工程起重机械 课件 第2章钢丝绳

TECHNICALTRAINING第2章钢丝绳特性·种类·选择·使用内容导航01特性与种类钢丝绳核心特性与七大分类维度02选择与计算结构选型原则与直径确定方法03使用与报废端部固定、寿命管理与报废标准CHAPTER特性与种类强度高、挠性好、工作可靠掌握钢丝绳的核心特性与完整分类体系01三大特性奠定广泛应用钢丝绳是不可替代的挠性构件强度高承载能力大、过载能力强、弹性好、耐冲击、自重小挠性好运行平稳，高速运动时噪音小工作可靠不会突然破断起升机构变幅机构牵引机构桅杆起重机固定拉索缆索起重机承载索重物捆绑钢丝制造与韧性分级优质碳素钢经热轧、冷拔与热处理，造就高强度钢丝钢丝的制造钢锭热轧·冷拔·热处理0.5~2mm钢丝直径0.5%~0.8%含碳量Φ6mm优质钢锭热轧为圆钢1400~2000N/mm²多次冷拔及热处理后强度钢丝的韧性分级三级特级韧性最好用于载人升降机和大型浇铸起重机A级韧性较好用于一般起重机B级韧性一般用于系物、张紧等场合捻绕次数决定应用场景钢丝绳的绳股分为

单捻股

和

平行捻股

两种。按捻绕次数分类：单绕绳构造只有一股特性强度高、僵性大、挠性差用途拉索、架空索道、缆索起重机承载绳非起重绳不运动双绕绳构造钢丝捻成股、股绕绳芯捻成绳特性挠性较好、工艺不复杂应用起重机中应用最多起重机应用最广交互捻应用最为广泛同向捻（顺绕绳）股与绳捻向相同表面平滑、挠性好、磨损小、寿命长缺点易自行扭转松散打结仅适用于经常保持张紧的升降机及牵引绳交互捻（交绕绳、阻旋转钢丝绳）主力绳股与绳捻向相反扭转趋势互相抵消、无扭转打结趋势在起重机中应用最多缺点挠性小、寿命较短混合捻（混绕绳）半数股右旋、半数股左旋性能介于两者之间缺点制造困难仅用于吊具较轻的大起升高度起重机（如塔式起重机）线接触绳性能更优圆股绳制造方便，应用广泛异形股绳三角股、椭圆股、扁带股等，与滑轮槽或卷筒槽接触面大、耐磨、不易断丝、寿命长，但制造复杂、应用较少点接触绳各层钢丝直径相同、节距不等，交叉形成点接触，接触应力高、寿命低，工艺简单、价格低线接触绳不同直径钢丝形成线接触，挠性好、耐腐蚀、寿命长、承载力高外粗型（西鲁型S）粗细型（瓦林吞型W）填充型（Fi型）面接触绳经模拔、轧制变形后钢丝成异形断面，效果更显著，制造复杂、价格昂贵架空索道缆机主索吊桥主索不宜做起重绳表面处理与绳芯分类光面钢丝绳2项不会因腐蚀造成报废时采用多用于室内一般工作环境的起重机或捆绑绳镀锌钢丝绳2项腐蚀是造成报废的主因时采用多用于露天、潮湿或具有腐蚀介质的工作场所绳芯作用有机芯浸油麻绳制成：工作时起润滑作用石棉芯合成纤维制成：可耐高温金属芯软钢钢丝绳或绳股：耐高温、能承受较大横向压力按股的数目单股绳、6股绳、8股绳、18股绳等。外层股数目越多，钢丝绳与滑轮槽或卷筒槽接触越好，寿命越长，且减少滑轮或卷筒的磨损。读懂钢丝绳标记代号表钢丝表面状态NAT光面ZAAA级镀锌ZBBB级镀锌芯绳芯NFC天然纤维芯SFC合成纤维芯FC纤维芯IWRC金属丝绳芯SPC固态聚合物芯记标记方法全称标记由钢丝绳外部向中心逐层标明总股数，括弧内标明股的结构，用"+"号隔开绳芯，如

6(9+9+1)+NFC简称标记总股数与每股钢丝总数用"×"号隔开，再用"+"号与芯代号隔开，如

6×19S+NFC捻向两个字母表示，第一个表示绳股捻向、第二个表示钢丝绳捻向，z

为右向捻、s

为左向捻，zZ

为右同向捻、zS

为右交互捻CHAPTER选择与计算选对结构，算准直径掌握结构选型原则与直径确定方法02选型坚持三项原则根据钢丝绳的构造特点，结合起重机的使用条件和要求，参照表2-1选择钢丝绳型号，再按计算方法确定最小钢丝绳直径，参照力学性能表选择钢丝绳。钢丝绳的选择包括

结构形式的选择

和

直径的确定

两部分内容优先线接触线接触优先绕经滑轮和卷筒机构工作的钢丝绳应优先选用线接触钢丝绳腐蚀环境镀锌耐腐蚀处理在腐蚀性环境中应采用镀锌钢丝绳性能满足要求性能强度保障钢丝绳的性能和强度应满足机构安全正常工作的要求使用场合决定结构选型使用场合与工作条件，直接决定钢丝绳的结构形式。使用场合常用型号起升变幅·单层卷绕·吊钩抓斗（h/D＜20）6×31S+FC、6×37S+FC、6V×36W+FC、6×25Fi+FC、8×25Fi+FC起升变幅·单层卷绕·吊钩抓斗（h/D≥20）6×19S+FC、6×19W+FC、8×19S+FC、8×19W+FC、6V×21+7FC起升变幅·起升高度大多股不扭转18×7+FC起升变幅·多层卷绕6×19W+IWR牵引·无导绕系统（不绕过滑轮）1×19、6×19、6×19+FC、6×37+FC牵引·有导绕系统（绕过滑轮）与起升绳或变幅绳同注：h为滑轮或卷筒直径与钢丝绳直径之比。选择系数C与安全系数n表中C值是钢丝绳充满系数ω为0.46、折减系数k为0.82时的数值。注：载人升降机安全系数取

14；搬运危险物品应按高一级工作级别选取。机构工作级别C值（σb=1570）C值（σb=1670）C值（σb=1770）n值M1~M30.0930.0890.0854M40.0990.0950.0914.5M50.1040.1000.0965M60.1140.1090.1066M70.1230.1180.1137M8最高级0.1400.1340.1289三种方法确定直径按选择系数C确定d=C√Smaxd

为钢丝绳直径（mm），C

为选择系数，Smax

为最大工作静拉力（N）。按安全系数n确定F0≥n·SmaxF0

为破断拉力（kN），由力学性能表确定钢丝绳直径。估算法确定Smax≈10d²特别指出：使用该公式时务必注意单位，Smax

的单位是

kN，d

的单位是

cm。CHAPTER使用与报废规范使用，安全第一掌握端部固定、寿命管理与报废标准03编结法与绳卡固定法绳卡装反，强度将下降到

75%以下编结法尾端尾端取长度

(20~25)d

绕过套环，绳股依次穿插编结并用细钢丝扎紧穿插次数直径15mm以下不少于4次，15~28mm不少于5次，28~60mm不少于6次强度固定处强度为钢丝绳本身强度的

75%~90%绳卡固定法特点简单可靠、拆连方便，获得广泛应用数目按直径而定，不应少于3个，底板与主支接触、U形螺栓扣在尾支上强度固定处强度为钢丝绳强度的

80%~90%三类套筒与压头固定空间紧凑场景的锁紧方案楔形套筒固定尾端绕过楔块利用楔块在套筒内的锁紧作用固定适用空间紧凑处固定处强度为75%~85%工艺简单且应用较广的方案锥形套筒灌锌固定末端弯钩松散钢丝后浇入锌铜等易熔金属工艺简单可靠强度与钢丝绳大致相同，应用较广轻量便捷的固定方案铝合金压头固定端头错开弯转切去绳芯后弯转180°，套入铝套压制成型工艺性好重量轻常用于起重机固定拉索，安装方便五项措施延长使用寿命提升钢丝绳使用寿命的五项关键措施科学选型、规范操作、精细维护，方能保障钢丝绳安全长效运行降低许用应力提高安全系数合理选配轮径选用较大滑轮和卷筒直径，不允许钢丝绳扭结，不得穿过破损滑轮优化绳槽理想绳槽半径约

R=0.53d，R过大会减小接触面积、过小会卡紧；铸铁较铸钢好，槽底镶铝合金或尼龙衬垫可提高寿命减少弯曲次数避免通过过多滑轮，尤其避免反向弯曲，其破坏作用约为同向弯曲的

2倍加强维护保养定期润滑、防止生锈、及时检查是否达到报废标准五种情形必须报废一个捻距内断丝根数报废标准钢丝绳结构6×19+1交互捻6×37+1交互捻6×61+1交互捻18×19+1交互捻安全系数6以下12223636安全系数6~714263838安全系数7以上16304040注：同向捻钢丝绳断丝根数减半。有下列情况之一者应当报废钢丝绳被烧坏或整股断裂表面钢丝被腐蚀、磨损达钢丝直径

40%

以上受过死角拧扭、折弯、损伤和部分受压变形一个捻距内断丝根数达到上表数值断丝标准需按磨损折减钢丝磨损(%)报废断丝标准折减(%)1085157520702560305040报废报废吊运熔化或烧红金属、酸类等：报废标准为上表数值一半运送人的钢丝绳：报废标准同样为上表数值一半