高破断拉力集装箱起重机俯仰钢丝绳生产

作者：admin 发布时间：2020-04-07 13:53点击：

1问题提出

在港口岸边集装箱起重机（俗称岸桥或桥吊）不同用途钢丝绳中，俯仰钢丝绳使用频率相对较低，其功能是实现集装箱船舶进出码头吊装作业区时对岸桥大臂的起落，钢丝绳使用周期也最长，通常为3~5a，有时甚至更久，用户对其疲劳寿命关注度似乎没有像对主起绳钢丝绳、牵引小车钢丝绳、托架小车钢丝绳等其他岸桥钢丝绳要求高，但十分重视其破断拉力，因为钢丝绳安全性直接关系到生产安全与船舶安全，其断裂会带来灾难性的后果。

2010年咸阳宝石钢管钢绳有限公司（以下简称咸绳）接到某客户岸桥俯仰钢丝绳订单，其技术要求如下：公称直径36mm，右交互捻，最小破断拉力990kN，主股6根（结构1-7-7+7-14），绳芯为金属芯，单根长度为1450m，数量3条，参考标准JISG3525-1988]从钢丝绳结构、直径、单根长度看，对国内相当多的生产企业而言，似乎没有制造难度，但如果对要求钢丝绳破断拉力仔细研究，情况却未必如此，分析如下。

1.1比照JISG3525分析

在JISG3525一1988中，钢丝绳分为E种（1320MPa）、G种（1470MPa）、A种（1620MPa）和B种（1770MPa），标准给出6×36WS-IWRC（注：

文中所有钢丝绳按照GB/T8706-2006/ISO17893：

200400重新标记）不同公称直径、B种钢丝绳最小破断拉力，见表1。参照通常钢丝绳最小破断拉力计算公式，估算对应B种、公称直径36mm钢丝绳最小破断拉力为877kN（注：（36mm）2/（35.5mm）2x

853kN=877kN），该数值与要求最小破断拉力990

kN相差12.9%，计算结果显示，如果确定试制钢丝绳级别为B种，则无法保证订货钢丝绳破断拉力的实现。如果认为B种级别等同1770MPa级，则根据钢丝绳最小破断拉力与强度级别的比例关系，推算钢丝绳级别为1998MPa（注：990kN/877 kNx

1770MPa==1998MPa），超过1960MPa。1.2比照日本企业资料分析

虽然JISG3525中钢丝绳只有E种、G种、A种和B种4个等级，但日本许多钢丝绳企业在产品样本中显示其可生产钢丝绳级别却并不限于此，如蒂萨克（TESAC）、东京制钢（TOKYO）、神钢钢线（TO-

KYO），在其钢丝绳产品样本中还依次出现了“特种（1910MP）”、℃种（1910MPa）”、S.H级C种（1910MPa）”国等更高非标准等级钢丝绳，将前二者给出“特种”、C种”6×36WS-IWRC部分规格钢丝绳最小破断拉力也列入表1。

从表1数据看，按照JISG3525，TESAC，TOKY-

0规定，对6×36WS-IWRC、公称直径36mm钢丝绳，即使选择最高级别，其给出钢丝绳最小破断拉力仍然不能满足订货技术条件。注意，TESAC，TOKY-

0虽然给出6×36WS-IWRC相同公称直径特种、C种钢丝绳最小破断拉力数值不完全相同，但十分接近，其实特种、C种只是企业叫法不同而已，如果用抗拉强度数值表示，二者并无区别。

1.3比照国家标准分析

我国钢丝绳标准一直采用抗拉强度数值的概念对钢丝绳进行强度分级，如GB1102-740，GB

8918-20060，GB/T 20118-20060，后二者给出6×36WS-IWRC部分规格强度级别钢丝绳最小破断拉力，见表2。从表2看出，单从钢丝绳破断拉力角度看，满足订货技术要求钢丝绳强度级别选择2160MPa即可，然而考虑到GB/T20118对钢丝弯曲性能、扭转性能要求相对GB8918有明显的降低，因此，即使产出钢丝绳符合GB/T20118，也未必能够保证岸桥对俯仰钢丝绳的质量要求，况且尽管标准列出了2160MPa级，但对大多数国内企业而言，要生产这种在国外钢丝绳生产企业看来习以为常级别的钢丝绳也并非易事，笔者认为这可能也是GB8918未将此强度级别列入的重要原因。值得说明的是，表2中2160

MPa级钢丝绳最小破断拉力与ANSI/APl94一20040，EN12385-4：2002圆给出的相应数值一致。

2产品试制过程

由于用户明确不选择压实股结构，而且通过对实际用绳现状了解与对国外钢丝绳生产技术强势企业推荐资料掌握，岸桥俯仰钢丝绳也不选择平行捻密实结构，这就把2种能够有效提高钢丝绳破断拉力的技术方案排除在外。那么，主股（注：主股指钢丝绳外股）为捻制股的钢芯钢丝绳破断拉力是否能够满足订货技术条件，应该采用什么思路，必须事先进行技术分析，这样才能实现订货钢丝绳的相对安全。

2.1对成绳正常产品的数据分析

咸绳按照JISG3525或国标生产6×36WS-

IWRC不同规格、B种（或1770MPa）钢丝绳已有多年的历史，其中包括公称直径36（35.5）mm（注：考虑到岸桥钢丝绳习惯采用日本标准，而且35.5mm属于标准规格，故2种规格采用相同设计，且为了保证钢丝绳直径与经过滑轮、卷筒沟槽尺寸匹配安全，设计时

4结语

6×36WS-IWRC（K）、公称直径36mm、最小破断拉力990kN港口岸边集装箱起重机俯仰钢丝绳成功生产说明：采用压实股组芯、精细主股参数设计、根据实际捻制损失系数确定钢丝强度级别，对高破断拉力钢丝绳技术方案的正确制定十分重要。生产过程中一定要控制好股、绳捻制质量，特别是合绳时股张力的均匀性。考虑到钢丝强度均匀性与韧性对钢丝绳破断拉力的影响，提高钢丝绳破断拉力，一味提高组股钢丝鉴别并不可取，因为这不仅增加钢丝生产技术难度，而且过高的强度并不一定能够保证钢丝绳使用寿命。必须意识到虽然提高钢丝绳实际直径能有效提高其破断拉力，但因为其关系到与在用设备滑轮（卷筒）沟槽尺寸是否匹配合理，为保证钢丝绳安全使用，建议尽量不要轻易增加钢丝绳实际直径。

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