钢丝绳的基本知识

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。

矿用钢丝绳基本知识钢丝绳是煤矿绞车应用最广泛的挠性构件,也是小绞车安全生产三大重要构件(滚筒、制动器、钢丝绳)之一。

钢丝绳具有重量轻、挠性好、使用灵活、韧性好、能承受冲击载荷、高速运行中没有噪音、破断前有断丝预兆等优点。

但钢丝绳频繁用于各种作业场所,因此易磨损、易腐蚀等。

如果钢丝绳的选择、维护、保养和使用不当,容易发生钢丝绳断裂,造成伤亡事故或重大险情。

因此正确掌握使用钢丝绳的方法是十分重要的。

一、钢丝绳的种类钢丝绳是把很多根直径为0.3～3mm的高强度碳素钢钢丝先拧成股,再把若干股围绕着绳芯拧成绳的。

钢丝绳种类很多,按绕捻方法不同可分为左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻四种,矿井作业中常用右交互捻钢丝绳。

按钢丝绳芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属绳芯三种,矿井作业中常采用麻芯钢丝绳,麻芯中浸有润滑油,起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐蚀的作用。

按钢丝绳绳股及丝数不同可分为6×7、6×19和6×37三种,矿井作业中最常用的是6×19和6×37钢丝绳。

按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀锌两种,矿井作业中常用光面钢丝绳。

按钢丝绳股结构分类,又可分为点接触绳、线接触绳和面接触绳。

点接触绳的各层钢丝直径相同,但各层螺距不等,所以钢丝互相交叉形成点接触,在工作中接触应力很高,钢丝易磨损折断,但其制造工艺简单。

线接触绳的股内钢丝粗细不同,将细钢丝置于粗钢丝的沟槽内,粗细钢丝间成线接触状态。

由于线接触钢丝绳接触应力较小,钢丝绳寿命长,同时挠性增加。

由于线接触钢丝绳较为密实,所以相同直径的钢丝绳,线接触绳破断拉力大些。

绳股内钢丝直径相同的同向捻钢丝绳也属线接触绳。

面接触绳的股内钢丝形状特殊,采用异形断面钢丝,钢丝间呈面状接触。

其优点是外表光滑,抗腐蚀和耐磨性好,能承受较大的横向力;但价格昂贵,故只能在特殊场合下使用。

3.钢丝绳的许用扭力 K S P p /式中 P ——钢丝绳的许用拉力,N;SP ——钢丝绳的破断拉力,N;K ——钢丝绳的安全系数。

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。

钢丝绳基础知识钢丝绳的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。

点、线接触钢丝绳：股内相邻层钢丝之间呈点、线两种接触形式。

股由不同直径的钢丝分次捻制而成。

异形股钢丝绳：异形股钢丝绳因其股断面呈三角形、椭圆形或扇形而得名。

镀锌钢丝绳：对钢丝表面进行镀锌处理（或镀锌后拉拔），然后在捻制成的钢丝绳。

钢丝绳捻向所谓钢丝绳（或股）捻向，是指股在绳中（或丝在股中）捻制的螺旋线方向。

判定方法：将绳（或股）垂直放置观察，若股（丝）的螺旋上升方向为自左向右上方，则为左捻，可用“”表示。

根据股、绳捻制方向，钢丝绳分为：a 右交互捻钢丝绳：绳右捻，股左捻b 左交互捻钢丝绳：绳左捻，股右捻c 右同向捻钢丝绳：绳右捻，股右捻d 左同向捻钢丝绳：绳左捻，股左捻e 右混合捻钢丝绳：绳右捻，部分股左捻，部分股右捻f 左混合捻钢丝绳：绳左捻，部分股右捻，部分股左捻钢丝绳芯及代号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钢丝绳的损坏类型1. 由于在尖锐的突起上承载运行而导致机械损伤。

2. 由于支撑结构的摩擦导致局部磨损。

钢丝绳在天轮与卷筒之间震动。

3. 狭窄的磨损会导致疲劳断裂，钢丝绳在过大绳槽中工作或者在过小的支撑槽沙锅工作都会导致此问题。

4. 严重磨损，纤维主芯凸出。

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）。

外层钢涂金属绳芯空用钢丝绳等等。

2.4 按钢丝表面状态分：光面钢丝绳和镀锌钢丝绳。

2.4.1 镀锌分热镀锌和电镀锌两种方式，锌层厚度级别有A类（厚镀锌）、AB类（中厚镀锌）、B类（薄镀锌）之分。

2.5 按钢丝绳股内钢丝的接触状态分：点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、点线接触钢丝绳、面接触钢丝绳（压实股钢丝绳）。

2.5.1点接触钢丝绳股中的钢丝分层捻制而成，由于各层捻距不相同，各层钢丝互相交叉成点状接触该结构钢丝绳属淘汰品种，不作为重要用途使用。

如图：点接触钢丝绳及股点接触钢丝绳的典型结构有6×19+FC（IWR、IWS）、6×37+FC（IWR、IWS）、6×61+FC （IWR、IWS）、6×24+7FC、18×19+FC（IWS）等。

特点：（1）除中心钢丝外，所有钢丝直径相同；（2）股中相邻层钢丝螺旋线互不平行，交错接触；（3）上一层的某根钢丝不嵌在下一层相邻钢丝的沟槽内，即相邻层钢丝“始终走棱而不走沟”；（4）钢丝在股中的排列规律，是各层的钢丝数目由内相外递增6根。

（5）点接触结构股中钢丝呈点状接触，接触应力大，钢丝绳承受负荷时，钢丝之间的接触应力大必然影响钢丝绳的使用寿命。

如：6×37结构：2.5.2 线接触（平行捻）：钢丝绳股中所有钢丝是一次捻制而成的。

各层钢丝捻距相同（平行捻制），同一层及层与层之间的钢丝紧密相贴，以线状方式接触，如图。

线接触钢丝绳及股线接触股的基本结构有3种：西鲁式（S）、瓦林吞式（W）、填充式（Fi）。

A、西鲁式（S）：钢丝的排列中，内层和外层的钢丝数目相等。

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。

钢丝绳知识培训一、钢丝绳的分类钢丝绳是用多根优质钢丝按一定规则紧密地捻制面成的。

广泛用于张拉因定、运输牵引、提升起重等方面。

与功能相似其它绳索比较，钢丝绳具有强度高、韧性好、无噪音、使用方便等优点。

制绳的常用钢号为60、65、70、75MnCuTi等，其硫、磷含量不得超过0.035%。

1、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。

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。

点、线接触钢丝绳：股内相邻层钢丝之间呈点、线两种接触形式。

股由不同直径的钢丝分次捻制而成。

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）。

异形股钢丝绳：异形股钢丝绳因其股断面呈三角形、椭圆形或扇形而得名。

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。

光面钢丝绳：又叫普通钢丝绳，由表面未镀锌的光面钢丝捻成。

目前世界各国生产的钢绳，大约有50种左右，即如：6×19.6×37.6×Fi(25)、8×W(19)、7×7+6×Fi(29)、6△×(36)、6=(33)+6△(21)等类别。

例：6×37：表示该绳有6股，每股共37根单丝；8×W(19)：表示有8股，每股19根丝，属瓦林吞捻制。

大多钢丝绳中心都有绳芯，其作用为浸油除锈、减少股之间摩损等。

光面钢丝绳用途较广，常用于机械、建筑、林业、矿井等。

镀锌钢丝绳：用镀锌钢丝制成。

常用于在腐蚀介质中工作的设备上如：船舶、渔业等。

涂（包）塑钢丝绳：包括航空钢丝绳、多股钢丝绳、单股钢丝绳、三角股钢丝绳、电梯钢丝绳、胶带钢丝绳、胶管钢丝绳、密封钢丝绳、盐井钢丝绳、有锈钢丝绳、椭圆股钢丝绳、扁股钢丝绳，面接触钢丝绳、西鲁式钢丝绳、瓦林式钢丝绳、异型股钢丝绳等。