如何正确安全的使用钢丝绳

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。

钢丝绳技术参数

一、钢丝绳的种类
钢丝绳是把很多根直径为 0.3 ～ 3mm 的高强度碳素钢钢丝先拧成股 , 再把若 干股围绕着绳芯拧成绳的。钢丝绳种类很多 , 按绕捻方法不同可分为左同向捻、 右同向捻、左交互捻、右交互捻四种 , 起重作业中常用右交互捻钢丝绳。

按钢丝绳芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属绳芯三种 , 起重作业中常采 用麻芯钢丝绳 , 麻芯中浸有润滑油 , 起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐蚀的作 用。

按钢丝绳绳股及丝数不同可分为 6×19、 6×37 和 6×61 三种 , 起重作业中最 常用的是 6×19 和 6×37 钢丝绳。 按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀钵两种 , 起重作业中常用光面钢丝 绳。 按钢丝绳股结构分类 , 又可分为点接触绳、线接触绳和面接触绳。 点接触绳的各层钢丝直径相同 , 但各层螺距不等 , 所以钢丝互相交叉形成点 接触 , 在工作中接触应力很高 , 钢丝易磨损折断 , 但其制造工艺简单。

线接触绳的股内钢丝粗细不同 , 将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内 , 粗细钢丝间 成线接触状态。 由于线接触钢丝绳接触应力较小 , 钢 绳寿命长 , 同时挠性增加。 由 于线接触钢丝绳较为密实 , 所以相同直径的钢丝绳 , 线接触绳破断拉力大些。

绳股内钢丝直径相同的同向捻钢丝绳也属线接触绳。 面接触绳的股内钢丝形状特殊 , 采用异形断面钢丝 , 钢丝间呈面状接触。 其优 点是外表光滑 , 抗腐蚀和耐磨性好 , 能承受较大的横向力 ; 但价格昂贵 , 故只能在 特殊场合下使用。

钢丝绳的捻距一般是多少，如何计算

钢丝绳的捻距是指：股围绕绳芯旋转一周（360度）所前进的距离。
股的捻距是指：钢丝围绕股芯旋转一周（360度）所前进的距离。

捻距是通常以捻距倍数来描述这一参数，捻距倍数是指绳或股的捻距与绳或股的外径比。

捻距的两个计算公式：T=πD*ctgα  和T=π(D-d)*ctgα
其中：D-钢丝绳的捻制圆直径，α-捻角，d-钢丝绳的股径或丝径。

钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的 钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，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。
随着曳引钢丝绳的自然伸长，各绳的受力不同，各曳引钢丝绳(一般为4～7根)的张力偏差会超过5%而超差。

缆绳基础知识缆绳的用法

缆绳具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔韧轻软等性能，用于系结船舶的多股绳索。要求具备抗拉、抗冲击、耐磨损、柔韧轻软等性能。

以下是由我整理关于缆绳知识的内容，希望大家喜欢! 缆绳的介绍 过去常用钢索、麻或棉绳;合成纤维出现以后，已大多用锦纶、丙纶、维纶、涤纶等制做。

合成纤维缆绳除比重轻、强度高、抗冲击和耐磨性好以外，有耐腐蚀、耐霉烂、耐虫蛀等优点。如锦纶缆绳的强度和耐磨牢度超过麻、棉缆绳数倍，丙纶缆绳比重小于水，可浮于水面，操作方便安全。化纤缆绳按加工结构分为3股、多股拧绞缆绳和8股、多股编绞缆绳两类。3股缆绳一般直径为4～50毫米，8股缆绳一般直径为35～120毫米。

化纤缆绳除用于船舶系缆外，还广泛用于交通运输、工业、矿山、体育和渔业等方面。根据特种用途需要，还可在缆芯内编入金属材料。 缆绳的历史 最早的铁缆绳是在1831~1834年由一位萨克森的矿业官员W·阿尔贝特所发明，用于矿场中拖拉和提升，优于麻强，故迅速在矿场中普及;并于1839年由L·戈登引入英国。

缆绳的使用和注意事项 1、按绕捻 方法 分类：左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻和混合捻。按绳芯材料分类：麻芯(或棉芯)、石棉芯和金属绳芯。v按钢丝绳组成的股数不同：单股钢丝绳和多股钢丝绳。

v按钢丝绳各层钢丝的直径和钢丝间的接触状况：点接触、线接触和面接触。 2、钢丝绳的使用及注意事项 1)要正确开卷，要正确的方法松开，不要缠绕。 2)钢丝绳在使用中不要超负荷，不应受冲击力，在吊物棱角要加包垫，不准直接接触，捆绑时要多点货多处受力，一定要受力均匀。

3)使用后的钢丝绳应盘好，存放在干燥的木板上，并定期检查上油和保养。 4)钢丝绳穿用的滑车。其滑轮边缘不应由破裂现象，所采用的滑车轮槽应大于钢丝绳的直径，避免损坏钢丝绳。 5)钢丝绳在机械运动中不要与其他物件摩擦。

6)钢丝绳禁止与带电的金属(包括电焊线、电线等)接触，以免烧断或受热后降低抗拉强度。如在有电焊线或带电地区工作时，应采取绝缘 措施 。在高温的物件上使用钢丝绳捆绑时，必须采取隔绝措施。 3、钢丝绳的简易估算 在施工中，为及时确定钢丝绳的重量，安全起吊重量，或极限破断拉力，可用下表所列公式求得近似值。

钢丝绳按捻制方法的不同，可分为，和三种

钢丝绳按照捻制方法，分为单股钢丝绳、双捻钢丝绳和三捻钢丝绳（又称缆绳）钢丝绳按照股绳之中钢丝的接触形式，分为点接触、线接触和面接触钢丝绳。中国年产钢绳180万吨居世界第一，磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术，使用寿命（疲劳寿命）超大幅度跃升，光面钢丝绳正在被彻底淘汰，全面进入磷化涂层钢丝绳时代：1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝表面耐磨、耐锈蚀能力全面跃升，GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍，润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果，有效抑制钢丝绳内部钢丝表面发生磨损，是光面钢丝绳的升级换代产品，可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用，目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3倍左右，可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短，以后随着对耐磨磷化液的深入研究，还可大幅度提高使用寿命。

磷化膜3-60克/米2，钢丝磷化后不进行拉拔加工，直接捻制钢丝绳。

注意：不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝用锰系或锌锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产，如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等，使用寿命更长，使用成本更低，稳定性更佳。2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，直升式热镀锌钢丝锌层较厚，锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长，电镀锌较薄。

由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能，锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用，如大气环境但空气潮湿的高温环境，而热镀锌-磷化双涂层钢丝绳的耐腐蚀能力进一步提高。3.不锈钢丝绳，使用不锈钢丝捻制的钢丝绳，如304或316不锈钢，耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳，价格相对昂贵，对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理（不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方），同样可以大幅度延长使用寿命。4.涂塑钢丝绳，在钢丝绳基础上，在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。

5.光面钢丝绳，英国1834年开始生产，国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产（2005年破产），随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场，正在被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。6.海洋工程系泊用钢丝绳，相关标准正在制定审批过程中7.缆索钢丝绳大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳，腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳，海水环境中优选海工钢丝绳，使用寿命更长，使用成本更低。

钢丝绳的使用标准

1 主题内容与适用范围 本标准规定了插编的钢丝绳吊索索扣的术语、技术要求、检验方法和检验规则。 奉标准适用于手工和机械插编的钢丝绳吊索的索扣(以下简称索扣)。

2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文，在标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。 GB／T 8918 钢丝绳 3 术语3．1 插编的索扣 spliced eye termination 将绳股末端反向插入钢丝绳主体内，在钢丝绳端部构成一个环孔或环眼(见图1)。 图1 插编的索扣 3．2 穿插 tuck 把需要插编的绳股分别穿过钢丝绳中规定数目的绳股。 4 技术要求4．1 钢丝绳4．1．1 钢丝绳的类型 所使用的钢丝绳类型应为GB 8918规定的交互捻纤维芯或金属芯的钢丝绳，但GB 8918规定的单股钢丝绳、异形股钢丝绳和多层股钢丝绳除外。

4．1．2 钢丝绳的钢丝公称抗拉强度级应为1 570～1 770MPa。4．2 索扣的设计要求4．2．1 索扣的实际破断强度应至少为相应钢丝绳的最小破断拉力的70％。 注：如果钢丝绳为金属芯的，则金属芯应至少穿插三次，可以把它看作是钢丝绳的承载部分。

4．2．2 索扣经20，000次疲劳试验后，其破断拉力应符合第4．2．1条的规定。4．2．3 在单根吊索中，每一端索扣的插编部分的最小距离不得小于钢丝绳公称直径的10倍。4．3 插编操作4．3．1 穿插次数4．3．1．1 手工插编 插编操作对每一股至少应穿插五次，并且至少五次中的三次用整股穿插。

注：为了得到平滑过渡的插接头，可以用切去部分钢丝的绳股作最后一次或二次穿插。4．3．1．2 机械插编 插编操作由三股穿插四次，另外三股穿插五次而成(共穿插27次)。4．3．1．3 根据钢丝绳的尺寸、结构以及插编的方法，每股穿插次数可以多于上述规定。

4．3．2 插编方法 推荐附录A和附录B中规定的插编方法。4．3．3 插编操作应由经严格培训，并且考试合格的穿扣工进行。4．4 索扣的外观4．4．1 插编部分的绳芯不得外露，各股要紧密，不能有松动的现象。4．4．2 插编后的绳股切头要平整，不得有明显的扭曲。

4．4．3 根据需方的要求，插编的绳股钢丝端部应采用合适的被覆物包扎，但应在合同中注明。 5 抽样5．1 索扣检验分为出厂检验和型式检验两种。5．2 出厂检验5．2．1 检查和验收 索扣的检查和验收应由供方技术监督部门进行。5．2．2 组批规则 索扣应按批验收，每批应由用同一钢丝绳规格、同一强度级、同一种插编方法制作的索扣组成。

5．2．3 取样数量5．2．3．1 每个索扣都要进行外观、插编长度和插编顺序的检查。5．2．3．2 按表1规定的取样数量进行索扣破断拉伸试验，试样应能满足索扣破断拉伸试验的需要。5．3 型式试验5．3．1 凡有下列情况之一时，应进行型式试验： a)新产品试制鉴定时； b)正式投产后，如索扣外形、钢丝绳结构、插编方法等有重大改变时； c)产品长期停产后，恢复生产时； d)国家质量监督部门提出要求时。 表1 取样数量批 量试样数量，个≤1002＞100～2004＞2006 5．3．2 取样数量5．3．2．1 从同一钢丝绳规格、同一强度级、同一种插编方法制作的索扣中，任选4个索扣进行试验。

5．3．2．2 每个索扣都要进行外观、插编长度和插编顺序的检查。5．3．2．3 对索扣先进行疲劳试验，然后进行破断拉伸试验，试样的长度应能满足索扣疲劳试验和破断拉伸试验的要求。5．4 复验与判定规则5．4．1 假如所有试验都符合规定要求，则该批索扣合格。

5．4．2 如果任何一项不合格，应加倍抽样进行检验，如再不合格，则判定该批索扣不合格。 6 检验方法6．1 索扣外观和插编顺序用肉眼检查。6．2 插编长度应用分度值为1mm的量具进行测量。

6．3 破断拉伸试验 吊索的二个索扣插编部分末端之间的钢丝绳长度不得小于钢丝绳公称直径的30倍。每一个试验的索扣不得装有套环。 采用合适直径的圆销钉穿过索扣眼的方法施加拉力。 先迅速加载到不超过GB 8918规定的钢丝绳最小破断拉力的60％；然后，以不大于10MPa／s的速率平稳施加应力，直至达到实际破断拉力。

6．4 疲劳试验 吊索的二个索扣插编部分末端之间的钢丝绳长度应与破断拉伸试验的一样(见5．3)。二个索扣都应装有套环。 试验应在拉伸疲劳试验机上进行，该疲劳试验机应能够显示出吊索固定端与移动端之间所产生的大量相同的应力特性曲线。

吊索应能承受沿钢丝绳轴向的交变拉力，该交变拉力应为GB 8918规定的钢丝绳最小破断拉力的15～30％。 试验时，试验机的频率不应超过15kHz。 附 录 A(提示的附录)手工插编方法 A1 一般规则 本附录规定了用交互捻纤维绳芯或金属绳芯的六股钢丝绳手工插编制作装有套环的吊索索扣的方法，也适用于没有套环的索扣。 A2 方法A2．1 经五次穿插制成插接头，五次穿插可由三次整根股穿插和二次减少的股穿插组成。

所有插接头都应与钢丝绳的捻向相反；除第一组穿插外，其他组穿插所有股绳的尾端都应与钢丝绳的捻向相反。A2．2 穿插应采取一股上、一股下的方式进行。A2．3 如果钢丝绳有纤维主芯，绳芯应随第一组穿插的第一个尾端完全穿过去，然后将外露的绳芯剪掉。

如果绳股有纤维芯，则股芯应留在原来的股绳内。A2．4 如果钢丝绳有独立的金属丝绳芯，应将该�。