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摘要：卸船机作为燃煤接卸的主要设备，其安全可靠性直接制约着火电厂的口粮供应。目前，港口码头差动减速箱桥式抓斗卸船机中起升/开闭钢丝绳较多采用国产绳，钢丝绳结构形式主要以钢芯为主，其工作过程经滑轮组不断地往复运动，前后两端钢丝绳经改向滑轮、导绳轮，弯曲的次数频繁。抓斗钢丝绳常出现异常磨损、断丝严重甚至变形等故障的频率居高不下，不但降低了卸船机的安全可靠性，影响卸煤量效率，而且增加了燃料系统的维护成本。因此，分析钢丝绳损坏的因素，总结防范措施是十分必要的。
关键词：卸船机 钢丝绳 损坏 防范
一、抓斗工作原理：
抓斗在抓料时以张开状态下降到物料上，起升绳静止不动，司机操作开闭操作手柄，开闭卷筒提升开闭绳，抓斗在自重作用下逐渐闭合，颚板挖入并抓取物料。当抓斗完全闭合后，司机操作起升操作手柄，起升卷筒与开闭卷筒同时回转，将满载抓斗提升到一定高度。司机同时操作小车移动手柄，将抓斗移动到卸料地点，操作开闭主令开关下放开闭绳，起升绳维持不动，抓斗在自重作用下逐渐打开。可见，在整个工作过程中起升为力距控制起支持作用，开闭为速度控制为工作机构。
抓斗开斗靠抓斗自重打开，闭斗靠开闭钢丝绳收紧，进行闭合，其中开闭短绳的工作行程为11.98米，其中开闭行程决定抓斗开度和闭度，主要靠抓斗调整为置按钮设定后。直接输入工作程序而进行整定。闭斗在工作过程中，靠抓斗本身自重打开，开度由开闭绳的放松和长度决定，工作过程中要控制抓取，主要靠负载选择按钮 “0、1、2、3、4”档位控制，该按钮主要控制起升钢丝绳的下降速度，通过控制起升钢丝绳的下降来控制抓斗的下沉速度，从而达到煤量的抓取大小的控制，另还有卸煤的情况选择开关“正常、硬物、舱底”其中正常的下沉速度0.7m/s、硬物为1.4m/s、舱底为0.4m/s，通过选择开关和船舱的实际性情况而进行相应的档位，从而达到合理工作的要求。
二、钢丝绳工作时的受力分析：
卸船机属于桥式类型起重机，它的主要运行机构是四卷筒机构（即起升/开闭机构），其主要动作是抓斗的开闭、升降及小车的前后运行，钢丝绳缠绕的地方是卷筒、滑轮、抓斗以及联接的绳套（例如梨形头绳套），此时，并不立刻适应滑轮曲率，钢丝绳的僵性阻力必然使钢丝绳相对滑轮产生磨檫和挤压，长期的交变往复就使钢丝绳逐渐为疲劳所破坏，严重时甚至断裂。
所以按照钢丝绳使用和受载情况，钢丝绳可以分为支持钢丝绳、牵引钢丝绳，开闭钢丝绳和支撑钢丝绳。钢丝绳受力比较复杂，具体分析主要有拉伸应力、钢丝绳绕过滑轮时的弯曲应力、接触应力、挤压应力、扭转力以及摩擦力等等。
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三、钢丝绳磨损情况分析：
1、钢丝绳绕其轴线的扭转。绕其轴线扭转主要是由于钢丝绳以一个偏转角进入滑轮或者卷筒的时候，首先与绳槽的侧边缘接触，然后向下滚动，滑到绳槽的底部，这期间钢丝绳会围绕着轴线扭转，其偏角越大钢丝绳扭转的角度也就也大。如抓斗提升的高度越大，钢丝绳的扭转程度也越大，此时，发生绳股挤出、散股等现象的几率随之增大。
2、冲击载荷的作用。冲击载荷大多出现在抓斗的突然起升、降落、开斗、闭斗、以及小车的急起急停瞬间。冲击载荷不仅会对钢丝绳产生很大的拉伸应力，还会加大钢丝绳自身的扭转程度。当抓斗闭合起吊之初，起升钢丝绳未及时收紧，则闭合钢丝绳受最大张力，此时，钢丝绳所受的的张力远远大于钢丝绳所受的拉力，加大钢丝绳绕其轴线的扭转程度，增加绳股挤出、散股等变形现象的机率。
3、钢丝绳绳套（例如梨形绳套）制作的不合格。绳套是钢丝绳之间以及钢丝绳与链条之间连接的工具，绳套质量好坏以及钢丝绳在绳套里面固定程度将会制约钢丝绳的使用寿命。卸船机抓斗梨形绳套受力复杂，它不仅承受钢丝绳的垂直张力，还承受钢丝绳接头进入滑轮或卷筒时的冲击力，承受钢丝绳自身有“气”时的自行旋转的侧向力。梨形绳套内部钢丝绳如果固定不好或绳套本身有裂纹，则其在进出滑轮瞬间钢丝绳就会急剧旋转或绳套断裂。
4、抓斗称重传感器故障，抓斗负载与实际重量不相符，抓斗钢丝绳长期超负荷运行，加剧了钢丝绳磨损、断股的几率，大大降低钢丝绳的使用寿命。
5、卸船机抓斗钢丝绳生产厂家制作工艺不达标，质量不符合现场要求，钢丝绳在使用过程中容易出现磨损、断丝，甚至断裂的现象。
6、抓斗钢丝绳日常加油保养不到位，造成抓斗导绳轮卡涩与钢丝绳异常磨损，钢丝绳提前报废。钢丝绳在使用过程中经过滑轮组，与滑轮接触面产生摩擦和弯曲变形，这些作用都会造成钢丝绳发生，如果这些热量不能及时被散发，热量的积蓄会使钢丝绳的温度迅速升高，过高的温度使力学性能下降，降低钢丝绳使用的安全性，加快钢丝绳的磨损，甚至断丝、断股。
7、人为不规范操作所引起的钢丝绳损伤。操作过程中钢丝绳松弛过多、抓斗负载选择不当、操作不平稳等客观因素造成抓斗长期过载运行、抽绳，导致钢丝绳疲劳直至报废。部分卸船机司机操作技能较低及风险预控能力淡薄，抓斗下降至离煤面2米时依然全速下降，出现松绳过多，在闭斗时也没有慢速操作，造成抽绳现象；抓斗负载选择太大时，轻则只是抓斗过载，重则造成抓斗被埋，如操作不当还会造成钢丝绳强制拉坏。清仓作业过程中进行甩斗作业，使钢丝绳与船舱边摩擦，也是造成钢丝绳了磨损，加快钢丝绳报废的重要因素之一。
四、预防钢丝绳损坏的技术措施：
1、加强抓斗钢丝绳日常保养维护工作
（1）、制定卸船机钢丝绳检查维护、报废标准。捻距内断丝数不得超过总丝数的10％，直径减少量不得超过原直径的7％，钢丝绳无断股或烧坏，钢丝绳无硬弯打结扭曲，表面磨损量腐朽量不大于40％，抓斗在底位，滚筒内钢丝绳不少于2圈。
（2）、建立钢丝绳卸货量台账。每卸完一艘煤船及时建立卸船机钢丝绳卸货量台账，全面掌握设备动态，便于后续开展钢丝绳润滑保养、维护工作。
（3）、对所有影响钢丝绳正常工作部位（如钢丝绳入口、钢丝绳导向轮、钢丝绳滑轮、轴承等）要求每班检查一次，如果钢丝绳有一股折断或屈折、压扁、散股或打结、严重的腐蚀或磨损，建议检修立即处理，及时解除损伤钢丝绳的故障，消除安全隐患。
（4）、合理润滑钢丝绳及抓斗导绳轮，防止因润滑不合理造成钢丝绳异常磨损，按要求每卸完一艘船后对抓斗各部件、开闭短绳进行全面润滑，同时，运行专业对检修维护工作严格验收，确保润滑质量，从而保证设备的正常运行及其可靠性。
（5）、抓斗开闭短绳卸货量达到8万吨以后，检修人员每天检查一次，运行人员每个班检查一次，卸货量达到15万吨强制报废。起升钢丝绳卸货量到50万吨、开闭长绳卸货量到60万吨后，检修人员要分别对起升、开闭钢丝绳全面检查一次，运行人员每个航次检查一次，如果发现断丝时运行人员每个班检查一次；当起升、开闭长绳卸货量达到70万吨、80万吨强制报废。
（6）、完善检修文件包、工序卡。当起升、开闭长绳卸货量每达到30万吨时，对钢丝绳梨型绳套重新制作，避免钢丝绳及梨型绳套疲劳损伤，并对钢丝绳容易磨损部位进行检查，做到早发现异常磨损情况早处理；同时，对起升、开闭长绳进行全面润滑，从而有效避免钢丝绳异常磨损、断丝引起的异常事件。
2、提高卸船机司机操作技能水平
提高卸船机司机操作技能水平，规范、安全的操作，杜绝野蛮盲目操作，建立司机操作台账，对卸煤操作进行工作观察，发现问题及时整改，避免因操作不当发生钢丝绳异常损坏事件，持续提升人员规范意识及操作技能水平。
（1）、操作人员应严格遵守操作规程，做好风险预控及事故预想，操作中应保持平稳，防止抓斗歪斜造成钢丝绳起升时不平衡出现与滑轮磨损。禁止进行甩斗作业，避免钢丝绳与船舱边相摩擦。
（2）、卸煤中应根据抓斗负载量选择合理的档位，卸煤中防止抓斗被埋造成的煤粒落入滑轮磨损钢丝绳及抓斗超负荷运行减少其使用寿命，从而减少人为因素对钢丝绳产生的损坏。发现抓斗负载量与实际不相符时，应及时联系电控处理，避免超载运行，加速钢丝绳疲劳磨损。
（3）下斗将近煤面时应减速下降，防止钢丝绳松绳过多，闭斗时应缓慢，待钢丝绳受力后再全速闭斗；当发现松绳过多时，应缓慢闭斗收紧钢丝绳后再全速闭斗，避免存在抽绳现象。
（4）、卸煤中防止抓斗被埋造成的煤粒落入滑轮磨损钢丝绳缩短使用寿命，从而减少人为因素对钢丝绳产生的损坏。
3、对于抓斗称重与实际负载不相符的卸船机，停机开票处理，避免抓斗钢丝绳长期超负荷运行，有效降低钢丝绳磨损严重、疲劳变形、甚至断绳的风险。
结束语：
卸船机钢丝绳损坏的原因是多方面的，应根据具体情况进行分析，采取相应的预防措施，防止钢丝绳的异常损坏，提升设备安全可靠性，争取为企业创造更大的利益。