鋼絲繩的構(gòu)造 由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量的一層或多層股捻繞成螺旋狀。鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過冷拉或冷軋而成的圓形(或異形)絲材，具有很高的強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度為1 400～2 000MPa)、韌性(根據(jù)耐彎折次數(shù)分為特級、Ⅰ級、Ⅱ級)，并根據(jù)使用條件不同可對鋼絲表面進(jìn)行防腐處理(一般場合可用光面鋼絲，在腐蝕條件下可用鍍鋅鋼絲，分甲、乙、丙三級)。繩芯采用有機(jī)纖維(如麻、棉)、合成纖維、石棉芯(高溫條件)或軟金屬等材料，用來增加鋼絲繩的彈性和韌性，儲(chǔ)油潤滑鋼絲，減輕摩擦。 鋼絲繩的類型 起重機(jī)用鋼絲繩采用雙捻多股圓鋼絲繩。 (1)按捻制特性分為以下幾種(圖1)

圖1 鋼絲繩的類型

1)點(diǎn)接觸鋼絲繩(也稱普通鋼絲繩圖1a)。采用等直徑鋼絲捻制，由于各層鋼絲的捻距不等，各層鋼絲與鋼絲之間形成點(diǎn)接觸。受載時(shí)鋼絲的接觸應(yīng)力很高，容易磨損、折斷，壽命較低。優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡單、價(jià)廉。常作為起重作業(yè)的捆綁吊索，起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)也有采用。

2)線接觸鋼絲繩(圖1b、c、d)。采用直徑不等的鋼絲捻制，將內(nèi)外層鋼絲適當(dāng)配制，使不同層鋼絲與鋼絲之間形成線接觸。這樣，在受載時(shí)鋼絲的接觸應(yīng)力降低。線接觸鋼絲繩承載力高、撓性好、壽命較長，常用有瓦林吞型(粗細(xì)式W，圖1b)，西魯型(外粗型X，圖1c)，填充型(密集型T，圖1d)等?！镀鹬貦C(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦使用，在起重機(jī)的工作機(jī)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。

3)面接觸鋼絲繩(也稱密封鋼絲繩，圖1e)。通常以圓鋼絲為股芯，較外一層或幾層采用異形斷面的鋼絲，用擠壓方法繞制而成。其特點(diǎn)是，表面光滑、撓性好、強(qiáng)度高、耐腐蝕，但制造工藝復(fù)雜，價(jià)高，起重機(jī)上很少使用。纜索起重機(jī)和架空索道的承載索必須采用。 (2)按鋼絲繩由絲捻成股的方向，與由股捻成繩的方向可分以下幾種

1)交互捻鋼絲繩(也稱交繞)。絲捻成股與股捻成繩的方向相反，由于股與繩的捻向相反(圖2a、b)，使用中不易扭轉(zhuǎn)和松散，在起重機(jī)上廣泛使用。

2)同向捻鋼絲繩(也稱順繞)。絲捻成股與股捻成繩的方向相同(圖2c、d)，撓性和壽命都較交互捻繩要好，但因其易扭轉(zhuǎn)、松散，所以只用作牽引繩。

3)不扭轉(zhuǎn)鋼絲繩。這種鋼絲繩在設(shè)計(jì)時(shí)，使股與繩的扭轉(zhuǎn)力矩相等，方向相反，克服了在使用中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在起升高度較大的起重機(jī)上已有使用，并越來越受到重視。

圖2 鋼絲繩的捻向

鋼絲繩的選用 要滿足足夠的承載能力和壽命要求。

(1)鋼絲繩的計(jì)算，采用安全系數(shù)法，按工作狀態(tài)下的較大靜拉力計(jì)算，公式為：

式中 F0——鋼絲計(jì)算破斷拉力總和(查鋼絲繩性能表);

Fmax——作用在鋼絲繩上的較大拉力;

——鋼絲繩捻制損失系數(shù)(查鋼絲繩性能表);

n——安全系數(shù)，根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的工作級別(見表1)或用途(見表2)確定。

注：對于吊運(yùn)危險(xiǎn)物品的起升用鋼絲繩一般應(yīng)選用比設(shè)計(jì)工作級別高一級的工作級別的安全系數(shù)。

(2)鋼絲繩的壽命。提高鋼絲繩壽命，應(yīng)在卷繞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上給予注意。配套使用的滑輪和卷筒的直徑與鋼絲繩的直徑比D/d，對鋼絲繩壽命影響很大，不得低于設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的值;滑輪和卷筒應(yīng)選用鑄鐵的材料制造，防止由于材料太硬使鋼絲繩損傷;應(yīng)盡量減少鋼絲繩彎折次數(shù)，避免反向彎折。在使用中加強(qiáng)對鋼絲繩的保養(yǎng)和維護(hù)。

鋼絲繩的使用和維護(hù)

(1)使用檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品，**其機(jī)械性能和規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求，不使用報(bào)廢鋼絲繩。

(2)**足夠的安全系數(shù)，必要時(shí)，要做受力計(jì)算。

(3)起升、變幅機(jī)構(gòu)不得使用編結(jié)接長的鋼絲繩。

(4)取物裝置處于任何位置，卷筒上必須保留2～3圈的安全圈。

(5)使用中避免兩鋼絲繩的交叉、疊壓受力，防止打結(jié)、扭曲、過度彎曲和劃磨。

(6)保持鋼絲繩表面清潔和良好的潤滑狀態(tài)。

(7)堅(jiān)持每個(gè)作業(yè)班次對鋼絲繩的檢查(包括不易看到和不易接近的部位)。

鋼絲繩的連接與固定 應(yīng)與使用要求相符，并達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度和安全要求。

(1)繩卡連接

1)連接強(qiáng)度不小于鋼絲繩破斷拉力的85%。

2)繩卡數(shù)量根據(jù)鋼絲繩直徑滿足要求(見表3)。

3)繩卡壓板應(yīng)在鋼絲繩長頭一邊;繩卡間距不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的6倍。

(2)編結(jié)連接

1)連接強(qiáng)度不小于鋼絲繩破斷拉力的75%。

2)編結(jié)長度不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的15倍，并不應(yīng)小于300mm。

(3)其他連接：用楔塊楔套、錐形套澆鑄法和鋁合金套壓縮法等的連接，應(yīng)滿足相應(yīng)的工藝要求，且連接強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到鋼絲繩的破斷拉力。

鋼絲繩的報(bào)廢

鋼絲繩在使用過程中，因強(qiáng)大的拉應(yīng)力、反復(fù)彎折和擠壓造成的金屬疲勞、由于運(yùn)動(dòng)引起的磨損等，使用一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩缺陷，表現(xiàn)在斷絲、銹蝕磨損、變形等方面。一般情況下，鋼絲繩的破壞首先發(fā)生在外層鋼絲上。有下列情況之一，則予以報(bào)廢。 (1)斷絲與磨損指標(biāo) 1)斷絲的數(shù)達(dá)到表4的數(shù)值時(shí)。

注：表中斷絲數(shù)是指細(xì)鋼絲，粗鋼絲每根相當(dāng)于1.7根細(xì)鋼絲。

2)鋼絲繩銹蝕或磨損時(shí)，應(yīng)將表4斷絲數(shù)按表5折減，并按折減后的斷絲數(shù)報(bào)廢。

3)吊運(yùn)熾熱金屬或危險(xiǎn)晶的鋼絲繩的報(bào)廢斷絲數(shù)，取一般起重機(jī)鋼絲繩報(bào)廢斷絲數(shù)的一半，其中包括鋼絲表面磨蝕進(jìn)行的折減。

4)繩端部斷絲。當(dāng)繩端或其附近出現(xiàn)斷絲，即使數(shù)量少，如果繩長允許，應(yīng)將斷絲部位切去，重新安裝。

5)斷絲的局部聚集程度。如果斷絲聚集在小于一個(gè)節(jié)距的繩長內(nèi)，或集中在任一繩股里，即使斷絲數(shù)比上面表所列數(shù)值少，也應(yīng)予以報(bào)廢。

6)斷絲的增長率。當(dāng)斷絲數(shù)逐漸增加，其時(shí)間間隔趨短，應(yīng)認(rèn)真檢查并記錄斷絲增長情況，判明規(guī)律，確定報(bào)廢日期。

7)鋼絲繩某一繩股整股斷裂。、 8)磨損。當(dāng)外層鋼絲磨損達(dá)40%，或由于磨損引起鋼絲繩直徑減小7%。

9)腐蝕。當(dāng)鋼絲表面出現(xiàn)腐蝕深坑，或由于繩股生銹引起的繩徑增加或減小。

(2)繩芯損壞。由于繩芯損壞引起繩徑顯著減小、繩芯外露、繩芯擠出。

(3)彈性降低。一般伴隨有下述現(xiàn)象：繩徑減小、繩節(jié)距伸長、鋼絲或繩股

之間空隙減小、繩股凹處出現(xiàn)細(xì)微褐色粉末、鋼絲繩明顯不易彎曲。

(4)變形。鋼絲繩失去正常形狀產(chǎn)生可見畸變，從外觀上看可分為以下幾種：波浪形、籠形畸變、繩股擠出、鋼絲擠出、繩徑局部增大、扭結(jié)、局部被壓扁、彎折。

(5)過熱。受到電弧打擊、過燒，或外表出現(xiàn)可識(shí)別的顏色改變等。