什么是密封钢丝绳

什么是密封钢丝绳

密封钢丝绳:密封钢丝绳的结构紧密表面平滑，密封性能好的一种特殊单捻钢丝绳，以普通单捻圆股钢丝绳为绳芯，外包一层或若干层异形钢丝捻制而成。直径为20～70mm。

这种钢丝绳结构紧密，表面平滑，不旋转，密封性好，但挠性差。

按密封程度分有密封钢丝绳和半密封钢丝绳。按钢丝表面状态分有镀锌与光面密封钢丝绳两种.密封钢丝绳的结构决定于外层钢丝的形状与组成。外层钢丝的形式有：⑴一层Z形钢丝；⑵两层Z形钢丝；⑶依次为一层Z形钢丝和一层梯形钢丝；⑷依次为两层Z形钢丝和一层梯形钢丝；⑸依次为一层Z形钢丝和两层梯形钢丝；⑹依次为两层梯形钢丝和一层Z形钢丝；⑺人字形钢丝；或圆形和轨形（X形）钢丝相间捻制的结构，这种结构的钢丝绳为半密封钢丝绳；如外层再加一层Z形钢丝，则构成密封钢丝绳；⑻依次为一层Z形钢丝和一层、二层或三层轨形钢丝与圆形钢丝组成.特性:与普通钢丝绳相比，密封钢丝绳的性能特点是：⑴密度系数大，高达0．9以上，为各类钢丝绳之冠；与相同直径普通钢丝绳相比，总破断拉力要高出65%左右。⑵整根钢丝绳近似一根圆棒，支撑表面大，使用时单位面积上承受的压力较小，应力分布均匀，使用寿命长。

⑶表面平滑而密封，外面的空气和水不易渗入钢丝绳内部，而且内部润滑油也不易流失，可防止内部钢丝的锈蚀。⑷相邻层钢丝捻向相反，具有良好的不旋转性（见不旋转钢丝绳），捻距大，结构伸长小。⑸可挠性很差，不能在较小的半径上弯曲，需用较大直径的绳轮和卷筒，其直径与绳径之比一般应达到165：1，最小也不得小于115：1，因此限制了此类钢丝绳的使用范围。

⑹制造比较复杂，成本高.用途:密封钢丝绳是一种特殊结构的钢丝绳，它具有非常优异的性能。在很多场合下是目前任何其它材料不可替代的。密封钢丝绳主要用在一些大型卷扬设备、矿山、井巷提升、运物和载人的架空索道及悬挂吊桥等方面.应用最多的地方是，客运索道，货运索道，缆机吊车，大型房屋顶悬挂结构，桥梁，矿山提升，等等。

钢丝绳有哪些分类

1、按结构分：
(1)单捻（股）钢丝绳：
1.普通单股钢丝绳：由一层或多层圆钢丝螺旋状缠绕在一根芯丝上捻制而成的钢丝绳；
2.半密封钢丝绳：中心钢丝周围螺旋状缠绕着一层或多层圆钢丝，在外层是由异型丝和圆形丝相间捻制而成的钢丝绳；
3.密封钢丝绳：中心钢丝周围螺旋状缠绕着一层或多层圆钢丝，其外面由一层或数层异型钢丝捻制而成的钢丝绳
（2）双捻（多股）钢丝绳：由一层或多层股绕着一根绳芯呈螺旋状捻制而成的单层多股或多层股钢丝绳
（3）三捻钢丝绳（钢缆）：多根多股钢丝绳围绕着一根纤维芯或钢绳芯捻制而成的钢丝绳2、按直径分：
（1）细直径钢丝绳，即直径<8mm的钢丝绳
（2）普通直径钢丝绳，即直径≥8~60mm的钢丝绳
（3）粗直径钢丝绳，即直径>60mm的钢丝绳3、按用途分：
（1）一般用途钢丝绳（含钢绞线）（2）电梯用钢丝绳（3）航空用钢丝绳（4）钻深井设备用钢丝绳（5）架空索道及缆车用钢丝绳（6）起重用钢丝绳（7）预应力混凝土用钢绞线（8）渔业用钢丝绳（9）矿井提升用钢丝绳（10）轮胎用钢帘线（11）胶带用钢丝绳4、按表面状态分：
（1）光面钢丝绳（2）镀锌钢丝绳（3）涂塑钢丝绳5、按股的断面形状分：
（1）圆股钢丝绳（2）异形股钢丝绳6、按捻制特性分：
（1）点接触钢丝绳（2）线接触钢丝绳（3）面接触钢丝绳7、按捻法分：右交互捻、左交互捻、右同向捻和左同向捻四种8、按绳芯分：（1）纤维芯-应用天然纤维（如剑麻、棉纱）、合成纤维和其他符合性能要求的纤维制成（2）钢芯（又称金属芯）-分独立的钢丝绳芯和钢丝股芯。
钢丝绳属于起重运输类材料，是指用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。

在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。

钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。

1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），简称磷化钢丝绳，制绳钢丝磷化膜膜重3-60克/平米，磷化后捻制前钢丝不进行冷拉加工，直接捻制股绳、钢芯及钢丝绳，磷化膜可以提高制绳钢丝表面的耐磨损、耐腐蚀能力，有效抑制微动疲劳的发生。制绳钢丝磷化处理，优先采用锰系或锌锰系磷化，钢丝磷化后不进行任何拉拔加工，直接使用磷化钢丝捻制钢丝绳，由于磷化涂层使钢丝表面更加耐磨，而且磷化膜不导电，能够同时提高钢丝抗锈蚀能力，使用磷化钢丝绳使用寿命是光面钢丝绳的2-3倍，钢丝绳耐疲劳性能大幅度提高。[1] 磷化钢丝绳不仅是光面钢丝绳的理想替代品，而且完全有能力替代进口的钢丝绳[2-3] 。

如何正确安全的使用钢丝绳

钢丝绳的构造  由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量的一层或多层股捻绕成螺旋状。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材，具有很高的强度(抗拉强度为1 400～2 000MPa)、韧性(根据耐弯折次数分为特级、Ⅰ级、Ⅱ级)，并根据使用条件不同可对钢丝表面进行防腐处理(一般场合可用光面钢丝，在腐蚀条件下可用镀锌钢丝，分甲、乙、丙三级)。

绳芯采用有机纤维(如麻、棉)、合成纤维、石棉芯(高温条件)或软金属等材料，用来增加钢丝绳的弹性和韧性，储油润滑钢丝，减轻摩擦。

  钢丝绳的类型  起重机用钢丝绳采用双捻多股圆钢丝绳。   (1)按捻制特性分为以下几种(图1)
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图1  钢丝绳的类型
1)点接触钢丝绳(也称普通钢丝绳图1a)。采用等直径钢丝捻制，由于各层钢丝的捻距不等，各层钢丝与钢丝之间形成点接触。受载时钢丝的接触应力很高，容易磨损、折断，寿命较低。

优点是制造工艺简单、价廉。常作为起重作业的捆绑吊索，起重机的工作机构也有采用。
2)线接触钢丝绳(图1b、c、d)。

采用直径不等的钢丝捻制，将内外层钢丝适当配制，使不同层钢丝与钢丝之间形成线接触。这样，在受载时钢丝的接触应力降低。线接触钢丝绳承载力高、挠性好、寿命较长，常用有瓦林吞型(粗细式W，图1b)，西鲁型(外粗型X，图1c)，填充型(密集型T，图1d)等。

《起重机设计规范》推荐使用，在起重机的工作机构中得到广泛应用。
3)面接触钢丝绳(也称密封钢丝绳，图1e)。通常以圆钢丝为股芯，最外一层或几层采用异形断面的钢丝，用挤压方法绕制而成。

其特点是，表面光滑、挠性好、强度高、耐腐蚀，但制造工艺复杂，价高，起重机上很少使用。缆索起重机和架空索道的承载索必须采用。    (2)按钢丝绳由丝捻成股的方向，与由股捻成绳的方向可分以下几种
1)交互捻钢丝绳(也称交绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相反，由于股与绳的捻向相反(图2a、b)，使用中不易扭转和松散，在起重机上广泛使用。

2)同向捻钢丝绳(也称顺绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相同(图2c、d)，挠性和寿命都较交互捻绳要好，但因其易扭转、松散，所以只用作牵引绳。
3)不扭转钢丝绳。这种钢丝绳在设计时，使股与绳的扭转力矩相等，方向相反，克服了在使用中的扭转现象，在起升高度较大的起重机上已有使用，并越来越受到重视。

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图2  钢丝绳的捻向
钢丝绳的选用  要满足足够的承载能力和寿命要求。  
(1)钢丝绳的计算，采用安全系数法，按工作状态下的最大静拉力计算，公式为：

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式中  F0——钢丝计算破断拉力总和(查钢丝绳性能表)；  
Fmax——作用在钢丝绳上的最大拉力；  
——钢丝绳捻制损失系数(查钢丝绳性能表)；    
n——安全系数，根据工作机构的工作级别(见表1)或用途(见表2)确定。
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注：对于吊运危险物品的起升用钢丝绳一般应选用比设计工作级别高一级的工作级别的安全系数。
(2)钢丝绳的寿命。

提高钢丝绳寿命，应在卷绕系统的设计上给予注意。配套使用的滑轮和卷筒的直径与钢丝绳的直径比D／d，对钢丝绳寿命影响很大，不得低于设计规范规定的值；滑轮和卷筒应选用铸铁的材料制造，防止由于材料太硬使钢丝绳损伤；应尽量减少钢丝绳弯折次数，避免反向弯折。在使用中加强对钢丝绳的保养和维护。

钢丝绳的使用和维护  
(1)使用检验合格的产品，保证其机械性能和规格符合设计要求，不使用报废钢丝绳。
(2)保证足够的安全系数，必要时，要做受力计算。
(3)起升、变幅机构不得使用编结接长的钢丝绳。

 
(4)取物装置处于任何位置，卷筒上必须保留2～3圈的安全圈。
(5)使用中避免两钢丝绳的交叉、叠压受力，防止打结、扭曲、过度弯曲和划磨。  
(6)保持钢丝绳表面清洁和良好的润滑状态。  
(7)坚持每个作业班次对钢丝绳的检查(包括不易看到和不易接近的部位)。

钢丝绳的连接与固定  应与使用要求相符，并达到相应的强度和安全要求。
(1)绳卡连接
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的85％。
2)绳卡数量根据钢丝绳直径满足要求(见表3)。

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3)绳卡压板应在钢丝绳长头一边；绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍。
(2)编结连接  
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的75％。  
2)编结长度不应小于钢丝绳直径的15倍，并不应小于300mm。
(3)其他连接：用楔块楔套、锥形套浇铸法和铝合金套压缩法等的连接，应满足相应的工艺要求，且连接强度应达到钢丝绳的破断拉力。

 
钢丝绳的报废
钢丝绳在使用过程中，因强大的拉应力、反复弯折和挤压造成的金属疲劳、由于运动引起的磨损等，使用一段时间后，会出现钢丝绳缺陷，表现在断丝、锈蚀磨损、变形等方面。一般情况下，钢丝绳的破坏首先发生在外层钢丝上。有下列情况之一，则予以报废。

  (1)断丝与磨损指标    1)断丝的数达到表4的数值时。
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注：表中断丝数是指细钢丝，粗钢丝。