钢丝绳选用要依据何种因素呢

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)

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。

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：

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。

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)。

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。

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。

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。

钢丝绳的选择：

经常性作业中，以提升矿石作业载荷最重，故以此条件选择钢丝绳。根据箕斗型号，决定选用四绳摩擦提升机，n=4；采用两根尾绳，n=2.根据《金属非金属矿山安全规程》，钢丝绳安全系数ma≥7。

（1）钢丝绳最大终端荷载

（2）钢丝绳悬垂长度

式中，Hc——钢丝绳悬垂长度，m；Hj——井架高度，预选井架高度为40m；Hz——装载高度，取20m；Hs——井深，为822m；Hh——尾绳环高度，m；Hh=Hg+1.5S，Hg为过卷高度。当提升速度大于10m/s时，Hg不小于10m，取Hg=10m,Hh=10+1.5×1.7=12.55m；

（3）每根首绳每米重量

首绳选用4V×39类钢丝绳（合成纤维芯），钢丝绳主要参数：

钢丝绳公称直径：24mm

钢丝绳参考重量：2.32kg/m

钢丝绳最小破断拉力：388kN

（4）首绳安全系数

钢丝绳安全系数符合要求。

（5）尾绳

选用3V×37(b)类钢丝绳（合成纤维芯）

钢丝绳主要参数：

直径34mm

首尾绳每米重量差△=4×2.32-2×4.73=-0.18kg/m

尾绳安全系数符合要求。

（5）提升机的选择

1）主导轮直径

2）钢丝绳最大净张力

3）钢丝绳最大净张力差计算

公式发不上去，你还是去图书馆看看《矿山机械4》吧！

提升机选型设计时，应注明钢丝绳缠绕层数 (或者提升高度)、提升机安装形式 (左装、右装)、提升系统布置图 (反映天轮与卷筒的位置关系)。如果出绳方向有特殊要求，应明确提出。生产厂家根据这些参数，确定 2 个卷筒上的钢丝绳的缠绕方向和绳头固定位置，并在设备总图上予以标明，用户可遵照上述规则正确选购钢丝绳

立井、多绳摩擦提升机用三角股镀锌钢丝绳，镀锌A类还是AB类各有优缺点：

1、镀锌A类钢丝绳，钢丝的锌层厚，耐腐蚀性较好，但缺点钢丝的耐疲劳性能差；

2、镀锌B类钢丝绳，钢丝的锌层薄，耐腐蚀性较差，但钢丝的耐疲劳性能较好；

3、镀锌AB类锌层厚度介于A类和B类之间，镀锌钢丝的耐疲劳性能也介于A类和B类之间。

按立井、多绳摩擦提升机得运行特点，建议推荐耐疲劳性能的AB类锌层。

提升机在使用中卷筒上钢丝绳最低缠留3圈,

原因及目的：

防止固定的绳头受力过大损坏或脱开。

提升机使用的钢丝绳安全规定

1、提升使用的钢丝绳应有制造厂的技术证明文件作为依据。如无证件时应经过试验合格后方可使用。在用钢丝绳一般每隔六个月试验一次。试验时，安全系数低于5时，必须更换。

2、提升机使用的钢丝绳，其结构型式、规格、强度必须符合该机型的要求。卷筒上钢丝绳应连接牢固，排列整齐，放出钢丝绳时，卷筒上至少要保留三圈以上。收放钢丝绳时应防止钢丝绳打结、扭结、弯折和乱绳。

3、提升设备上禁止使用有断股、扭结、变形或其它易造成事故的钢丝绳。

4、采用绳卡固定钢丝绳时，绳卡的规格数量应与钢丝绳直径匹配。最后一个卡子距绳头的长度不小于140mm。绳卡滑鞍(夹板)应在钢丝绳工作时受力一侧，“U”形螺栓须在钢丝绳的尾端，不得正反交错。绳卡固定后，待钢丝绳受力后再度紧固，并应拧紧到使两绳直径高度压扁1／3左右。作业中必须经常检查紧固情况。

5、提升用的钢丝绳必须由维护钳工每天检查一次，每周由相关人员用0.3m/s以下的速度进行一次详细检查,每月进行一次全面大检查所有检查结果要记入钢丝绳检查记录簿。

6、钢丝绳表面磨损或腐蚀使原钢丝绳的名义直径减少7％时或在规定长度范围内断丝根数达到下表规定时应予更换。

摩擦轮提升机用的钢丝绳用多？

多绳摩擦轮式提升机,钢丝绳与天轮和卷筒的衬垫接触,共4根钢丝绳,其中3根磨损较严重,一根较轻.我分析,这根磨损较轻的钢丝绳,1、摩擦轮与天轮的角度较合适,或天轮的槽与钢丝绳接触较好.2、这根钢丝绳的受力比其它3根要小.3、摩檫轮的衬垫与钢丝绳接触好.4、这根钢丝绳的直径与其它3根可能存在差异.

钢丝绳是各类起重设备不可或缺的重要配件，对于钢丝绳用户而言，自然期待钢丝绳使用寿命越长越好，单位使用成本越低越好，磷化涂层钢丝绳能够满足用户需求。

锰系磷化涂层钢丝绳，磨损速度极低，特别适合用于摩擦驱动系统。对于摩擦驱动的钢丝绳而言，如电梯钢丝绳或煤矿提升机钢丝绳，轮槽与钢丝绳都必须耐磨，磷化涂层钢丝绳是专利技术生产的（创新技术都是专利技术），制绳钢丝经过锰系或锌锰系磷化涂层处理，这两种磷化都是耐磨磷化，可以大幅度提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性。钢丝绳的失效过程是微动疲劳，磷化处理以后，不易磨损和不易锈蚀，从而大幅度延长疲劳寿命，疲劳试验数据证明磷化涂层钢丝绳的疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍，而且还有大幅度提高的可能性，自有疲劳试验机的单位请做疲劳试验进行对比验证，自己做疲劳寿命的数据最可信。磷化涂层钢丝绳专利技术，是世界钢丝绳领域第一次采用表面处理技术预防微动疲劳，取得令人惊奇的实际效果。

使用锰系或锌锰系磷化提高钢铁材料表面的耐磨性和耐蚀性，已经在机械加工行业广泛应用，效果非常突出，汽车变速箱钢制齿轮表面，蜗轮蜗杆表面，以及发动机活塞环表面，都是经过锰系磷化涂层处理的，耐磨性和耐蚀性都非常出色，磷化涂层钢丝绳专利技术的原理也是提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性。钢丝表面处理以后，其耐磨性远远超越涂覆润滑脂。

钢丝绳的使用寿命与疲劳寿命呈现正比关系，疲劳寿命越长使用寿命则越长。磷化涂层钢丝绳，就是通过提高钢丝绳的耐磨性和耐蚀性，达到大幅度延长使用寿命目的的，在目前，磷化涂层钢丝绳是同结构钢丝绳之中疲劳寿命最长的，是世界钢丝绳领域最先进技术。如果贵公司拥有疲劳试验机，将相同结构相同力学性能的磷化涂层钢丝绳及光面钢丝绳，做疲劳试验至断股，然后比较疲劳寿命长短，这样的数据最具可信性。

任何工业产品使用寿命整倍提高，都是革命性跃升，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳，其提高使用寿命的幅度也是整倍提高，是钢丝绳制造工艺技术的一次飞跃，只有磷化涂层钢丝绳才是真正的高品质钢丝绳，也是大气环境中使用疲劳寿命及使用寿命最长的钢丝绳，建议各类起重设备优先采用。仅供参考

矿井提升机用的钢丝绳可以选择三角股钢丝绳和圆股钢丝绳两种。这个要根据矿井井深有关，如果井深超过800m则建议选择用圆股钢丝绳。在-800米以上的深井，三角股钢丝绳会因为自身生产中的施转力而出现扭转。在生产过程中，三角股绳需在外力下成型，在提升过程中钢丝绳都存在着自身旋转，扭力随深度增加而增加，三角股无法释放扭力，交变应力大大增加，相互抑制，井越深越明显，而圆股绳是线性接触，股扭转时不受限制，即里变外，外变里，因而不会因扭力的增加致使捻距变化。WDI公司的百神圆股钢丝绳在瑞典-2000多米井深和德国-1600米井深使用效果非常好。

钢丝绳主要品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳和涂塑钢丝绳，钢丝绳提升机一类是摩擦驱动，另一类就是在卷筒上缠绕驱动。钢丝绳弯曲变形要承受弯曲应力，弯曲应力大则钢丝绳使用寿命短，弯曲应力小则钢丝绳使用寿命长，一般设计原则，卷筒直径至少是钢丝绳直径的40倍，常用是钢丝绳直径的50-60倍。也和选用的钢丝绳结构有关，使用钢芯或压实类钢丝绳需要使用较大的倍数，如果空间足够大，例如采油机，尽量选用比较大的倍数