钢丝绳基础知识

钢丝绳基础知识概念：钢丝绳又称钢索，是由优质钢丝经过打轴、捻股、合绳等工序制成的绳状制品，它具有自重轻、强度高、挠性好、承受冲击力强、高速运行无噪声、使用安全方面等特点，广泛用于张拉固定、运输牵引、提升起重等方面。

术语钢丝由碳素钢或合金钢通过冷拉或冷扎而成的圆形(或异形)丝材，它是构成股的基本单元。

一般来说钢丝直径越粗耐磨蚀和耐磨损性能越强，钢丝直径越细，柔软性能越好。

钢丝按横截面形状可分为圆形及异形如Z形、V形、H形等；按表面状态可分为光面(无镀层)、镀(涂)层(镀锌层、镀铝层、镀铜层、塑料涂层及其它镀层)。

比较常见为镀锌层、其根据镀层方式可分为先拉后镀及先镀后拉。

钢丝绳用钢丝表面常见分为光面和镀锌两种，在腐蚀性较弱的环境中，并且允许对钢丝绳进行充分润滑的场合，一般使用光面钢丝绳。

在腐蚀性环境和不容易对钢丝绳表面涂油脂的场合，应采用镀锌钢丝绳。

镀锌层与钢丝表面附着牢固，并提供阴极保护。

耐腐蚀寿命长。

在海洋和其它阴雨潮湿的环境中一般都使用镀锌钢丝绳。

钢丝绳由一定数量、一层或多层螺旋状而形成的结构钢丝绳的包覆有塑料、橡胶两种。

钢丝绳直径指表示钢丝绳尺寸特性的规定值。

钢丝绳最小破断拉力可通过钢丝公称抗拉强度及钢丝绳结构等用公式计算出来。

镀层钢丝绳镀层重量指表面钢丝表面积的镀层重量，用8/m2表示。

相应标准中有规定。

钢丝绳的检验：外观尺寸检查：对钢丝绳直径(含圆度)表面、结构、捻法及捻制质量等项的检查。

钢丝绳拆股试验：钢丝绳股部分或全部拆散或单丝进行试验来计算钢丝绳内钢丝破断拉力总和和考核钢丝绳内钢丝的性能。

钢丝绳破断拉伸试验：测定钢丝绳在单向静拉力作用下，承受破断拉力能力的试验。

松驰试验：钢丝绳在初始拉力作用下，经过一定时间后，测定其应力损失的试验。

压扁试验：测定钢丝绳在沿向压力作用下变形程度的试验。

疲劳试验：测定钢丝绳规定的交变压力作用下，承受反复弯曲能力的试验。

钢丝绳的伸长：钢丝绳或股绳在弹性范围内的伸长分为结构伸长（或永久伸长）和弹性伸长。

钢丝绳基础知识第一节：钢丝绳概念及分类钢丝绳概念：用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索或由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。

一根钢丝绳按照“钢丝绳－绳股－钢丝－绳芯”分解来看，如下图。

钢丝绳的绳芯一般分为有机芯、棉、麻芯、石棉芯和钢丝芯等几种。

通常，起重机上使用的钢丝绳一般是以麻芯居多，它具有较高的挠性和弹性，并能贮存一定的润滑油，当钢丝绳被拉伸时，油挤到钢丝之间起润滑作用，钢丝芯适用于高温或多层缠绕的场合；石棉芯适用于高温场合；有机芯适用于非高温场合。

钢丝绳芯及代号a 纤维芯（天然或合成）：FCb 天然纤维芯：NFc 合成纤维芯：SFd 金属丝绳芯：IWR(或IWRC)e 金属丝股芯：IWS如6×37+FC形式的，6指的是绳股的股数（6股），37指的是每股的钢丝的丝数数（37丝），FC指的是绳芯的形式是麻芯。

钢丝绳从断面上看是这样的（如下图）。

钢丝绳直径是指其截面的外接圆直径。

钢丝绳直径的测量：1）钢丝绳直径应用带有宽钳口的游标卡尺测量，其钳口宽度要足以跨越两个相邻的股。

2）测量应在无张力的情况下，距钢丝绳端头不小于15m的直线部位上进行，在相距1 m以上的两截面的不同方向上，各测量一个直径，四个测量结果的算术平均值作为钢丝绳的实测直径。

（一）钢丝绳接触状态分类按照股中相邻层钢丝的接触状态，钢丝绳可分为：点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳三种基本结构形式。

按照构成股断面的形式，钢丝绳可分为圆股钢丝绳和异形股钢丝绳（其中异形股钢丝绳主要包括三角股钢丝绳、椭圆股钢丝绳和扇形股钢丝绳）。

按照钢丝（钢丝绳）表面状态，钢丝绳可分为光面钢丝绳、镀锌（锌铝合金）钢丝绳和涂（包）塑钢丝绳。

点接触：股内相邻层钢丝之间呈点状接触形式，除中心钢丝外，各层钢丝直径相等，股通过分层捻制形成。

线接触：股内相邻层钢丝之间呈线状接触形式，股由不同直径的钢丝一次捻制而成。

面接触：股内相邻层钢丝之间呈面状接触形式。

01定义02分类钢丝绳是由多层钢丝捻制而成的一种挠性绳索，具有强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断等特点，在起重机、卷扬机、电梯等机械设备中广泛应用。

根据钢丝绳的捻制方法、结构和用途的不同，可分为普通型、复合型、密封型等多种类型。

定义与分类结构钢丝绳由钢丝和绳芯组成，钢丝是钢丝绳的基本构成单元，绳芯则用于增加钢丝绳的弹性和韧性。

钢丝绳的结构可分为单捻、双捻和三捻等。

耐磨性好钢丝绳的表面经过特殊处理，具有良好的耐磨性。

特点钢丝绳具有以下特点抗腐蚀性强钢丝绳采用优质钢丝制造，经过特殊工艺处理，具有良好的抗腐蚀性。

承载能力强钢丝绳的强度高，能够承受较大的拉力。

使用寿命长钢丝绳的使用寿命长，能够满足长期使用需求。

结构与特点01制造工艺钢丝绳的制造工艺主要包括原料准备、冷拔、热处理、酸洗、磷化、捻制、检验等工序。

02原料准备选用优质碳素钢或合金钢作为原料，进行切割、清洗等预处理。

03冷拔将原料钢丝进行冷拔处理，提高其强度和韧性。

03对冷拔后的钢丝进行热处理，消除内应力，提高综合性能。

热处理用酸溶液对钢丝进行清洗，去除表面的氧化皮和锈蚀物。

酸洗在钢丝表面形成一层磷化膜，提高钢丝的防锈性能。

磷化0102将处理后的钢丝按照规定的捻距和捻向进行捻制，形成钢丝绳。

对制成的钢丝绳进行外观、尺寸、性能等方面的检验，确保产品质量符合要求。

捻制检验破断拉力与强度破断拉力指钢丝绳在拉伸过程中，当拉力达到一定程度时，钢丝绳会突然断裂的最大拉力。

它是衡量钢丝绳承载能力的重要指标。

强度钢丝绳的强度是指其抵抗拉伸破坏的能力，通常以单位截面积的破断拉力来表示。

钢丝绳的强度越高，其承载能力和使用寿命就越长。

弹性模量与刚度弹性模量钢丝绳在拉伸过程中，单位应力引起的应变。

弹性模量越大，钢丝绳在受力时变形越小，刚度越高。

刚度钢丝绳抵抗变形的能力，即在外力作用下保持原有形状的能力。

刚度高的钢丝绳在承受载荷时不易发生弯曲和扭曲。

耐磨性与耐腐蚀性耐磨性钢丝绳在使用过程中会受到摩擦和磨损，耐磨性好的钢丝绳能够减少磨损量，延长使用寿命。

第一章钢丝绳基础知识1、本章介绍钢丝绳的结构知识2、介绍钢丝绳的标记3、介绍钢丝绳的品种4、介绍钢丝绳的基本特性一、钢丝绳发展概况1.1 钢丝绳生产发展概况*17世纪中叶，欧洲就出现了用铁丝制造简单钢丝绳的作坊。

*1834年欧洲人奥鲁勃特制造第一根钢丝绳，但还不是现代意义的钢丝绳，它由铁丝捻制而成，而且结构简单，承载能力低。

*1854年英国人詹姆斯.豪斯福尔发明了以铅作为淬火介质的“Patating”焙炖热处理工艺，使得高碳钢丝的生产成为可能、性能有了保障，大大促进了钢丝绳业的生产发展。

*矿山、石油、冶金、渔业、建筑、交通、远洋航运、机械、化工、林业、航空等行业对钢丝绳的需求量增加，对钢丝绳的品种、结构、规格需求越来越多样化，对钢丝绳的使用性能需求越来越严格，极大地促进了钢丝绳品种、结构、规格的扩大，制造工艺的进步和产品质量的提高；处理工艺、拉拔工艺、捻制工艺的不断进步。

*20世纪后半叶，西方国家经济高速发展，科技突飞猛进，冶金、机电工业的发展为钢丝绳的发展提供料有利条件：钢的冶炼、轧制技术不断提高，拉丝制绳设备性能不断改善，高速拉丝机、捻股机及大型合绳机先后问世，极大地改善了钢丝绳的生产条件；*目前大多数钢丝绳制造公司普遍采用大盘中周转、实现了连续化、高速化、自动化操作，大大提高了生产效率和制造钢丝绳的质量；捻股机逐步向高速化、自动化方向发展，筐篮式捻制设备向大型化发展，大型串联机和大工字轮成绳机先后投入使用。

1.2 国内钢丝绳生产发展概况*我国钢丝绳业始于20世纪30年代，但真正的起步是新中国成立后的50年代。

*50年代除对鞍山、天津的钢丝绳小厂进行了扩建外，还在上海、湖南、山东、湖北等地新建了12个钢丝绳厂，形成了以鞍钢钢绳厂、宁夏恒力、天津一绳、湘钢钢绳厂等为龙头的生产企业；*70年代，我国钢丝绳行业加强了对线接触钢丝绳、不松散钢丝绳、不旋转钢丝绳、异型股钢丝绳、密封钢丝绳、扁钢丝绳及其他专用钢丝绳品种、结构和性能的研究开发；*90年代后，我国钢丝绳制造行业主要有如下几个特点：一是钢丝绳产品质量基本趋于稳定，这主要得益于线材质量的提高、生产工艺装备的改进、辅助装备和辅助材料质量改善、一些工艺技术难关的攻克；二是民营性质的企业高速增长但是大多数已生产中低档品种为主；三是大部分品种结构基本能够满足国内用户需求，需要进口的品种和数量逐年减少；四是产量已跃居世界前列，2004年约100万吨，成为钢丝绳生产大国，生产企业大大小小约200家；部分中低档的点接触钢丝绳出口国际市场；五是重点骨干企业钢丝绳新品种、新结构以及性能改进紧跟发达国家的步伐，近几年钢丝绳新品种、新结构不断涌现，产品质量和使用性能也不断提高。

钢丝绳基础知识概念：钢丝绳又称钢索，是由优质钢丝经过打轴、捻股、合绳等工序制成的绳状制品，它具有自重轻、强度高、挠性好、承受冲击力强、高速运行无噪声、使用安全方面等特点，广泛用于张拉固定、运输牵引、提升起重等方面。

术语钢丝由碳素钢或合金钢通过冷拉或冷扎而成的圆形(或异形)丝材，它是构成股的基本单元。

一般来说钢丝直径越粗耐磨蚀和耐磨损性能越强，钢丝直径越细，柔软性能越好。

钢丝按横截面形状可分为圆形及异形如Z形、V形、H形等；按表面状态可分为光面(无镀层)、镀(涂)层(镀锌层、镀铝层、镀铜层、塑料涂层及其它镀层)。

比较常见为镀锌层、其根据镀层方式可分为先拉后镀及先镀后拉。

钢丝绳用钢丝表面常见分为光面和镀锌两种，在腐蚀性较弱的环境中，并且允许对钢丝绳进行充分润滑的场合，一般使用光面钢丝绳。

在腐蚀性环境和不容易对钢丝绳表面涂油脂的场合，应采用镀锌钢丝绳。

镀锌层与钢丝表面附着牢固，并提供阴极保护。

耐腐蚀寿命长。

在海洋和其它阴雨潮湿的环境中一般都使用镀锌钢丝绳。

钢丝绳由一定数量、一层或多层螺旋状而形成的结构钢丝绳的包覆有塑料、橡胶两种。

钢丝绳直径指表示钢丝绳尺寸特性的规定值。

钢丝绳最小破断拉力可通过钢丝公称抗拉强度及钢丝绳结构等用公式计算出来。

镀层钢丝绳镀层重量指表面钢丝表面积的镀层重量，用8/m2表示。

相应标准中有规定。

钢丝绳的检验：外观尺寸检查：对钢丝绳直径(含圆度)表面、结构、捻法及捻制质量等项的检查。

钢丝绳拆股试验：钢丝绳股部分或全部拆散或单丝进行试验来计算钢丝绳内钢丝破断拉力总和和考核钢丝绳内钢丝的性能。

钢丝绳破断拉伸试验：测定钢丝绳在单向静拉力作用下，承受破断拉力能力的试验。

松驰试验：钢丝绳在初始拉力作用下，经过一定时间后，测定其应力损失的试验。

压扁试验：测定钢丝绳在沿向压力作用下变形程度的试验。

疲劳试验：测定钢丝绳规定的交变压力作用下，承受反复弯曲能力的试验。

钢丝绳的伸长：钢丝绳或股绳在弹性范围内的伸长分为结构伸长（或永久伸长）和弹性伸长。

钢丝绳的基础知识目录一、钢丝绳概述 (3)1.1 钢丝绳定义 (3)1.2 钢丝绳种类 (4)1.3 钢丝绳的应用领域 (5)二、钢丝绳的结构与材料 (7)2.1 钢丝绳的结构 (8)2.1.1 单层钢丝绳 (9)2.1.2 多层钢丝绳 (10)2.2 钢丝绳的材料 (11)三、钢丝绳的制造过程 (12)3.1 钢丝的冶炼与加工 (12)3.2 钢丝绳的捻制工艺 (14)3.3 钢丝绳的绳芯和绳股制作 (15)3.4 钢丝绳的固定与润滑处理 (16)四、钢丝绳的性能与测试 (18)4.1 钢丝绳的力学性能 (19)4.2 钢丝绳的疲劳性能 (21)4.3 钢丝绳的耐久性 (21)4.4 钢丝绳的测试方法 (23)4.4.1 抽样检验 (23)4.4.2 力学性能测试 (25)4.4.3 耐久性与环境适应性测试 (26)五、钢丝绳的使用、维护与安全标准 (28)5.1 钢丝绳的使用要点 (29)5.2 钢丝绳的维护保养 (30)5.3 钢丝绳的安全使用规范 (31)5.4 钢丝绳的安全标准与法规 (32)六、钢丝绳的选用与安装 (34)6.1 钢丝绳的选用原则 (36)6.2 钢丝绳的安装方法 (37)6.3 钢丝绳的安装注意事项 (38)七、钢丝绳的故障诊断与维修 (39)7.1 钢丝绳的常见故障类型 (40)7.2 钢丝绳故障的诊断方法 (42)7.3 钢丝绳的维修技巧 (43)八、钢丝绳的未来发展趋势 (43)8.1 新型钢丝绳材料的研发与应用 (45)8.2 钢丝绳制造技术的创新 (46)8.3 钢丝绳在工业4.0时代的应用前景 (47)一、钢丝绳概述钢丝绳是一种重要的机械构件，广泛应用于吊装、牵引、拉紧、承载及安全防护等领域。

它由多根钢丝经过一定工艺编织而成，具有较高的强度和优良的耐磨性能。

钢丝绳因其独特的优势，如承载能力强、使用灵活、维护成本低等，成为现代工业中不可或缺的重要工具。

钢丝绳的分类多种多样，根据用途、结构、材质和表面处理等特征可分为不同类型。

钢丝绳基本知识钢 丝 绳 基 础 知 识1、概念1.1钢丝绳：是由多根钢丝按照一定的规则捻制而成的绳索。

由制绳钢丝、绳芯和绳用油脂组成。

见附表11.2 钢丝：由原料（盘条）经冷拉（或轧制）形成具有一定尺寸（圆形或异形）的线材。

按表面状态分光面及镀锌；按形状分圆形和异形（Z 形、T 型）。

外层钢绳芯1.3 股：是由钢丝按照一定的规则捻制而成的螺旋状结构，是构成钢丝绳基本单元。

1.4绳芯：构成钢丝绳中心部分，分金属芯（钢丝绳绳芯IWR、股绳芯IWS）和纤维芯FC（合成纤维SF、天然纤维NF）及固态聚合物芯（SPC）；作用主要是起支撑和减少股间压力，另外纤维绳芯还起润滑、防腐和储油的作用。

1.5油脂：对钢丝绳起防腐保护作用，有麻芯脂、表面脂及适合其它工况的特殊表面脂。

比如有摩擦提升主绳、皮带运输绳专用油脂；有港口集装箱起重机专用高性能油脂、索道用钢丝绳专用高滴点油脂、有摩擦提升尾绳、海洋用钢丝绳专用耐腐蚀油脂等。

对于不同的使用工况，钢丝绳的涂油方式应该有不同的选择。

以涂油薄厚划分可以分为重涂油、轻微涂油和不涂油；以涂油阶段的不同可以分为丝涂油、股涂油和绳涂油。

1.6捻距：钢丝围绕股芯或股围绕绳芯旋转一周（360°）相应两点间的距离称为股或绳的捻距。

1.7 钢丝绳的基本结构1.7.1 单股绳：单股钢丝绳由一层或多层圆形或异形钢丝（密封钢丝绳）围绕一根主芯或主钢丝螺旋地捻制而成。

当钢丝绳需要具有抗旋转性能时，钢丝的各层以相反方向捻制。

1.7.2 钢丝绳：用几股围绕一个钢绳芯（或纤维绳芯）螺旋地捻制而成。

捻制钢丝绳的股绳是多种多样的，可以是圆形的、三角形或椭圆形的，股的结构取决于所要求的抗疲劳（或磨损性）。

1.7.3钢缆绳（三捻钢丝绳）：是由几根钢丝绳围绕绳芯螺旋地捻制而成。

2、钢丝绳的常见分类2.1 按捻法分有四种：右交互捻（ZS）、左交互捻（SZ）、右同向捻（ZZ）、左同向捻（SS）右交互捻（ZS）左交互捻（SZ）右同向捻（ZZ）左同向捻（SS）2.2 按断面形状分：圆股钢丝绳、三角股钢丝绳、椭圆股钢丝绳、扁股钢丝绳和其它异型股钢丝绳。

钢丝绳（基础知识）钢丝绳⽤多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，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。

⽬录钢丝绳的构造按拧绕的层次分类按接触状态分类截⾯说明⼀、钢丝绳的构造1、钢丝钢丝绳起到承受载荷的作⽤，其性能主要由钢丝决定。

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，具有很⾼的强度和韧性，并根据使⽤环境条件不同对钢丝进⾏表⾯处理2、绳芯它是⽤来增加钢丝绳弹性和韧性、润滑钢丝、减轻摩擦，提⾼使⽤寿命的。

常⽤绳芯有机纤维（如⿇、棉）、合成纤维、⽯棉芯（⾼温条件）或软⾦属等材料。

（常⽤⿇芯，⾼温作业宜⽤⽯棉芯或软钢丝拧成的⾦属芯）作⽤为：⽀持绳股，保持钢丝绳的断⾯形状，减少钢丝的挤压和变形，还可降低绳股间钢丝的接触应⼒；缓和钢丝绳的弯曲应⼒，使钢丝绳富有弹性；储存润滑油，预防钢丝绳内部钢丝锈蚀，减少钢丝间的摩擦。

分类：⿇绳芯（黄⿇芯）为FC，天然纤维芯（纤维芯中的剑⿇绳芯）为NF，合成纤维芯为SF，⾦属丝绳芯(独⽴的钢丝绳芯)为IWR，钢丝股芯为IWS2、钢丝绳常⽤分类为六种圆股钢丝绳、异型股钢丝绳（有三⾓股、椭圆股和扇形股）、多层绳股钢丝绳、扁钢丝绳、密封钢丝绳、棒状钢丝绳（单绕绳）。

3、按绳股层次分为单层股钢丝绳和多层股钢丝绳单层股钢丝绳：有⼀层股围绕⼀个绳芯螺旋捻制⽽成的多股钢丝绳；多层股钢丝绳：多个股围绕⼀个绳芯（单层股钢丝绳）或⼀个中⼼（阻旋转或平⾏捻密实钢丝绳）螺旋捻制成⼀层或多层的钢丝绳。

3、按拧绕的层次分类钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳单绕绳:由若⼲细钢丝围绕⼀根⾦属芯拧制⽽成，挠性差，反复弯曲时易磨损折断，主要⽤作不运动的拉紧索。

（⼀次捻：由钢丝直接捻成绳，没有绳股）双绕绳:由钢丝拧成股后再由股围绕绳芯拧成绳。

常⽤的绳芯为⿇芯，⾼温作业宜⽤⽯棉芯或软钢丝拧成的⾦属芯。