定阳极管芯和旋转阳极管芯 (见图1) 。固定阳极管芯功率小, 射线量小, 只能用于小型X射线机及一些工业X射线机。
旋转阳极管芯是主要用于CT机和大功率X射线机的球管中, 和固定阳极管芯相比, 旋转阳极管芯主要是阳极部分构造不同。阳极部分主要由靶面、转子和轴承等组成。这种管芯能在小的焦点下使用更大的电流进行工作, 从金属散热的角度分析, 任何金属对热的传导都有热阻, 管芯在小焦点、大电流工作的情况下, 在阳极靶面会产生高温, 如果电子束不断的变换轰击位置, 变点为环就可以保证管芯在更大的电流下工作, 使靶面受到电子束轰击的位置产生的热量有足够的时间向金属内部传导, 大功率管芯在曝光时的功率可以达到100k W以上, 其中99%的功率变成了热, 只有不到1%的功率转变为X射线, 所有的热都会留在阳极上, 故散热对旋转阳极管芯来说尤为重要。
1.2 CT球管的工作原理
CT球管实际上是一个大的高真空的阴极射线二极管, 是产生X线的系统, 其工作过程为:由12V电流供于阴极灯丝加热, 并产生自由电子云集, 这时向阴阳两极加40k V-150k V高压电时, 电势差陡增, 在高压强电场驱动下, 处于活跃状态的自由电子束, 由阴极高速撞击阳极钼基钨靶, 并发生能量转换, 约l%的电能形成了X线, 由窗口发射, 99%则转换为热能, 由散热系统散发。
X线是一种有很强穿透力的短电磁波, 且电压愈高穿透力愈强。X线在穿透物质过程中会被部分的吸收即衰减, 这是X线成像的物理学基础。利用这一原理使通过人体组织后产生不同衰减的射线投影, 胶片的溴化银感光后经显影呈黑色;而未感光的溴化银, 经定影冲洗为透明白色, 由此产生了黑白影像, 这就是摄影效应。另外X线的穿透程度或者说被吸收衰减程度还与被照射物体的密度和厚度相关, 成像上所显示的黑白影像的层次差异代表人体组织的密度差异, 密度越高, 吸收越多, 穿透越少, 感光越少, 图像越白;反之则越黑。人体组织发生病变时密度也发生变化, 其影像的黑白也随之变化, 这就是影像诊断原理。
2 CT球管的日常维护
CT机对工作环境的要求较高, 如果长时间在不适合的环境中使用, 会大大增加其故障率和缩短其使用寿命。
CT机房应保持干净、整洁, 尽量杜绝灰尘的进入, 定期检查散热系统是否正常运行, 定期清除散热风口过滤网上的灰尘, 机房的温度应控制在22℃左右, 相对湿度应控制在50%左右, 且温度和湿度不能波动过大。要想保证CT机的正常运行, 还要有稳定的电源, 应尽量避免在使用过程中突然断电, 否则对球管的损伤是很大的。如果是新安装的CT机, 在投入使用之前应进行球管训练, 训练球管的方法一般是曝光条件由低到高逐步变化, 并按照一定的时间间隔和次数来进行球管的曝光, 训练球管的方法因机型而异, 只要按照正确的方法进行, 就能达到训练球管的目的。当球管使用一段时间后, 可能会出现X线产生不足、真空度下降、内部打火等现象, 这时可对球管进行重新训练。
3 CT球管的合理使用
3.1 使用前的球管预热
每天早上开机后, 在扫描病人之前应先进行预热, 预热是为了使灯丝逐步加温到工作状态, 如果没有预热就直接进行扫描, 在强大的电子流作用下, 灯丝就容易断裂, 且当阳极靶面受到冷高压撞击时靶面也易裂。在病人不多的情况下, 如果前后两次扫描的间隔超过了2h, 也应进行球管预热。
3.2 合理选择曝光参数及曝光时间
曝光时应根据病人的扫面部位、体重及年龄等选择合适的曝光参数, 应该在保证图像质量的前提下, 用尽量低的管电压和尽量小的管电流来进行曝光, 这样既降低了病人的辐射剂量, 也减少了球管的损耗。当参数设置好后应及时进行扫描, 因为此时球管的旋转阳极已经加速到了很高的速度, 灯丝也加热到了曝光所需的温度, 若不及时进行曝光, 就会造成球管的空耗。
3.3 关机
当一天的工作完成后, 操作人员不应急于关机断电, 如果急于关机, 球管得不到充分的冷却, 就会影响到球管的寿命, 最好在扫描结束后过20-30分钟再断电, 使球管得到充分的冷却, 关机后机房的温湿度仍要保持在合理的范围内。
如果能做到合理使用并做好日常的维护保养, 相信会有效的延长CT球管的使用寿命。
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