起重机钢丝绳使用寿命的影响因素侯义东
起重机的钢丝绳在工作时，常因受到拉应力、接触应力、剪切应力、弯曲应力等多种应力的共同作用而失效。在钢丝绳众多失效形式中，疲劳断丝是主要的失效形式。本文从钢丝绳挖距和滑轮直径2个方面探讨起重机钢丝绳使用
寿命的影响因素。 1.捻距
钢丝绳制造时，要根据设计的类型
选取合适的钢丝直径、股数、控距和抢向等参数。所选取参数值的适当与否，将直接影响钢丝绳的使用寿命。
钢丝绳钢丝受载荷时，若绳股之间、内部钢丝之间的接触应力较大，将产生应力集中效应，加快钢丝绳疲劳断丝，缩短其使用寿命。此外，钢丝绳的抢距以及抢制过程中的张力，会对钢丝绳疲劳断丝产生重要影响。本文以内、外股同向抢钢丝绳为例，说明不同抢距对钢丝绳使用寿命的影响。
实验表明，内、外股采用同向抢的钢丝绳，在受力状态经过滑轮或卷筒时，危险钢丝的弯曲应力随内股抢距的增大呈现出先减小后增大的趋势。当滑轮直径为600mm、钢丝在股中抢距为
气吸入口气温高达62℃。经过分析和计算得知，此时液压油散热器的散热效率接近于0，已失去散热功能。
分析认为，液压油散热器安装在起重机封闭型上机护置的上部，其冷却风扇安装在液压油散热器下部，并采用排风式结构，即从上机护罩内部吸风排至上机罩外。由于起重机上机护罩内安装的发动机，采用吸入式冷却风扇，造成发动机冷却所排放出的大量热空气被吸
55mm、内股在绳中抢距为115mm时，钢丝绳经过滑轮缔绕时弯曲应力最小值达到0.229MPa。
由此看出，钢丝在内股中挖距不同与内股在绳中抢距不同时，钢丝绳内的危险钢丝的最大营曲应力并不相同。抢距选择不当，会导致内、外股上危险钢丝的弯曲应力都较大。因此，设计制造钢丝绳的时候，合理选择内、外股的抢距，可有效降低钢丝绳经过滑轮时的弯曲应力，延长其使用寿命。
2.滑轮直径
起重机钢丝绳和滑轮配合使用。
在钢丝绳一滑轮系统中，滑轮主要为钢丝绳提供支撑和导向作用，并可以组成省力滑轮组或增速滑轮组。
钢丝绳绕过滑轮弯曲时，其内部钢丝因受到弯曲应力的作用，使钢丝绳整绳产生营曲波劳。由于起重机工作时，钢丝绳与滑轮之间存在接触和相互运动，接触过程中二者之间的摩擦力会使钢丝绳产生疲劳磨损。试验结果表明，钢丝绳与滑轮配合使用时，滑轮直径对钢丝绳内部钢丝的弯
入到封闭的起重机上机护罩内，导致液
压油散热器吸入空气温度过高。 3.改进措施及效果
经过与起重机设计人员沟通，我们采用以下2项改进措施：
一是将现有的排风式风扇改为吸风式，即让风扇从上机护罩的外部向上机护置内吸风，以保证液压油散热器的空气不受发动机冷却风扇排出热气的影响。
曲应力及疲劳磨损都有较大影响。
通常钢丝绳弯曲曲率随滑轮直径的增大而减小，随滑轮直径的减小而增大。如果滑轮直径较大，则绕过滑轮的钢丝绳弯曲曲率和弯曲应力较小，内部钢丝的疲劳断丝较慢。反之，如果滑轮直径较小，钢丝绳的弯曲曲率和弯曲应力较大，其内部钢丝也就更容易断裂。因此，钢丝绳与滑轮配合使用时，应将滑轮直径适当放大，以降低钢丝绳的弯曲应力，达到延长钢丝绳使用寿命的目的。当然，滑轮直径也并不是越大越好。采用较大直径的滑轮时，其转动惯量较大，会对钢丝绳及起重机的起升机构造成较大冲击，导致钢丝绳的波劳寿命缩短。
当钢丝绳与滑轮配合工作时，只有钢丝绳与滑轮直径选取都较为合理，才能延长钢丝绳的使用寿命。其配置原则是在钢丝绝的誉曲应力较小前提下，尽量减小滑轮的直径，以减小滑轮组的结构尺寸。
（作者地址：江苏省徐州市经济技术开发区徐海路80号，徐工集团徐州建机工程机械有限公司221004）
二是增加上机罩上的通气孔，保证液压油散热器排出的热气直接排入大气。
实施上述改进措施后，我们再次进行整机液压热平衡试验，该机液压油温升缓慢，并且在温度为70℃时达到热平衡，从而彻底解决了其液压油温过高问题。■
（作者地址：河南省郑州市经济技术开发区宇工路88号郑州宇通重工有限公司控制技术研究所451482）
2014.09CM&M工程机械与维修|149