CN101509896A

CN101509896A - 钢丝绳预防性无损试验系统

Info

Publication number: CN101509896A
Application number: CN 200910096344
Authority: CN
Inventors: 陈良; 李�瑞; 方旭初; 余虹云; 张学东
Original assignee: Professional & Technological College Of Zhejiang Electric Power; Zhejiang Electric Power Co
Current assignee: Professional & Technological College Of Zhejiang Electric Power; State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; Zhejiang Electric Power Co
Priority date: 2009-02-23
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2009-08-19

Abstract

本发明公开了一种钢丝绳预防性无损试验系统，包括依次设置的绞盘系统、清洗系统、测试系统、导向系统和牵引系统，其特征在于所述的绞盘系统包括底座和卷筒；所述的清洗系统包括底座、导向轮和一对盘形钢丝刷；所述的测试系统包括钢丝绳加磁仪和钢丝绳探伤仪；所述的导向系统包括底座和导向轮，所述的导向轮上开设有导向槽；所述的牵引系统包括底座和卷筒。本发明在测试过程中，只需要将钢丝绳卷绕一个来回就可以完成钢丝绳的整形、清洗、测试、分析共四过程，大大减少了劳动强度，缩短了测试时间。通过微机处理，能够准确定性、定量提供钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤数据。

Description

钢丝绳预防性无损试验系统

技术领域

本发明涉及电力工程用钢丝绳预防性无损试验系统。

背景技术

电力工程中，钢丝绳主要用于牵引架空绞线、固定杆塔、起吊构架或设备等工作。其广泛应用于电力工程的建设、生产、检修中，尤其在设备安装、起吊、拆卸、调试等作业中，使用频繁，所处环境恶劣，承受负荷复杂。钢丝绳的检测是一项复杂的工作，往往难以做到正确的损伤判断，对存在的安全隐患难以及时发现；严重时，钢丝绳一旦断裂将危及人身和设备安全。工程用长距离钢丝绳一向被视为“高危构件”，其承载的稳定可靠性将直接关系到工程作业人员及设备的安危，可以说钢丝绳的安全可靠状态备受各级管理部门的高度重视。但长期以来，由于没有科学可靠的检测设备，钢丝绳的安全使用和运行管理问题始终停留在一个初级水平上。因此，运行使用单位一般采用加大用绳成本，降低工作效率，甚至牺牲产值的方式保障钢丝绳的安全运行。即便如此，突发性断绳事故仍时有发生。据统计工程施工事故中有近35％为钢丝绳断绳造成。

《电力建设安全工作规程》(DL5009.1-2002、DL5009.2-2004、DL5009.3-1997)为电力建设安全生产方面的强制性行业标准，其将钢丝绳定义为--小型起重工器具，并规定：工程用钢丝绳外观检查，每日一次；内部检验，每月一次；预防性试验项目为静负荷试验，试验周期为1年。目前，钢丝绳的检验均依照《电力建设安全工作规程》的相关要求进行。下面逐一介绍：

1.钢丝绳外观检查

每个工作日都要尽可能对钢丝绳的任何可见部位进行观察，以便发现损坏与变形的情况，关键检查点：

a)钢丝绳在一个节距中的断丝根数是否达到或超过设定的数值。

b)外层钢丝磨损或腐蚀是否达到原来钢丝直径的40％及以上，或钢丝绳是否受过严重退火或局部电弧烧伤。

c)钢丝绳是否有绳芯损坏或绳股挤出而引起绳径减小现象。

d)钢丝绳是否存在笼状畸形、严重扭结或弯折现象。

e)钢丝绳是否有压扁变形及表面毛刺严重现象。

f)钢丝绳断丝数量不多，但有断丝增加较快现象。

g)插接的环绳或绳套，其插接长度小于直径的15倍，或小于300mm。

2.钢丝绳内部检验

通常外观检查可能发现不了内部损坏的程度，故必要时应进行钢丝绳的内部检验，具体方法为：

如图1所示，用两个适当尺寸的夹钳20以一定的相隔距离牢固地夹在钢丝绳10上，朝着与钢丝绳捻向相反的方向对夹钳施加一个力，使外层绳股散开脱离绳芯。夹钳不得绕钢丝绳打滑，绳股的位移以可见绳芯为宜，不得使绳股位移太大。

如图2所示，再用T型小锥30将妨碍观测的内部润滑脂或碎屑清除，观察内部的润滑状态、腐蚀程度、断丝情况和因挤压或磨损引起的钢丝压痕。

检验之后，在拧开部位放入适量的维修油膏，并以适度的力量转动夹钳使绳股在绳芯周围正确复位。卸除夹钳后的钢丝绳部位应涂润滑脂。

3.钢丝绳静负荷试验

a)起重机械用钢丝绳的试验安装见图3，将安装在两个楔块40之间；

b)钢丝绳套试验时应在绳套环中放入合适的马鞍铁(心型环)50，并与试验机连接。

缓慢增加对钢丝绳(套)的拉力，使其达到额定载荷的2.0倍(钢丝绳)或1.25倍(钢丝绳套)，保持10min。钢丝绳无破损、新增断丝、局部变细等现象为合格。

钢丝绳使用的安全程度由下列项目判定：

a)断丝的性质和数量；

b)绳端断丝；

c)断丝的局部聚集；

d)断丝的增加率；

e)绳股断裂；

f)由于绳芯损坏而引起的绳径减小；

g)弹性减小；

h)外部及内部磨损；

i)外部及内部腐蚀；

j)变形；

k)由于热或电弧造成的损坏。

所有的检验均应考虑以上各项因素并遵循各自的标准。然而，钢丝绳的损坏往往是由各个因素综合积累造成的，这就应由主管人员判别并决定钢丝绳是报废还是继续使用。

而实际情况是：严格实施三项常规检验，结合资深检验人员的经验，目前仍无法解决钢丝绳使用中的五大难题：

不安全：钢丝绳在使用过程中，始终潜伏着因强度损耗而发生断绳事故的危险。美国一个权威研究机构曾对全世界8000多个钢丝绳使用单位进宪调查，结论是：有12％以上的在用钢丝绳处于“危险或极度危险”的状态。

不经济：定期更换钢丝绳造成极大的浪费。美国的统计结果表明：70％以上被强制更换的钢丝绳很少或基本上没有强度损耗。

低效率：人工目视、手摸检查的效率很低。

不可靠：人工检测只能部分检测出钢丝绳的外部损伤，而对钢丝绳内部无法用肉眼检测，因而许多重大事故隐患难以发现。

危害极大：断绳事故往往会导致重大危害，某抢险施工现场因牵引钢丝绳断裂，造成2位职工殉职，相邻三座杆塔倾覆。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种钢丝绳预防性无损试验系统，可以实现钢丝绳全长的无损预防性测试。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：钢丝绳预防性无损试验系统，包括依次设置的绞盘系统、清洗系统、测试系统、导向系统和牵引系统统，其特征在于：

所述的绞盘系统包括底座和卷筒；

所述的清洗系统包括底座、导向轮和一对盘形钢丝刷，所述的导向轮上开设有导向槽；

所述的测试系统包括钢丝绳加磁仪和钢丝绳探伤仪；

所述的导向系统包括底座和导向轮，所述的导向轮上开设有导向槽；

所述的牵引系统包括底座和卷筒。

本发明的钢丝绳预防性无损试验系统，所述的绞盘系统将散盘的钢丝绳整形、卷绞上盘；施工用钢丝绳由于其使用环境恶劣，表面往往有污垢，如牵引用钢丝绳表面有泥沙和油垢的混合物，起重钢丝绳表面有油污和磨损屑混合物等，本发明的清洗系统内部有一对盘形钢丝刷，可对通过的钢丝绳进行表面污垢处理；所述测试系统中的钢丝绳加磁仪，用于对被检钢丝绳磁化，使钢丝绳带有一定的磁场，钢丝绳探伤仪用于对已磁化的钢丝绳进行数据采集，根据采集的钢丝绳周围磁场变化数据，分析判断钢丝绳的损伤情况；所述的导向系统可防止钢丝绳随意摆动，确保钢丝绳有序的卷盘；所述的牵引系统承担钢丝绳的牵引工作，是释放、卷绕的动力输出装置。

本系统的测试过程如下：固定钢丝绳加磁仪，使钢丝绳从加磁仪的磁孔穿过，运行整个系统，让钢丝绳从绞盘系统卷绕至牵引系统上的绞盘，卷绕完毕即加磁完毕后，将绞盘系统与牵引系统的钢丝绳绞盘对换，取下加磁仪装上钢丝绳探伤仪，按以上的步骤固定钢丝绳，启动整个系统，对钢丝绳进行探伤。

本发明在测试过程中，只需要将钢丝绳卷绕一个来回就可以完成钢丝绳的整形、清洗、测试、分析共四过程，大大减少了劳动强度，缩短了测试时间。通过微机处理，能够准确定性、定量提供钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤数据。

作为本发明的进一步改进，所述的清洗系统的前端还设有一个用于钢丝下垂调节的支撑装置，所述的支撑装置包括底座和输送对辊。所述的输送对辊上也开设有导向槽。

作为本发明的再进一步改进，所述支撑装置的前端还设有张力调节装置，所述的张力调节装置包括底座和运行对辊。所述运行对辊上也开设有导向槽。

作为本发明的再进一步改进，所述的清洗系统内设有垃圾筒和垃圾出口。

作为本发明的更进一步改进，在所述各滚轮和各导向轮上开设有多个尺寸不同的导向槽，并且所述各对辊上的导向槽与各导向轮上的导向槽的数量、尺寸和设置位置相同，使本发明能够更广泛地适用于各种结构类型、直径大小和长度的钢丝绳。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有技术对一段连续钢丝绳作内部检验中张力为零时的示意图。

图2是现有技术对一段连续钢丝绳作内部检验中观测内部情况时的示意图。

图3是现有技术起重机械用钢丝绳的静负荷试验安装的示意图。

图4是现有技术钢丝绳套的静负荷试验安装的示意图。

图5本发明试验系统的结构示意图。

图6是本发明清洗系统、支撑装置和张力调节装置组的结构示意图。

具体实施方式

参照图5-6，本发明的钢丝绳预防性无损试验系统，包括依次设置的绞盘系统1、清洗系统2、测试系统3、导向系统4和牵引系统5。

所述的绞盘系统1包括底座101和卷筒102，卷筒102由牵引电机驱动。

所述的清洗系统2包括底座201、导向轮202、第一张力对辊206和一对盘形钢丝刷203，所述的导向轮202上开设有多个不同尺寸的导向槽204；一对盘形钢丝刷203分别由一对减速电机驱动，所述第一张力对辊206由步进电机驱动。在底座201内设有垃圾筒209和垃圾出口208，便于及时疏导和清理刷掉的污垢。

所述的测试系统3包括钢丝绳加磁仪和钢丝绳探伤仪；所述的加磁仪和钢丝绳探伤仪可以采用任何已有的制式结构，通过尺寸和/或相应参数的改变以适合本发明使用。

所述的导向系统4包括底座401、第二张力对辊405和导向轮402，所述的导向轮402上开设有多个导向槽403。

所述的牵引系统5包括底座501和卷筒502，卷筒502由牵引电机驱动。

当测量间距较宽时，被测钢丝会因自身的重力而下垂，从而影响测量进程和测量精度。在这种情况下，可以在所述的清洗系统2的前端设置一个支撑装置6，所述的支撑装置6包括底座601和输送对辊602，所述的输送对辊602上开设有导向槽603。根据不同情况，所述的支撑装置6可以设置1至多个。

在所述支撑装置6的前端还可以设置张力调节装置7，所述的张力调节装置7包括底座701和运行对辊702。所述运行对辊702上开设有导向槽703。运行对辊702由步进电机704驱动。

前面提到的各对辊上的导向槽应与各导向轮上的导向槽的数量、尺寸和设置位置相同。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1、钢丝绳预防性无损试验系统，包括依次设置的绞盘系统(1)、清洗系统(2)、测试系统(3)、导向系统(4)和牵引系统(5)，其特征在于：

所述的绞盘系统(1)包括底座(101)和卷筒(102)；

所述的清洗系统(2)包括底座(201)、导向轮(202)、第一张力对辊(206)和一对盘形钢丝刷(203)，所述的导向轮(202)上开设有导向槽(204)；

所述的测试系统(3)包括钢丝绳加磁仪和钢丝绳探伤仪；

所述的导向系统(4)包括底座(401)、第二张力对辊(405)和导向轮(402)，所述的导向轮(402)上开设有导向槽(403)；

所述的牵引系统(5)包括底座(501)和卷筒(502)。

2、如权利要求1所述的钢丝绳预防性无损试验系统，其特征在于所述的清洗系统(2)的前端还设有一个用于钢丝下垂调节的支撑装置(6)，所述的支撑装置(6)包括底座(601)和输送对辊(602)。

3、如权利要求2所述的钢丝绳预防性无损试验系统，其特征在于所述的输送对辊(602)上开设有导向槽(603)。

4、如权利要求2所述的钢丝绳预防性无损试验系统，其特征在于所述支撑装置(6)的前端还设有用于张力调节装置(7)，所述的张力调节装置(7)包括底座(701)和运行对辊(702)。

5、如权利要求4所述的钢丝绳预防性无损试验系统，其特征在于所述运行对辊(702)上开设有导向槽(703)。

6、如权利要求1所述的钢丝绳预防性无损试验系统，其特征在于所述的清洗系统(2)内设有垃圾筒(209)和垃圾出口(208)。

7、如权利要求1-6所述的钢丝绳预防性无损试验系统，其特征在于所述的各导向轮(202，402)上开设有多个不同尺寸的导向槽(204，403)。

8、如权利要求7所述的钢丝绳预防性无损试验系统，其特征在于所述各对辊上的导向槽与各导向轮上的导向槽的数量、尺寸和设置位置相同。