钢丝绳技术参数汇总 如何正确选择合适的钢丝绳

选购钢丝绳是为了使用，依据钢丝绳国家标准在满足使用要求的情况下选购即可，在钢丝绳破断拉力符合要求，在此基础上选定钢丝绳的结构与强度级，GB8918-2006重要用途钢丝绳，GB8903-2005电梯用钢丝绳，GB/T20067-2006粗直径钢丝绳。

钢丝绳参照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/T5972-2016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。

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，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，随着对耐磨磷化液配方的研究，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，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，仅供参考。

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。

1、钢丝绳分纤维绳芯和钢芯钢丝绳，纤维绳芯的钢丝绳较柔软些；如：6x36ws+fc-20mm比6x37+iwr-20mm的钢丝绳柔软。

2、钢丝绳分点接触和新接触钢丝绳，先接触的钢丝绳较柔软些；如：6x36ws+fc-20mm比6x37+fc-20mm的钢丝绳柔软。

3、钢丝绳中钢丝总数多的即钢丝的直径喜的较柔软些；6x36ws+fc-20mm比6x7+fc-20mm的钢丝绳柔软。

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。

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。

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。仅供参考

区分钢丝绳质量高低好坏，首先看看钢丝是否有锰系耐磨保护涂层，钢丝表面有15-40克/平米锰系磷化膜，就相当于天天给钢丝绳涂油润滑，锰系磷化耐磨涂层钢丝绳因此疲劳寿命大幅度提高。光面钢丝绳无耐磨保护涂层，所以容易磨损与生锈造成光面钢丝绳使用寿命短。

辨别钢丝绳质量好坏的最权威方法就是疲劳试验，按照国家标准测定钢丝绳疲劳寿命至出现第一根断股，疲劳寿命越长则使用寿命越长，产品的质量就越高。目前，锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的三至五倍，是当今世界最先进钢丝绳制造技术。

F……钢丝绳的破断力，单位，kgD……钢丝绳的直径，单位：mm；K……安全系数 一般情况选4---6 就可以了！

你提的问题：提升4000KG的物体，选安全系数4，代入公式，得：

4000=50*D^2 /4得：D=18 mm

即选钢丝绳的直径大于18mm的就可以了。

一、选择的方法：

根据运用与起重，五金，机械工业，电力行业，船用，矿山，铁路工程，建筑等不同企业，用不同的电机，起重机械，通讯设备，吊装牵引，冶金矿山设备，电力设备以及钢丝绳直径的选择钢丝绳卡子的规格。

二、使用钢丝绳卡子的操作流程：

1.钢丝绳盘装卸时，请务必通过其中起重设备或滑板轻轻装卸，以免造成绳盘损坏和乱卷现象；地面搬运时，钢丝绳盘不允许在凹凸不平的地面上滚动，使钢丝绳表面压伤；严禁以钢丝绳表面作为杠杆的支点移动轴上的钢丝绳；没有外包装的钢丝绳搬运时，钢丝绳表面不能粘有影响使用的石块、粘土等；要按正确的方向缠绕或放绳。

2.钢丝绳应存放在干燥通风、防雨防潮的仓库内，防止阳光直射或热气燥烤，库房内钢丝绳不能多层堆放。若钢丝绳长期大量存放时，应经常进行检查，防止生锈。发生生锈后应及时处理，并重新涂润滑油，如腐蚀严重，该段钢丝绳应作报废处理。若钢丝绳放在室外时，应放在干燥的地面上，用木版垫起，并用遮雨布盖好。

3.使用新的钢丝绳应先低速跑合；如果可能，使用前对钢丝绳预拉伸。可提高寿命；应防止过负荷、超速运转并防止冲击和振动。

4.钢丝绳的检查：在使用钢丝绳时,应按有关规定进行定期检查，并将检查结果做好记录。检查内容应包括以下各项：钢丝绳磨损程度、断丝情况、腐蚀程度、润滑情况、变形情况、绳连接部分或末端紧固部分以及其它异常现象等。钢丝绳在卷筒、滑轮及过线轮等构件上面滑动，经过磨擦构件很容易磨出槽来使钢丝绳的磨损加快，有时滑轮的磨损还会使钢丝绳变形，增加弯曲疲劳。因此，这些构件都必须认真检查，若有不合适的，必须立即更换和修正。

5.应定期报废，更换钢丝绳。

三、钢丝绳卡子的图示：