施工现场钢丝绳的使用规范

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)

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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。

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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：

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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。

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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)。

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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。

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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。

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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。

钢丝绳牵引索和承载索，没有明确的定义，一般情况下，钢丝绳水平或倾斜使用的称为牵引索，牵引索仅承担重物的部分重量，重物部分重量由地面承担。钢丝绳垂直使用的称为承载索，重物的全部重量由钢丝绳承担。

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。

锰系磷化属于耐磨耐蚀磷化，汽车变速箱钢制齿轮就是经过锰系磷化处理的，可以保证汽车齿轮十余年不损坏。中国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国产光面钢丝绳的3-4倍左右，是进口光面钢丝绳的2-3倍，（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，是世界钢丝绳领域目前最先进技术。锰系磷化就是耐磨磷化，可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题，光面钢丝绳正在被淘汰。仅供参考。

钢丝绳单股的平方乘70KG再乘多股,如16股.

单股是1mm直径.就是半径平方乘3.14. 140-200为抗拉强度

0.5X0.5X3.14X(140-200)X16=1785KG.

一.七吨多一点

注意140是个变数.要看你的钢材的材料.

你上面16mm应该是19股(1+6+12).它的拉力是21350Kg(公斤)

钢丝

钢丝绳使用过程中需要承受交变 载荷的作用，其使用性能 钢丝绳主要由钢丝力学性能、钢丝表面状态和钢丝绳结构决定。钢丝材质包括 碳素钢或合金钢，通过冷拉或冷轧而成，钢丝横断面有圆形或异形（T型S型Z型），异形横断面钢丝主要用于密封钢丝绳的生产，具有较高的抗拉强度和韧性，并对钢丝进行适宜的表面处理以满足不同使用环境条件的需求。

一、钢丝的特点：

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

二、使用钢丝的注意事项：

1、使用前应进行检查，检查范围：拉查钢丝绳的磨损、锈蚀、拉伸、弯曲、变形、疲劳、断丝、绳芯露出的程度，确定其安全起重量（包括报废）

2、钢丝绳的使用期限与使用方法有很大的关系，因此应做到按规定使用，禁止拖拉、抛掷，使用中不准超负荷，不准使钢丝绳发生锐角折曲，不准急剧改变升降速度，避免冲击载荷

3、钢丝绳有 铁锈和灰垢时，用 钢丝刷刷去并涂油，钢丝绳每使用4个月涂油一次，涂油时最好用热油（50℃左右）浸透绳芯，再擦去多余的油脂

4、钢丝绳盘好后应放在清洁干燥的地方，不得重叠堆置，防止扭伤

5、钢丝绳端部用钢丝扎紧或用熔点低的合金焊牢，也可用铁箍箍紧，以免绳头松散

6、使用中，钢丝绳表面如有油滴挤出，表示钢丝绳已承受相当大的力量，这时应停止增加负荷，并进行检查，必要时更换新钢丝绳

7、牵引钢丝绳的承载能力应为总牵引力的5—8倍

1 主题内容与适用范围本标准规定了插编的钢丝绳吊索索扣的术语、技术要求、检验方法和检验规则。奉标准适用于手工和机械插编的钢丝绳吊索的索扣(以下简称索扣)。 2 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文，在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。GB／T 8918 钢丝绳 3 术语3．1 插编的索扣 spliced eye termination将绳股末端反向插入钢丝绳主体内，在钢丝绳端部构成一个环孔或环眼(见图1)。 图1 插编的索扣 3．2 穿插 tuck把需要插编的绳股分别穿过钢丝绳中规定数目的绳股。 4 技术要求4．1 钢丝绳4．1．1 钢丝绳的类型所使用的钢丝绳类型应为GB 8918规定的交互捻纤维芯或金属芯的钢丝绳，但GB 8918规定的单股钢丝绳、异形股钢丝绳和多层股钢丝绳除外。4．1．2 钢丝绳的钢丝公称抗拉强度级应为1 570～1 770MPa。4．2 索扣的设计要求4．2．1 索扣的实际破断强度应至少为相应钢丝绳的最小破断拉力的70％。注：如果钢丝绳为金属芯的，则金属芯应至少穿插三次，可以把它看作是钢丝绳的承载部分。4．2．2 索扣经20，000次疲劳试验后，其破断拉力应符合第4．2．1条的规定。4．2．3 在单根吊索中，每一端索扣的插编部分的最小距离不得小于钢丝绳公称直径的10倍。4．3 插编操作4．3．1 穿插次数4．3．1．1 手工插编插编操作对每一股至少应穿插五次，并且至少五次中的三次用整股穿插。注：为了得到平滑过渡的插接头，可以用切去部分钢丝的绳股作最后一次或二次穿插。4．3．1．2 机械插编插编操作由三股穿插四次，另外三股穿插五次而成(共穿插27次)。4．3．1．3 根据钢丝绳的尺寸、结构以及插编的方法，每股穿插次数可以多于上述规定。4．3．2 插编方法推荐附录A和附录B中规定的插编方法。4．3．3 插编操作应由经严格培训，并且考试合格的穿扣工进行。4．4 索扣的外观4．4．1 插编部分的绳芯不得外露，各股要紧密，不能有松动的现象。4．4．2 插编后的绳股切头要平整，不得有明显的扭曲。4．4．3 根据需方的要求，插编的绳股钢丝端部应采用合适的被覆物包扎，但应在合同中注明。 5 抽样5．1 索扣检验分为出厂检验和型式检验两种。5．2 出厂检验5．2．1 检查和验收索扣的检查和验收应由供方技术监督部门进行。5．2．2 组批规则索扣应按批验收，每批应由用同一钢丝绳规格、同一强度级、同一种插编方法制作的索扣组成。5．2．3 取样数量5．2．3．1 每个索扣都要进行外观、插编长度和插编顺序的检查。5．2．3．2 按表1规定的取样数量进行索扣破断拉伸试验，试样应能满足索扣破断拉伸试验的需要。5．3 型式试验5．3．1 凡有下列情况之一时，应进行型式试验：a)新产品试制鉴定时；b)正式投产后，如索扣外形、钢丝绳结构、插编方法等有重大改变时；c)产品长期停产后，恢复生产时；d)国家质量监督部门提出要求时。 表1 取样数量批量试样数量，个≤1002＞100～2004＞2006 5．3．2 取样数量5．3．2．1 从同一钢丝绳规格、同一强度级、同一种插编方法制作的索扣中，任选4个索扣进行试验。5．3．2．2 每个索扣都要进行外观、插编长度和插编顺序的检查。5．3．2．3 对索扣先进行疲劳试验，然后进行破断拉伸试验，试样的长度应能满足索扣疲劳试验和破断拉伸试验的要求。5．4 复验与判定规则5．4．1 假如所有试验都符合规定要求，则该批索扣合格。5．4．2 如果任何一项不合格，应加倍抽样进行检验，如再不合格，则判定该批索扣不合格。 6 检验方法6．1 索扣外观和插编顺序用肉眼检查。6．2 插编长度应用分度值为1mm的量具进行测量。6．3 破断拉伸试验吊索的二个索扣插编部分末端之间的钢丝绳长度不得小于钢丝绳公称直径的30倍。每一个试验的索扣不得装有套环。采用合适直径的圆销钉穿过索扣眼的方法施加拉力。先迅速加载到不超过GB 8918规定的钢丝绳最小破断拉力的60％；然后，以不大于10MPa／s的速率平稳施加应力，直至达到实际破断拉力。6．4 疲劳试验吊索的二个索扣插编部分末端之间的钢丝绳长度应与破断拉伸试验的一样(见5．3)。二个索扣都应装有套环。试验应在拉伸疲劳试验机上进行，该疲劳试验机应能够显示出吊索固定端与移动端之间所产生的大量相同的应力特性曲线。吊索应能承受沿钢丝绳轴向的交变拉力，该交变拉力应为GB 8918规定的钢丝绳最小破断拉力的15～30％。试验时，试验机的频率不应超过15kHz。 附 录 A(提示的附录)手工插编方法 A1 一般规则本附录规定了用交互捻纤维绳芯或金属绳芯的六股钢丝绳手工插编制作装有套环的吊索索扣的方法，也适用于没有套环的索扣。 A2 方法A2．1 经五次穿插制成插接头，五次穿插可由三次整根股穿插和二次减少的股穿插组成。所有插接头都应与钢丝绳的捻向相反；除第一组穿插外，其他组穿插所有股绳的尾端都应与钢丝绳的捻向相反。A2．2 穿插应采取一股上、一股下的方式进行。A2．3 如果钢丝绳有纤维主芯，绳芯应随第一组穿插的第一个尾端完全穿过去，然后将外露的绳芯剪掉。如果绳股有纤维芯，则股芯应留在原来的股绳内。A2．4 如果钢丝绳有独立的金属丝绳芯，应将该芯分成三部分，即：——两个股；——两个股；——两个股加其芯。应用三根交错的尾端插编这三部分，并仅从三个完整的插接处穿过去。A2．5 如果钢丝绳具有独立的金属丝股芯，此芯应在第一组穿插时向里折，再向上完全插进五次完整穿插的插编头中心。A2．6 所有的穿插应牢牢拉紧到与被插钢丝绳的中心线相一致为止。为了使插编的部位平滑和圆整，应使用适当的工具进行整形，使它们进入合适的位置。 A3 准备A3．1 应在虎钳上夹紧套环，并让钢丝绳穿过套环，以便使得钢丝绳的主体部分在右边和自由端在左边。A3．2 应在环顶和套环两侧部位将钢丝绳捆扎在套环上，或者用套环卡夹固定它们。A3．3 解开钢丝绳的各股。未预变形的钢丝绳的股端应牢固地绑扎。A3．4 钢丝绳和套环的布置应如图A1所示。 图A1 钢丝绳和套环的布置 A4 插编初期插编初期的方法见图A2所示的图解说明和表A1中的详细解释。 图A2 手工插编初期的方法

表A1 第一、第二和第三组穿插程序(交互捻钢丝绳) A5 第四和第五组穿插A5．1 在第三组穿插后，可从每根绳股切除部分钢丝来减小尾端。应把剩余的钢丝沿股的中心反向捻入减少了钢丝的股绳的结构里。A5．2 应使用减少的尾端按A2．2或A2．3规定的方法进行第四、第五组穿插。为了使插编的部位平滑和圆整，应使用适当的工具进行整形，使它们进入合适的位置。

附 录 B(提示的附录)机械插编方法 B1 一般规则本附录规定了用交互捻纤维绳芯或金属绳芯的六股钢丝绳机械穿插制作装有套环的吊索索扣的方法，也适用于没有套环的索扣。 B2 方法B2．1 插接头是由三股四次和另外三股五次整股穿插而制成的(共27次)。B2．2 插编初期的方法见图B1所示的图解说明和表B1中的详细说明。B2．3 插编完第四组绳股后，采取插一股，剪掉相邻一股的方法穿插，最后把余股全部剪掉。B2．4 按照附录A中第A2．3～A2．5条规定的方法处理绳芯。B2．5 为了使插编的索扣严紧美观，应用整形机整形，使它们进入合适的位置。 图B1 机械插编初期的方法

表B1 机械插编程序(交互捻钢丝绳)

钢丝绳承载能力的计算有两种方法，可根据具体情况选择其中一种。

　 （1）公式法（ISO推荐）：

式中：d--钢丝绳最小直径，mm；

　 　S--钢丝绳最大工作静拉力；

　 　c--选择系数，mm/ ；

　 　n--安全系数，根据工作机构的工作级别确定；

　 　k--钢丝绳捻制折减系数；

　 　ω--钢丝绳充满系数；

　 　 --钢丝的公称抗拉强度，N/mm2。

　 （2）安全系数法 F0≥Sn∑

           F0=k∑S丝

式中：FO--所选钢丝绳的破断拉力，N；

　 　S--钢丝绳最大工作静拉力；

　 　n--安全系数，根据工作机构的工作级别确定；

　 　k--钢丝绳捻制折减系数；

　 　∑S丝--钢丝破断拉力总和，根据钢丝绳的机构查钢丝绳性能手册。