引言

电铲作为露天开采核心设备，集开采、挖掘、装载于一体，又称绳铲或钢缆铲，属机械电动挖掘机。国内太原重工已研制出斗容量75m³的电铲，其WK系列电铲推动提升钢丝绳直径增至100mm以上，整绳破断拉力显著提升，且目前尚无替代品，大巨型电铲用钢丝绳曾是我国主要进口品类之一。

电铲用钢丝绳须具备高拉断力、良好韧性及强抗冲击性。钢芯、左右向捻、全线接触结构的钢丝绳寿命比麻芯、点接触钢丝绳高1-2倍；填塑钢丝绳（如WK-20所用）在露天矿的使用寿命可成倍延长。因此，研究提升WK-20电铲提升钢丝绳寿命具有重要现实意义。

1 国内外研究现状

1.1早期发展（17世纪中期—20世纪初）

17世纪中期，欧洲出现简单铁丝绳索作坊。1834年，奥鲁勃特制成首根钢丝绳（低碳钢丝捻制，结构简单、承载低）。1854年，詹姆斯・豪斯福尔发明铅淬火处理工艺（Patatinz），显著提升钢丝力学性能，成为钢丝绳行业发展的关键突破。随着采矿业需求扩大，钢丝绳结构、设备及工艺持续改进。

1.220世纪发展（二战后-20世纪末）

二战后，冶金、机电工业进步推动钢丝绳技术升级：高速拉丝机、大型合绳机等设备问世，钢冶炼与轧制技术提升。矿山、石油等领域需求多样化促使钢丝绳性能优化，例如：从39NAT6X37+IWS改为39NAT6X35W+IWR，寿命提升1.6倍以上；70年代末，点线接触交互捻改为全线接触39.5NAT6X36SW+IWR，寿命再提30%；80年代末，国内引进大型挖掘机，贵州、宁夏开发60NAT6X36SW+IWR钢丝绳，湘钢、鞍钢40mm钢丝绳获国家银质奖，质量达国际先进水平。

1.3近年发展（21世纪至今）

在国外，芬兰学者Tomi Makkonen等利用GPS与CAD定位挖掘机，结合ADAMS与MATLAB/simulink仿真验证机器人控制可行性；多通过软件模拟优化电铲动力学性能，解决效率与能耗问题。

国内钢丝绳企业技术与规模显著提升，生产设备升级，实物质量达国际先进水平，但大直径钢丝绳仍需突破。

2 钢丝绳的类型及特点

钢丝绳由若干股及绳芯（金属或纤维）捻制而成，股由钢丝与股芯捻制而成。

2.1 绳芯

纤维芯（NF/SF）：天然纤维芯储油多，润滑防腐蚀；合成纤维芯（聚丙烯等）韧性好、耐酸碱，直径稳定。

钢芯（IWRC/WSC）：破断拉力大，抗挤压、耐高温，动载荷下变形小。

2.2典型结构钢丝绳

线接触钢丝绳：钢丝捻距相同，层间呈线接触，破断拉力大，无二次弯曲应力，耐疲劳（如图1所示）。

压实股钢丝绳：股内钢丝面接触，金属填充系数高，耐磨、耐疲劳、抗挤压，变形小。

不旋转/微旋转钢丝绳：通过结构优化消除旋转性，适用于单根或高扬程提升。

金属绳芯涂塑钢丝绳：塑层减少股间磨损，提升耐磨损、抗冲击性能。

镀锌钢丝绳：锌层防腐蚀，适用于海水、硫化氢等恶劣环境。

2.3 捻向

交互捻：钢丝与股捻向相反，不易松散，抗旋转性较好（如图2所示）。

同向捻：钢丝与股捻向相同，柔软易弯，与轮槽接触面积大（如图3所示）。

3 钢丝绳在使用过程中易出现的问题

3.1 损伤类型

磨损：绳股间、钢丝间及与轮槽摩擦导致，润滑可缓解。

断丝：弯曲疲劳与磨损引发，常提示设备机械缺陷。

变形：机械损伤导致，严重影响强度。

锈蚀：润滑不足引发，外部锈痕可观察，内部锈蚀需拆解检查，表现为直径减小。

3.2 工况相关问题

多层缠绕：底层绳变形严重。

不良缠绕：倾角过大或缠绕过松导致冲击载荷与压伤。

轮径过小：钢丝绳永久变形，疲劳断丝提前。

绳槽不适：R/D（轮槽半径/绳径）需为0.525-0.550，过小挤压变形，过大局部压力过高。

倾角过大：绳间摩擦加剧，引发断丝与扭转不平衡。

4 工作原理及工作周期受力状态

4.1 工作原理

WK-20电铲为大型矿用正铲挖掘机，配套154-220t自卸车，适用于年产1000万吨以上矿山。其作业循环为：挖掘→满斗回转→卸载→空斗返回。

结构特点：大臂与回转平台成45°固定角，提升机构为单卷筒双绳缠绕，由两台变频电机驱动，通过减速齿轮系控制卷筒，实现铲斗升降（提升靠电机，降落靠自重），推压与提升同步（如图4所示）。

大臂
斗杆
提升钢丝绳
绷绳
铲斗

4.2 提升钢丝绳受力分析

作业时受拉应力、弯曲应力、挤压应力、扭转剪切应力等复合作用，关键应力如下。

4.2.1 拉应力

挖掘时，铲斗切削阻力通过提梁传递至钢丝绳，拉力随矿物硬度、铲斗负载动态变化。WK-20最大提升力1540kN，正常挖掘时为其80%（1232kN）。

4.2.2 弯曲应力

钢丝绳在卷筒缠绕时反复弯曲，加剧绳股/钢丝间及与绳槽的摩擦，导致疲劳断丝。

4.2.3 挤压应力

与卷筒接触部位受径向压力，钢丝间及与绳槽间挤压变形，外层钢丝磨损明显。天轮处弯曲角度小（30°-90°），挤压磨损轻于卷筒。

4.2.4 扭转剪切应力

钢丝螺旋结构受拉后产生拉直趋势，形成扭转应力，极限载荷下更显著。

4.3 工作周期应力变化

不同阶段受力特点和最大拉力见表1。

阶段	受力特点	最大拉力（kN）
挖掘	承受铲斗、斗杆、矿物自重及提升力，受冲击载荷，拉力从0升至1232kN	1232
满斗回转	承受矿物、铲斗、提梁及2/3斗杆自重	754.4
卸载	载荷减少（无矿物），拉力从754.4kN降至555.4kN	555.4
空斗返回	仅承受部分铲斗、提梁自重及绳重，拉力从555.4kN降至200kN	200

5 WK-20电铲钢丝绳结构分析

5.1 分析的目的

钢丝绳的检验一般按照相关产品标准，通过力学试验、工艺性试验、疲劳性试验进行检测，结果满足标准规定即为合格。但这些常规的力学检测有其自身的局限性，例如钢丝绳整绳的破断试验很难实现轴对称夹持来完成理想的检测，因此不能准确测定钢丝绳真实破断力和预测使用寿命，钢丝绳的分析依然停留在对结果的经验分析阶段。所以为了最大限度地保证钢丝绳的使用安全，钢丝绳在实际使用时都采用较大的安全系数；另一方面钢丝绳检测合格后，因为自身潜在的结构设计和制造工艺问题而出现过早报废的情况也时常发生，为接下来的生产生活安全带来了一定的安全隐患，同时也会导致钢丝绳的使用寿命大大减少从而增加了企业成本。而解决此类问题的疲劳性试验试验周期较长，无法满足快速检测的需要。通过利用ANSYS有限元建立钢丝绳结构分析模型，通过对模型内部钢丝在加载时的应力应变分析，探索使用有限元模型对钢丝绳进行结构分析。

5.2试验材料与方法

选用的钢丝绳结构为8×36SW+1WR，常见的电铲用钢丝绳，是8股压实股钢丝绳，绳由8个36WS的压实钢丝和金属绳芯IWR组成，这种钢丝绳破断拉力大，耐磨、耐疲劳，使用寿命长。其截面如图5所示。

WK-20电铲钢丝绳结构的模拟分析流程见图6。

5.3 有限元模型的建立及边界约束条件的设定

计算钢丝绳基本参数的函数关系公式如下：

式中为捻制半径，为丝(股)径，为丝(股)径对应股心的半角，。

式中为捻角，为捻距倍数。

根据已知外层丝（股）数、捻距倍数和丝（股）径来限定捻制半径和捻角，从而能够建立简化的钢丝绳的几何结构模型，如图7、8所示。

因为钢丝绳整体结构为中心对称，依据保证精度，提高计算效率的原则，只对其中1股进行模拟分析。设置单元类型为Solid1858节点实体单元，材料弹性模量为E=100GPa，泊松比γ=0.3，屈服强度Re=1770MPa。分析计算时，在ANSYS程序中，对模型进行加载方法较多。对于Solid185单元，可以在单元节点施加力或位移。本计算假设忽略钢丝间接触摩擦，探讨不同位相钢丝的应力与变形分布规律。在钢丝绳有限元模型上一端固定（即设定x、y、z3个方向的自由度均为0），在另一端的节点上施加轴向位移载荷，位移量均为0.5mm，设定位移载荷，分析应力应变能进一步增加分析的准确性和真实性。

5.4 有限元模型的应力应变分析

图9（a）（b）分别为钢丝绳模型和理论钢丝绳模型在位移0.5mm时生成的等效应力云图，钢丝绳两端为载荷施力位置，中间区域出现轻微颈缩变形。在整个受载过程中，钢丝绳中各个股都是向绳芯聚合，各个股中的钢丝都是向中心丝聚合，钢丝远离中心股区域比靠近中心股区域变形大，符合实际情况。

（a）钢丝绳模型 （b）理论钢丝绳模型

图10（a）（b）分别为8×36SW+1WR样品钢丝绳和理论钢丝绳位移0.5mm时截面的等效应力云图。可见，钢丝绳外层股中单丝的等效应力分布，大体呈层状，以钢丝中截面为中心向两侧对称分布，中心应力较小，两侧较大。8×36SW+1WR钢丝绳股中靠近绳芯部分内侧的钢丝等效应力较小，并向绳表面一侧呈扇形逐渐增大，其中样品钢丝绳扇形面积范围相较于理论钢丝绳略小，主要承载钢丝约为8～9根，等效应力分布主要集中在股的圆形截面的一侧，分布范围约占圆形截面面积的1/2。理论钢丝绳主要承载钢丝约为11～12根，等效应力分布较为均匀，分布范围至少约占圆形截面面积的2/3。股内钢丝按照从内到外进行等效应力标定，曲线图如图11所示，样品钢丝绳相较于理论钢丝绳，等效应力分布均匀性稍差，虽然基本上与公称强度持平，但因为均匀性稍差可能会减少钢丝绳的使用寿命。而理论钢丝绳等效应力分布较为均匀，说明在使用时股内部钢丝的承载也较为均匀，与钢丝绳设计的理想状态较为接近。

（a）样品钢丝绳 （b）理论钢丝绳

5.5 样品钢丝绳的实际检测结果分析

为验证模拟试验的准确性，将样品钢丝绳进行整绳破断试验，试验标准为GB/T8358－2014《钢丝绳实际破断拉力测定方法》，8×36SW+1WR实测整绳破断拉力为2513kN，整绳有4股断裂，断裂位置均位于试样长度中间位置，依据标准规定均为合格结果，如图12所示，说明样品钢丝绳整体结构确实较为均匀稳定，与模拟分析较为一致。截取断口位置试样，利用扫描电子显微镜观察断口形貌，型号为FEIQUANTA250。如图13所示，断口形貌为典型韧性断口，从断口形貌上可以判定裂纹源首先出现在远离绳芯一侧钢丝的边缘并向内侧扩展，最终断裂，与样品钢丝绳等效应力较大区域方向基本一致，证明对钢丝绳结构模型分析存在一定的合理性。

样品钢丝绳与理论钢丝绳在结构上的差别主要是单丝的直径和绳股捻距的不同，等效应力出现不同的分布形态应该主要与这些结构参数有关，与理论分析结论基本一致。样品钢丝绳的模拟分析结果虽然在等效应力的均匀性方面比理论钢丝绳稍差，但在截面结构上没有出现等效应力异常过大的区域，与实际整绳破断力试验验证结果基本一致。

（1）钢丝绳内单股 （2）股内单丝

6 WK-20电铲提升钢丝绳影响寿命因素

影响电铲提升钢丝绳使用寿命因素有很多，在日常使用中影响提升钢丝绳寿命的最主要的几个原因归结以下几种。

6.1 提升钢丝绳疲劳对寿命的影响

钢丝绳的损坏形式主要有：磨损、疲劳断裂、腐蚀、变形、过载等，排除外部条件和特殊情况。钢丝绳在正常使用的情况下失效，究其自身最本质的原因就是疲劳断裂导致钢丝绳失效。在电铲实际运行中提升钢丝绳正常断丝和断股也都属于疲劳断裂，所以疲劳是影响提升钢丝绳寿命的主要原因。任何金属长期在交变应力作用下都会产生疲劳，钢丝绳也不例外。它的断裂绝不是被某个单一的应力所主导，一定是受到多个应力的叠加后导致，其受力的方式和断裂的过程是非常复杂的。这里只能对钢丝绳相对影响较大的应力所产生的疲劳进行分析。实际中钢丝绳所受的应力是相互叠加在一起，又互相制约。在这里我们将几个主要的应力拆分成一种或几种进行研究。

6.1.1 提升钢丝绳受拉伸应力引起的疲劳对寿命的影响

WK-20电铲最大提升力是1540KN，由于提升机构提供的提拉力和斗杆的伸缩力以及斗杆、铲斗和所挖掘矿物的自重是不断变化的，加上电铲在挖掘作业时遇到较硬的矿物时斗齿的齿韧在矿物上瞬间滑移，对斗齿造成冲击的同时使提升钢丝绳在瞬间绷紧和松弛间不断转换。电铲操作者操作不当也会出现这种现象。这个过程中应力瞬间变化不断地对提升钢丝绳造成冲击和震动，所以提升钢丝绳所受拉力也是在1540KN的数值之内不断变化。这个数值的一部分分解成了拉伸应力、扭转应力以及钢丝绳的振动，也就是说提升钢丝绳在使用过程中在不断地承受交变应力的作用，并随着时间的变化这些交变应力使钢丝绳产生疲劳甚至出现断丝和断股。通过本文第5段分析的受力情况以及电铲在实际中的运行参数，对提升钢丝绳疲劳极限和疲劳寿命的变化情况进行探究。电铲现场作业工况在冻土期以及爆破质量不好的情况下，电铲最大提升力可达1540KN单根绳受力385KN。最小提升力基本保持一致单根绳按50KN计算。

按最大提升力计算：

提升钢丝绳是非对称循环交变应力作用:

由公式可知。

以S-N曲线为依据，零件寿命计算如下，以寿命系数表达：

分别为作用在提升钢丝绳上的应力幅度和平均应力；钢丝绳抗拉强度是1670 N/mm²所以取0.2；是疲劳强度计算用的需用安全系数；为考虑应力集中，表面状态，尺寸综合影响系数，。根据钢丝绳的强度，材质查表可知：，，，，则：

意味着是无限寿命设计，证明提升钢丝绳在抗疲劳设计上是合理的。以上只是从拉伸应力进行分析，说明拉伸应力不是提升钢丝绳疲劳断裂的关键因素。但是由于钢丝绳的钢丝呈相互缠绕结构，那么产生拉伸应力后必然会带来扭转应力、剪切应力，摩擦应力、振动等。这些应力相互叠加就会加快钢丝绳的疲劳，所以我们也要给予重视，尽可能地降低因拉升应力所产生的后续应力群，从而使这些叠加因素对提升钢丝绳使用寿命的影响降到最低。

6.1.2 提升钢丝绳弯曲疲劳对寿命的影响

根据现场提升钢丝绳断裂的情况统计，钢丝绳实际断裂和失效位置主要发生在图14中与提升卷筒发生缠绕的部分，失效方式主要为断丝或者断股。在这几个位置的钢丝绳不但承受着拉伸应力、扭转应力同时还有挤压应力和弯曲应力等，这充分说明弯曲疲劳对提升钢丝绳的寿命影响至关重要，对钢丝绳的寿命起着决定性的作用。弯曲疲劳寿命可以通过公式计算得出，WK-20电铲提升属于大起重弯曲提升范畴，因此钢丝绳弯曲疲劳寿命可用Niemann公式进行理论计算。实际使用过程中，如果将提升钢丝绳全部放出，那么提升钢丝绳失效主要集中在离卷筒10～15m，这是因为该位置是反复弯曲和频繁使用段，因此钢丝绳在卷筒缠绕处受力大小是决定其寿命的关键因素，同时弯曲疲劳会随着提升钢丝绳所承受载荷的增加和弯曲角度的减小而加剧。

根据电铲钢丝绳常见失效形式和位置，以卷筒处钢丝绳弯曲疲劳寿命计算其理论作业量。通过现场测绘、咨询电铲设计制造企业可知。WK-20电铲的卷筒直径为1.47m，安全系数为6.3，钢丝绳抗拉强度级别为1670MPa，直径为58mm，通过以下公式：

式中，为钢丝绳弯曲次数，也可称为疲劳寿命；为卷筒或滑轮底部直径（mm）；为钢丝绳公称直径（mm）；为抗拉强度（MPa）；为安全系数，一般取6.3。将参数代入后计算出钢丝绳的疲劳寿命至少为48796次，WK-20电铲每斗实际提升量为20m³，则钢丝绳在疲劳寿命中可完成作业量至少是：

48796*20=975920m³

据调查，WK-20电铲钢丝绳在国内露天煤矿最低考核量不低于90万m³，平均作业量为115万m³，可见最低考核量并未偏离理论作业量，理论计算基本符合实际作业量。

此段发生断裂次数最多

6.2 电铲零部件对提升钢丝绳寿命的影响

6.2.1 提升卷筒、天轮和提梁对提升钢丝绳寿命的影响

WK-20电铲的提升钢丝绳主要施力的部分有三处，提升钢丝绳将这三处零部件串联在一起来完成电铲提升动作。因此，这三处主要施力的部件都会对钢丝绳的寿命产生影响，断裂位置如图15所示。因为设备已经投入生产使用多年所以我们将各个零部件的设计、选型、加工制造等一些固定因素所对提升钢丝绳寿命的影响排除不做研究。单从使用上入手分析，首先提升卷筒对提升钢丝绳的寿命影响最大，它是驱动提升钢丝绳为提升钢丝绳提供拉力的装置。提升钢丝绳每次发生断裂的部位几乎都是与提升卷筒所接触配合的部分。其中与提升钢丝绳发生直接接触的是提升卷筒的轮槽，随着提升卷筒转动提升钢丝绳在卷筒绳槽上有序缠绕。在电铲进行提升作业时提升钢丝绳所承受的拉应力是非常大的，而且以交变的形式存在。钢丝绳和轮槽接触后会产生相对滑移，加上提升卷筒轮槽是无润滑的，经过长时间的运行轮槽就会发生磨损，这种磨损会使卷筒轮槽表面变得粗糙甚至出现明显的压痕，当这种情况发生后就会对提升钢丝绳造成影响，使提升钢丝绳磨损加快，进而影响其使用寿命。另外提升钢丝绳对卷筒轮槽有偏斜力的作用，造成卷筒轮槽侧面磨损，使卷筒轮槽变宽，长时间磨损后会将卷筒轮槽的槽峰磨尖甚至磨平，这样轮槽不能控制提升钢丝绳在轮槽中有序排列，进而发生跳槽现象，严重影响提升钢丝绳正常使用，甚至直接造成提升钢丝绳损坏。第二处是电铲天伦。提升钢丝绳在使用过程中需要用天伦作为支撑点来改变拉力的方向，最终将拉力作用在铲斗提梁上完成铲斗的提升动作。天伦对提升钢丝绳的影响因素与提升卷筒相似，也是天伦的轮槽磨损或损坏后对提升钢丝绳产生损害。由于提升钢丝绳不在天伦上发生缠绕只有一小段经过天伦轮槽，所以影响程度相比提升卷筒要小得多。第三处是提梁U型槽。提升钢丝绳一共有两根，这两根钢丝绳共有4个绳头，都固定在提升卷筒上。安装时是将两根钢丝绳一端的绳头先固定在提升卷筒上，另一头则穿过提梁的U型槽再回到卷筒固定。所以提梁上的U型槽基本上就是提升钢丝绳的中点。那么在作业过程中提梁U型槽上的凹槽与提升钢丝绳接触会发生微动，此处弯曲应力较大长期作业或此处发生磕碰导致损坏均有可能发生提升钢丝绳断裂。

6.2.2 电铲斗齿对提升钢丝绳寿命的影响

WK-20电铲又叫机械式正铲挖掘机，其主要的功能就是挖掘矿物再将矿物装卸到自卸车上。电铲挖掘的过程主要是依靠提升和推压两个机构配合提供动力，使斗齿将矿物剥落到铲斗内。在这个过程斗齿的运行情况对剥离矿物的难易程度有很大影响，斗齿磨损严重、断裂或者丢失，都会使剥离矿物的阻力变大，随之使提升的拉力增大，这样就会对提升钢丝绳的寿命产生影响。

6.3 安装对提升钢丝绳使用寿命的影响

电铲提升钢丝绳是易耗件，以某矿4台WK-20电铲使用同一型号钢丝绳为例。近年来平均作业量的统计结果为例进行说明，如图16所示。从图中可以看出，同一型号电铲在使用同一型号钢丝绳时，平均作业产量在125万量左右，钢丝绳运行小时数平均在1200小时左右，每台电铲平均两个月左右更换一次提升钢丝绳。每年每台电铲至少要更换3次。所以不难看出每次更换提升钢丝绳的质量对提升钢丝绳的使用寿命也有很大的影响。首先更换过程必须正确，每一个步骤都需要安装人员的密切配合，严格执行作业标准，每一步都要执行到位。其中任何一个步骤出现差错都有可能对提升钢丝绳造成损伤。

6.4 作业工况方面对提升钢丝绳使用寿命的影响

本文研究的电铲所属地区属于北部温带大陆性气候，基本特征为多风、干旱，冬季寒冷且时间长。根据气象台统计自1954年至今，本地区最高气温37.4摄氏度，最低气温零下38.6摄氏度，年平均气温0-3摄氏度，寒冷期长达7个月，属于华北最冷地区之一。全年最长冻土天数273天，平均冻土深度2.3米，最大冻土深度可达3.27米。冬季冻土期提高了土层的抗压强度。本地区岩石抗压强度是6-15MPa，冻土期数值还要增大。抗压强度低于6Mpa的岩层厚度占总厚度的67%。抗压强度6～15MPa的岩层平均厚度46.67m，占总厚度的31%。大于15MPa的岩层厚度较少仅占总厚度的2%。通过勘探、试验、分析与论证，本区岩石强度属于松散岩层及软岩类和中硬岩类，主要成分是中硬岩夹杂沙砾岩。硬岩层与松散岩层和冻土层相互叠加，电铲在对岩层开采过程中，提升钢丝绳的受力随着斗齿剥离软硬矿物难易程度不断变化。像这种复杂的作业现场工况，必须对矿物提前进行松碎。如果矿物没有提前爆破或爆破质量不达标，势必会导致挖掘的矿物过硬，挖掘力增大，使提升钢丝绳承受更大拉力的同时还对提升钢丝绳造成冲击。

6.5其他方面对提升钢丝绳使用寿命的影响

除了以上几种主要对提升钢丝绳使用寿命有影响的情况外还有很多其他影响因素，虽然影响不大，但随着电铲长时间的运行，影响效果就会加剧，同样不容忽视。例如提升钢丝绳托辊的损坏，钢丝绳与损坏的托辊接触后加快钢丝绳的磨损甚至直接破坏钢丝绳表面。提升钢丝绳使用一段时间后表面的涂塑（包塑）和钢丝会变形和脱落，这些变形和脱落的钢丝和涂塑影响钢丝绳在提升卷筒上的缠绕，导致提升钢丝绳跳槽，从而对钢丝绳造成损伤。还有操作人员的操作水平、储存、搬运等等都与钢丝绳的使用寿命息息相关，这些因素也要引起我们高度重视。

7 提高WK-20电铲钢丝绳使用寿命措施

7.1 检查维护

7.1.1 对钢丝绳采取的措施

提升钢丝绳在使用一段时间后出现裂纹、断丝、涂塑变形、钢丝和涂塑脱落等现象发生，会影响提升钢丝绳正常缠绕并对其造成损伤。我们应该按照相关标准进行定期检查，并对检查结果做好记录。检查项还应该包括钢丝绳磨损、腐蚀、润滑、变形情况、连接部分、紧固部分以及其他部分异常情况。把掉落的涂塑和钢丝及时进行清理。变形的涂塑如果妨碍了提升钢丝绳的正常缠绕，可以利用工具将变形的地方进行处理，较长的断丝进行修剪等措施。

7.1.2 对相关的零部件采取的措施

在前文我们提出了电铲上某些零部件对于提升钢丝绳的使用寿命有着很大的影响，比如：提升卷筒、天轮、斗齿、提梁、托辊等。在日常也要加强对这些零部件的检查和维护，及时更换失效的零部件，以免对提升钢丝绳造成损伤。

7.2 技术措施

7.2.1 提高安装人员技术水平

安装提升钢丝绳的安装人员必须熟知现场环境，安装方法和过程，制定作业指导书，平时做好技术培训和安全培训等工作，严格按标准执行，落实好各项措施。要有专人对各项安装后的零部件进行检查，安装不合格的要及时处理。提升钢丝绳更换完成后，要进行系统的检查和调试，确认无误才能交付作业。安装工作完成后要多总结经验，提出改进措施，不断提高安装人员的技术水平。

7.2.2 科技创新措施

利用科技创新、技术改造等措施提高钢丝绳的使用寿命。对电铲上原有的设计不合理而影响提升钢丝绳使用寿命的结构部位或安装工具等进行技术改造。将原来的安装工艺、维护标准等进行创新改进。还可以利用技术先进、经济上合理、生产上使用新型的设备、工具等使提升钢丝绳的日常检查、安装维护更加准确、方便、快捷。

7.3其他措施

除了上面提到的措施外，还要严抓爆破质量、保持电铲现场工况良好、提升钢丝绳的储存和移运符合标准、提高操作人员的操作水平等等。这些措施是并存的，要综合管理、相互结合、统筹规划，确保每一个环节都能得到有效落实，才能有效地提高提升钢丝绳的使用寿命。

8结语

本文单从投入使用的设备入手，对现场的提升钢丝绳进行了分析。鉴于提升钢丝绳的结构非常复杂，仅孤立地从材料、结构、受力、使用、维护、改造中的某一方面入手来提高其使用寿命都是不够全面的。因此还应做更深入的研究，综合分析。

参考文献：

1. [1] 李士军.机械维护修理与安装[M].北京:化学工业出版社,2004.
2. [2] 马平,刘杰,王志勇,等.钢丝绳索具压制成形仿真分析[J].机械设计与制造,2019(02):91-94.
3. [3] 邓小韶.电梯起重机械钢丝绳的检测与维护探讨[J].中国设备工程,2018(06):111-112.
4. [4] 吴宗泽.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2001.
5. [5] 阎雨薇.基于FTA法对矿井提升机钢丝绳系统故障树分析[J].煤矿机械,2015,36(08):332-333.
6. [6] 任建华,王伟,魏效玲,等.矿用钢丝绳的管理和维护[J].矿山机械，2005,33(08):52-54.
7. [7] 张惠波.提升钢丝绳几何特性及有限元分析研究[D].辽宁工程技术大学,2010.