钢丝绳用纤维绳替代的可行性

发布时间：2020-02-23 18:01　文章来源：未知　文章作者：admin　点击数：

钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在起重、物料搬运等各类机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。

 

钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。自1834年欧洲人奥鲁勃特发明了世界上第一根光面钢丝绳以来距今已经180余年，随着科技的发展钢丝绳的强度，结构不断改进。但是钢丝绳采用碳钢作为原材料一直没有变化。近年来很多专业的索具公司都在试图研发出一种高性能合成纤维绳来替代钢丝绳以应用在起重机上。本期港机圈就和大家一起聊一聊采用纤维绳替代钢丝绳到底可不可行。

目前在各类起重设备中使用广泛的钢丝绳有很多优点，比如可以传递长距离的负载，承载安全系数大，使用安全可靠。自重重量轻，便于携带和运输。能够承受多种载荷及变载荷的作用。以及具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度、抗冲击韧性和耐腐蚀性。

 

但是同时钢丝绳也有一个最大的缺点就是刚性较大不易弯曲。起重作业选用的钢丝绳一般为点接触类型，如果配用的滑轮直径过小或直角弯折，钢丝绳易受损坏且影响安全使用和缩短使用寿命。

而如果将高强度的纤维绳作为起重绳来使用，相比钢丝绳最大的优点是重量轻，相同直径纤维绳的重量仅为钢丝绳的五分之一，用在超大吨位移动式起重机上优势明显，可以大幅增加起重机的起重力矩。同时破断拉力大，相比同等直径的钢绳破断拉力可以提高数倍。运输安装比钢丝绳也更加方便。

 

既然使用高强度的纤维绳替代钢丝绳有很多好处，那么为什么不能大规模的普及呢？这是由于目前的纤维绳还有几个致命的缺点。首先是抗腐蚀抗氧化能力差，风吹日晒容易被氧化。同时耐磨性，抗划擦能力差，在使用中一旦受到外力切割极易造成纤维绳断裂而酿成事故。当然按照目前的技术以及生产工艺，可以替换钢丝绳的高强度纤维绳的成本也比普通钢丝绳高很多。

 

 

还有一点非常重要，就是使用者难以用简易手段判断纤维绳的使用寿命，这也是国际起重机行业无法对其制定行业安全标准的最大障碍之一。而钢丝绳经过百余年的发展已经形成了一整套非常完善的缺陷判断和报废标准。

目前利勃海尔正在使用由高分子化合物制作的纤维绳索具来替代钢丝绳，这种高分子化合物制作的纤维绳具有高强度耐腐蚀和耐磨的特性，其中最主要的是其相对于钢丝绳索轻便，这对于要求高长度绳索的大型起重机来说，将会大大减少起重机的净重载荷实际增加最大起重量。

 

这种纤维绳是利勃海尔公司与奥地利绳索制造商合作开发的一种新的高强度纤维绳。目前已经通过了包括天气、温度、沙暴、雨水工况的一系列测试。纤维绳可以在无任何辅助装置的情况下直接手工安装在起重机上，同时绳索不需要润滑，在操作过程中清洁和维护保养要求不高。操作安全性也得到了进一步的保障。

最重要的问题，如何识别钢丝绳的磨损情况，以便及时更换钢丝绳呢？利勃海尔公司设计了一种绳索夹套，通过光学方式呈现绳索的使用寿命，由绳索颜色来体现磨损程度，并清楚地指示绳索何时需要更换。此外，纤维绳可以承受多次切口而不会造成直接伤害。新型纤维绳的卷绕方式与钢丝绳类似。同时如果下层的张力比上一层的张力小，新的纤维绳会更耐受。在出现缺口时，普通钢绳通常会被缠住，而纤维绳索会更自由。

 

通过目前的测试结果，这种高强度的纤维绳具有极高的耐磨性，并能承受大量的弯曲循环。其重量仅为传统钢丝绳的五分之一，而寿命确是传统钢丝绳的四倍。

随着时代的进步，科技的发展，或许那个曾经陪伴起重吊装百年历史的钢丝绳，真有被替代的一天，唯一阻碍纤维绳的，或许就只有价格了……