韓明 劉文明

摘 要：橋式起重機(jī)作為一種機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備，在我國(guó)鋼鐵企業(yè)、制造業(yè)等重工業(yè)行業(yè)中應(yīng)滑輪系統(tǒng)是起重機(jī)實(shí)現(xiàn)起重功能的關(guān)鍵，但因起重機(jī)使用環(huán)境條件比較惡劣，這就會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)滑輪在作業(yè)過程中，容易發(fā)生輪槽磨損問題，必須要對(duì)其加以重視和解決。本文分析了起重機(jī)滑輪輪槽磨損的因素，然后，重點(diǎn)總結(jié)了滑輪輪槽磨損檢測(cè)方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)；滑輪；輪槽；磨損；檢驗(yàn)檢測(cè)

滑輪系統(tǒng)是起重機(jī)的重要構(gòu)成部分，滑輪可以分為兩種，第一種是動(dòng)滑輪、定滑輪；第二種是滑輪組。從滑輪系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況來看，定滑輪是一種等臂杠桿，主要是用于改變動(dòng)力方向。結(jié)合杠桿平衡原理，定滑輪并不省力，通常是用作于系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用。動(dòng)滑輪本質(zhì)上就是一種動(dòng)力臂與阻力比為2：1的杠桿，這樣從理論上可以節(jié)省50%的力，但要對(duì)滑輪距離進(jìn)行調(diào)整，理論上要延伸1倍距離。雖然整個(gè)機(jī)構(gòu)看起來較為單一，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，在長(zhǎng)期運(yùn)行當(dāng)中滑輪輪槽會(huì)產(chǎn)生一定的磨損問題，嚴(yán)重影響整個(gè)起重機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，嚴(yán)重會(huì)造成承重繩斷裂。因此，研究起重機(jī)滑輪輪槽磨損及檢驗(yàn)檢測(cè)問題，具有積極的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

1 起重機(jī)滑輪輪槽磨損的因素分析

1.1 滑輪疲勞壽命

滑輪疲勞壽命主要包含以下幾點(diǎn)：第一，在不用接觸力下的滑輪疲勞循環(huán)次數(shù)；第二，在淬火層出現(xiàn)磨損的情況下，滑輪對(duì)于不同接觸力的疲勞循環(huán)次數(shù)。一旦滑輪輪槽產(chǎn)生了壓痕情況，則會(huì)在鋼絲承重的作用力下，導(dǎo)致鋼絲在輪槽內(nèi)的壓痕反復(fù)摩擦，在多次摩擦過程中就會(huì)將輪槽內(nèi)部凹凸不平處磨平，提高輪槽表面的光滑度；第三，計(jì)算初換輪槽疲勞壽命；第四，淬火層被鋼絲磨之后再次出現(xiàn)壓痕的周期。

1.2 滑輪壓痕失效

起重機(jī)工作過程中，滑輪組工作系統(tǒng)承受著來自鋼絲繩的拉力作用，工作一段時(shí)間后，會(huì)產(chǎn)生疲勞磨損，疲勞磨損即接觸疲勞，2個(gè)接觸體在相對(duì)滑動(dòng)或滾動(dòng)時(shí)，接觸區(qū)域形成的循環(huán)應(yīng)力超過材料疲勞強(qiáng)度，出現(xiàn)裂紋并不斷擴(kuò)展，最終產(chǎn)生磨損的過程?；喗M產(chǎn)生的疲勞磨損一般包括萌生、擴(kuò)展、斷裂3個(gè)階段。因此需要對(duì)整個(gè)滑輪繩槽使用階段的摩擦損耗進(jìn)行研究，然后根據(jù)損耗情況，制定出詳細(xì)合理的綜合解決方案，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

起重機(jī)滑輪疲勞磨損是較為普遍的磨損失效形式，關(guān)于此方面的研究?jī)?nèi)容主要包括三部分：1）初裝換輪疲勞壽命計(jì)算；2）滑輪在不同接觸力下的疲勞循環(huán)次數(shù)；3）滑輪淬火層被鋼絲繩磨平后再次出現(xiàn)壓痕的時(shí)間。出現(xiàn)一定程度的滑輪壓痕后，就會(huì)產(chǎn)生滑輪壓痕失效問題，主要原因如下：第一，壓痕縫隙的產(chǎn)生與拓展。輪槽在鋼絲繩的重力作用下，初期會(huì)產(chǎn)生一定的塑性變形情況，同時(shí)在輪槽表面上形成一道壓痕，在滑輪持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，輪槽表面就會(huì)出現(xiàn)金屬疲勞產(chǎn)生軟化或硬化等情況，這就造成塑性變形輪槽平面上產(chǎn)生多次運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)期以往在輪槽當(dāng)中產(chǎn)生了一塊滑移帶；第二，輪槽磨損機(jī)理。輪槽磨損是一個(gè)反復(fù)循環(huán)的過程，這是由于在起重機(jī)起吊重物過程中，貨物起吊的一瞬間會(huì)因?yàn)槠胶庾饔昧Ξa(chǎn)生搖晃，導(dǎo)致滑輪中的鋼絲繩出現(xiàn)擺動(dòng)，生成摩擦，從而造成磨損問題。特別是在起重方向轉(zhuǎn)換中，會(huì)進(jìn)一步提高磨損度。

2 滑輪輪槽磨損檢驗(yàn)檢測(cè)及降低磨損的措施

2.1 滑輪輪槽檢驗(yàn)檢測(cè)方案

在進(jìn)行起重機(jī)滑輪輪槽檢測(cè)當(dāng)中，需要做到以下幾點(diǎn)：第一，在滑輪組正常運(yùn)行中，可以通過人力掰動(dòng)滑輪，如果滑動(dòng)比較生硬、難以掰動(dòng)，則表示磨損嚴(yán)重；第二，定期在滑輪輪槽涂抹潤(rùn)滑油，并清除油孔內(nèi)部的雜質(zhì)，觀察軸承與油孔間隔套上的是否安裝正確；第三，如果在檢測(cè)過程中存在著輪槽裂痕情況，則需要將輪槽更換，否則會(huì)提高安全隱患；第四，檢測(cè)輪槽、繩徑間的關(guān)系，要保證鋼絲繩直徑和輪槽直徑比為1：3；第五，安裝起重機(jī)零部件需要嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；第六，將滑輪輪槽進(jìn)行清理，觀察滑輪的具體情況，如果滑輪輪槽出現(xiàn)磨損但沒有達(dá)到報(bào)廢程度，則要時(shí)刻關(guān)注輪槽的實(shí)際使用情況，一旦輪槽磨損度繼續(xù)增加需要更換滑輪。再者很多企業(yè)認(rèn)為更換滑輪過于繁瑣，所以在鐵質(zhì)滑輪產(chǎn)生裂縫之后依然使用，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于產(chǎn)生裂縫的滑輪需要直接報(bào)廢，這樣才能夠避免產(chǎn)生安全問題；第七，在對(duì)滑輪組進(jìn)行檢測(cè)中，要確保整滑輪、鋼絲在使用中的靈活性，保證接觸部位有一定的潤(rùn)滑效果。與此同時(shí)，需要確保輪槽的平滑度，降低與鋼絲繩之間的阻尼，輪槽內(nèi)部不得產(chǎn)生裂紋情況，鋼絲繩不得出現(xiàn)明顯磨損，如果磨損嚴(yán)重需要更換鋼絲繩；第八，在鋼絲繩和滑輪檢測(cè)當(dāng)中，為了確保鋼絲繩的使用性能，通常需要確保鋼絲繩直徑保持在16-28mm以內(nèi)，并保證鋼絲繩直徑能夠滿足輪槽實(shí)際需求。

2.2 預(yù)防輪槽壓痕的主要措施

第一，控制鋼絲繩纏繞方式。輪槽出現(xiàn)壓痕的重要原因是沖擊載荷。在起重運(yùn)輸過程中，加速或者提升所產(chǎn)生接觸應(yīng)力是均勻應(yīng)力的（1～2）倍，因此研究鋼絲繩纏繞系統(tǒng)非常關(guān)鍵。實(shí)際應(yīng)用過程中，應(yīng)適時(shí)地控制好加速度，降低滑輪承受的沖擊負(fù)荷，降低鋼絲繩與輪槽之間的摩擦因數(shù)。

第二，加強(qiáng)鋼絲繩與滑輪的接觸應(yīng)力。通過分析起重機(jī)工作過程中鋼絲繩和滑輪的運(yùn)行原理可以得出，滑輪的壓痕主要是因?yàn)榛喗M的主要受力點(diǎn)集中在滑輪槽底部，吊具起吊重物時(shí)候，由于晃動(dòng)等因素的影響，鋼絲繩的交變摩擦力會(huì)對(duì)滑輪槽產(chǎn)生疲勞磨損，在滑輪底部產(chǎn)生明顯的壓痕。裂紋擴(kuò)展至斷裂發(fā)生，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重后果。因此，可以根據(jù)表層面積，安裝與鋼絲繩直徑配套的襯墊，加強(qiáng)鋼絲繩和滑輪的接觸應(yīng)力，減少鋼絲繩與滑輪槽之間的摩擦。

第三，定期更換潤(rùn)滑脂。起重機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間工作必然會(huì)在鋼絲繩和滑輪槽之間產(chǎn)生磨損，輪槽表面磨損產(chǎn)生的雜質(zhì)會(huì)融入潤(rùn)滑脂中，導(dǎo)致鋼絲繩和滑輪槽之間的阻力增大，加劇磨損程度。因此應(yīng)該及時(shí)更換潤(rùn)滑脂，降低磨損消耗。

3 結(jié)語

綜上所述，起重機(jī)輪槽磨損問題會(huì)直接影響起重機(jī)和工作人員安全，這就需要關(guān)注輪槽和鋼絲繩之間的摩擦問題，找出滑輪輪槽磨損機(jī)理，并掌握正確的輪槽磨損檢驗(yàn)方法，采用相關(guān)措施減少滑輪槽壓痕，從而減少磨損度，提高起重機(jī)運(yùn)行安全性。

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