第4章-钢丝绳及其卷绕装置.doc

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1、第四章钢丝绳及其卷绕装置4-1钢丝绳钢丝绳具有强度高、自重轻、挠性好和运行平稳，高速运动无噪音，很少出现突然断折，安全性可靠性较高等优点。因此是起重机应用最广泛的挠性构件。钢丝绳是起重机的重要构件之一，在起升机构、变幅机构中作为承载绳(如图4-1a)，有时也用于回旋机构、运行机构中，作为牵引绳(如图4-1b)、c))。此外，钢丝绳还用作桅杆起重机的张紧绳、缆索起重机承载绳。系扎物品也多采用钢丝绳。图4-1钢丝绳在起重机中的应用一、钢丝绳的构造和种类钢丝绳是由多根钢丝围绕绳芯按一定规律捻制而成。捻制钢丝绳的钢丝其抗拉强度为1

2、400~2000N/mm2，钢丝的表面一般为光面，为适应潮湿环境以及具有腐蚀性环境条件下工作，可采用镀锌钢丝。根据许用弯曲次数，钢丝分为三级：特级，用于安全性要求较高的载客电梯；I级，用于一般起重机；II级，用于系扎、张紧绳等。绳芯用以充填钢丝绳的中央断面，增加挠性。绳芯根据其材料不同，主要有以下几种：1)有机芯：用浸透润滑油的麻绳做成，工作时可起润滑作用。有机芯钢丝绳挠性较好，承受横向压力的能力较差。2)石棉芯：用石棉绳做成，石棉芯钢丝绳的性能和有机芯钢丝绳相似，但能耐高温。3)金属芯：用软钢丝做成，可耐高温，能承受较大

3、的横向压力，但润滑性差。近年来也有用储有润滑油的螺旋金属管做绳芯。钢丝绳的种类繁多，有多种分类方法。根据捻绕次数，钢丝绳分为单、双绕及三绕组三种。(1)单绕绳：由若干层钢丝一次捻制而成。这种钢丝绳僵性最大，不能承受横向压力，适用于作为不运动的拉索。(2)双绕绳：先由钢丝制成股，再由股围绕绳芯捻制成绳。这种绳挠性较好，承载能力大，制造工艺也不复杂，因此在起重机上广泛应用。(3)三绕绳：以双绕绳作为绳股，围绕绳芯绕制成绳。它的挠性最好，但制造工艺复杂，成本高，外层钢丝细，易磨损，存起重机上极少采用。根据钢丝绳的捻制方向可分：同

4、向捻(顺绕)、交互捻(交绕)和混合捻。(1)同向捻(顺绕)；由钢丝捻制成股，股捻制成绳的捻向相同(如图4-2a)。这种绳挠性好，使用寿命长，但容易松散、扭转和打结，适用于经常保持张紧状态的牵引绳。图4-2钢丝绳的捻向a)同向捻(顺绕)；b)交互捻(交绕)；c)混合捻(2)交互捻(交绕)：如图4-2b)所示，这种钢丝绳，股和绳的捻向相反。在这种绳中，由于钢丝间的接触较差，挠性较差，使用寿命较低。但由于没有扭转，克服了顺绕钢丝绳容易松散的缺点，因而是常用的型式，普通用于起升机构中。(3)混合捻钢丝绳：这种钢丝绳由两种相反绕向的

5、股捻成的钢丝绳。如图4-2c)所示。半数股为左旋，半数股为右旋，绳的性能介于上述二考之间，但制造复杂，很少应用。钢丝绳根据绳的捻制方向，有右捻(绕)绳(标记为“右”或不标记)和左捻(绕)绳(标记为“左”)，其特性无差别。如无特殊要求，一般用右捻绳。无论是同向捻钢丝绳还是交互捻钢丝绳，当用作起升高度大的起升绳时，特别是悬挂钢丝绳分支较少时，经常由于钢丝绳旋转而出现起升绳扭缠现象。这种场合宜采用多层股不旋转钢丝绳(如图4-3)。这种钢丝绳的相邻层绳股的捻向向反，受载时，相邻层股的旋转力矩相反，其自由悬端不会发生旋转。图4-3多

6、层股不旋转钢丝绳a)多层圆型股不旋转钢丝绳；b)多层异型股不旋转钢丝绳根据股中钢丝间的接触情况，钢丝绳可分为点接触、线接触和面接触三种。(1)点接触(D型)钢丝绳：这种钢丝绳股中钢丝直径相同(如图4-4a))为使各层钢丝受力均匀，各层钢丝的螺旋升角近似相等，但内外层钢丝的捻距不同、互相交叉，在交叉点上接触。故称点接触。这种钢丝绳在反复弯曲时容易磨损折断，但制造工艺简单、价廉。过去我国起重机上多用此种钢丝绳，用得较多的是6股19丝和37丝钢丝绳，如图4-5。图4-4点、线、面接触钢丝绳图4-5点接触钢丝绳a)6股19丝；b)

7、6股37丝(2)线接触钢丝绳：这种钢丝绳股内钢丝直径不同，但每层钢丝的节距相同，外层钢丝位于里层钢丝间的沟槽里，钢丝间呈线接触(见图4-4b))。因此，在钢丝绳中，钢丝接触应力小，磨损小，寿命小，且挠性好，断面充填系数高，承载能力强，广泛应用于各种起重机中。根据断面构造，线接触钢丝绳有西尔型、瓦杯吞及充填型。西尔型：用“X”表示。这种绳的股中，同一层钢丝直径相同，而不同层钢丝直径不同，内层钢丝较细，外层较粗，又称外粗式绳。其结构如图4-6a)所示。西尔型钢丝绳由于外层钢丝较粗，因而挠性较差，需选用较大直径的滑轮和卷筒。但这

8、种钢丝绳耐磨，适用于磨损较严重的场合。图4-6线接触钢丝绳a)西尔型；b)瓦林吞型；c)充填型瓦林吞型：又称粗细式，用“W”表示．其结构如图4-4b)所示。外层采用两种不同直径的钢丝，粗钢丝位于内层钢丝的沟槽中，而外层的细钢丝位于粗钢丝之间。因而绳股截面的充填系数较高，且钢丝直径较西尔型均匀，挠性较好，