钢丝绳 产业链
钢丝绳 百科
钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，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。1834年欧洲人奥鲁勃特发明了世界上第一根钢丝绳（光面钢丝绳），1939年建立的天津市第一钢丝绳厂是我国第一家金属制品企业。
钢丝绳组成
钢丝
绳芯
绳芯的主要作用是对钢丝绳起到支撑作用，以达到稳定的横断面结构。绳芯包括钢芯和纤维芯，纤维芯包括天然纤维芯和合成纤维芯，天然纤维芯如剑麻、黄麻、棉线等，合成纤维芯包括聚乙烯和聚丙烯长丝等。天然纤维芯可以储存较多的润滑脂，对钢丝绳起到润滑作用，延长钢丝绳使用寿命。
润滑脂
钢丝绳捻制过程中喷涂润滑脂，其主要作用有两个，其一，对钢丝绳进行润滑减缓钢丝表面的磨损，其二，润滑脂可以将钢丝表面与空气中的氧气隔离，对钢丝绳发生氧化锈蚀起到抑制作用。
分类
钢丝绳可按制绳钢丝材质，表面状态、捻制方法和钢丝绳用途等进行分类。
按照材质分类
1．碳素钢钢丝绳，以优质碳素结构钢钢丝为原料捻制而成。
2．不锈钢钢丝绳，以不锈钢钢丝为原料制造捻制而成
按照表面状态分类
1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），简称磷化钢丝绳，制绳钢丝磷化膜膜重3-60克/平米，磷化后捻制前钢丝不进行冷拉加工，直接捻制股绳、钢芯及钢丝绳，磷化膜可以提高制绳钢丝表面的耐磨损、耐腐蚀能力，有效抑制微动疲劳的发生。制绳钢丝磷化处理，优先采用锰系或锌锰系磷化，钢丝磷化后不进行任何拉拔加工，直接使用磷化钢丝捻制钢丝绳，由于磷化涂层使钢丝表面更加耐磨，而且磷化膜不导电，能够同时提高钢丝抗锈蚀能力，使用磷化钢丝绳使用寿命是光面钢丝绳的2-3倍，钢丝绳耐疲劳性能大幅度提高。[1]磷化钢丝绳不仅是光面钢丝绳的理想替代品，而且完全有能力替代进口的钢丝绳[2-3]。
2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种方法，镀锌层对钢丝的保护属于阳极保护，镀锌层越厚防腐蚀能力越强
3.涂塑钢丝绳，在钢丝绳外表面或股绳外表面涂覆一定厚度的塑料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等
4.光面钢丝绳，经过热处理和表面准备的原料冷拉后得到的制绳钢丝（注：预处理过程中形成的磷化膜在冷拉过程中与拉丝模具激烈摩擦逐渐脱落），钢丝不再经过任何表面处理直接捻制股绳、钢芯和钢丝绳，国外1834年开始生产，国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产。
按照捻制方法分类
单股绳
状态分类
按股中相邻层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触3种。
①点接触的钢丝绳：股中钢丝直径均相同，各层钢丝之间捻角相同，捻距不同，所以内外层钢丝相互交叉，呈点接触状态。
②线接触的钢丝绳：股中各层钢丝的捻距相同捻角不同，内外层钢丝互相接触在一条螺旋线上，呈线接触状态。在使用条件相同情况下，线接触钢丝绳使用寿命比点接触钢丝绳长。
③压实类钢丝绳，原称为面接触钢丝绳，钢丝绳捻制过程中，经过锻打、拉拔等，钢丝之间形成接触面，包括股绳压实、钢丝绳压实和绳股双压实等。
④密封钢丝绳：外层用异形钢丝制成，包括T型S型Z型断面结构的钢丝，表面光滑，耐磨性好，与相同直径的其他类型钢丝绳相比，抗拉强度较大，并能承受横向压力，但挠性差、工艺较复杂、制造成本高，常用作承载索，如缆索起重机和架空索道上的缆索。
截面
特点
1.钢丝绳能够传递长距离的负载。
2.承载安全系数大，使用安全可靠。
3.自重重量轻，便于携带和运输。
4.能够承受多种载荷及变载荷的作用。
5.具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性。
6.在高速工作条件下，耐磨、抗震、运转稳定性好。
7.耐腐蚀性好，能够在各种有害介质的恶劣环境中正常工作。
8.柔软性能好，适宜于牵引、拉拽、捆扎等多方面的用途。
说明
钢丝用优质碳钢制成，经多次冷拔和热处理后可达到很高的强度。潮湿或露天环境等工作场所可采用镀锌钢丝拧成的钢丝绳，以增强防锈性能。
钢丝绳在各工业国家中都是标准产品，可按用途需要选择其直径、绳股数、每股钢丝数、抗拉强度和足够的安全系数，它的规格型号可在有关手册中查得。钢丝绳除外层钢丝的磨损外，主要因绕过滑轮和卷筒时反复弯曲引起金属疲劳而逐渐折断，因此滑轮或卷筒与钢丝绳直径的比值是决定钢丝绳寿命的重要因素。比值大，钢丝弯曲应力小，寿命长，但机构庞大。必须根据使用场合确定适宜的比值。钢丝绳表面层的磨损、腐蚀程度或每个拧距内断丝数超过规定值时应予报废。
钢丝绳主要用在吊运，拉运等需要高强度线绳的运输中。
生产工艺
钢丝绳的生产有拉丝、捻股及合绳三个基本工序。
拉丝
原材料:这里说的钢丝绳拉丝是指原材料经过酸洗、磷化、剥壳、开坯，其间进行一次或多次的拔拉，改变其分子机构，使其达到目标直径的一种工艺手段。
原材料有0.14～10.00mm的黑色金属和直径为0.01～16.00mm的有色金属。
酸洗：用酸液洗去钢丝绳原材料表面锈蚀物和轧皮的过程，在钢丝绳生产工艺中又叫剥壳，主要把高线的氧化物剥离，以免铁锈等杂质影响开坯，损坏拉丝模具。
磷化：通俗的说就是把材料浸入磷酸盐溶液中，使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。在一定程度上防止腐蚀。
开坯：通过各种拉制金属线的模具中心的一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状。当金属强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化。
冷拔丝：普通的圆钢，让它通过比它的直径小一点的孔中强行拉过，则圆钢直径就会变小，长度会伸长，不断重复这样的加工过程，则圆钢就会进一步变小。产生这种塑性变形以后的钢材硬度会增加，塑性会基本消失。不要求塑性，只要求强度的场合，可以使用这样的钢材。
回火：因为钢丝的分子结构已经破坏，只有回火再次还原钢丝内部的结构。以便于再次拉丝，这样不易断裂，而且能拉到我们想要的强度。强度就是我们说的的抗拉强度。强度是拉丝拉出来的，不是热处理出来的。这就是钢丝绳工艺和机械加工工艺最大的区别了。一般的强度：1470N/mm2,1570N/mm2,1670N/mm2,1770N/mm2,1870N/mm2,1960N/mm2.强度越高，拉力越强，但是韧性越差。所以，在钢丝绳选型上应选择合适的强度。不能一味高强度。高强度钢丝绳拉力是强的，但是在耐磨度和柔韧性方面比较弱。
捻股
捻股的类型、结构和用途钢丝绳的类型、结构、原料和生产工艺取决于用途。一般钢丝绳用直径0.1～6.0mm圆断面的碳素钢丝。捻制密封和半密封钢丝绳时，采用Z形和其他异型钢丝。钢丝绳的类型按用途分：有悬吊桥梁用绳和矿用捻股、架空索道用承载绳、传动装置用牵引绳、电梯用绳、捆扎和拖编货物用系扎绳等。钢丝绳的品种不断增多，结构日益复杂，除采用各种涂层钢丝外，还使用不锈钢丝和双金属钢丝。为确保钢丝绳使用的安全性和可靠性,要求钢丝绳有足够的强度,良好的挠性、捻制的密实性、抗压性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳强度等，其中强度最为重要。
钢丝绳的截面结构有点接触圆股、线接触圆股、面接触圆股、异型股、单层股不旋转、密封及扁平等。其中面接触圆股钢丝绳是靠捻股机的牵引力将线接触绳股通过拔丝模或辊模拔制而成。通过拉模，绳股变形前和变形后的截面捻股中有涂油和镀层两种防腐措施。
涂油：所有钢丝绳都必须涂油。纤维芯浸油，要求油脂能够保护纤维芯不腐烂、不锈蚀钢丝,滋润纤维,并从内部润滑钢丝绳。表面涂油使绳股中所有钢丝表面都均匀地涂上一层防锈润滑油脂，其中对摩擦提升和矿水大的矿井用绳，要涂增磨和抗水性强的黑油油脂；其他用途则涂成膜性强、防锈性能好的红油油脂，并要求油层薄，便于在操作过程中保持清洁。
镀层：有镀锌、镀铝、涂尼龙或塑料等。镀锌又分钢丝先镀后拔的薄镀层和钢丝拔后镀锌的厚镀层，厚镀层的机械性能比光面钢丝绳有所降低，宜在严重腐蚀环境中使用。镀铝钢丝绳比镀锌钢丝绳更耐腐蚀、耐磨、耐热，主要用于渔业拖网船舶及含H2S的矿井等，采用先镀后拔法生产。涂尼龙或塑料的钢丝绳分涂绳和涂股后合绳两种。前者用于静索，后者用于动索。
卷线工序：将钢丝线盘，重新卷在捻股机的工字轮上；也可将钢丝从拔丝机后直接卷到工字轮上。捻股将钢丝捻成绳股。捻股机有筐篮式、轴管式、无管式和双捻机等。为12轴管式捻股机示意图，1是装下层绳股的工字轮，2是旋转的机筒，内装12个卷满钢丝的工字轮,3是成股的压线瓦，4是牵引轮，5是上层绳股的收线轮，机筒旋转一周，牵引轮引出的绳股长度即为股的捻距。
合绳
在合绳机上将绳股围绕绳芯中心线作螺旋线排列生产钢丝绳的工艺过程。合绳要严格按照钢丝绳制造工艺规定进行。合绳机选定后，应认真选配合绳用股，股的规格、结构、捻向（见钢丝绳捻法）、长度等应满足钢丝绳制造卡片的要求。股选定后，将载股工字轮安装在合绳机的工字轮轮架上。合绳工序中工字轮的安装、股的穿线方法、捻制参数的调整及捻制操作与捻股时的相同。合绳与捻股相比，仅在捻制工艺上有所不同。钢丝绳的捻制分为单捻钢丝绳的捻制、双捻钢丝绳的捻制和三捻钢丝绳的捻制3种类型。
单捻钢丝绳捻制方法和捻制工艺与相同结构的股的捻制方法和捻制工艺基本相同，区别仅在于在单捻钢丝绳中，围绕绳芯外的各捻制层的钢丝捻向是交替变化的，捻向则按外层钢丝的捻向确定。密封钢丝绳属单捻钢丝绳，捻制方法与捻制圆股单捻钢丝绳相似，其不同点在于，捻制时必须保证绳芯外的异形钢丝大面始终朝向钢丝绳的外表面。密封钢丝绳绳芯外异形钢丝的捻制一般在专用设备上完成。
双捻钢丝绳通常由2、3、4、6、7、8根股捻制而成。最多可达到36股，品种多，结构较复杂，是应用最广泛的钢丝绳。应用最普遍的是由6根股组成的双捻钢丝绳。中细规格的双捻钢丝绳可采用管式捻股机捻制。粗规格钢丝绳，特别是同向捻钢丝绳（见钢丝绳捻法），采用筐篮式合绳机捻制。异形股钢丝绳可采用专用设备捻制，也可在普通合绳机上将圆形股变形成异形股后捻制成钢丝绳。面接触钢丝绳可采用异形钢丝绳捻制法制造，也可采用塑性压缩法制造。塑性压缩法是在捻股时将圆形股经受拉拔或辊压，使股中钢丝产生塑性变形，改变股内钢丝的接触状态，然后用这种股捻制成钢丝绳。三捻钢丝绳的捻制与双捻钢丝绳的捻制相同，只是捻制次数增加了。
所有钢丝绳都应捻制成不松散的。钢丝绳的不松散性能通过合绳时对捻制股进行预变形实现。金属绳芯的钢丝绳也可以采用热处理方法获得不松散性能。为了改善钢丝绳的力学性能和不松散性能，除合绳时对股进行预变形外，捻股和合绳时还广泛采用股矫直工艺，以消除钢丝绳的捻制应力。
在合绳机的牵引轮和收线装置之间设有钢丝绳涂油槽，对钢丝绳涂油。钢丝绳涂油后经排线机构均匀地缠绕在收线机构的工字轮上。捻制完毕后，钢丝绳的绳头用软钢丝扎紧并固定在工字轮轮盘上。
应用
由于钢丝绳独特性能，迄今为止国内外还未找到一种更理想的产品来全面或在一个领域内替代钢丝绳，因而，钢丝绳在冶金、矿山、石油天然气钻采、机械、化工、航空航天等领域成为必不可少的部件或材料，其质量也被国内多个行业所关注，并投入大量人力、物力进行钢丝绳使用研究和产品开发工作，对钢丝绳的结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等各个环节制定了很多规程和细则。
1、《煤矿安全规程》、《起重机械安全管理规程》、《汽车起重机和轮胎起重机安全规程》、《桥式起重机安全技术检验细则》等都对钢丝绳结构选择、日常使用、维护保养、更换报废等方面作出切实可行的规定。2、煤炭等行业把对钢丝绳的检查纳为日常必要的安全生产检查管理内容。3、多个研究院所参与了钢丝绳相关项目的研究，取得了可转化为生产力的成果。4、一批钢丝绳检验和报废实用规范有效实施。GB/T5972-2006《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》替代GB/T5972-1986版本标准，2006年9月1日实施。GB9075-1988《架空索道用钢丝绳检验和报废规范》适用于单线循环式、双线循环式及往复式客运、货运架空索道用钢丝绳，但不适用于临时性货运索道及林业索道用钢丝绳。MT716-2005煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件和MT717-1997煤矿重要用途在用钢丝绳生能测定方法及判定规则是煤矿安全、正确合理使用钢丝绳的法规依据。5、中国工程机械学会港口机械分会注重于钢丝绳的研究，多年来，在钢丝绳国产化，科学合理选择、使用方面作了大量有益的工作。
质量判断
1、比重。钢丝绳直径是一样的，比重越重的，钢丝绳质量越好；
2、钢丝绳绳芯。钢丝绳绳芯越结实，比重越重，对钢丝绳外层股支撑力越好，钢丝绳质量越好；
3、材料。材料就是钢号和强度。钢号越高，强度越高的钢丝绳质量越好；
4、绳子剪开以后微松散的质量好，捻距相对长的钢丝绳质量比短捻距的好；
5、316不锈钢钢丝绳防腐能力比306不锈钢钢丝绳的防腐能力强，306比热镀锌钢丝绳防腐能力强，热镀锌比电镀锌钢丝绳质量好；尼龙涂塑钢丝绳质量比PE包塑钢丝绳强，PE包塑钢丝绳比PVC涂塑钢丝绳质量好，涂塑比镀锌钢丝绳防腐能力强。
报废标准
（一）钢丝绳的连接方法有小接法与大接法两种。小接法在接头范围内，是两根绳子的绳股合在一起，因此绳头变粗，它的接头长度较短。大接法将两个绳头的绳股各剁去一半，然后将两个绳头对在一起插接，它的接头长度较长，用这个方法接出的绳子，绳的粗细保持不变，表面上看不出接头的位置。钢丝绳用作吊索时，需要经过人工的插接后才能成为吊索，俗称小接法。钢丝绳的插接方法一般可分为5种：即一进一插接法、一进二插接法、一进三插接法、一进四和一进五插接法。最常用的是一进三插接法，一进五插接法多用于钢丝绳的小结
（二）钢丝绳采用编结固接时，编接长度不得小于钢线绳直径的20倍，并不短于0.3米，在编结部分应捆扎细钢丝。
（三）钢丝绳采用绳卡固接时，数量不得少于3个，最后一个卡子距绳头不得小于0.14米。绳卡夹板应在受力的一侧“U”形螺栓须在钢丝绳尾端，不得正反交叉。卡子应拧紧到使两绳直径高度压扁1/3左右。绳卡固定后，待钢丝绳受力后应再次紧固。绳卡匹配表：
钢丝绳直径mm1010~2021~2628~3636~40最少绳卡数（个）34567
绳卡间距mm80140160220240
注意事项
（一）使用前应进行检查
检查范围：拉查钢丝绳的磨损、锈蚀、拉伸、弯曲、变形、疲劳、断丝、绳芯露出的程度，确定其安全起重
量（包括报废）。
（二）保养注意事项
伸长处理
随着曳引钢丝绳的自然伸长，各绳的受力不同，各曳引钢丝绳（一般为4～7根）的张力偏差会超过5%而超差。
新装电梯随着运行时间的增加，钢丝绳会自然伸长。从理论上讲，曳引钢丝绳的伸长量为0.5%左右。对于一般低层电梯影响并不太大，但是对于高层电梯，尤其是2：1悬挂的电梯，则其影响就不可忽视了。举例讲：1台l5层站的客梯，曳引钢丝绳长约为50m，如2：1悬挂，则绳长约为100m，其0.5%的伸长量即有500mm之多。我们知道，油压缓冲器的缓冲距为200～350mm，弹簧缓冲器的缓冲距为150～400mm。随着曳引钢丝绳的自然伸长，平层精度就会变化，有的电梯能自动再平层，而大部分电梯则要*维修工重调平层精度，使其符合GBl0060一93平层精度的要求，这样一来，曳引钢丝绳的伸长量就势必全部伸长到对重一侧，造成对重侧缓冲距愈来愈小，最后可能因缓冲距太小而超差，严重时甚至在电梯上平层前对重已蹾到缓冲器上，形成电梯故障。
处理意见：
①安装时，对重侧缓冲距应尽量*近上限做大一点，一旦曳引钢丝绳伸长，可以自行弥补；
②安装时曳引钢丝绳绳头板的调节螺母要留有100mm左右的调节余量，以便维修工调节；
③对重底座应加有3块调节块（每块调节块高120mm左右），当缓冲距变小时，维修工可根据情况分别去掉1～3块调节块；
④如果对重底座无调节块，绳头板调节螺母也调节不过来，那就只好重截钢丝绳，重做绳头了（可以一根一根地换，不用吊轿厢、支对重）。
处理意见：维修工站在轿顶于井道2/3处高度用弹簧称测各绳张力，调节绳头板螺母，使张力偏差不超过5%。
限速器钢丝绳在限速器张紧装置重锤的作用下，也会自然伸长，严重时会造成限速器松绳开关误动作，使电梯不能运行。
处理意见：重新绑扎限速器钢丝绳，使其符合要求，并恢复松绳开关至正常位置。
随着曳引钢丝绳的自然伸长，有补偿链（绳）的贵州贵阳电梯可能造成补偿链（绳）拖地，带来不必要的噪声，严重时甚至会拉坏补偿链（绳）支架和损坏井道中的其他零部件。
处理意见：维修工要勤于检查，发现补偿链（绳）拖地要重新绑扎，使其符合要求。
相关标准
钢丝绳术语
GB8706－88
本标准适用于钢丝绳产品及使用标准常用的术语。在制（修）订钢丝绳产品标准和实际应用中，应采用本标准规定的术语。
本标准等效采用国际标准ISO2532—74《钢丝绳——词汇》。
在钢丝绳中，钢丝和各层的股是以最小扭矩或最小旋转程度的方式排列，例如在多层、相同结构的股构成多股钢丝绳以及围绕着一个独立的钢丝绳芯捻制的单层股钢丝绳中，钢丝和各层的股的捻制方向相反时，这种钢丝绳具有较低的扭转应力，从而呈现不旋转性或微旋转性。
1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），制绳钢丝磷化膜膜重3-60克/平米，磷化后捻制前钢丝不进行冷拉加工，直接捻制股绳、钢芯及钢丝绳。
2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种方法，镀锌层越厚防腐蚀能力越强。
3.涂塑钢丝绳，在钢丝绳外表面或股绳外表面涂覆一定厚度的塑料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等。
4.光面钢丝绳，经过热处理和表面准备的原料冷拉后得到的制绳钢丝（注：预处理过程中形成的磷化膜在冷拉过程中与拉丝模具激烈摩擦逐渐脱落），钢丝不再经过任何表面处理直接捻制股绳、钢芯和钢丝绳，国外1834年开始生产，国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产。
- 英文名称： steel rope
- 海关编码：7312100000
- 类别：其他
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