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橋式抓斗卸船機(jī)鋼絲繩的工作特點(diǎn)與生產(chǎn)控制

發(fā)布時(shí)間：2021-09-09 17:54　文章來源：未知　文章作者：admin　點(diǎn)擊數(shù)：

橋式抓斗卸船機(jī)是具有較高生產(chǎn)率的散貨專用卸船機(jī)械，在我國沿江、沿海得到日益廣泛的應(yīng)用，在能源、電力、冶金、港口等行業(yè)（特別是一些大宗散料集散中心）高速、穩(wěn)定、集效


橋式抓斗卸船機(jī)是具有較高生產(chǎn)率的散貨專用卸船機(jī)械，在我國沿江、沿海得到日益廣泛的應(yīng)用，在能源、電力、冶金、港口等行業(yè)（特別是一些大宗散料集散中心）高速、穩(wěn)定、集效及滾動式發(fā)展過程中起著重要作用。
橋式抓斗卸船機(jī)主要由大車行走機(jī)構(gòu)、鋼絲繩纏繞系統(tǒng)、接料系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及鋼結(jié)構(gòu)等組成。其中鋼絲繩纏繞系統(tǒng)是主系統(tǒng)，由小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升/開閉機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)組成。

1卸船機(jī)用鋼絲繩分類及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.1卸船機(jī)用鋼絲繩分類（C）1船機(jī)用鋼絲繩是港口機(jī)械用鋼絲繩中的高端。產(chǎn)品之一，作為卸船機(jī)用量最大的易損件，其使用的安全性與可靠性，在整個(gè)設(shè)備運(yùn)行中起著舉足輕重的作用0-1。
按照鋼絲繩使用和承載情況，鋼絲繩可以分為支持鋼絲繩、牽引鋼絲繩、開閉鋼絲繩和支撐鋼絲繩。
鋼絲繩纏繞的部位是卷筒、滑輪、抓斗以及連接的繩套。
1.2相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對鋼絲繩的要求
（1）GB/T18224-2008橋式抓斗卸船機(jī)安全規(guī)程》國。該標(biāo)準(zhǔn)代替GB18224-2000《橋式抓斗卸船機(jī)安全規(guī)程》，與前版本比較，修改了鋼絲繩出入滑輪的偏角等內(nèi)容，適用于煤炭、礦石、黃沙等大i散貨卸般作業(yè)用卸船機(jī)
（2）GB8918-2006《重要用途鋼絲繩》4。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：卸船機(jī)用鋼絲繩應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求與GB/T
8918-1996的規(guī)定，并必須有產(chǎn)品檢驗(yàn)合格證·生產(chǎn)制造卸船機(jī)用鋼絲繩的企業(yè)特別是中小鋼絲繩企業(yè)必須執(zhí)行該規(guī)定，一般用途鋼絲繩決不能升級為卸船機(jī)用鋼絲繩

2卸船機(jī)用鋼絲繩的工作特點(diǎn)
卸船機(jī)用鋼絲繩的選擇依據(jù)國：（1）工作環(huán)境和設(shè)備性能；（2）鋼絲繩的失效形式；（3）鋼絲繩絲股間的接觸狀態(tài)；（4）滑輪槽的硬度。
卸船機(jī)用鋼絲繩的工作特點(diǎn)如下（1）鋼絲繩受力狀態(tài)復(fù)雜，主要有拉伸力，鋼絲繩繞過滑輪的彎曲力、擠壓力、扭轉(zhuǎn)力以及摩擦力等，常有多個(gè)力同時(shí)作用。
卸船機(jī)工作的主要特點(diǎn)是抓斗工作循環(huán)周期短，鋼絲繩需要迅速起升、降落，且伴有橫向運(yùn)行，不時(shí)有較大的沖擊載荷發(fā)生。沖擊載荷大多出現(xiàn)在抓斗突然起升、突然降落、開斗、閉斗、小車的突然行走和停止等時(shí)刻。沖擊載荷不僅會對鋼絲繩產(chǎn)生很大的拉伸力，還會加大鋼絲繩自身的扭轉(zhuǎn)程度。鋼絲繩通常作業(yè)在與裝卸貨船垂直方向有較大傾斜角的狀態(tài)下，卸船機(jī)抓斗伴隨貨物同時(shí)進(jìn)行垂直、橫向、前后空間的快速合成運(yùn)動，有時(shí)合成運(yùn)動在三維空間同步進(jìn)行，致使提升鋼絲繩受力狀態(tài)復(fù)雜。
（2）鋼絲繩使用條件苛刻、工作環(huán)境惡劣·港口裝卸用鋼絲繩多在露天且伴有較大腐蝕氣氛及濕度較大或粉塵較多的環(huán)境下工作，要求鋼絲繩具有較大的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，良好的實(shí)物質(zhì)量及使用性能。
（3）鋼絲繩纏繞系統(tǒng)較為復(fù)雜。卸船機(jī)有節(jié)奏、短周期的頻繁作業(yè)，通常一個(gè)作業(yè)周期不足一分鐘，按設(shè)計(jì)程序完成散貨抓、運(yùn)、卸等程序，使得鋼絲繩纏繞系統(tǒng)較為復(fù)雜，并且鋼絲繩運(yùn)行方向改變多且迅速，從而大大縮短了使用壽命。
（4）鋼絲繩既要處于良好的潤滑狀態(tài)，又要有效阻隔周圍飛揚(yáng)的煤粉、礦粉細(xì)微顆粒，防止其進(jìn)入鋼絲繩的股間隙、鋼絲間隙，導(dǎo)致鋼絲繩產(chǎn)生其他磨損傷害。要求鋼絲繩浸涂的潤滑油性能優(yōu)良、附著力強(qiáng)，且能較長時(shí)間處于良好的狀態(tài)，不足時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充。
（5）港口裝卸機(jī)械繩輪通常偏小，特別要求鋼絲繩具有較高的抗彎曲疲勞性能。卸船機(jī)抓斗起落期間，抓斗上部的鋼絲繩需要從4個(gè)帶槽的滑輪中間快速進(jìn)出，客觀上提高了對鋼（6）中小碼頭，特別是沿江、內(nèi)河碼頭，鋼絲繩有超期服役現(xiàn)象。
（7）點(diǎn)接觸鋼絲繩在發(fā)電廠卸船機(jī)上依然存在少量使用的情況。
總的來說，點(diǎn)接觸鋼絲繩已基本不用在卸船機(jī)上，被線接觸鋼絲繩、壓實(shí)股鋼絲繩或者壓實(shí)填塑類鋼絲繩所代替。港口協(xié)會應(yīng)該大力加強(qiáng)對卸船機(jī)用鋼絲繩的質(zhì)量監(jiān)管，堅(jiān)決拒絕質(zhì)量低下、粗制濫造的產(chǎn)品，保證港口用鋼絲繩健康、正常的發(fā)展。要同沿海碼頭卸船機(jī)一樣科學(xué)管理沿江、內(nèi)河碼頭卸船機(jī)用鋼絲繩。

3國內(nèi)卸船機(jī)用鋼絲繩常用結(jié)構(gòu)
國內(nèi)卸船機(jī)特別是沿江碼頭有用l8×7結(jié)構(gòu)鋼絲繩的實(shí)例，由于l8×7類鋼絲繩自身結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性、生產(chǎn)制造的困難性”，該種結(jié)構(gòu)鋼絲繩可以用于卸船機(jī)，但不為鋼絲繩生產(chǎn)制造企業(yè)推薦。
國內(nèi)沿江碼頭卸船機(jī)用鋼絲繩的應(yīng)用實(shí)踐證實(shí)：l8股鋼芯鋼絲繩是使用較多的一種，由于其組繩的鋼絲直徑較細(xì)，為延長其使用壽命，減緩與滑輪、卷筒及鋼絲之間的磨損，可以用鋼絲直徑較粗的6股鋼絲繩或者壓實(shí)股鋼絲繩替代。
6×36SW+IWR，6×29Fi+IWR等結(jié)構(gòu)6股鋼芯線接觸鋼絲繩為國內(nèi)卸船機(jī)主用鋼絲繩結(jié)構(gòu)。
shing1日從技術(shù)止以及今后的發(fā)展角度來看，壓實(shí)類鋼絲繩捻制均急性及鋼絲繩表面潤滑脂的要求。橋式抓斗卸船機(jī)在清艙作業(yè)過程，通常采用甩抓斗的方式來抓取船艙底層邊緣的散料，這樣抓斗上方20m處的起升鋼絲繩不可避免與船艙口摩擦，導(dǎo)致起升鋼絲繩的磨損和斷絲加劇，縮短鋼絲繩的使用壽命，圖l為抓斗上部鋼絲繩機(jī)構(gòu)絲繩、多股多絲填塑鋼絲繩顯示出較大的結(jié)構(gòu)和使用性能優(yōu)勢，在使用壽命上也具有絕對的優(yōu)勢，是卸船機(jī)用鋼絲繩發(fā)展趨勢。
國內(nèi)品牌鋼絲繩在抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)上不低于進(jìn)口品牌產(chǎn)品，同時(shí)在普通小直徑鋼絲繩或靜態(tài)拉索鋼絲繩制造上已經(jīng)走在世界的前沿。但在卸船機(jī)用鋼絲繩的制造上，產(chǎn)品的疲勞性能和性能穩(wěn)定性與進(jìn)口品牌還有差距，特別是壓實(shí)填塑鋼絲繩上還沒有能與世界名牌抗衡的產(chǎn)品，這是國內(nèi)鋼絲繩企業(yè)需要聚力攻關(guān)的課題。

4影響鋼絲繩使用壽命的主要因素
4.1卸船機(jī)的作業(yè)須率
使用越頻繁，即日平均作業(yè)小時(shí)數(shù)越多，鋼絲繩發(fā)生疲勞、磨損和斷絲就越快，使用壽命就越短。由于沿江碼頭的卸船機(jī)作業(yè)頻率、每次載荷數(shù)量、總卸貨數(shù)量等通常低于沿海碼頭卸船機(jī)，因此相同結(jié)構(gòu)、規(guī)格、質(zhì)量的鋼絲繩的使用壽命較高在卸船機(jī)作業(yè)閑暇時(shí)間，對鋼絲繩實(shí)施全面、有效的檢查，維修鋼絲繩，及時(shí)、足量補(bǔ)充質(zhì)量優(yōu)良的鋼絲繩表面脂；更換嚴(yán)重?fù)p害鋼絲繩正常使用的零部件，在鋼絲繩長度準(zhǔn)許條件下切除受損嚴(yán)重的鋼絲繩，或者更新鋼絲繩繩套等措施都有助于鋼絲繩使用壽命的提高4.2載荷情況
橋式抓斗卸船機(jī)鋼絲繩受到動載荷、靜載荷、附加載荷和阻力載荷的綜合作用，在各種載荷中動、靜載荷的級別和性質(zhì)對鋼絲繩使用壽命影響尤為明顯·當(dāng)鋼絲繩頻繁承受較大的動、靜載荷特別是難于避免的沖擊載荷時(shí)，就可能增加鋼絲繩的伸長，載荷超過彈性極限時(shí)，鋼絲繩斷裂的隱患就會增加沖擊載荷對鋼絲繩及其相連接的部件的影響大大高于其他載荷，還會產(chǎn)生微觀組織的特殊變化（如動態(tài)相變等），有些是不可逆的。
填塑鋼絲繩會緩解卸船機(jī)使用過程中難于避免的沖擊載荷對鋼絲繩及梁連接零部件的不利影響。
4.3潤滑狀況
保證鋼絲繩足夠的潤滑和正確合理使用鋼絲繩的潤滑脂，對于延長鋼絲繩的使用壽命至關(guān)重要對鋼絲繩進(jìn)行系統(tǒng)潤滑，可以使鋼絲繩的使用壽命延長2~3倍，所以要定期對鋼絲繩進(jìn)行潤滑，使其經(jīng)常處于良好的潤滑狀態(tài)。
要正確選擇鋼絲繩潤滑脂，注意氣溫、外界條件對潤滑脂的不利影響不分卸船機(jī)工作的地域和季節(jié)，一律使用同一種鋼絲繩潤滑脂顯然不合理。北方港口使用的卸船機(jī)冬季潤滑劑的選擇尤其值得重視，要充分考慮低溫對潤滑脂流動性的不利影響。
4.4鋼絲繩的選型
橋式抓斗卸船機(jī)用鋼絲繩一般選用不旋轉(zhuǎn)或者微旋轉(zhuǎn)交互捻線接觸鋼絲繩，并應(yīng)注意鋼絲繩幾何尺寸與滑輪槽的匹配關(guān)系。同一臺卸船機(jī)在不同時(shí)段宜采用規(guī)格相同，具體控制尺寸略微有別的鋼絲繩鋼絲繩經(jīng)過預(yù)張拉處理，可減少乃至消除鋼絲繩捻制的不均勻性，因而經(jīng)過非在線預(yù)張拉處理的鋼絲繩會顯現(xiàn)出良好的使用性能及較高的使用壽命
4.5滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值起升、閉合、小車牽引、俯仰等機(jī)構(gòu)滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值，以及鋼絲繩中心線與卷筒、滑輪中心線產(chǎn)生的偏角，是卸船機(jī)設(shè)計(jì)、制造中影響鋼絲繩使用壽命的因素。
鋼絲繩使用期間要加強(qiáng)對這些關(guān)鍵點(diǎn)的檢查，并及時(shí)更換因使用而造成的幾何尺寸變大或者輪槽磨損嚴(yán)重的滑輪。
嚴(yán)格保證起升、閉合、小車牽引、俯仰等機(jī)構(gòu)滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值應(yīng)符合GB/T6067的相關(guān)規(guī)定。
還要注意滑輪材質(zhì)的正確選擇，采用低彈性模量的繩輪材料可以減小擠壓應(yīng)力，從而提高鋼絲繩的使用壽命

5卸船機(jī)用鋼絲繩的生產(chǎn)控制
5.1鋼絲繩與卸船機(jī)的匹配卸船機(jī)用鋼絲繩使用壽命取決于卸船機(jī)自身性能、鋼絲繩結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性、鋼絲繩實(shí)物質(zhì)量和實(shí)際使用性能、鋼絲繩與卸船機(jī)的匹配、使用者技術(shù)熟練程度等多個(gè)因素的綜合作用。
優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)捻制質(zhì)量的鋼絲繩不一定體現(xiàn)出較高的使用性能和使用壽命，關(guān)鍵因素之一是鋼絲繩與卸船機(jī)起升、閉合、小車牽引、俯仰機(jī)構(gòu)的滑輪特別是滑輪槽材質(zhì)、幾何尺寸的匹配合理程度。為了獲得穩(wěn)定、較高的鋼絲繩使用壽命，為卸船機(jī)提供鋼絲繩的企業(yè)要了解、掌握鋼絲繩即將投用的卸船機(jī)的實(shí)際工況，筆者提倡定點(diǎn)供貨的理念。
5.2加強(qiáng)鋼絲繩生產(chǎn)制造全過程的質(zhì)量控制要制定出高于GB8918-2006《重要用途鋼絲繩》技術(shù)要求的企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，并認(rèn)真實(shí)施·嚴(yán)格h控制鋼絲繩生制造的全過程，控制制繩鋼絲的抗拉強(qiáng)度、彎曲、扭轉(zhuǎn)值的散差。
在卸船機(jī)用鋼絲繩的鋼絲生產(chǎn)過程中，在實(shí)例不夠多，論據(jù)不充分的條件下，難以說明水浴熱處理工藝對鋼絲彎曲疲勞壽命的影響時(shí)，要慎重對該工藝的選擇與應(yīng)用
嚴(yán)格控制鋼絲繩的優(yōu)質(zhì)捻制，實(shí)施鋼絲繩非在線預(yù)張拉，減少乃至消除鋼絲繩捻制的不均勻性和殘余應(yīng)力，提高鋼絲繩的實(shí)際使用性能與使用壽命文獻(xiàn)D]認(rèn)為：采用合理的生產(chǎn)工藝能有效提高卸船機(jī)用鋼絲繩耐疲勞性能，改善鋼絲繩抗疲勞性能，生產(chǎn)出滿足用戶要求的鋼絲繩。
5.3以備件的形式定尺供應(yīng)鋼絲繩結(jié)構(gòu)、規(guī)格相同的鋼絲繩，由于使用在不同的卸船機(jī)上，捻制的工藝參數(shù)應(yīng)該不同，鋼絲繩捻制者要追求鋼絲繩對設(shè)備盡可能的適應(yīng)性，而不是以追求鋼絲繩捻制參數(shù)、掌控要點(diǎn)的差異性為宗旨。鋼絲繩捻制參數(shù)、掌控要點(diǎn)的差異性在于保證鋼絲繩使用壽命的穩(wěn)定和提高。
鋼絲繩生產(chǎn)制造企業(yè)要經(jīng)常深入港口，與卸船機(jī)使用者合作，現(xiàn)場解決鋼絲繩使用中的問題，保證鋼絲繩使用的科學(xué)、合理性，新結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)鋼絲繩應(yīng)得到強(qiáng)有力的推介、使用接受卸船機(jī)用戶按鋼絲繩需要，以不同長度訂貨的現(xiàn)實(shí)，完成鋼絲繩的定尺切割、端頭制造等一系列后續(xù)加工，保證鋼絲繩以備件的形式供貨。以鋼絲繩備件的形式定尺供貨是美國鋼公司、加拿大鋼絲繩公司多年沿襲的實(shí)際作法，已在電鏟、電梯、鉆井、旋挖鉆機(jī)等用途鋼絲繩供應(yīng)中普遍采用。