钢丝绳内部是怎样构成的

钢丝绳制造企业的工程师已经有解决磨损问题的方法了，磷化涂层钢丝绳专利技术，就是解决钢丝绳内部磨损问题的。锰系磷化涂层，汽车变速箱钢制齿轮表面、蜗轮蜗杆表面及活塞环表面等等都是通过锰系磷化涂层解决磨损与锈蚀问题的，已经证明磷化涂层预防磨损问题的有效性。

专利技术生产的磷化涂层钢丝绳，优先采用锰系或锌锰系磷化，与光面钢丝绳生产工艺对比，只是增加了最后的耐磨磷化处理工序，制绳钢丝的耐磨性和耐蚀性大幅度提高，使用磷化钢丝直接捻制钢丝绳。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）随着对耐磨磷化配方的研究，还有大幅度提升的可能性。如果公司拥有疲劳试验机，建议自己做磷化涂层钢丝绳与光面钢丝绳疲劳寿命对比验证试验，这样的数据最具可信性。

钢丝绳单位使用成本可以这样计算，购买钢丝绳费用除以使用天数，即算出元/天。或者电梯钢丝绳购买费用除以使用次数。也可以用购买钢丝绳费用除以运输货物的吨数。以此数据可以比较使用那种钢丝绳更加核算。价格便宜的钢丝绳不等于使用成本低，价格贵的钢丝绳也不等于使用成本高。

钢丝绳使用寿命与疲劳寿命是正比关系，按照现在钢丝绳市场的大致价格，锰系磷化涂层钢丝绳的价格大约是光面钢丝绳的1.4-1.6倍，而使用寿命延长幅度远高于价格的增长幅度，所以，磷化涂层钢丝绳日均使用费用仅为光面钢丝绳的30-45%，使用成本更低，性价比更高。

所以，磷化涂层钢丝绳，使用寿命超长，使用成本更低，肯定全面淘汰光面钢丝绳，这是大势所趋，是钢丝绳制造技术的发展趋势，光面钢丝绳很快就会退出市场。

绳芯的主要作用是对钢丝绳起到支撑作用，以达到稳定的横断面结构。绳芯包括钢芯和纤维芯，纤维芯包括天然纤维芯和合成纤维芯，天然纤维芯如剑麻、黄麻、棉线等，合成纤维芯包括聚乙烯和聚丙烯长丝等。天然纤维芯可以储存较多的润滑脂，对钢丝绳起到润滑作用，延长钢丝绳使用寿命。

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。

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钢丝绳的特点

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。

参考资料来源：百度百科-钢丝绳

绳芯的主要作用是对钢丝绳起到支撑作用，以达到稳定的横断面结构。绳芯包括钢芯和纤维芯，纤维芯包括天然纤维芯和合成纤维芯，天然纤维芯如剑麻、黄麻、棉线等，合成纤维芯包括聚乙烯和聚丙烯长丝等。

天然纤维芯可以储存较多的润滑脂，对钢丝绳起到润滑作用，延长钢丝绳使用寿命。

金属绳芯的钢丝绳也可以采用热处理方法获得不松散性能。为了改善钢丝绳的力学性能和不松散性能，除合绳时对股进行预变形外，捻股和合绳时还广泛采用股矫直工艺，以消除钢丝绳的捻制应力。

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钢丝绳的绳心一共分为两种，一种是麻绳绳心，一种是金属绳心，麻绳心主要是起到润滑的作用，减缓钢丝绳的锈蚀金属芯的绳可以用在工作环境温度较高的场所可以承受外力横行对钢丝绳的挤压，广泛用于卷扬机。

钢芯钢丝绳比麻芯钢丝绳耐磨，抗挤压，具有较高的使用寿命，破断拉力也相对的高，柔软度相对的低一点。因为耐磨抗压的原因，钢芯钢丝绳一般适用于吊机或者卷扬机上面用。钢芯钢丝绳的价格比麻芯钢丝绳相对高一点，但考虑到使用寿命和对钢丝绳拉力会相对好一点，所以按照总体性价比来说钢芯钢丝绳的成本是比较低的。

参考资料：百度百科-钢丝绳

钢丝绳内部钢丝没有耐磨保护涂层，就是光面钢丝绳，光面钢丝绳不耐磨，容易氧化生锈，疲劳寿命比较短，使用寿命也比较短，现在的光面钢丝绳已经属于淘汰产品。锰系磷化膜是钢铁材料使用的一种耐磨损与防腐蚀涂层，锰系磷化涂层越厚，耐磨损能力与防腐蚀能力就越强，对钢丝的保护就越好，钢丝绳使用寿命就越长，磷化膜膜重15克/平米是高级起重钢丝绳的过门条件，锰系磷化涂层多股阻旋转钢丝绳也是锰系磷化膜膜重越大越好，但磷化膜膜重不可以无限提高，一般而言，30克/平米磷化膜膜重的使用寿命要超过锰系磷化膜膜重15克/平米，选用购买锰系磷化涂层多股阻旋转钢丝绳时，应该特别注意磷化膜膜重大小及范围。

拉跨海大桥的“钢丝绳”是人工制作出来的，桥梁那么重，之所以不会断是因为钢丝绳有严格的生产过程。

1.跨海大桥使用的钢丝绳的生产原理与麻绳的生产原理相同。首先将钢丝绳分别拧成小股，然后将这些细钢丝绳拧成大股，形成粗钢丝绳。为了制作合格的钢丝绳，我们必须首先选择材料。选用合格的钢丝材料，经表面热处理、拉拔等工序后，可进入工厂生产合格的钢丝材料。最后，在合金材料或镀锌表面上涂上钢丝。

2.因为在这个过程中，公司的分子结构被破坏了，所以有必要再次恢复钢丝内部的结构，这样就不容易断裂，也可以增加其强度，也就是我们所说的抗拉强度。事实上，这种强度是通过拉丝而不是处理出来的，这也是钢丝绳工艺和机械加工工艺之间最大的区别。强度越高，拉伸力越强，但韧性越差。因此，在制作钢丝绳时，我们应该选择合适的强度。我们不能盲目地要求高强度。这样，高强拉丝的耐磨性和灵活性将更好。

3.钢丝生产需要对原材料进行检验，合格的原材料可以投入生产。只有经过表面处理、热处理和其他工艺，才能制造出合格的钢丝。这些钢丝通过性能测试后，需要通过分线网络盘压力网络和其他设备，将钢丝一个接一个地拧成股绳，这只是最终结果的一部分。这些已经形成的股票绳索需要再次通过设备并相互缠绕，以便它们能够成为满足我们日常需求的高强度钢丝绳。

4.钢丝绳的生产原理实际上与麻绳的生产原理相同。首先将单独的钢丝拧成小钢丝，然后将钢丝拧成大股，然后再次选择材料。为了提高其强度和耐腐蚀性，将满足标准钢丝绳磷化、涂油、涂层等过程。此外，还将有专人定期检查和维护安全安装在桥上的钢丝绳，以确保钢丝绳的使用寿命。

钢丝绳受到日晒雨淋等外界因素的影响很容易发生腐蚀现象，那么到底有哪些腐蚀现象呢？

外部及内部腐蚀

腐蚀在海洋或工业污染的大气中特别容易发生。它不仅减少了钢丝绳的金属面积从而降低了破断强度，而且还将引起表面粗糙并从中开始发展裂纹以至加速疲劳。严重的腐蚀还会引起钢丝绳弹性的降低。

1、外部腐蚀

外部钢丝的腐蚀可用肉眼观察。当表面出现深坑，钢丝相当松弛时应报废。

2、内部腐蚀

内部腐蚀比经常伴随它出现的外部腐蚀较难发现。但下列现象可供识别：

．钢丝绳在绕过的滑轮的弯曲部位直径通常变小。但对于静止段的钢丝绳则常由于外层绳股出现锈积而引起钢丝绳直径的增加。

．钢丝绳外层绳股间的空隙减小，还经常伴随出现外层绳股之间断丝。

如果有任何内部腐蚀的迹象，则应按附录C的说明由主管人员对钢丝绳进行内部检验。若确认有严重的内部腐蚀，则钢丝绳应立即报废。

钢丝绳内部钢丝之间可以发生微动，这是保证钢丝绳柔韧性的决定性因素，钢丝直径越小，可以发生微动的范围越大，钢丝绳越柔软。钢丝绳的破坏形式是微动磨损、锈蚀及疲劳断裂，先发生磨损和锈蚀，疲劳过程经历裂纹萌生、裂纹扩展和疲劳断裂三个主要过程，疲劳过程是缓慢的，只有拉应力大于钢丝绳破断拉力时，钢丝绳才会立即断裂，所有钢丝同时发生疲劳断裂的可能性极小，因而安全性比较高。

常用钢丝绳主要品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳，需要根据使用环境条件选用钢丝绳。按照股绳结构，有点接触钢丝绳、线接触钢丝绳和面接触钢丝绳。常用的是线接触钢丝绳。

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，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，锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，随着对耐磨磷化液的研究，还有进一步提高的可能性。依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格，锰系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，锰系磷化涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品，仅供参考。

判断钢丝绳是继续使用还是报废，主要依据钢绳断丝程度和一些其它条件。

报废标准如下：

（1）钢丝绳在一个捻节距内断丝数达钢丝绳总丝数的10％。如绳6×19＝114丝，当断丝数达12丝时即应报废更新，如绳 6 × 37＝222丝，当断丝数达22丝时即应报废更新。对于由粗细丝组成的钢丝绳，断丝数的计算是细丝一根算一根，粗丝一根算1．7根。

（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）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数

（4）对于符合 （一般用途钢丝绳特性》标准所规定的结构钢丝绳，报废的断丝数应按规定数执行。

（5）整条绳股断裂应报废。

（6）当钢丝绳直径相对于公称直径减小7%或更多时，即使未发现断丝，该钢丝绳也应报废。

（7）麻芯外露应报废。

（8）钢丝绳有明显的腐蚀应报废。

（9）局部外层钢丝伸长呈笼型状态应报废

（10）对照钢丝绳可能出现的典型示例，与损坏相同者应报废。

1、断丝的性质和数量

（1）对于6股和8股的钢丝绳，断丝主要发生在外表。而对于多层绳股的钢丝绳（典型的多股结构）就不同，这种钢丝绳断丝大多数发生在内部，因而是“不可见的”断裂。下表考虑了这些因素，因此，当与2.5.2~2.5.11款中的因素结合起来考虑时，它适用于各种结构的钢丝绳。断丝数 注：1．d——钢丝绳直径。

（2）填充钢丝不能看做承载钢丝，因此要从检验数中扣除。多层股钢丝绳仅考虑可见的外层绳股。带钢芯的钢丝绳，其绳芯看做内部绳股而不予考虑。当吊运熔化或赤热金属、酸溶液、爆炸物、易燃物及有毒物品时，上表断丝数应相应减少一半。

2、绳端断丝当绳端或其附近出现断丝时，即使数量很少也表明该部位应力很高，可能是由于绳端安装不正确造成的，应查明损坏原因。如果绳长允许，应将断丝的部位切去重新合理安装。

3、断丝的局部聚集如果断丝紧靠一起形成局部聚集，则钢丝绳应报废。如这种断线聚集在小于6d的绳长范围内，或者集中在任一支绳股里，那么，即使断丝数比表列的数值少，钢丝绳也应予报废。

4、断丝的增加率 在某些使用场合，疲劳是引起钢丝绳损坏的主要原因，断丝则是在使用一个时期以后才开始出现，但断丝数逐渐增加，其时间间隔越来越短。在此情况下，为了判定断丝的增加率，应仔细检验并记录断丝增加情况。判明这个“规律”可用来确定钢丝绳未来报废的日期。

5、绳股断裂如果出现整根绳股的断裂，则钢丝绳应报废。

6、由于绳芯损坏而引起的绳径减小，当钢丝绳的纤维芯损坏或钢芯（或多层结构中的内部绳股）断裂而造成绳径显著减小时，钢丝绳应报废。微小的损坏，特别是当所有各绳股中应力处于良好平衡时，用通常的检验方法可能是不明显的。然而这种情况会引起钢丝绳的强度大大降低。所以，有任何内部细微损坏的迹象时，均应对钢丝绳内部进行检验予以查明。一经证实损坏，则该钢丝绳就应报废。

7、弹性减小在某些情况下（通常与工作环境有关），钢丝绳的弹性会显著减小，若继续使用则是不安全的。钢丝绳的弹性减小是较难发觉的，如检验人员有任何怀疑，则应征询钢丝绳专家的意见。

弹性减小通常伴随下述现象：

a． 绳径减小；

b． 钢丝绳捻距伸长；

c． 由于各部分相互压紧，钢丝之间和绳股之间缺少空隙；

d． 绳股凹处出现细微的褐色粉末；

e． 虽未发现断丝，但钢丝绳明显的不易弯曲和直径减小比起单纯是由于钢丝磨损而引起的也要快得多。这种情况会导致在动载作用下突然断裂，故应立即报废。

8、外部及内部磨损产生磨损的两种情况：

a． 内部磨损及压坑这种情况是由于绳内各个绳股和钢丝之间的摩擦引起的，特别是当钢丝绳经受弯曲时更是如此。

b． 外部磨损钢丝绳外层绳股的钢丝表面的磨损，是由于它在压力作用下与滑轮和卷筒的绳槽接触摩擦造成的。这种现象在吊载加速和减速运动时，钢丝绳与滑轮接触的部位特别明显，并表现为外部钢丝磨成平面状。润滑不足，或不正确的润滑以及还存在灰尘和砂粒都会加剧磨损。磨损使钢丝绳的断面积减小因而强度降低。当外层钢丝磨损达到其直径的40%时，钢丝绳应报废。当钢丝绳直径相对于公称直径减小7%或更多时，即使未发现断丝，该钢丝绳也应报废。

9、外部及内部腐蚀腐蚀在海洋或工业污染的大气中特别容易发生。它不仅减少了钢丝绳的金属面积从而降低了破断强度，而且还将引起表面粗糙并从中开始发展裂纹以至加速疲劳。严重的腐蚀还会引起钢丝绳弹性的降低。

（1）外部腐蚀外部钢丝的腐蚀可用肉眼观察。当表面出现深坑，钢丝相当松弛时应报废。

(2)内部腐蚀内部腐蚀比经常伴随它出现的外部腐蚀较难发现。

但下列现象可供识别：

a． 钢丝绳直径的变化。钢丝绳在绕过滑轮的弯曲部位直径通常变小。但对静止段的钢丝绳则常由于外层绳股出现锈积而引起钢丝绳直径的增加。

b． 钢丝绳外层绳股间的空隙减小，还经常伴随出现外层绳股之间断丝。如果有任何内部腐蚀的迹象，则应由主管人员对钢丝绳进行内部检验。若确认有严重的内部腐蚀，则钢丝绳应立即报废。

10、变形钢丝绳失去正常形状产生可见的畸形称为“变形”。这种变形部位（或畸形部位）可能引起变化，它会导致钢丝绳内部应力分布不均匀。

钢丝绳的变形从外观上区分，主要可分下述几种：

（1）波浪形的变形是：钢丝绳的纵向轴线成螺旋线形状。这种变形不一定导致任何强度上的损失，但如变形严重即会产生跳动造成不规则的传动。时间长了会引起磨损及断丝。出现波浪形时，在钢丝绳长度不超过25d的范围内，若d1≥4d/3，则钢丝绳应报废。式中d为钢丝绳的公称直径；d1是钢丝绳变形后包络的直径。

（2）笼状畸变这种变形出现在具有钢芯的钢丝绳上。当外层绳股发生脱节或者变得比内部绳股长的时候就会发生这种变形。笼状畸变的钢丝绳应立即报废。

（3）绳股挤出这种状况通常伴随笼状畸变一起产生。绳股被挤出说明钢丝绳不平衡。绳股挤出的钢丝绳应立即报废。

（4） 钢丝挤出此种变形是一部分钢丝或钢丝束在钢丝绳背着滑轮槽的一侧拱起形成环状。这种变形常因冲击载荷而引起。若此种变形严重时，则钢丝绳应报废。

（5）绳径局部增大钢丝绳直径有可能发生局部增大，并能波及相当长的一段钢丝绳。绳径增大通常与绳芯畸变有关（如在特殊环境中，纤维芯因受潮而膨胀），其必然结果是外层绳股产生不平衡，而造成定位不正确。绳径局部严重增大的钢丝绳应报废。 （6） 扭结扭结是由于钢丝绳成环状在不可能绕其轴线转动的情况下被拉紧而造成的一种变形。其结果是出现捻距不均而引起格外的磨损，严重时钢丝绳将产生扭曲，以致只留下极小一部分钢丝绳强度。严重扭结的钢丝绳应立即报废。

（7） 绳径局部减小钢丝绳直径的局部减小常常与绳芯的断裂有关。应特别仔细检验靠绳端部位有无此种变形。绳径局部严重减小的钢丝绳应报废。

（8）部分被压扁钢丝绳部分被压扁是由于机械事故造成的。严重时，则钢丝绳应报废。

（9） 弯折弯折是钢丝绳在外界影响下引起的角度变形。这种变形的钢丝绳应立即报废。

11、由于热或电弧的作用而引起的损坏钢丝绳经受了特殊热力的作用其外表出现可资识别的颜色时，该钢丝绳应予报废。