固定抱索器索道钢丝绳讲课幻灯片 LHD

冷拔 扎后进行热处理，将850~950℃的钢丝 送入82 ℃的肥皂水池中淬火，改变其晶体构造， 使钢丝具有高抗拉强度，高韧性和良好的耐磨 性。
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3)钢丝的镀锌 为了抵抗大气、雨水等的侵蚀，钢丝应镀锌
予以保护，酸雨大时，锌层会很快被腐蚀。镀锌 有热镀和电镀两种方法，其厚为 0.01~0.04mm， 索道或缆车用钢丝绳一般采用热镀，因为热镀的 镀层较厚。
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钢丝绳的结构
●钢绳的旋转力矩随捻距的缩短而增强。进而扭矩对托 压索轮轮衬产生的切割作用力加大，造成轮衬偏磨加 速乃至提前报废。
●捻距短的钢绳单位时间通过轮衬的股数增加，提高了 轮衬磨损频率。
● 当捻距短时，如果轮衬的周长与捻矩之比成整倍数， 则运行时钢绳每一股与轮衬接触点基本不变，这也是 轮衬磨损加快的重要原因之一。
●捻距短的钢绳受拉后残余伸长量比捻距长的钢绳残余
伸长量大的多，这可能会造钢丝绳多次编接，影响钢
丝绳的使用寿命。
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钢丝绳的结构
综上所述，短捻距钢丝绳在客运索 道上使用是不适宜的，索道公司在订购 新钢丝绳时，应向钢丝绳生产厂家提出 捻距长短的要求。
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钢丝绳的结构
钢丝绳的结构
B 按钢丝直径分类： 1)普通圆股钢绳：
股内的钢丝直径完全相同，股内各层丝为 等捻角。各层丝捻距不同，各层钢丝之间形成 点接触。如图所示：
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钢丝绳的结构
2) 特殊圆股钢绳： 股内各层由不同直径钢丝以相同捻距捻制
而成，股内各相邻钢丝成线接触。如图所示
特殊圆股钢绳分类见下一章节
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钢丝绳的结构
同向捻钢绳的优点： ●表面钢丝与绳轴线交角为30°～35°，
柔性好，故抗疲劳性能好 。交互捻几乎为零， 其柔性比同向捻低25%左右。
●钢丝暴露面积大，比交互捻大2.5~3倍， 故耐磨性比交互捻好，且易于断丝的检查。
综合以上两点，索道用钢丝绳应选用同向 捻钢丝绳。
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钢丝绳的结构
钢绳的捻距 我们所指的捻距一般是绳中股的捻距。即绳股围
绕绳芯旋转一周（360°），相应两点间的距离称为 钢丝绳的捻距。
捻距大小对钢绳有直接的影响。一般要求钢丝绳 捻距不小于6.7倍钢丝绳直径。国外钢绳捻距普遍较 大，法国Trefileurope钢绳厂为7，奥地利托飞宝 Teufelberger钢绳厂7.1~7.44，瑞士法策Fatzer钢绳厂为 7，英国布瑞登Bridon钢绳厂为8，美国普理森Paulsen 钢绳厂为6.9~7。
钢丝绳的结构
同向捻钢绳也有缺点： ●旋转性强，易散股，而交互捻钢绳在受力时，
股的捻向与股内钢丝的捻向转动方向相反， 迫使钢丝相互压紧而反抗旋转，故旋转性仅 为同向捻的50%~70%。 ●稳定性差，容易扭结。交互捻结构比较稳定， 使用中很少扭结，搬运操作比较方便 ●抗挤压和抗扭曲能力不及交互捻。
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其化学成分一般为: 碳 0.4~0.85% 锰 0.3~0.7% 硅 0.14~0.37% 硫 不大于0.04% 磷 不大于0.04%
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2)冷拔、冷扎与热处理
在拔扎过程中，钢丝的晶体向一个方向滑动， 产生塑性变形，使钢丝的硬度，抗拉强度，弹 性限都有显著提高。从而改善了材料的机械性 能。
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钢丝绳的结构
钢绳的股数 一般有6股、8股等，目前索道上使
用的一般为6股，一是容易制造，二是 每股直径与绳心直径基本相同，对编结 钢绳是非常重要的。
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钢丝绳的结构
钢绳的绳芯 绳芯的重要性已被索道行业越来
越认识，绳芯对钢绳的寿命和伸长量 起到非常重要的作用，综合有以下几 点功能和要求：
钢绳的捻角 钢绳的捻角是绳的中心线与绳股中心线投影在平面
上的交角，交角越大，捻距越短，交角越小，捻距越长。 钢绳的捻角即股的捻角，一般限制在10° ~20 °范围内 选取，客运索道一般在15 °~17 °之间，其捻距相当于 7.81~6.85倍的钢绳直径，捻角过小即过短捻距其弊病已 如前述，故捻角一般不应低于14 ° 。
向相反称为交互捻钢绳，方向相同的称为 同向捻钢绳。交互捻简称交捻，同向捻简 称顺捻。
根据绳和股的捻向可将钢绳分为右交 互捻，左交互捻，右同向捻，左同向捻四 种。
如图所示
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钢丝绳的结构
循环式索道钢丝绳捻向左右均可，双张 紧的索道，两根张紧索的捻向应一左一右， 以防止重锤或承载索的旋转。
2、循环式： 只有一根绳的称为运载索。承载和牵引 分开的循环索道分别称为承载索和牵引索。
3、缆车：牵引客车的钢丝绳称为牵引索，平衡拉紧 的钢绳称为平衡索。
所有张紧牵引索或平衡索的钢绳统称张紧索。
钢丝绳的重要性
首先钢丝绳是承载和运送吊具、联系驱 动、迂回和沿线设备的重要部分,有了 钢丝绳索道或缆车，才成为一个完整的 体系,从而达到运送乘客的目的。
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钢丝绳的结构
紧密型绳在缆车上大量使用，主要因为线 路长，托轮数量大，要求钢丝绳耐磨。在架空索 道上使用不多，个别架空索道有用，但尚未取得 很多经验。紧密型钢绳如图所示：
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钢丝绳的结构
★点接触和线接触的识别方法：
1、普通圆股钢绳除中心丝外，若只有一层 丝的股，如(6×7)，则钢丝绳为线接触。
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钢丝绳的结构（绳芯）
(1)对绳股起支承作用，减少股间钢丝的接触应 力，减少对钢丝的挤压和变形,保证圆度的连 续和均匀。
(2)钢绳在受弯时，绳芯允许股和丝作相对运动， 起着弹性垫层的作用。
(3)吸收冲击载荷，吸收震动，提高钢绳寿命。 (4)储存润滑油，防止钢绳受腐蚀。
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钢丝绳的结构（绳芯）
(5)隔离绳股，由绳芯将股隔离，防止股间摩擦， 在受弯时，绳股不会相互直接挤压。
(6)绳芯的压缩量直接影响钢绳的伸长量，索道 要求尽量缩短钢绳的伸长，减少或不再二次 编结数量，故绳芯要求压缩量达到最小，而 且有足够强度不会被拉断。
(7)绳芯强度大，而且重量轻，可提高钢绳的强 度和降低钢绳的单位重量。
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B 钢丝绳的编捻
一次捻钢丝绳可直接在捻绳机上一次将 钢丝编捻成钢绳， 二次捻钢绳需先将钢丝捻 成股，再将股捻成绳。
捻绳时要求所有钢丝或股受力均匀，采 用计算机控制，使钢绳质量大为提高。
在捻绳时，如丝长不够或断丝时，可采 用点焊法进行续接。
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C 钢丝绳的包装和长度
其特点为：丝径相同，易制造，受力均匀， 成本低。但其缺点是致命的，故只能在一些受力 小，弯曲少的，安全要求不高的地点使用。索道 和缆车是禁止使用的。
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钢丝绳的结构
●线接触钢绳：（特殊圆股钢绳）
采用不同直径的丝制成的等捻距的钢丝绳， 使各层丝之间形成线接触，较好地克服了点接触 的缺点，使钢绳寿命大大提高。
2、 两层以上的钢丝绳，若股内丝径相同， 则钢丝绳必是点接触。
3、各层丝丝径不同，必然是线接触。 4、从股断面看，凡是各层丝间不互相靠贴 (不相切)的，且有空隙者，必是点接触，凡互相 靠贴为线接触。 5、股内各丝是等捻距的是线接触，等捻角的 是点接触。
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钢丝绳的结构
D 按捻向分类： 绳股的捻向和股内丝的捻向，如果方
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钢丝绳的结构
C 按各层钢丝接触方式分类： 可分为点接触，线接触和面接触。如图所示:
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钢丝绳的结构
●点接触钢绳：（普通圆股钢绳） 股内各层钢丝若捻角相同，则外层钢丝的捻
距必然比内层长，这就形成各层丝之间会相互跨 越而形成点接触，在受拉力特别是受弯曲时，丝 与丝在点接触处就会产生应力集中而形成压痕， 使钢丝过早地断裂。
其特点为：结构较紧密，外层丝比内层丝承 受应力大，股内钢丝在使用时相对移动较小，伸 长也比点接触小，丝与丝之间接触应力也较小。 其填充系数也较高，故承载能力比点接触大 8%~10%，寿命远比点接触钢绳高。但线接触钢 绳制造成本较高。
索道和缆车规范规定，必须使用线接触钢绳。
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钢丝绳的结构
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钢丝绳的结构
根据国内外捻距的采取，对线接触钢绳而 言，低于6.5倍应视为短捻距，短捻距对索道的 危害很大：钢绳的旋转力矩随捻距的缩短而加 强，此扭矩对轮衬产生的切割作用非常大，同 时，短捻距的钢绳在单位时间通过的轮衬的股 数增加，使轮衬磨损加剧，是轮衬偏磨乃至提 前报废的主要原因。另外，短捻距的钢绳在受 拉后弹性伸长量比捻距长的钢丝绳大。 因此, 索道的捻距应取7倍左右为适宜。
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钢丝绳的结构
交互捻钢丝绳的特点： 绳股内钢丝的捻向与股的捻向相反，表面钢丝排列方向与钢绳的轴
线几乎是平行的。 钢绳在受力伸长时，产生与股捻相反方向的转动，迫使股内钢丝相
互挤压，产生阻抗转动的反力矩，故交互捻的不旋转性比同向捻钢 绳好，约为同向捻的50％～70％（由于同向捻旋转性强，在放绳时 操作不好容易纽结）。 结构稳定，不易产生纽结，搬运操作比较方便。 抗挤压和抗扭曲能力强，在小直径绳筒上工作稳定性好。 表面暴露的钢丝短，比同向捻短（2.5～3）倍，其磨损面积小，故 耐磨性不及同向捻钢绳。断丝不易检查，探伤仪检查波形小，很容 易与腐蚀情况混淆。 因同向捻钢绳表面钢丝与绳轴线交角约为30°～35°，交互捻几乎 为零，柔性比同向捻低25％左右，故交互捻抗疲劳能力低 。
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钢丝绳的结构
2) 双捻索：先将丝捻成股，然后将若干股再捻 成绳，整个制造过程要通过两次捻制，故名 双捻索。 如图所示：索道和缆车都大量使用。