钢丝绳又称钢索,是用优质高强度碳素钢丝制成,强度高,而且耐磨,是起重机的组成部分之一。
1.钢丝绳的分类
钢丝绳的分类见表2-50,用字母Z或S表示钢丝绳的捻向,第二字母表示股的捻向,“Z”表示右捻向、“S”表示左捻向。
表2-50 钢丝绳的分类
为使用方便,钢丝绳的结构、性能、规格可以用一个标记来表示,其标记方法在钢丝绳的国家标准中有规定,如下所示:
2.钢丝绳的选择、使用和保养
(1)钢丝绳的安装方法
钢丝绳的安装方法见表2-51。
表2-51 钢丝绳的安装方法
(2)钢丝绳的使用与保养
钢丝绳的使用和维护保养适当与否,直接影响到钢丝绳的使用寿命及起重作业的安全,因此,正确地使用和维护保养钢丝绳是很重要的工作。钢丝绳的正确使用与保养方法见表2-52所示。
表2-52 钢丝绳的使用与保养
(续)
图2-23 钢丝绳的开卷方法
a)正确的开卷方法 b)错误的开卷方法
3.钢丝绳的编接和连接方法
在实际作业中钢丝绳担负着很重要的作用。比如起重吊装作业中常把钢丝绳与吊环、卸扣等连接起来,做成各种吊索,以适用于各种物件的起吊、捆绑或作其他用途。例如将钢丝绳的两端连接起来,做成一个环,或将钢丝绳的两端各做成环,也可将钢丝绳一端弯成环与吊钩或其他取物装置连接。图2-24为起重作业中常见的几种吊索环形式。要把钢丝绳连接起来,一般采用两种方法,即卡接法和编接法,下面分别介绍这两种连接方法。
图2-24 吊索环形式
(1)卡接法
卡接法是把钢丝绳的一端(或两端)弯成一个环圈,用钢丝绳卡把绳端紧固,如图2-25所示。钢丝绳卡主要用于桅杆起重机缆风绳头的固定、穿绕滑车组时钢丝绳端头的固定(即死头)、钢丝绳的临时连接及捆绑绳的固定等。
使用卡接法连接钢丝绳时,应注意某一规格的钢丝绳要配合相应规格的钢丝绳卡,以及保证钢丝绳连接可靠时所必须使用的钢丝绳卡个数,钢丝绳卡使用的个数见表2-53。
表2-53 用钢丝绳卡连接时的绳卡数量
注:绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍。
最常用的钢丝绳卡有骑马式钢丝绳卡,它是一种连接力很强的标准绳卡。这种绳卡采用铸造方法制造,而且表面镀锌,有较好的防锈能力。除骑马式绳卡外还有L形及U形钢丝绳卡,这两种绳卡使用较少。图2-26是几种钢丝绳卡的外形图。骑马式钢丝绳卡的型号规格及选用见表2-54。
图2-25 卡接法
1—绳头 2—铡丝绳 3—绳卡
图2-26 钢丝绳卡
a)骑马式绳卡 b)L形绳卡 c)U形绳卡
表2-54 骑马式钢丝绳卡的型号规格
使用卡接法时要注意以下几点。
1)钢丝绳卡在使用时,可以在同一方向上排列,也可以在正反两个方向排列。
2)钢丝绳的末端距第一个钢丝绳卡的最小距离应在140~160mm。
3)使用时每个钢丝绳卡都要拧紧,以钢丝绳的直径压扁1/3为宜。
4)由于钢丝绳在受力后会拉伸变形,钢丝绳的直径也会稍有变小,因此在钢丝绳受力后还要仔细检查钢丝绳卡的紧固情况,必要时可以进行二次拧紧。
(2)编接法
编接法是利用钢丝绳互相编插在一起的一种方法,目前此种方法应用较多。它的优点是接头牢固、经济、方便,钢丝绳的接头处比较平滑。此法多用来制作吊索和连接钢丝绳等。
编接方法一般有一进一、一进二、一进三、一进四和一进五5种方法。一进一编接法在编接时较费力,且较繁琐,但是编接出来的钢丝绳接头美观牢固。一进二编接法次之,一进三及一进五编接法比前两种省工、简易,接头也比较牢固,所以用得较多。下面介绍一进三与一进五编接法。
1)一进三编接法。所谓一进三编接法,是指被插的钢丝绳起头的第一道缝分别插入破头1、2、3股钢丝绳头的一种编接方法。如果在被插的第一道缝中分别插入破头1、2股或1、2、3、4股,则称此为一进二或一进四编接法。
①编接前的准备工作。编接时先要将钢丝绳从绳卷上放开,按要求的长度将钢丝绳割下来。为避免割下来后散股,在割断之前用铁丝将钢丝绳扎牢,如图2-27和图2-28及表2-55来确定。破头长度为编接长度的1.5~2倍。
图2-27 钢丝绳的破头
1—包布 2—铁丝
图2-28 吊索各部分尺寸
L—绳索展开总长度 l—绳索长度 l′—绳扣长度 m—破头长度 n—编插长度
表2-55 钢丝绳编接吊索各部分的尺寸 (单位:mm)
②起头插接。为方便叙述,将钢丝绳的破头和缝编上号,如图2-29所示,破头的编号为①②③④⑤⑥,钢丝绳缝的编号为1、2、3、4、5、6。
图2-29 钢丝绳缝及破头编号
起头插接共需插接6次,如图2-30所示。
图2-30 起头插接示意图
第一次从1缝插入4′'缝穿出破头①。
第二次从1缝插入5′缝穿出破头②。
第三次从1缝插入6′缝穿出破头③。
第四次从2缝插入1缝穿出破头④。
第五次从3缝插入2缝穿出破头⑤。(www.xing528.com)
第六次从4缝插入3缝穿出破头⑥。
经过6次穿插就完成了第一步的起头插接。
③中间插接。中间插接共需要经过18次穿插,而中间插接有两种形式:一种为将被穿插的破头股每隔一缝插进一股,将破头穿出;另一种为将被穿插的破头股每隔一缝插进2股,将破头穿出。但不论哪种形式,它们的起头插接和收尾插接都完全一样。下面分别介绍这两种形式的中间插接法。
第一种形式,如图2-31a所示。
第一次从5缝插入4缝穿出破头股①。
第二次从6缝插入5缝穿出破头股②。
第三次从1缝插入6缝穿出破头股③。
第四次从2缝插入1缝穿出破头股④。
第五次从3缝插入2缝穿出破头股⑤。
第六次从4缝插入3缝穿出破头股⑥。
这样依次序穿插18次就完成了中间插接工作。
图2-31 中间插接法
第二种形式,按图2~31b进行。
第一次从6缝插入4缝穿出破头股①。
第二次从1缝插入5缝穿出破头股②。
第三次从2缝插入6缝穿出破头股③。
第四次从3缝插入1缝穿出破头股④。
第五次从4缝插入2缝穿出破头股⑤。
第六次从5缝插入3缝穿出破头股⑥。
依这样的次序穿插18次就完成了中间插接工作。
④收尾插接。收尾插接只需穿插3次,其中①③⑤股破头不穿插(俗称摔头),只穿插②④⑥股破头。
第一次从6缝插入5缝穿出破头股②。
第二次从2缝插入1缝穿出破头股④。
第三次从4缝插入3缝穿出破头股⑥。
一进三编接法的起头插接、中间插接和收尾插接过程共需进行27次穿插,才完成整个的编接过程。
2)一进五编接法的穿插顺序。
第一次从1缝插入4缝穿出破头①。
第二次从1缝插入3缝穿出破头②。
第三次从1缝插入2缝穿出破头③。
第四次从1缝插入5缝穿出破头④。
第五次从1缝插入6缝穿出破头⑤。
第六次从1缝插入2缝穿出破头⑥。
第七次从1缝插入1缝穿出破头①。
第七次到第十八次,都是每隔一缝插进2股穿出一个破头。
3)搭接法编接钢丝绳的方法。
①按钢丝绳的长度要求,把一定长度的钢丝绳割断,并用铁丝扎紧,然后分开破头。
②将两个绳头分别各从铁丝扎紧处割去3股破头。割时要注意每隔一股割去一股,并将破好头的钢丝绳绳芯也割去。每股绳头用包布(或小铁丝)包好,以防散丝,如图2-32所示。
图2-32 绳头包好
图2-33 两根破头对叉
③将两根破头对叉在一起,如图2-33所示。
④搭接缠绕压头如图2-34所示。
图2-34 搭接缠绕压头
图2-35 鸡心环
用卡接法或编接法作绳环。当绳环尺寸较小时,为了使绳环保持一定的形状,防止钢丝绳受挤压而迅速地磨损和保护钢丝绳弯曲的地方,在绳环的内侧常用一个鸡心环(见图2-35),鸡心环的大小要根据钢丝绳的粗细来选择。鸡心环的尺寸见表2-56。
表2-56 鸡心环的尺寸 (单位:mm)
(3)编接钢丝绳的工具
编接钢丝绳时常用的工具为穿针,如图2-36所示,它是用直径为15~25mm、长为300mm左右的圆钢制成,其一端制成扁锥形,另一端焊接一个直径为20mm左右,长约250mm的圆钢作为手柄。使用时一手握着手柄,另一手扶正穿针的头对准被插钢丝绳的缝插入,并注意让开绳芯,然后利用手柄将穿针转过90°,这样钢丝绳缝道即被撑大,把一股绳头穿入,在穿入缝的另一个出口将这股绳头抽出,然后再将手柄转过90°。拔出穿针,同时将穿入的那股钢丝绳拉紧。
(4)钢丝绳的绳结
钢丝绳在使用过程中有时需要打结,以便于与其他物件或取物装置连接。对于钢丝绳来说,应尽量避免打结,因为打结后将会产生永久变形,对钢丝绳造成严重的损害。因此,只有在不得已的时候才采用。而且打结的部位应在钢丝绳的端部,不要在钢丝绳的中部打结,以免造成整根钢丝绳报废。图2-37是钢丝绳与吊环连接的几种形式。
图2-36 穿针
图2-37 钢丝绳与吊环的连接
(5)钢丝绳的许用拉力
钢丝绳作不同用途时,其安全系数也不同,其目的是确保起重作业的安全可靠。钢丝绳安全系数的选用应符合国家标准GB 6067.1—2010中的有关规定,钢丝绳作不同用途时的安全系数见表2-57和表2-58。
表2-57 机构用钢丝绳的安全系数
注:1.对于吊运危险物品的起升钢丝绳,一般应用比设计工作级别高一级的工作级别为安全系数。对起升机构工作级别为M7、M8的某些冶金起重机,在保证一定寿命的前提下,允许用低的工作级别的安全系数,但是最低安全系数不得小于6。
2.臂架伸缩用的钢丝绳,安全系数不得小于4。
表2-58 其他用途钢丝绳的安全系数
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