如何正确选用起重设备钢丝绳
如何正确选用钢丝绳
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)
向左转|向右转图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。
向左转|向右转图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：
向左转|向右转式中 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。
向左转|向右转注：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)。
向左转|向右转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。
向左转|向右转注：表中断丝数是指细钢丝，粗钢丝每根相当于1．7根细钢丝。
2)钢丝绳锈蚀或磨损时，应将表4断丝数按表5折减，并按折减后的断丝数报废。
向左转|向右转3)吊运炽热金属或危险晶的钢丝绳的报废断丝数，取一般起重机钢丝绳报废断丝数的一半，其中包括钢丝表面磨蚀进行的折减。
4)绳端部断丝。当绳端或其附近出现断丝，即使数量少，如果绳长允许，应将断丝部位切去，重新安装。
5)断丝的局部聚集程度。如果断丝聚集在小于一个节距的绳长内，或集中在任一绳股里，即使断丝数比上面表所列数值少，也应予以报废。
6)断丝的增长率。当断丝数逐渐增加，其时间间隔趋短，应认真检查并记录断丝增长情况，判明规律，确定报废日期。
7)钢丝绳某一绳股整股断裂。、 8)磨损。当外层钢丝磨损达40％，或由于磨损引起钢丝绳直径减小7％。
9)腐蚀。当钢丝表面出现腐蚀深坑，或由于绳股生锈引起的绳径增加或减小。
(2)绳芯损坏。由于绳芯损坏引起绳径显著减小、绳芯外露、绳芯挤出。
(3)弹性降低。一般伴随有下述现象：绳径减小、绳节距伸长、钢丝或绳股
之间空隙减小、绳股凹处出现细微褐色粉末、钢丝绳明显不易弯曲。
(4)变形。钢丝绳失去正常形状产生可见畸变，从外观上看可分为以下几种：波浪形、笼形畸变、绳股挤出、钢丝挤出、绳径局部增大、扭结、局部被压扁、弯折。
(5)过热。受到电弧打击、过烧，或外表出现可识别的颜色改变等。
按照旧绳的安装位置安装就是了，注意左捻和右捻钢丝绳的位置与原先保持一致，保证排绳器正常运作，排绳平整就可以了。
起重机常用钢丝绳有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，目前疲劳试验数据表明，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍左右（试验室可比条件下），不易磨损和不易锈蚀是钢丝绳使用寿命超大幅度延长的原因，已经远远超越进口钢丝绳，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。
如果塔吊由两根钢丝绳组成可以选用同结构但捻向不同的钢丝绳，如8*19S结构，一个左捻，一个右捻，这样搭配使用也可以达到阻旋转目的。
中国年产钢绳180万吨居世界第一，磷化钢丝绳是世界钢丝绳领域首次通过表面处理抑制微动疲劳延长使用寿命（疲劳寿命）：
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，有效抑制微动磨损的发生，是光面钢丝绳的升级换代产品，大气环境中使用，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，还可以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（百度文库有磷化涂层钢丝绳论文免费下载）。
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。
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，将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
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。
请参照GB/T29086-2012钢丝绳 安全 使用和维护国家标准进行维护保养，以及按照GB/T5972-2009起重机 钢丝绳 保养 维护 安装 检验 报废 国家标准进行检查与报废
钢丝绳按捻制方向可分为：点接触、线接触和压实钢丝绳三种。
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。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。按照材质可分为碳素钢钢丝绳和不锈钢钢丝绳两类。具有强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠等特点。
基本内容
1834年欧洲人奥鲁勃特发明了世界上第一根钢丝绳（光面钢丝绳），1939年建立的天津市第一钢丝绳厂是我国第一家金属制品企业，截至目前，我国已经生产和使用光面钢丝绳70余年。
特点
1、钢丝绳能够传递长距离的负载。
2、承载安全系数大，使用安全可靠。
3、自重重量轻，便于携带和运输。
4、能够承受多种载荷及变载荷的作用。
5、具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性。
6、在高速工作条件下，耐磨、抗震、运转稳定性好。
7、耐腐蚀性好，能够在各种有害介质的恶劣环境中正常工作。
8、柔软性能好，适宜于牵引、拉拽、捆扎等多方面的用途。
光滑钢丝绳。
根据《起重机械安全规程》对钢丝绳的规定：
1、起重机械钢丝绳在一个捻节距内断丝数不得大于钢丝绳总丝数的10％。
2、钢丝径向磨损或腐蚀量超过原直径的40％则应报废，当不到40％时，可按规定折减断丝数报废。
3、起重机械吊运炽热金属或危险品的钢丝绳的报废丝数，取一般起重机用钢丝绳报废标准的一半。
4、对于符合ISO2408（一般用途钢丝绳特性》标准所规定的结构钢丝绳，报废的断丝数应按GB5972—86中规定数执行。
起重机钢丝绳使用注意事项
改向滑轮槽底部的槽径、包角和槽壁等磨损量应符合规定，否则会引起钢丝绳相应的弯曲应力和挤压力的增大。
滑轮或卷扬滚筒的位置保持适当，否则会引起钢丝绳绕进或绕出滑轮和滚筒时偏角增大，也就是钢丝绳中心线和垂直于滑轮或滚筒轴心的平面夹角大于4°。
滑轮或卷扬滚筒的材料性能应满足规定的使用要求，否则会导致钢丝绳的挤压应力过大，要防止钢丝绳跳绳。滑轮装置上如果没有设置防跳绳装置或防跳绳装置与滑轮之间的间隙过大，超过钢丝绳直径的20%或防跳绳装置刚度不能满足使用要求，钢丝绳会跳绳引起损伤。
以上内容参考 百度百科-中华人民共和国国家标准：起重机钢丝绳
钢丝绳可按形状，层次，状态等方式分类。
形状
1．圆股钢丝绳
2．编织钢丝绳
3．扁钢丝绳
层次
钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳。
单绕绳
由若干细钢丝围绕一根金属芯拧制而成，挠性差，反复弯曲时易磨损折断，主要用作不运动的拉紧索。
双绕绳
由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。常用的绳芯为麻芯，高温作业宜用石棉芯或软钢丝拧成的金属芯。制绳前绳芯浸涂润滑油，可减少钢丝间互相摩擦所引起的损伤。双绕绳挠性较好，制造简便，应用最广。
三绕绳
以双绕绳作股再围绕双绕绳芯拧成绳，挠性好；但制造较复杂，且钢丝太细，容易磨损，故很少应用。钢丝绳的绕制方向有顺绕和交绕两种。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相同者称顺绕。顺绕钢丝绳的钢丝间接触较好，挠性也较好，使用寿命长，但有扭转松散的趋向，不宜用作自由端悬吊重物的提升绳，可作为有刚性导轨对重物导行时的提升绳或牵引绳。钢丝拧成股的绕向与股拧成绳的绕向相反者称交绕。交绕的钢丝绳不易扭转松散，在起重作业中广泛使用。
a
右交互捻ZS：绳右捻，股左捻股捻的方向与股内钢丝捻的方向相反称交互捻
b 左交互捻SZ：绳左捻，股右捻
c 右同向捻ZZ：绳右捻，股右捻
d 左同向捻：绳左捻，股左捻
e 右混合捻：绳右捻，部分股左捻，部分股右捻
f 左混合捻：绳左捻，部分股右捻，部分股左捻
状态
钢丝绳也可按股中每层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触3种。
①
点接触的钢丝绳：股中钢丝直径均相同。为使钢丝受力均匀，每层钢丝拧绕后的螺旋角大致相等，但拧距不等，所以内外层钢丝相互交叉，呈点接触状态。
②
线接触的钢丝绳：股中各层钢丝的拧距相等，内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上，呈线接触状态。线接触钢丝绳的性能比点接触的有很大改善，所以使用广泛。
③
面接触钢丝绳：面接触绳股的一种，外层用异形钢丝制成，表面光滑，耐磨性好，与相同直径的其他类型钢丝绳相比，抗拉强度较大，并能承受横向压力，但挠性差、工艺较复杂、制造成本高，常用作承载索，如缆索起重机和架空索道上的缆索。
应用 编辑
由于钢丝绳独特性能，迄今为止国内外还未找到一种更理想的产品来全面或在一个领域内替代钢丝绳，因而，钢丝绳在冶金、矿山、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域成为必不可少的部件或材料，其质量也被国内多个行业所关注，并投入大量人力、物力进行钢丝绳使用研究和产品开发工作，对钢丝绳的结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等各个环节制定了很多规程和细则。
1、《煤矿安全规程》、《起重机械安全管理规程》、《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》、《桥式起重机安全技术检验细则》等都对钢丝绳结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等方面作出切实可行的规定。
2、煤炭等行业把对钢丝绳的检查纳为日常必要的安全生产检查管理内容。
3、多个研究院所参与了钢丝绳相关项目的研究，取得了可转化为生产力的成果。
4、一批钢丝绳检验和报废实用规范有效实施。GB/T5972-2006《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》替代GB/T5972-1986版本标准，2006年9月1日实施。GB9075-1988《架空索道用钢丝绳检验和报废规范》适用于单线循环式、双线循环式及往复式客运、货运架空索道用钢丝绳，但不适用于临时性货运索道及林业索道用钢丝绳。MT716-2005煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件和MT717-1997煤矿重要用途在用钢丝绳生能测定方法及判定规则是煤矿安全、正确合理使用钢丝绳的法规依据。
5、中国工程机械学会港口机械分会注重于钢丝绳的研究，多年来，在钢丝绳国产化，科学合理选择、使用方面作了大量有益的工作。
钢丝绳索具作为五金索具中的一部分，在吊装工程中起着十分重要的作用。但是，钢丝绳索具也不是可以随便使用的，在吊装过程中也有很多必须要注意的事情，下面，就给大家介绍一下钢丝绳索具在吊装过程中的使用要求。 1、使用铝合金压制接头的吊装索具时，金属馆陶不应受径向力或弯矩作用。2、提升物品时穿入软索眼的金属销轴等物体，应有足够的连接强度，且直径不得小于钢丝绳吊索公称直径的2倍。3、钢丝绳索具不得在地面上拖拽不得使用有焊接疤痕的索具钢丝绳索具不得用作电焊的搭铁线。4、吊钩、卸扣上不得进行焊接或钻孔，不得有裂纹、锐角、过烧等影响安全使用的缺陷。5、与卸扣销轴连接接触的吊物耳板及其它索具配件的厚度应不小于销轴直径。6、提升吊重时，应符合下列要求：索具分肢无任何结扣的可能性终端连接方法正确可靠索具弯折曲率半径大于钢丝绳公称直径的2倍索具使用中，本身自然形成的扭结角不得受挤压，但终端索眼、套管或插接连接及其配件应安全可靠多肢索具不得互相绞缠。
7、使用单位应有安全使用、维护保养规程或相应的规章制度；应对本单位的钢丝绳索具建立档案。
8、钢丝绳索具应存放在专用的索具房内，且排放整齐，固定牢固
9、钢丝绳索具房内应有钢丝绳索具标牌，表明钢丝绳索具的规格型号和额定载重量，安全系数等，使用人员应熟悉并正确选用。
正确挂法：起重机吊钩和钢丝绳固定，用粗钢丝绳把吊钩串进去，在缠绕，用大老钳子捏紧，就可以了。
钢丝绳绕法不是不一样的。不同的滑轮组和卷筒的配合出的绕法也是不一样的。没有固定的规律。有的卷筒采用双绳，有的采用单绳，所以绕法也不一样，主要参考滑轮组的个数。
吊车开动提升机构，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。
吊钩使用注意事项
新钩在吊装使用前必须要做负荷试验。吊钩在使用前，应检查吊钩上标注的额定起重量，不得小于实际起重量。如没有标注或起重量标记模糊不清，应重新计算和通过负荷试验来确定其额定起重量。
对吊钩三个危险断面应用火油清洗，用放大镜看有无裂纹。对板式钩应检查村套，销子磨损情况，起重吊装作业使用的吊钩，其表面要光滑，不能有剥裂、刻痕、锐角、接缝合裂纹等缺陷。
常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳。大气环境中使用的起重机械，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，锰系磷化涂层可以大幅度提高制绳钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，最高达到5倍，随着对耐磨磷化液的不断研究，还有进一步提高疲劳寿命的可能性。依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格，虽然锰系磷化涂层钢丝绳售价略高，但因为使用寿命超长，磷化涂层钢丝绳日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右，磷化涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品，光面钢丝绳则属于正在被淘汰产品，先进淘汰落后是必然的，就像平板电视淘汰显像管电视及智能手机淘汰BP机，仅供参考。
