快速了解起重机钢丝绳缠绕系统（钢丝绳、卷筒、滑轮）常用的21条关键技术要点

钢丝绳、卷筒、滑轮作为起重机的关键挠性构件或卷绕装置，是起重机起升机构的重要组成部分，在设计选型过程中，也必须符合相关标准。

 

图1  起升机构的卷筒与钢丝绳（来源：网络）

1、额定起重量大于50t时，需要考虑钢丝绳的重量，计入额定起重量；

2、额定起重量：主钩/副钩数值为3~5；

3、钢丝绳的固定点确定方法

站在卷筒前方，将大拇指指向卷筒固定绳端的一侧法兰，食指指向钢丝绳离开卷筒的一侧：使用右手，推荐右旋钢丝绳，卷筒的绳槽为左旋；使用左手，推荐左旋钢丝绳，卷筒的绳槽为右旋。换言之，左旋螺旋槽匹配右向捻制的钢丝绳，右旋螺旋槽匹配左向捻制的钢丝；

图2  确定钢丝绳固定点方法（来源：《起重机械》/文豪）

4、钢丝绳按照外部镀锌层质量分类

厚镀锌A（严重腐蚀，ZAA）、中厚镀锌AB（一般腐蚀、ZAB）、薄镀锌B（较轻腐蚀。ZBB），Z代表镀锌钢丝绳。表面铝合金钢丝绳可分为A（Zn/Al）、B（Zn/Al）两级。

5、钢丝绳按股的捻制分类

单捻股：泛指围绕中心钢丝包捻一层或者数层螺旋线钢丝，一次捻绕工序完成；

多工序捻股：两层及以上，一次以上捻绕工序完成；

压实股；

6、单捻股

一层钢丝专称单捻（层）股，无代号。

两层或多层钢丝一次捻制称为单捻多层股，包括平行捻股和组合平行捻股两种。平行捻股包括瓦林吞式股、西鲁式股、填充式股。

W：瓦林吞式股，两层，又称粗细式，挠性好，应力低；

S：西鲁式股，两层，又称外粗式，适用于磨损严重的地方；

F：填充式股，两层，结构紧密，承载能力大，挠性，具有较好的耐磨性和抗疲劳能力；

WS：组合平行捻股，起重机常采用，三层或以上，瓦林吞式、西鲁式等股类型组合，复合型线接触股；

7、多工序捻股

代号M：点接触捻股，两层及以上，钢丝之间接触面积很小，应力大，寿命短；

代号N：复合捻股，三层以上，点接触；

8、压实股

代号K，面接触，高寿命（点接触2~3倍），耐磨性和耐腐蚀性好，成本高。

9、钢丝绳按照股芯分类及部分代号

纤维芯：挠性好， 润滑好，但不耐高温、承受横向压力小；

金属芯：强度高，承受高温，承受横向压力，使用高温或多层缠绕；

塑胶芯：缓冲，防腐，稳固；

FC：纤维芯（天然或合成的）

NFC：天然纤维芯

SFC：合成纤维芯

IWRC：独立钢丝绳芯

WSC：钢丝股芯

NAT：光面钢丝绳

10、钢丝绳常用相关标准

YB/T 5343-2009 制绳钢丝绳

GB/T 20118-2017 钢丝绳通用技术条件；

GB/T 8918-2006 重要用途钢丝绳

GB/T 5972-2009 起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废

11、GB/T3811-2008要求，起重机进行危险物品装卸作业时，采用重要用途钢丝绳：

图3  特级钢丝绳（来源：网络）

12、钢丝绳捻绕方向分类

股的捻向：左捻s，右捻z，外层钢丝沿股轴线；

绳的捻向：左捻S，右捻Z，外层股沿钢丝绳轴线；

13、钢丝绳左右捻向判定方法

将钢丝绳（或股绳）垂直放置，如果股绳（或钢丝）自下而上从左往右捻向视为右捻向，反之自下而上从右往左捻向视为左捻向，而s和z字母书写形式恰好与旋向吻合。

图4  捻向示意图（来源：《起重机械》/文豪）

14、钢丝绳按照捻向分类

钢丝绳标识第一个字母为股捻向，第二个为绳捻向。

同向捻制钢丝绳（zZ、sS）：接触性好，磨损小，表面平滑、绕性好，使用寿命长。自行扭转，容易松散；

交互捻制钢丝绳（sZ、zS）：不会松散或扭转，起重机械常用。接触性差，寿命短；

混合捻钢丝绳（aZ、aS）：性能优良。工艺复杂较少使用；

反向捻制钢丝绳：单捻（多层）绳中至少有一层钢丝与其余钢丝绳捻向相反，多股（多层）绳中至少有一层股的捻向与其余层股捻向相反，减小绳的松散性不旋转特性，如阻旋钢丝绳；

图5  钢丝绳捻向分类示意图（来源：《起重机械》/文豪）

15、运动钢丝绳安全系数

表1  起重机运动钢丝绳安全系数表

港口集装起重机主起升、小车拽引钢丝绳最低安全系数不小于6，冶金起重机最低安全系数不小于7.1，即可低于工作级别要求（前提：可监控、有一定寿命、及时更换）。

16、钢丝绳绳尾固定

编结法，绳卡固定法（d≤16，3个；16＜d≤20，4个；20＜d≤26，5个；26＜d，6个）,铝合金压头法，楔形套筒法，锥形套筒灌铅法；

绳夹距离L=（5~6）d；

17、滑轮、卷筒钢丝绳绳槽

绳槽R=（0.525~0.550）d，R=0.537d最好，滑轮最佳深度H≥1.5d，卷筒槽深h1=（0.3~0.4）d，节距t1=d+(2~4)mm；

滑轮绳槽侧面夹角：35~60°（敞口），滑轮保证钢丝绳偏角＜5°；卷筒绳槽钢丝绳偏角＜3.5°；光面或者多层缠绕钢丝绳偏角＜2°；

18、卷筒绳槽分类

螺旋绳槽：单层；

折线绳槽：多层缠绕，每一周大约75%~80%的绳槽为直线段，两端带有返回凸缘的阶梯挡环；

多层缠绕：不带螺纹的光面卷筒或折线卷筒；

图6  塔吊多层缠绕钢丝绳卷筒（来源：网络）

19、卷筒厚度

铸铁卷筒厚度：≥0.2D+6~10，因工艺要求不小于12mm；

铸钢或者焊接卷筒厚度：≥d； 

说明：

D卷筒绳槽底直径（名义直径），d钢丝绳公称直径。当卷筒较长时，建议进行强度校核。

图7  卷筒（来源：网络）

20、卷筒、滑轮名义直径与钢丝绳公称直径关系

D≥(ht-1)d

D--滑轮绳槽底径，即名义直径；

t--绳型系数，外层股3~5层取1.25，外层股6~10层取1；

h--系数，见表2；

表2  卷筒、滑轮与钢丝绳公称直径系数表（来源：《起重机械》/文豪）

21、滑轮效率

滑动轴承0.95~0.96；

滚动轴承0.98；

图8  起重机的一种常用起升机构（来源：网络）

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---参考资料---

《起重机械》/文豪主编