鋼絲繩的特點(diǎn)
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1.鋼絲繩能夠傳遞長距離的負(fù)載。
2.承載安全系數(shù)大,使用安全可靠。
3.自重重量輕,便于攜帶和運(yùn)輸。
4.能夠承受多種載荷及變載荷的作用。
5.具有較高的抗拉強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度和抗沖擊韌性。
6.在高速工作條件下,耐磨、抗震、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好。
7.耐腐蝕性好,能夠在各種有害介質(zhì)的惡劣環(huán)境中正常工作。
8.柔軟性能好,適宜于牽引、拉拽、捆扎等多方面的用途。
2.承載安全系數(shù)大,使用安全可靠。
3.自重重量輕,便于攜帶和運(yùn)輸。
4.能夠承受多種載荷及變載荷的作用。
5.具有較高的抗拉強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度和抗沖擊韌性。
6.在高速工作條件下,耐磨、抗震、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好。
7.耐腐蝕性好,能夠在各種有害介質(zhì)的惡劣環(huán)境中正常工作。
8.柔軟性能好,適宜于牽引、拉拽、捆扎等多方面的用途。
說明編輯
鋼絲用優(yōu)質(zhì)碳鋼制成,經(jīng)多次冷拔和熱處理后可達(dá)到很高的強(qiáng)度。潮濕或露天環(huán)境等工作場所可采用鍍鋅鋼絲擰成的鋼絲繩,以增強(qiáng)防銹性能。
鋼絲繩在各工業(yè)國家中都是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,可按用途需要選擇其直徑、繩股數(shù)、每股鋼絲數(shù)、抗拉強(qiáng)度和足夠的安全系數(shù),它的規(guī)格型號可在有關(guān)手冊中查得。鋼絲繩除外層鋼絲的磨損外,主要因繞過滑輪和卷筒時(shí)反復(fù)彎曲引起金屬疲勞而逐漸折斷,因此滑輪或卷筒與鋼絲繩直徑的比值是決定鋼絲繩壽命的重要因素。比值大,鋼絲彎曲應(yīng)力小,壽命長,但機(jī)構(gòu)龐大。必須根據(jù)使用場合確定適宜的比值。鋼絲繩表面層的磨損、腐蝕程度或每個(gè)擰距內(nèi)斷絲數(shù)超過規(guī)定值時(shí)應(yīng)予報(bào)廢。
鋼絲繩主要用在吊運(yùn),拉運(yùn)等需要高強(qiáng)度線繩的運(yùn)輸中。
生產(chǎn)工藝編輯
捻股的生產(chǎn)工藝及設(shè)備
鋼絲繩的生產(chǎn)有拉絲、捻股及合繩三個(gè)基本工序。
鋼絲繩的生產(chǎn)有拉絲、捻股及合繩三個(gè)基本工序。
拉絲
原材料:這里說的鋼絲繩拉絲是指原材料經(jīng)過酸洗、磷化、剝殼、開坯,其間進(jìn)行一次或多次的拔拉,改變其分子機(jī)構(gòu),使其達(dá)到目標(biāo)直徑的一種工藝手段。
原材料有0.14~10.00mm的黑色金屬和直徑為0.01~16.00mm的有色金屬。
酸洗:用酸液洗去鋼絲繩原材料表面銹蝕物和軋皮的過程,在鋼絲繩生產(chǎn)工藝中又叫剝殼,主要把高線的氧化物剝離,以免鐵銹等雜質(zhì)影響開坯,損壞拉絲模具。
磷化:通俗的說就是把材料浸入磷酸鹽溶液中,使其表面獲得一層不溶于水的磷酸鹽薄膜的工藝。在一定程度上防止腐蝕。
開坯:通過各種拉制金屬線的模具中心的一定形狀的孔,圓、方、八角或其它特殊形狀。當(dāng)金屬強(qiáng)行穿過??讜r(shí)尺寸、形狀都發(fā)生變化。
冷拔絲:普通的圓鋼,讓它通過比它的直徑小一點(diǎn)的孔中強(qiáng)行拉過,則圓鋼直徑就會變小,長度會伸長,不斷重復(fù)這樣的加工過程,則圓鋼就會進(jìn)一步變小。產(chǎn)生這種塑性變形以后的鋼材硬度會增加,塑性會基本消失。不要求塑性,只要求強(qiáng)度的場合,可以使用這樣的鋼材。
回火:因?yàn)殇摻z的分子結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞,只有回火再次還原鋼絲內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。以便于再次拉絲,這樣不易斷裂,而且能拉到我們想要的強(qiáng)度。強(qiáng)度就是我們說的的抗拉強(qiáng)度。強(qiáng)度是拉絲拉出來的,不是熱處理出來的。這就是鋼絲繩工藝和機(jī)械加工工藝*大的區(qū)別了。一般的強(qiáng)度:1470N/mm2,1570N/mm2,1670N/mm2,1770N/mm2,1870N/mm2,1960N/mm2.強(qiáng)度越高,拉力越強(qiáng),但是韌性越差。所以,在鋼絲繩選型上應(yīng)選擇合適的強(qiáng)度。不能一味高強(qiáng)度。高強(qiáng)度鋼絲繩拉力是強(qiáng)的,但是在耐磨度和柔韌性方面比較弱。
捻股
捻股的類型、結(jié)構(gòu)和用途 鋼絲繩的類型、結(jié)構(gòu)、原料和生產(chǎn)工藝取決于用途。一般鋼絲繩用直徑 0.1~6.0mm 圓斷面的碳素鋼絲。捻制密封和半密封鋼絲繩時(shí),采用 Z形和其他異型鋼絲。鋼絲繩的類型按用途分:有懸吊橋梁用繩和礦用捻股、架空索道用承載繩、傳動裝置用牽引繩、電梯用繩、捆扎和拖編貨物用系扎繩等。鋼絲繩的品種不斷增多,結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,除采用各種涂層鋼絲外,還使用不銹鋼絲和雙金屬鋼絲。為確保鋼絲繩使用的安全性和可靠性,要求鋼絲繩有足夠的強(qiáng)度,良好的撓性、捻制的密實(shí)性、抗壓性、耐磨性、耐腐蝕性和抗疲勞強(qiáng)度等,其中強(qiáng)度*為重要。
鋼絲繩的截面結(jié)構(gòu)有點(diǎn)接觸圓股、線接觸圓股、面接觸圓股、異型股、單層股不旋轉(zhuǎn)、密封及扁平等。其中面接觸圓股鋼絲繩是靠捻股機(jī)的牽引力將線接觸繩股通過拔絲模或輥模拔制而成。通過拉模,繩股變形前和變形后的截面捻股中有涂油和鍍層兩種防腐措施。
涂油:所有鋼絲繩都必須涂油。纖維芯浸油,要求油脂能夠保護(hù)纖維芯不腐爛、不銹蝕鋼絲,滋潤纖維,并從內(nèi)部潤滑鋼絲繩。表面涂油使繩股中所有鋼絲表面都均勻地涂上一層防銹潤滑油脂,其中對摩擦提升和礦水大的礦井用繩,要涂增磨和抗水性強(qiáng)的黑油油脂;其他用途則涂成膜性強(qiáng)、防銹性能好的紅油油脂,并要求油層薄,便于在操作過程中保持清潔。
涂油:所有鋼絲繩都必須涂油。纖維芯浸油,要求油脂能夠保護(hù)纖維芯不腐爛、不銹蝕鋼絲,滋潤纖維,并從內(nèi)部潤滑鋼絲繩。表面涂油使繩股中所有鋼絲表面都均勻地涂上一層防銹潤滑油脂,其中對摩擦提升和礦水大的礦井用繩,要涂增磨和抗水性強(qiáng)的黑油油脂;其他用途則涂成膜性強(qiáng)、防銹性能好的紅油油脂,并要求油層薄,便于在操作過程中保持清潔。
鍍層:有鍍鋅、鍍鋁、涂尼龍或塑料等。鍍鋅又分鋼絲先鍍后拔的薄鍍層和鋼絲拔后鍍鋅的厚鍍層,厚鍍層的機(jī)械性能比光面鋼絲繩有所降低,宜在嚴(yán)重腐蝕環(huán)境中使用。鍍鋁鋼絲繩比鍍鋅鋼絲繩更耐腐蝕、耐磨、耐熱,主要用于漁業(yè)拖網(wǎng)船舶及含H2S的礦井等,采用先鍍后拔法生產(chǎn)。涂尼龍或塑料的鋼絲繩分涂繩和涂股后合繩兩種。前者用于靜索,后者用于動索。
卷線工序:將鋼絲線盤,重新卷在捻股機(jī)的工字輪上;也可將鋼絲從拔絲機(jī)后直接卷到工字輪上。 捻股 將鋼絲捻成繩股。捻股機(jī)有筐籃式、軸管式、無管式和雙捻機(jī)等。為12軸管式捻股機(jī)示意圖,1是裝下層繩股的工字輪,2是旋轉(zhuǎn)的機(jī)筒,內(nèi)裝12個(gè)卷滿鋼絲的工字輪,3是成股的壓線瓦,4是牽引輪,5是上層繩股的收線輪,機(jī)筒旋轉(zhuǎn)一周,牽引輪引出的繩股長度即為股的捻距。
合繩
在合繩機(jī)上將繩股圍繞繩芯中心線作螺旋線排列生產(chǎn)鋼絲繩的工藝過程。合繩要嚴(yán)格按照鋼絲繩制造工藝規(guī)定進(jìn)行。合繩機(jī)選定后,應(yīng)認(rèn)真選配合繩用股,股的規(guī)格、結(jié)構(gòu)、捻向(見鋼絲繩捻法)、長度等應(yīng)滿足鋼絲繩制造卡片的要求。股選定后,將載股工字輪安裝在合繩機(jī)的工字輪輪架上。合繩工序中工字輪的安裝、股的穿線方法、捻制參數(shù)的調(diào)整及捻制操作與捻股時(shí)的相同。合繩與捻股相比,僅在捻制工藝上有所不同。鋼絲繩的捻制分為單捻鋼絲繩的捻制、雙捻鋼絲繩的捻制和三捻鋼絲繩的捻制3種類型。
單捻鋼絲繩捻制方法和捻制工藝與相同結(jié)構(gòu)的股的捻制方法和捻制工藝基本相同,區(qū)別僅在于在單捻鋼絲繩中,圍繞繩芯外的各捻制層的鋼絲捻向是交替變化的,捻向則按外層鋼絲的捻向確定。密封鋼絲繩屬單捻鋼絲繩,捻制方法與捻制圓股單捻鋼絲繩相似,其不同點(diǎn)在于,捻制時(shí)必須保證繩芯外的異形鋼絲大面始終朝向鋼絲繩的外表面。密封鋼絲繩繩芯外異形鋼絲的捻制一般在專用設(shè)備上完成。
雙捻鋼絲繩通常由2、3、4、6、7、8根股捻制而成。*多可達(dá)到36股,品種多,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,是應(yīng)用*廣泛的鋼絲繩。應(yīng)用*普遍的是由6根股組成的雙捻鋼絲繩。中細(xì)規(guī)格的雙捻鋼絲繩可采用管式捻股機(jī)捻制。粗規(guī)格鋼絲繩,特別是同向捻鋼絲繩(見鋼絲繩捻法),采用筐籃式合繩機(jī)捻制。異形股鋼絲繩可采用專用設(shè)備捻制,也可在普通合繩機(jī)上將圓形股變形成異形股后捻制成鋼絲繩。面接觸鋼絲繩可采用異形鋼絲繩捻制法制造,也可采用塑性壓縮法制造。塑性壓縮法是在捻股時(shí)將圓形股經(jīng)受拉拔或輥壓,使股中鋼絲產(chǎn)生塑性變形,改變股內(nèi)鋼絲的接觸狀態(tài),然后用這種股捻制成鋼絲繩。三捻鋼絲繩的捻制與雙捻鋼絲繩的捻制相同,只是捻制次數(shù)增加了。
所有鋼絲繩都應(yīng)捻制成不松散的。鋼絲繩的不松散性能通過合繩時(shí)對捻制股進(jìn)行預(yù)變形實(shí)現(xiàn)。金屬繩芯的鋼絲繩也可以采用熱處理方法獲得不松散性能。為了改善鋼絲繩的力學(xué)性能和不松散性能,除合繩時(shí)對股進(jìn)行預(yù)變形外,捻股和合繩時(shí)還廣泛采用股矯直工藝,以消除鋼絲繩的捻制應(yīng)力。
在合繩機(jī)的牽引輪和收線裝置之間設(shè)有鋼絲繩涂油槽,對鋼絲繩涂油。鋼絲繩涂油后經(jīng)排線機(jī)構(gòu)均勻地纏繞在收線機(jī)構(gòu)的工字輪上。捻制完畢后,鋼絲繩的繩頭用軟鋼絲扎緊并固定在工字輪輪盤上。
應(yīng)用編輯
由于鋼絲繩獨(dú)特性能,迄今為止國內(nèi)外還未找到一種更理想的產(chǎn)品來全面或在一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)替代鋼絲繩,因而,鋼絲繩在冶金、礦山、石油天然氣鉆采、機(jī)械、化工、航空航天等領(lǐng)域成為必不可少的部件或材料,其質(zhì)量也被國內(nèi)多個(gè)行業(yè)所關(guān)注,并投入大量人力、物力進(jìn)行鋼絲繩使用研究和產(chǎn)品開發(fā)工作,對鋼絲繩的結(jié)構(gòu)選擇、日常使用、維護(hù)保養(yǎng)、更換報(bào)廢等各個(gè)環(huán)節(jié)制定了很多規(guī)程和細(xì)則。
1、《煤礦安全規(guī)程》、《起重機(jī)械安全管理規(guī)程》、《汽車起重機(jī)和輪胎起重機(jī)安全規(guī)程》、《橋式起重機(jī)安全技術(shù)檢驗(yàn)細(xì)則》等都對鋼絲繩結(jié)構(gòu)選擇、日常使用、維護(hù)保養(yǎng)、更換報(bào)廢等方面作出切實(shí)可行的規(guī)定。2、煤炭等行業(yè)把對鋼絲繩的檢查納為日常必要的安全生產(chǎn)檢查管理內(nèi)容。3、多個(gè)研究院所參與了鋼絲繩相關(guān)項(xiàng)目的研究,取得了可轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的成果。4、一批鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范有效實(shí)施。GB/T5972-2006《起重機(jī)用鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范》替代GB/T5972-1986版本標(biāo)準(zhǔn),2006年9月1日實(shí)施。GB9075-1988《架空索道用鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢規(guī)范》適用于單線循環(huán)式、雙線循環(huán)式及往復(fù)式客運(yùn)、貨運(yùn)架空索道用鋼絲繩,但不適用于臨時(shí)性貨運(yùn)索道及林業(yè)索道用鋼絲繩。MT716-2005煤礦重要用途鋼絲繩驗(yàn)收技術(shù)條件和MT717-1997煤礦重要用途在用鋼絲繩生能測定方法及判定規(guī)則是煤礦安全、正確合理使用鋼絲繩的法規(guī)依據(jù)。5、中國工程機(jī)械學(xué)會港口機(jī)械分會注重于鋼絲繩的研究,多年來,在鋼絲繩國產(chǎn)化,科學(xué)合理選擇、使用方面作了大量有益的工作。
質(zhì)量判斷編輯
1、比重。鋼絲繩直徑是一樣的,比重越重的,鋼絲繩質(zhì)量越好;
2、鋼絲繩繩芯。鋼絲繩繩芯越結(jié)實(shí),比重越重,對鋼絲繩外層股支撐力越好,鋼絲繩質(zhì)量越好;
3、材料。材料就是鋼號和強(qiáng)度。鋼號越高,強(qiáng)度越高的鋼絲繩質(zhì)量越好;
4、繩子剪開以后微松散的質(zhì)量好,捻距相對長的鋼絲繩質(zhì)量比短捻距的好;
5、316不銹鋼鋼絲繩防腐能力比306不銹鋼鋼絲繩的防腐能力強(qiáng),306比熱鍍鋅鋼絲繩防腐能力強(qiáng),熱鍍鋅比電鍍鋅鋼絲繩質(zhì)量好;尼龍涂塑鋼絲繩質(zhì)量比PE包塑鋼絲繩強(qiáng),PE包塑鋼絲繩比PVC涂塑鋼絲繩質(zhì)量好,涂塑比鍍鋅鋼絲繩防腐能力強(qiáng)。
報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)編輯
摘自《起重機(jī)械用鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范》(GB5972―86)
2.5.1 (現(xiàn)已修訂為*新的規(guī)范GB5972-2009,以下僅供參考,請參閱*新規(guī)范)斷絲的性質(zhì)和數(shù)量起重機(jī)械的總體設(shè)計(jì)不允許鋼絲繩具有無限長的壽命。
對于6股和8股的鋼絲繩,斷絲主要發(fā)生在外表。而對于多層繩股的鋼絲繩(典型的多股結(jié)構(gòu))就不同,這種鋼絲繩斷絲大多數(shù)發(fā)生在內(nèi)部,因而是“不可見的”斷裂。
下表考慮了這些因素,因此,當(dāng)與2.5.2~2.5.11款中的因素結(jié)合起來考慮時(shí),它適用于各種結(jié)構(gòu)的鋼絲繩。
繩端斷絲
當(dāng)繩端或其附近出現(xiàn)斷絲時(shí),即使數(shù)量很少也表明該部位應(yīng)力很高,可能是由于繩端安裝不正確造成的,應(yīng)查明損壞原因。如果繩長允許,應(yīng)將斷絲的部位切去重新合理安裝。
斷絲的局部聚集
如果斷絲緊靠一起形成局部聚集,則鋼絲繩應(yīng)報(bào)廢。如這種斷絲聚集在小于6d的繩長范圍內(nèi),或者集中在任一支繩股里,那么,即使斷絲數(shù)比表列的數(shù)值少,鋼絲繩也應(yīng)予報(bào)廢。
斷絲的增加率
在某些使用場合,疲勞是引起鋼絲繩損壞的主要原因,斷絲則是在使用一個(gè)時(shí)期以后才開始出現(xiàn),但斷絲數(shù)逐漸增加,其時(shí)間間隔越來越短。在此情況下,為了判定斷絲的增加率,應(yīng)仔細(xì)檢驗(yàn)并記錄斷絲增加情況。判明這個(gè)“規(guī)律”可用來確定鋼絲繩未來報(bào)廢的日期。
繩股斷裂
如果出現(xiàn)整根繩股的斷裂,則鋼絲繩應(yīng)報(bào)廢。