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0引言 客運索道是利用鋼絲繩和運載工具運送乘客的一種機械運輸設施，應用于山岳景區及滑雪場，一旦發生事故會造成經濟損失和惡劣的社會影響。鋼絲繩作為索道的承載構件，其重
0引言
客運索道是利用鋼絲繩和運載工具運送乘客的一種機械運輸設施，應用于山岳景區及滑雪場，一旦發生事故會造成經濟損失和惡劣的社會影響。鋼絲繩作為索道的承載構件，其重要性不言而喻。與其他設備鋼絲繩僅受拉力的情況不同，索道用的鋼絲繩同時承受拉力和剪力，受力情況更加復雜，對鋼絲繩的要求也更高。
1鋼絲繩的損傷
鋼絲繩在日常運行中，由于張力彎折等機械運動以及外部環境的影響，出現各種損傷，如果損傷超過標準則要立即更換。損傷類型主要有磨損、銹蝕和斷絲等。由于客運索道鋼絲繩基本都選擇鍍鋅鋼絲繩且轉輪都采用軟質襯墊，因而銹蝕和磨損出現的極少，損傷主要為斷絲。斷絲會直接造成鋼絲繩強度降低，對鋼絲繩的影響危害巨大。斷絲按照成因可分為外因造成的斷絲、材質變化、疲勞斷絲。
1）外因造成斷絲非正常使用造成的損傷，如機械故障造成的撞擊（脫索、索系鞭打纏繞）、周圍環境造成的損傷（如落石、樹木倒伏等）等。發生事故后，應立即停運，檢查鋼絲繩表面情況，如有無斷絲、磨損、變形等。
2）材質變化如果因外部原因造成了鋼絲材質的變化，無論是否出現斷絲損傷，都按照斷絲計算。造成材質變化的原因主要有雷擊、故障造成高速機械摩擦。鋼絲繩一般采用優質高強度碳素鋼拉拔捻制而成，碳素鋼一旦受到高溫，會使碳化物粗大，晶格組織發生變化，鋼絲的機械性能下降。鋼絲雖未斷裂損傷，但在短時間使用中的反復彎曲，形成斷絲損傷，鋼絲繩整體結構下降，在判定時此類變化也應歸為斷絲。
3）疲勞斷絲索道在正常運行時，鋼絲繩經過各種轉輪時會形成彎曲，在允許張力下經過一定次數的彎曲后，鋼絲因疲勞而產生斷絲。當鋼絲繩受到彎曲時，鋼絲繩表面的鋼絲受到的彎曲應力最大，故疲勞斷絲一般先發生在表面鋼絲。疲勞斷絲是鋼絲繩強度開始下降，壽命進入末期的表象，需要引起各方重視。
2鋼絲繩的檢查檢測
目前索道使用單位關于鋼絲繩的檢查，主要分為員工檢查以及檢測機構無損檢測。員工檢查主要采用目視掛紗檢查鋼絲繩表面斷絲情況，測量鋼絲繩直徑及捻距的變化。但是，目視檢查的效率和準確度很低，且只能發現外部損傷，目前鋼絲繩損傷最可靠的手段是依靠鋼絲繩探傷儀進行檢測。鋼絲繩探傷經歷了近百年的發展，目前最可靠的檢測方法是通過磁性原理進行檢測，并已取得了較為廣泛的應用，但還存在著一定的局限性。
1）缺陷狀況復雜鋼絲繩是一種由上百根鋼絲組成的鋼絲系統，而每根鋼絲的狀態將對整個磁系統的狀態造成影響，故復雜的缺陷狀況使基于磁性原理的鋼絲繩無損檢測方法異常復雜。
2）系統建模困難由于磁場為非線性，缺陷和其磁特征之間沒有精確的函數關系。目前，鋼絲繩探傷儀的檢測準確率已經大大提高，但檢測的自動化及智能化程度不高，尤其對多缺陷復雜模型（見圖1）的結果分析需要檢測人員具備一定的經驗。
3檢測周期的影響因素
分析索道用鋼絲繩一般采用帶纖維芯的同向捻線接觸或面接觸的優質鋼絲繩，需要鋼絲繩廠家定制生產，生產運輸需要較長周期。如果發生鋼絲繩報廢且沒有預先準備的情況，索道長時間停運將給使用單位帶來經濟損失和社會影響，故制定合理的檢測周期尤為重要。如檢測周期太短，雖確保了安全，但提高了索道使用單位的負擔，尤其對于固定抱索器索道，給索道員工增加了繁重的工作量。如檢測周期過長，不能確保鋼絲繩在檢測周期內正常使用，給索道安全帶來一定的風險。
3.1影響索道用鋼絲繩使用的因素
3.1.1鋼絲繩使用年限的因素國外廠家統計鋼絲繩整個生命周期情況如圖2所示，其損傷-時間曲線基本遵從機械設備壽命曲線，分為磨合期、穩定期及報廢期。
報廢期/
作合期定期增
時間
圖2鋼絲隨生命周期
磨合期發生損傷的原因：1）由于鋼絲繩在捻制過程中，鋼絲本身存在的薄弱點，如鋼絲焊接點等。在早期運行中，薄弱點進階發展成為損傷；2）鋼絲繩運輸及安裝不當造成的機械損傷形成的損傷。穩定期的鋼絲繩經過磨合后，運行穩定，損傷增加情況大幅減小。報廢期在使用一定年限后，鋼絲繩中的部分鋼絲開始出現疲勞情況，損傷情況開始增加，損傷數量隨使用時間而增加。
通過鋼絲繩的生命周期圖，可從2個角度分析鋼絲繩檢測周期的因素：
1）穩定期可以看出穩定期的長短決定了鋼絲繩的使用壽命。相同的使用條件下，鋼絲繩的制造質量越好，鋼絲繩的穩定期越長，也就代表著鋼絲繩的壽命越長。但鋼終繩各個廠家的制造質量存在差異，現僅以相同廠家鋼絲繩比較。如圖3所示，通過統計一段時期內某廠家部分鋼絲繩使用情況。其鋼絲繩的使用年限，即穩定期基本符合正態分布。當該廠家鋼絲繩的使用時間超過峰值年限后，檢測周期予以適當縮短。
3）報廢期進入報廢期的主要特征是鋼絲繩損傷大幅增加，且增加數量逐年提高，故可以通過無損檢測的歷年損傷情況判斷鋼絲繩是否進入報廢期。如圖4所示，某索道的鋼絲繩歷年損傷情況，明顯看出在使用7年后，鋼絲繩損傷情況開始逐年增加，且增加數量逐年增多，故可以判斷鋼絲繩已經進入報廢期。
3.1.2鋼絲繩彎折和張力的因素鋼絲繩受力復雜，存在著拉力、擠壓力、轉矩、剪力。當設備運行荷載彎曲時，內部受力更加復雜，目前也未有完善的受力計算理論。對索道鋼絲繩而言，疲勞狀況主要有彎曲疲勞和張力變化疲勞。王大剛凹等通過進行鋼絲繩彎曲疲勞試驗，相同的鋼絲繩在不同的張力狀況下，在不斷彎曲運行時，檢查鋼絲繩斷絲情況。試驗結果表明，彎曲是鋼絲繩疲勞的主要原因。當彎曲疲勞次數大于一定循環次數時，鋼絲繩均發現斷絲現象。在相同情況下，張力增加或張力變化幅值增加，都會降低鋼絲繩疲勞壽命。鋼絲繩所受的彎曲情況及張力變化都與索道本身相關。鋼絲繩受彎曲的影響因素有：索道的型式、回轉輪直徑、線路支架的數量等：鋼絲繩所受張力更為復雜，受到素道線路、張緊方式、荷載情況等諸多因素影響。
影響鋼絲繩使用壽命的因素有很多，通過本文分析僅從鋼絲繩損傷情況、使用年限、彎折情況、張力變化（見表1）4個因素考慮，建立一種基于影響因素分析的鋼絲繩評價方案，輔助決策檢測周期。4個因素都對鋼絲繩使用壽命產生一定的影響，首先量化各影響因素，再根據其影響的大小給定每種因素的權重，影響鋼絲繩檢測周期的評價結果為
R=ZV-.
式中：Y為設定影響因素，，為對應其因素的權重。當R超過設定的評定線時，評價鋼絲繩狀況不佳，需要縮短檢測周期，使用單位加強檢查，必要時進行更換鋼絲繩。因為”的權重受主觀因素影響較大，此評價結果可供檢測工作參考。以圖4中某索道為例，對其進行評價，結果如圖5所示，在2019年已經超過評定線，可以對檢測人員提出預警。此評價方式可有效評價鋼絲繩的狀態，并輔助檢測人員決策鋼絲繩檢測周期。
