鋼絲繩根據(jù)捻制方式不同的分類

來源：網(wǎng)絡(luò)|發(fā)布時(shí)間：2022-02-14 16:14:24| 瀏覽數(shù)：...

鋼絲繩是由多根優(yōu)質(zhì)鋼絲按照一定的規(guī)則緊密地捻制而成的，廣泛用于運(yùn)輸牽引、提升起重等方面，與其它繩索相比較，鋼絲繩具有強(qiáng)度高、韌性好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。由于鋼絲繩結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，分類標(biāo)準(zhǔn)也不同，通常根據(jù)鋼絲繩的捻制次數(shù)、鋼絲之間的接觸狀況、捻制方向的組合以及構(gòu)成鋼絲繩股的截面形狀等作為標(biāo)準(zhǔn)對鋼絲繩進(jìn)行分類。

按照鋼絲捻制次數(shù)的不同，鋼絲繩可分為單捻制鋼絲繩、雙捻制鋼絲繩和鋼纜三類基本形式。

（1）單捻制鋼絲繩：以一根鋼絲為中心，其外層由多根鋼絲圍繞中心鋼絲的螺旋線捻制而成的鋼絲束，若作為捻制的成品則稱為單捻制鋼絲繩，如果繼續(xù)加工捻制成繩則稱其為股。此類鋼絲繩的外層鋼絲可以是一層或多層，鋼絲的類型可以是圓形或異形鋼絲。

根據(jù)外層鋼絲形狀的不同，單捻制鋼絲繩可分為以下三種類型：

①普通單捻制鋼絲繩：一層或多層圓形鋼絲按照螺旋狀纏繞在一根鋼絲芯絲上而捻制成的鋼絲繩，通常稱為鋼絞線，在通訊架空線中鋼絞線最為常用。

②半密封鋼絲繩：中心絲的周圍按照螺旋狀纏繞著一層或若干層圓型鋼絲，外層由圓型鋼絲和異型鋼絲捻制成的鋼絲繩。

③密封鋼絲繩：中心絲的周圍按照螺旋狀纏繞著一層或若干層圓型鋼絲，外層由一層或多層異型鋼絲捻制成的鋼絲繩。

（2）雙捻制鋼絲繩：由一層或數(shù)層股繞著一根繩芯按照螺旋狀捻制成的單層多股或多層的鋼絲繩，此種類型是最為常見的鋼絲繩。

（3）鋼纜（三捻鋼絲繩）：由一層或數(shù)層鋼絲繩繞著一根鋼絲繩芯或纖維芯捻制而成的鋼絲繩，此種類型的鋼絲繩產(chǎn)量較少。

根據(jù)鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲之間的接觸狀態(tài)，可把鋼絲繩分為點(diǎn)接觸鋼絲繩、線接觸鋼絲繩和面接觸鋼絲繩三類基本形式，其截面如圖1.6~1.8所示。

（1）點(diǎn)接觸鋼絲繩：鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲之間呈點(diǎn)狀接觸形式，各層鋼絲直徑相等，

（除中心鋼絲外），股通過分層捻制而成。

（2）線接觸鋼絲繩：鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲之間呈線狀接觸形式，股由不同直徑的鋼絲一次捻制而成。其中，圓股式線接觸的鋼絲繩，鋼絲繩內(nèi)各層鋼絲呈線狀接觸。不僅同層鋼絲之間為線接觸，而且各相鄰層鋼絲之間也是線接觸。股中各層鋼絲具有同一捻向和同一捻距。

（3）面接觸鋼絲繩：鋼絲繩股內(nèi)相鄰層鋼絲之間呈面狀接觸形式。

與點(diǎn)接觸鋼絲繩相比，線接觸鋼絲繩具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

線接觸鋼絲繩的繩股內(nèi)呈線接觸狀，因此鋼絲繩股內(nèi)結(jié)構(gòu)較點(diǎn)接觸鋼絲繩狀態(tài)緊密，從而在使用的時(shí)候可以減少繩股內(nèi)鋼絲的相對滑動(dòng)；線接觸鋼絲繩的繩股內(nèi)鋼絲的捻距相等，故其鋼絲繩繩絲內(nèi)層的捻角較小，因此線接觸鋼絲繩的整個(gè)結(jié)構(gòu)伸長（指新

鋼絲在受到載荷作用時(shí)由鋼絲的內(nèi)部位移和纖維芯收縮產(chǎn)生的伸長）要比點(diǎn)接觸鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長小。線接觸鋼絲繩繩股內(nèi)相鄰層鋼絲呈線接觸狀態(tài)，其接觸面積遠(yuǎn)大于點(diǎn)接觸鋼絲繩的繩絲間的接觸面積。

線接觸鋼絲繩的密度系數(shù)較高，在其它條件相同的情況下，線接觸鋼絲繩的強(qiáng)度損失要比點(diǎn)接觸鋼絲繩的強(qiáng)度損失小。因此，在承載能力方面，一般線接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩的提高約8~10%，線接觸鋼絲繩的鋼絲壽命比點(diǎn)接觸鋼絲的鋼絲壽命長約20~40%，甚至更多，尤其是鋼絲繩的股繩外層鋼絲較粗的線接觸鋼絲繩，其耐磨性會(huì)更好一些。

鋼絲繩的繩股有四種典型的結(jié)構(gòu)形式，包括一種點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)和三種線接觸結(jié)構(gòu)，其中線接觸結(jié)構(gòu)鋼絲繩中的股最常見形式有西魯式結(jié)構(gòu)、填充式結(jié)構(gòu)和瓦林吞式結(jié)構(gòu)。這四種結(jié)構(gòu)可以組合成不同結(jié)構(gòu)的鋼絲繩。

西魯式（外粗式）股結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：通常由兩層鋼絲組成，內(nèi)層與外層鋼絲的數(shù)目一樣，外層鋼絲位于相鄰次層的兩根鋼絲的槽中且相對較粗，其結(jié)構(gòu)如圖1.9所示。

瓦林吞式（粗細(xì)式）股結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：通常也是由兩層鋼絲組成，內(nèi)層鋼絲直徑相同，而外層由不同直徑的鋼絲組成。較粗的鋼絲配置在相鄰內(nèi)層的凹槽間，而較細(xì)的鋼絲配置在凸起的部分上，如圖l.10所示。

填充式股結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在股中內(nèi)層和外層鋼絲之間的空隙處填充較細(xì)的直徑鋼絲。此種類型最簡單的股的結(jié)構(gòu)由兩層鋼絲組成，把細(xì)鋼絲填充在兩層鋼絲之間的縫隙中，外層鋼絲的數(shù)目為內(nèi)層鋼絲數(shù)的兩倍，填充鋼絲的數(shù)目與內(nèi)層鋼絲的數(shù)目相同。內(nèi)層和外層鋼絲直徑的關(guān)系，根據(jù)內(nèi)層鋼絲的數(shù)目而定，當(dāng)內(nèi)層鋼絲數(shù)為6根時(shí)，外層鋼絲的直徑只要不大于內(nèi)層鋼絲的直徑即可。較細(xì)的填充鋼絲填充在相鄰層鋼絲的凹槽間，如圖

1.11所示。

從發(fā)展趨勢上看，點(diǎn)接觸鋼絲繩將漸漸被淘汰，線接觸鋼絲繩的品種愈來愈多，并正在向西魯-瓦林吞組合式結(jié)構(gòu)發(fā)展（股采用多層鋼絲，最外層采用粗鋼絲），面接觸鋼絲繩有待于今后大力發(fā)展，我國目前生產(chǎn)和使用的鋼絲繩主要是點(diǎn)接觸鋼絲繩和線接觸鋼絲繩。

根據(jù)鋼絲繩繩和股的捻制方向不同，可把鋼絲繩分為：左同向捻制鋼絲繩、左交互捻制鋼絲繩、右同向捻制鋼絲繩、右交互捻制鋼絲繩。

鋼絲繩的捻制方向是指股在繩中的螺旋線方向，股的捻制方向是指絲在股中的螺旋線方向，分別分為左方向捻制和右方向捻制[]。繩和股旋轉(zhuǎn)方向的不同構(gòu)成了四種典型的鋼絲繩捻向組合：左交互捻制（left regular lay）、右交互捻制（right regular lay）、左同向捻制（left lang lay）和右同向捻制right lang lay）。左右表示鋼絲繩的捻制方向，股與繩的捻制方向相同稱為同向捻制或順捻，鋼絲繩股與鋼絲繩的捻制方向不相同稱為交互捻制或逆捻。

鋼絲繩的捻制方向判定方法：將繩（或股）垂直放置觀察，若繩股（或鋼絲）由左向右螺旋上升，方向呈“Z”字形升高的叫做右向捻制；若繩股（或鋼絲）由右向左螺旋上升，方向呈“S”字形升高的叫做左向捻制。不同捻制方向的鋼絲繩分別用字母表示為：

右向捻制（Z）、左向捻制（S）、右同向捻制（ZZ）、右交互捻制（SZ）、左同向捻制（SS）、左交互捻制（ZS）。

a右交互捻制鋼絲繩：鋼絲繩右方向捻制，鋼絲繩股左方向捻制b左交互捻制鋼絲繩：鋼絲繩左方向捻制，鋼絲繩股右方向捻制c右同向捻制鋼絲繩：鋼絲繩右方向捻制，鋼絲繩股右方向捻制d左同向捻制鋼絲繩：鋼絲繩左方向捻制，鋼絲繩股左方向捻制

e右混合捻制鋼絲繩：鋼絲繩右方向捻制，部分鋼絲繩股左方向捻制，部分鋼絲繩

股右方向捻制

f左混合捻制鋼絲繩：鋼絲繩左方向捻制，部分鋼絲繩股右方向捻制，部分鋼絲繩股左方向捻制

根據(jù)組成鋼絲繩的股數(shù)、股中鋼絲根數(shù)、及繩或股中是否有纖維芯或金屬芯等，鋼絲繩具有不同的結(jié)構(gòu)。鋼絲繩的繩芯及其代號

FC：纖維芯（天然或合成）NF：天然纖維芯SF：合成纖維芯

IWR（或IWRC）：金屬絲繩芯

IWS：金屬絲股芯

如圖1.12所示，圖中只給出了右同向捻制和右交互捻制兩種捻向典型組合。

鋼絲繩不同的捻制方向?qū)︿摻z繩的性能有不同的影響，原因有以下幾點(diǎn)：

①同向捻制鋼絲繩繩與股的捻制方向一致，則鋼絲繩內(nèi)鋼絲的捻制變形比較小；交互捻制鋼絲繩與股的捻制方向相反，則鋼絲繩內(nèi)鋼絲的捻制變形比較大。

②鋼絲繩內(nèi)部鋼絲的排列方式不同，引起的鋼絲繩性能上的差異。同向捻制鋼絲繩，由于股和鋼絲的捻制方向相同，鋼絲繩內(nèi)鋼絲與繩中心線的傾斜角度比較大（30°左右）；交互捻制鋼絲繩內(nèi)繩股與鋼絲的捻制方向相反，從而鋼絲繩內(nèi)鋼絲與繩中心線的傾斜角度比較?。▋H0-5°）。

③同向捻制和交互捻制鋼絲繩的表面狀況差異比較大。同向捻制鋼絲繩外觀雖然不

平整，但是由于鋼絲與繩軸的交角大，鋼絲與滑槽幾乎呈短線狀接觸，使用時(shí)與滑輪和滾筒槽之間的支撐表面增多，在加載情況下，鋼絲繩內(nèi)的鋼絲有向兩旁分開的趨勢，故起重機(jī)很少用它，由于其柔軟性較好，使其磨損比較均勻，使鋼絲不容易爆斷，使用的壽命較長，故在升降機(jī)及牽引機(jī)上使用：交互捻制鋼絲繩由于鋼絲與繩軸的交角小，使用時(shí)與滑輪和滾筒槽之間的支撐表面減少，使其磨損不太均勻，從而導(dǎo)致鋼絲容易斷裂，使用的壽命較短。交互捻鋼絲繩受載時(shí)引起的旋轉(zhuǎn)力矩和成型后反向旋轉(zhuǎn)力矩可相互抵消一部分，鋼絲繩不易松散，使用時(shí)也不易旋轉(zhuǎn)，因此常用于對不旋轉(zhuǎn)性要求較高的設(shè)備（例如起重機(jī)）。

鋼絲繩按照構(gòu)成繩股的截面形狀不同，可分為園股鋼絲繩和異形股鋼絲繩，其中異形股鋼絲繩主要包括三角股鋼絲繩、橢圓股鋼絲繩和扇形股鋼絲繩。異形股鋼絲繩因其股的截面形狀呈三角形、橢圓形或扇形而得名。異形股鋼絲繩主要有三角形股鋼絲繩和扁股鋼絲繩兩種。同圓股鋼絲繩相比，異形股鋼絲繩的產(chǎn)量不高，一般用于港口裝卸、立井提升、纜車以及對鋼絲繩不旋轉(zhuǎn)性能要求較高的場合，主要以直接定購的方式生產(chǎn)。