拉跨海大桥的“钢丝绳”是怎么制作出来的

跨海大桥使用的钢丝绳，为什么不会断裂？

跨海大桥使用的钢丝绳常年承受巨力，还被风吹雨淋，为什么不会断裂？他到底是怎么制造出来的？

首先我们来看一下钢丝绳的制作过程。一条完美的钢丝绳要经过钢丝成型和扭绳两部生产。钢丝的原料一般采用优质高碳钢，这些原料在进入生产线后，经过热处理、拉拔等生产工序后，为了提高钢丝性能，工人还会在钢丝表面涂上一层合金涂料，比如锌铝合金等。另外，在这个阶段，质检人员还会对钢丝的强度、韧性等各方面进行性能检测，检测合格的钢丝才可以进入钢丝绳的生产阶段。它的原理和拧麻绳相同，主要有拉丝、粘谷、集合绳三个工序，先将这些钢丝拉成统一的粗细，然后一一排列，通过分线盘、变形器等机器将钢丝拧成小古钢索，随后就进入了合绳阶段。

通常来说，一根钢丝绳由六股或以上的细钢索拧成，这些钢索经过变形器后会变成螺旋形，然后绞绳机会把这些钢索沿着绳心绞成一大股，通过压线瓦炸制后就形成了免致紧密的股绳。在合成的过程中，还会在绳索上涂一层防锈润滑油脂，以增加钢丝绳的使用寿命。钢丝绳生产出来后，还需要进行磷化处理，将钢丝绳浸泡在一定浓度的碳酸银溶液中，它的表面会形成一层防腐蚀的薄膜，经过这种处理的钢丝绳抗氧化能力、耐腐蚀性和强度都得到了提升。

在制作完成之后，钢丝绳还要经过力学性能、抗拉强度和抗疲劳性能，这是目前最常见的办法就是整绳破断拉力试验，用拉力机拉住绳索两端，在绳索断裂时确定他的破断拉力的大小，只有强度符合标准，才可以投入桥梁建设中。在桥梁设计时，每根钢丝绳的最大破断拉力及其能承受的最大重量都经过了精密的计算，因此，只要桥梁重量不超过钢丝绳己定的最大承重，它就不会断裂。

例如美国的金门大桥，1937年就建成了，至今已80多年了还在使用。当然，大桥上的这些钢丝绳的使用也是有讲究的，像钢丝绳竖着的这种叫悬索桥，斜着的叫斜拉桥，那两种桥又有什么差别呢？因为钢索方向不一样，桥梁受力结构有所不同。悬索桥以悬索主缆为主要承重构件，通过竖向钢索将桥面重量传到竹篮上，在由竹兰通过竹塔上的钢丝绳传到铆钉和主塔上，而斜拉桥已斜拉主缆为主要承重构件独揽，直接承受桥面荷载，再传到索塔上。

其次，两者的应用范围也不同。悬索桥的稳定更好，适合大风和地震区的需要，还可以建在比较湍急的水流上。南京长江第四大桥是中国首座三跨吊悬索大桥，在同大桥中居世界第三，被誉为中国的金门大桥儿。斜拉桥作为一种拉索体系，比悬索桥的跨越能力更好，跨径可达300到一千米，是大跨度桥梁的主要桥型。就像我国的苏通长江公路大桥，它也是世界跨径第一的斜拉桥。

钢丝绳的捻制原理与麻绳的捻制原理相同，即将钢丝绳单独捻成小股，然后将细钢丝绳捻成大股，再捻成粗钢丝绳。唯一不同的是，绞合钢丝绳的绞合机需要“大力创造奇迹”！

粗电缆中细电缆的数量根据电缆所需的强度和弹性确定。股数越多，强度越大，但不是越粗。如下图所示，64股钢丝绳正在被绞合。强度很高，但弹性差。一般来说，工业使用中有一个安全范围，不是说强度越高，性能越好，而且有钢材的重量和价格，所以最好根据实际情况选择合格的电缆。

当钢缆扭曲时，还有一个额外的润滑过程。一是减少钢缆之间的摩擦，使钢缆更容易绞成股。二是钢丝绳捻成股后注入润滑油，可延长其使用寿命下面的黑色是润滑油。骑自行车掉链子的人一定一眼就知道了。

这是我们节省成本的环节（不仅仅是为了这个目的）。从绞合机出来的钢丝绳股中充满了润滑油，润滑油可以通过一大块卡住的橡胶。使用橡胶的摩擦会带走钢缆上太多的油脂，帮助你的工厂（你有没有恍惚中的厂长的感觉！）省下省下的每一分钱。很难保证一根被这么多股钢丝绳缠绕的钢丝绳是完全笔直的，这就需要很多滚筒来拉直形状。正是因为这里的压力是固定的，所以钢索的应力更集中。当力集中到一个地方时，钢索就不容易散开。做更结实的电缆怎么样？例如，在桥上使用时比成年人的手臂要粗。那我们就需要用一个比刚才的绞杀器更大的闭合装置。下面的数字更强大，更神奇。六股钢丝绳合二为一，中间有一根钢丝绳作芯，增加强度，然后还有润滑油帮助。

钢丝绳使用过程中，首先发生磨损，然后逐渐出现断丝，最后出现断股钢丝绳报废，这是钢丝绳的失效过程。磨损和断丝情况是判断钢丝绳是否报废的主要依据。建议使用锰系磷化涂层钢丝绳，磷化涂层提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，从而大幅度提高使用寿命。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。建议使用锰系磷化涂层钢丝绳，使用寿命远远超越光面钢丝绳。光面钢丝绳:光面钢丝→捻股→合绳磷化涂层钢丝绳:光面钢丝→锰系或锌锰系磷化→捻股→合绳以上是磷化涂层钢丝绳与光面钢丝绳的生产流程，可以看出，磷化涂层钢丝绳比光面钢丝绳多出了锰系或锌锰系磷化涂层处理工序。磷化涂层钢丝绳专利技术是世界钢丝绳领域最先进技术，锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍，可以通过疲劳试验进行验证对比。目前，还没有一种同结构钢丝绳的疲劳寿命能够超越磷化涂层钢丝绳疲劳寿命，所以磷化涂层钢丝绳专利技术就是最先进技术，起码目前是世界钢丝绳领域的最先进技术。锰系磷化涂层可以提高汽车变速箱钢制齿轮表面耐磨性和耐蚀性，钢丝绳也是利用的这个原理延长使用寿命的。磷化涂层钢丝绳，使用寿命更长，单位使用成本更低，具有更高的性价比，是光面钢丝绳的升级换代产品，所有种类的光面钢丝绳正在被淘汰。仅供参考。

钢丝绳使用以后，在交变应力作用下，会首先发生微动磨损，造成钢丝绳直径减小，表面的磨损肉眼可以直接观察到，钢丝绳内部钢丝表面也会发生微动磨损，磨损损伤处也是产生疲劳微裂纹的部位，磨损诱发微裂纹的萌生，微裂纹扩展就会导致钢丝发生疲劳断裂。

防止钢丝绳磨损最有效方法就是锰系磷化涂层，这是一种表面处理技术，可以提高钢材表面的耐磨性和耐蚀性，齿轮蜗轮蜗杆等表面经过锰系磷化处理，可以正常工作十余年不损坏不磨损。锰系磷化涂层钢丝绳也是同样原理延长使用寿命的，锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-5倍，是世界钢丝绳制造领域目前最先进技术，因为它的疲劳寿命最长。仅供参考

你说的与构件夹角65度是两根钢丝绳之间的夹角吗，

WLL=F(0)xK(e)xK/K(m)/K(u)

你是用的这个公式吗。

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每一位用户都期待钢丝绳使用寿命越长越好，钢丝绳的失效是磨损、锈蚀和疲劳的综合作用的结果，所以，能够抑制磨损和锈蚀及延迟疲劳微裂纹的产生与扩展，就能大幅度延长使用寿命。

近几年出现的磷化涂层钢丝绳专利技术，就是通过锰系或锌锰系磷化涂层处理，达到提高钢丝表面的耐磨性和耐蚀性，从而大幅度提高使用寿命。

起重设备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，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，重腐蚀环境优选防腐蚀能力突出的热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，是光面钢丝绳的升级换代产品，仅供参考。