浅谈塔式起重机零部件磨损的分析与减少磨损的措施

浅谈塔式起重机零部件磨损的分析与减少磨损的措施

安栋,张科,赵力铭,李宜忠

陕西建设机械股份有限公司陕西西安710201

塔式起重机（以下简称“塔机”）属于一种建筑施工类的高空作业设备，在使用中不可避免会产生设备的磨损，如何减少塔机的磨损、延长使用寿命，是塔机使用单位不断追求的目标。文章通过对塔机易损零部件磨损特征的分析和损坏标准的判断，提出了减少设备磨损的方法，从设计、制造、使用角度对塔机零部件磨损进行预防，以延长塔机的使用寿命。

关键词：塔机，零部件， 磨损，分析，措施

一、导语

   通过塔机维修，分析了零部件损坏的原因后可知：塔机零部件损坏中大约有75%以上是由于设备磨损而产生的，所以提高塔机的耐磨性是延长塔机使用寿命的主要途径。了解塔机磨损阶段，找出预防塔机磨损的措施对用户来讲就显得极为重要。

二、塔机磨损的基本概念及零部件表面磨损形式：

    塔机磨损就是设备固体与其他物体或介质相互间发生机械摩擦作用时，使其表层的破坏过程，就成为设备磨损。零部件表面磨损的基本形式主要有四种以下：

1、杂粒磨损：摩擦表面杂粒磨擦下导致切削破坏的一种方式。

2、脆性破坏：主要与冷硬现象有关，使零部件表面层变脆而遭到破坏。

3、表面层疲劳：表现为零部件的接触白面上的金属为例的剥落。

4、塑性变形（压溃）：表面层的塑性变形，一般表现为金属挤出接触表面的范围。它可发生在摩擦与磨损过程中同时产生。

三、零部件磨损的特征与工作时间的关系

设备零部件随时间的推移，一般要经过三个阶段。Ⅰ是磨合期，Ⅱ是稳定期、Ⅲ是破坏性磨损阶段。其设备磨损的特征与工作时间遵守如下图1关系

图1磨损与时间关系图

Ⅰ是磨合期：磨合是设备刚开始工作，是磨损过程的不均匀阶段，特征是时间短，磨损大，随着工作时间的增加磨损量而降低。

Ⅱ是稳定期：这个阶段工作时间最长，特征为磨损率基本不变。

Ⅲ是破坏性磨损期：这是设备的衰退期，特点是磨损比较大，随着工作时间的增加磨损量而急剧增强。此阶段也是要延缓摩擦副出现的阶段，也是设备管理中最为关注的阶段，通常通过日常维护、检查、诊断和修理的方法来延长连接件的使用寿命，从而提高设备的耐用度。

从上图可以看出塔机使用单位为了延长设备零部件寿命要认真对待每一个工作时间段，尤其是Ⅲ阶段磨损加剧时，尽量采取措施减缓设备磨损情况。

四、塔机零部件磨损主要有以下方面:

1、钢丝绳

     钢丝磨损是塔机最常见的磨损情况之一，造成钢丝绳磨损的情况有很多种，钢丝绳与卷筒、滑轮偏角过大；钢丝绳的与滑轮及轮槽选择错误；滑轮上的挡绳杆与钢丝绳的出绳角度问题，这些都是对钢丝绳产生磨绳的重要原因。

（1）钢丝绳滑轮架与之间的磨损

     塔机钢丝绳在使用中除了与滑轮正常磨损之外，有时还会与滑轮支架产生磨损，这种磨损会出现在支架顶端，导致滑轮支架的快速磨损，这是塔机在使用中会出现的一种磨损。

（2）钢丝绳与滑轮侧板的磨损

    钢丝绳还易与滑轮侧板产生磨损，这种磨损通常由于滑轮侧板出现侧弯所致的磨损。

（3）钢丝绳与滑轮支架挡绳杆的磨损

    挡绳杆是滑轮组件防止钢丝绳跳出的一个保护件，但是钢丝绳与滑轮支架的挡绳杆容易摩擦而磨损，这也是在塔机使用中的普遍问题。

（4）钢丝绳与起重臂斜腹杆的磨损

   塔机起重臂斜腹杆与钢丝绳的磨损与出绳角度或钢丝绳滑轮在起重臂的安装位置有很大关系，这种情况在实际使用中时有发生，并且影响较大，所以一旦出现就必须迅速与设计单位沟通解决。

2、滑轮与托绳轮的磨损

    滑轮与托绳轮直接接触，并不断运动，容易产生磨损。塔机目前所用托绳轮大多由MC尼龙材料制成，因为其具有一定的柔性、强度和抗冲击性能，这种柔性能减少对起升钢丝绳的磨损。钢丝绳要选用与托绳轮的沟槽上相匹配的钢丝绳以延缓磨损情况。另外在起升系统的托绳轮也尽量选择MC尼龙材质的以减少对起升钢丝绳的磨损。

3、吊钩的磨损。

    吊具与吊钩的不断摩擦，也会对吊钩产生磨损，这是实际中经常出现的。需要定期对吊钩、吊具进行检查，出现过量的磨损后要及时更换配件。

五、塔机主要运动部件极限磨损的处理方法

    在企业零部件的极限磨损既要考虑设备及零部件能否正常工作来确定，还要考虑零部件极限磨损，对设备性能带来的影响。

六、减少塔机磨损的措施

    1、在设计上合理选择零部件的耐磨层

     合理选择耐磨涂层问题这是一个系统问题，涉及到设备零部件的设计，制造、使用等众多方面，但其目的主要提高零部件的抗磨性，减轻应磨蚀、冲击、冲蚀、气蚀或摩擦等原因而引起的磨损。这个环节主要是设备零部件的前期设计、工艺、制作等起到很大的作用，例如：对于轴类零部件可以采用热处理中的多种方式如，表面碳氮共渗等（如塔机标节安装销）。

  2、强化塔机润滑的五定管理

      做好塔机润滑五定工作是预防磨损的重点工作，其主要内容如下：（1）定点：根据设备润滑图表或使用说明书上指定的润滑部位、润滑点、检查点（塔机回转支撑）进行加油、填油、还有，检查油液高度及供油情况（对液压工作站）。（2）定质：各部位的润滑介质必须符合润滑图表或说明书规定的介质（如塔机说明书中规定的极压锂基2号润滑脂避免混用其他油脂），若采用代用润滑材料（油、脂），一定要有科学依据支持，方可对润滑装置、器具清洁干净后，进行更换。（3）定量：按规定的数量对各润滑部位进行日常润滑搞好添加（如变幅小车滑轮），预防磨损发生。（4）定期：按润滑卡片上规定的间隔时间进行加油并按规定时间进行抽样化验（塔机液压油箱），视其结果对设备确定清洗换油。（5）定人：按照设备管理分工润滑工作分别由塔司（操作者）、维修工和塔机管理负责人对塔机的润滑工作进行具体落实以确保润滑工作到位。

 3、认真执行塔机点检制度

      在减少塔机磨损工作中，加强日常管理对设备进行日点检也是很重要的一个工作环节，根据塔机的点检工作表，每天、每周、每月在表内对不同的润滑部位要进行填写登记，做好设备的点检记录，发现问题及时维护处理，这样对设备的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段工作时期进行有效控制，延缓Ⅲ阶段的出现，增加Ⅱ阶段的有效工作时间，这也是减少或延缓磨损出现的有效措施。

七、小结：

      通过塔机零部件设备磨损的分析，从设计和使用者的角度对减少磨损预防措施进行论述，这对今后企业设备应用起到很好的指导作用，为今后企业提高塔机性能、以及使用寿命都能起到很好的保证作用。

参考资料：

1、张质文等《起重机设计手册》【M】中国铁道出版社 20100

2、江礼华《设备维修工程学》【M】陕西科学技术出版社陕西1992

3、孙汇金《设备管理工程》【M】机械工业出版社北京 1991

4、GB/23724.3-2010塔式起重机检查第三部分【S】

5、GB/T5792-2009起重机钢丝绳保养维护安装检验和报废【S】

6、GB/T5144-2018塔式起重机安全规程【S】