钢丝绳构造及使用技巧

1.钢丝绳的构造

钢丝绳的构造分点接触绳、线接触绳、钢丝绳的捻向、绳芯。

（1）点接触绳 绳股中各层钢丝直径相同。为了使各层钢丝有稳定的位置，内外各层钢丝的捻距不同，互相交叉，这就使钢丝绳的钢丝在反复弯曲时易于磨损折断。为了使各层钢丝受力均匀，各层的螺旋角大致相同。常用的两种点接触绳：19丝的股钢丝较粗，比较耐磨、耐蚀，可应用于桥式起重机；37丝的股挠性较好，常用于起重工作的吊装绳和电动葫芦。

（2）线接触绳 绳股中各层钢丝的捻距相同，外层钢丝位于里层各钢丝之间的沟槽里，内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上，使接触情况改善，增长了钢丝绳的使用寿命。同时，线接触也有利于钢丝之间互相滑动，改善了它的挠性。相同直径的钢丝绳，线接触型比点接触型的金属总横断面积大，因而破断拉力大。采用线接触钢丝绳时，有可能选用较小的直径，从而可以选用较小的卷筒与滑轮。卷筒小使减速器输出轴的力矩小，因此可用较小的减速器，从而减小起升机构的尺寸与重量。由于它有这一系列的优点，所以起重机大多用线接触钢丝绳代替普通的点接触钢丝绳。

（3）钢丝绳的捻向 交互捻钢丝绳的绳与股的捻向相反；同向捻钢丝绳的绳与股的捻向相同。交互捻钢丝绳是常用的型式。这种绳与股的扭转趋势相反，互相抵消，没有扭转打结的趋势，使用方便。同向捻钢丝绳的挠性好、寿命长，但由于有强烈的扭转趋势，容易扭结，故只能用于经常保持张紧的地方，通常用作牵引运行小车的牵引绳，不宜用作起升绳。

（4）绳芯 绳芯的作用是增加挠性与弹性。绳芯应浸泡润滑油，工作时润滑油流到各钢丝间，起润滑作用。绳芯分有机芯、石棉芯、金属芯三种。有机芯通常用剑麻，小直径钢丝绳采用棉芯，所以有机芯钢丝绳不能用于高温环境。石棉芯钢丝绳可用于高温状态，如各种冶金起重机。金属芯用软钢的钢丝绳或绳股作为绳芯，用于高温或多层卷绕的地方。

2.钢丝绳的使用

钢丝绳的安全使用很重要。起重机用钢丝绳是由高强度碳素钢丝制成的。每一根钢丝绳由若干根钢丝分股和植物纤维蕊捻成粗细一致的绳索。它具有断面相等、强度高、耐磨损、弹性大、在高速运动时运转平稳、没有噪声、自重轻、工作可靠、成本较低等优点，是起重机的重要零件之一。

钢丝绳的主要缺点是不易弯曲。使用时，要增大卷筒和滑轮的直径，因而相应地增加了起升机构的尺寸和重量。

钢丝绳的钢丝要求有很高的强度与韧性，通常由碳的质量分数为0.5%～0.8%的优质碳素钢制成；硫、磷的质量分数都不许大于0.035%。

优质钢锭通过热轧制成直径约为ϕ6mm的圆钢，通常称为盘圆；然后经过多次的冷拔工艺，将直径减到所要求的尺寸（通常为0.5～3mm）。在拔丝过程中，还经过若干次热处理。热处理及冷拔过程中的变形强化使钢丝达到了很高的强度，通常约为1400～2000MPa（Q235A钢的强度只有380MPa）。钢丝的质量根据韧性的高低，即耐弯折次数的多少，分为三级：特级、Ⅰ级、Ⅱ级。起重机采用Ⅰ级钢丝绳，特级钢丝绳用于载客电梯，Ⅱ级钢丝绳用于系物等次要用途。在潮湿环境下，为了防止腐蚀，钢丝绳表面还要镀锌。

3.钢丝绳安全系数的选择

合理正确地选择安全系数，是选择和计算钢丝绳的重要前提。它必须在保证可靠的基础上，符合节约的原则。在选择安全系数时，应考虑如下的因素：

1）在吊装设备时常有冲击和振动的现象。如对吊有设备的钢丝绳突然停车和起动，动载荷比静载荷大几倍。细心的起重机司机总是在吊起设备之前，首先缓慢将钢丝绳收紧，使钢丝绳的张力接近于吊重的重量，这样可以大大减低动载荷。

吊重在空中突然卸载，对于某些起重机影响也很大。如果系物绳突然断折，吊重突然坠落，就有可能引起某些起重机向后倾翻的严重事故。

利用起重机进行翻转零件时，起重机、钢丝绳受到的冲击载荷也较大，对钢丝绳有很大的破坏作用。

钢丝绳在使用过程中磨损、锈蚀、被绳卡损伤等都将影响它的强度。

2）钢丝绳在使用过程中出现拉伸、挤压、弯曲、疲劳等复杂的应力状态，每根钢丝绳的受力都不一样，这样不均匀的受力难以正确计算。(www.xing528.com)

安全系数与牵引性质、操作方法和滑轮与卷筒的直径D对绳直径d比值的大小等有关。表2-35列出钢丝绳安全系数K和轮绳直径比e值。

4.钢丝绳的更换方法

起重机使用的钢丝绳报废后，要更换上新钢丝绳。更换钢丝绳的工作看来好像是取下旧绳换上新绳的一般性工作，如果方法不当或组织不好，就会既费人力又费时间，还可能发生人身事故。

表2-35 钢丝绳安全系数K和轮绳直径比e值

更换钢丝绳的程序如下：

1）把新钢丝绳（连同缠绕钢丝绳的绳盘）运到起重机下面，放到能使绳盘转动的支架上。

2）把吊钩落下，将它平稳、牢靠地放在已准备好的支架（或平坦的地面）上，使滑轮垂直向上。

3）把卷筒上的钢丝绳继续放完，并使压板停在便于伸扳手的位置。

4）用扳手松开旧钢丝绳一端的压板，并将此绳端放到地面。

5）用直径1～2mm铁丝扎好新旧两个钢丝绳的绳头（绑扎长度为钢丝绳直径的2倍）；然后把新旧绳头对在一起；再用直径1mm左右的细铁丝，在对接的两个绳头之间穿绕5～8次；最后用细铁丝把对接处平整地缠紧，以免通过滑轮时受阻。这时新、旧绳已连接成为一根了。

6）开动起升机构，用旧绳带新绳，将旧绳卷到卷筒上。当新旧绳接头处卷到卷筒时停车，松开接头，把新绳暂时绑在小车合适地方。然后开车把旧绳全部放至地面（边放边卷好待运）。

7）用另外的提物绳子，把新钢丝绳另一端提到卷筒处；然后把新钢丝绳两端用压板分别固定在卷筒上。

8）开动提升机构，缠绕新钢丝绳，起升吊钩。全部更换工作完成。缠绕新钢丝绳时，小车上要有人观察缠绕情况，观察人员必须特别注意安全。

上述更换钢丝绳程序，具有节省人力、节省时间，新钢丝绳不扭结、不粘砂粒和安全等优点。

[1]普通高型和普通低型的外形与普通型相同。