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固定抱索器索道钢丝绳讲课幻灯片 LHD
冷拔 扎后进行热处理,将850~950℃的钢丝 送入82 ℃的肥皂水池中淬火,改变其晶体构造, 使钢丝具有高抗拉强度,高韧性和良好的耐磨 性。
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3)钢丝的镀锌 为了抵抗大气、雨水等的侵蚀,钢丝应镀锌
予以保护,酸雨大时,锌层会很快被腐蚀。镀锌 有热镀和电镀两种方法,其厚为 0.01~0.04mm, 索道或缆车用钢丝绳一般采用热镀,因为热镀的 镀层较厚。
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钢丝绳的结构
●钢绳的旋转力矩随捻距的缩短而增强。进而扭矩对托 压索轮轮衬产生的切割作用力加大,造成轮衬偏磨加 速乃至提前报废。
●捻距短的钢绳单位时间通过轮衬的股数增加,提高了 轮衬磨损频率。
● 当捻距短时,如果轮衬的周长与捻矩之比成整倍数, 则运行时钢绳每一股与轮衬接触点基本不变,这也是 轮衬磨损加快的重要原因之一。
●捻距短的钢绳受拉后残余伸长量比捻距长的钢绳残余
伸长量大的多,这可能会造钢丝绳多次编接,影响钢
丝绳的使用寿命。
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钢丝绳的结构
综上所述,短捻距钢丝绳在客运索 道上使用是不适宜的,索道公司在订购 新钢丝绳时,应向钢丝绳生产厂家提出 捻距长短的要求。
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钢丝绳的结构
钢丝绳的结构
B 按钢丝直径分类: 1)普通圆股钢绳:
股内的钢丝直径完全相同,股内各层丝为 等捻角。各层丝捻距不同,各层钢丝之间形成 点接触。如图所示:
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钢丝绳的结构
2) 特殊圆股钢绳: 股内各层由不同直径钢丝以相同捻距捻制
而成,股内各相邻钢丝成线接触。如图所示
特殊圆股钢绳分类见下一章节
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钢丝绳的结构
同向捻钢绳的优点: ●表面钢丝与绳轴线交角为30°~35°,
柔性好,故抗疲劳性能好 。交互捻几乎为零, 其柔性比同向捻低25%左右。
●钢丝暴露面积大,比交互捻大2.5~3倍, 故耐磨性比交互捻好,且易于断丝的检查。
综合以上两点,索道用钢丝绳应选用同向 捻钢丝绳。
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钢丝绳的结构
钢绳的捻距 我们所指的捻距一般是绳中股的捻距。即绳股围
绕绳芯旋转一周(360°),相应两点间的距离称为 钢丝绳的捻距。
捻距大小对钢绳有直接的影响。一般要求钢丝绳 捻距不小于6.7倍钢丝绳直径。国外钢绳捻距普遍较 大,法国Trefileurope钢绳厂为7,奥地利托飞宝 Teufelberger钢绳厂7.1~7.44,瑞士法策Fatzer钢绳厂为 7,英国布瑞登Bridon钢绳厂为8,美国普理森Paulsen 钢绳厂为6.9~7。
钢丝绳的结构
同向捻钢绳也有缺点: ●旋转性强,易散股,而交互捻钢绳在受力时,
股的捻向与股内钢丝的捻向转动方向相反, 迫使钢丝相互压紧而反抗旋转,故旋转性仅 为同向捻的50%~70%。 ●稳定性差,容易扭结。交互捻结构比较稳定, 使用中很少扭结,搬运操作比较方便 ●抗挤压和抗扭曲能力不及交互捻。
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其化学成分一般为: 碳 0.4~0.85% 锰 0.3~0.7% 硅 0.14~0.37% 硫 不大于0.04% 磷 不大于0.04%
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2)冷拔、冷扎与热处理
在拔扎过程中,钢丝的晶体向一个方向滑动, 产生塑性变形,使钢丝的硬度,抗拉强度,弹 性限都有显著提高。从而改善了材料的机械性 能。
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钢丝绳的结构
钢绳的股数 一般有6股、8股等,目前索道上使
用的一般为6股,一是容易制造,二是 每股直径与绳心直径基本相同,对编结 钢绳是非常重要的。
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钢丝绳的结构
钢绳的绳芯 绳芯的重要性已被索道行业越来
越认识,绳芯对钢绳的寿命和伸长量 起到非常重要的作用,综合有以下几 点功能和要求:
钢绳的捻角 钢绳的捻角是绳的中心线与绳股中心线投影在平面
上的交角,交角越大,捻距越短,交角越小,捻距越长。 钢绳的捻角即股的捻角,一般限制在10° ~20 °范围内 选取,客运索道一般在15 °~17 °之间,其捻距相当于 7.81~6.85倍的钢绳直径,捻角过小即过短捻距其弊病已 如前述,故捻角一般不应低于14 ° 。
向相反称为交互捻钢绳,方向相同的称为 同向捻钢绳。交互捻简称交捻,同向捻简 称顺捻。
根据绳和股的捻向可将钢绳分为右交 互捻,左交互捻,右同向捻,左同向捻四 种。
如图所示
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钢丝绳的结构
循环式索道钢丝绳捻向左右均可,双张 紧的索道,两根张紧索的捻向应一左一右, 以防止重锤或承载索的旋转。
2、循环式: 只有一根绳的称为运载索。承载和牵引 分开的循环索道分别称为承载索和牵引索。
3、缆车:牵引客车的钢丝绳称为牵引索,平衡拉紧 的钢绳称为平衡索。
所有张紧牵引索或平衡索的钢绳统称张紧索。
钢丝绳的重要性
首先钢丝绳是承载和运送吊具、联系驱 动、迂回和沿线设备的重要部分,有了 钢丝绳索道或缆车,才成为一个完整的 体系,从而达到运送乘客的目的。
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钢丝绳的结构
紧密型绳在缆车上大量使用,主要因为线 路长,托轮数量大,要求钢丝绳耐磨。在架空索 道上使用不多,个别架空索道有用,但尚未取得 很多经验。紧密型钢绳如图所示:
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钢丝绳的结构
★点接触和线接触的识别方法:
1、普通圆股钢绳除中心丝外,若只有一层 丝的股,如(6×7),则钢丝绳为线接触。
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钢丝绳的结构(绳芯)
(1)对绳股起支承作用,减少股间钢丝的接触应 力,减少对钢丝的挤压和变形,保证圆度的连 续和均匀。
(2)钢绳在受弯时,绳芯允许股和丝作相对运动, 起着弹性垫层的作用。
(3)吸收冲击载荷,吸收震动,提高钢绳寿命。 (4)储存润滑油,防止钢绳受腐蚀。
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钢丝绳的结构(绳芯)
(5)隔离绳股,由绳芯将股隔离,防止股间摩擦, 在受弯时,绳股不会相互直接挤压。
(6)绳芯的压缩量直接影响钢绳的伸长量,索道 要求尽量缩短钢绳的伸长,减少或不再二次 编结数量,故绳芯要求压缩量达到最小,而 且有足够强度不会被拉断。
(7)绳芯强度大,而且重量轻,可提高钢绳的强 度和降低钢绳的单位重量。
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B 钢丝绳的编捻
一次捻钢丝绳可直接在捻绳机上一次将 钢丝编捻成钢绳, 二次捻钢绳需先将钢丝捻 成股,再将股捻成绳。
捻绳时要求所有钢丝或股受力均匀,采 用计算机控制,使钢绳质量大为提高。
在捻绳时,如丝长不够或断丝时,可采 用点焊法进行续接。
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C 钢丝绳的包装和长度
其特点为:丝径相同,易制造,受力均匀, 成本低。但其缺点是致命的,故只能在一些受力 小,弯曲少的,安全要求不高的地点使用。索道 和缆车是禁止使用的。
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钢丝绳的结构
●线接触钢绳:(特殊圆股钢绳)
采用不同直径的丝制成的等捻距的钢丝绳, 使各层丝之间形成线接触,较好地克服了点接触 的缺点,使钢绳寿命大大提高。
2、 两层以上的钢丝绳,若股内丝径相同, 则钢丝绳必是点接触。
3、各层丝丝径不同,必然是线接触。 4、从股断面看,凡是各层丝间不互相靠贴 (不相切)的,且有空隙者,必是点接触,凡互相 靠贴为线接触。 5、股内各丝是等捻距的是线接触,等捻角的 是点接触。
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钢丝绳的结构
D 按捻向分类: 绳股的捻向和股内丝的捻向,如果方
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钢丝绳的结构
C 按各层钢丝接触方式分类: 可分为点接触,线接触和面接触。如图所示:
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钢丝绳的结构
●点接触钢绳:(普通圆股钢绳) 股内各层钢丝若捻角相同,则外层钢丝的捻
距必然比内层长,这就形成各层丝之间会相互跨 越而形成点接触,在受拉力特别是受弯曲时,丝 与丝在点接触处就会产生应力集中而形成压痕, 使钢丝过早地断裂。
其特点为:结构较紧密,外层丝比内层丝承 受应力大,股内钢丝在使用时相对移动较小,伸 长也比点接触小,丝与丝之间接触应力也较小。 其填充系数也较高,故承载能力比点接触大 8%~10%,寿命远比点接触钢绳高。但线接触钢 绳制造成本较高。
索道和缆车规范规定,必须使用线接触钢绳。
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钢丝绳的结构
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钢丝绳的结构
根据国内外捻距的采取,对线接触钢绳而 言,低于6.5倍应视为短捻距,短捻距对索道的 危害很大:钢绳的旋转力矩随捻距的缩短而加 强,此扭矩对轮衬产生的切割作用非常大,同 时,短捻距的钢绳在单位时间通过的轮衬的股 数增加,使轮衬磨损加剧,是轮衬偏磨乃至提 前报废的主要原因。另外,短捻距的钢绳在受 拉后弹性伸长量比捻距长的钢丝绳大。 因此, 索道的捻距应取7倍左右为适宜。
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钢丝绳的结构
交互捻钢丝绳的特点: 绳股内钢丝的捻向与股的捻向相反,表面钢丝排列方向与钢绳的轴
线几乎是平行的。 钢绳在受力伸长时,产生与股捻相反方向的转动,迫使股内钢丝相
互挤压,产生阻抗转动的反力矩,故交互捻的不旋转性比同向捻钢 绳好,约为同向捻的50%~70%(由于同向捻旋转性强,在放绳时 操作不好容易纽结)。 结构稳定,不易产生纽结,搬运操作比较方便。 抗挤压和抗扭曲能力强,在小直径绳筒上工作稳定性好。 表面暴露的钢丝短,比同向捻短(2.5~3)倍,其磨损面积小,故 耐磨性不及同向捻钢绳。断丝不易检查,探伤仪检查波形小,很容 易与腐蚀情况混淆。 因同向捻钢绳表面钢丝与绳轴线交角约为30°~35°,交互捻几乎 为零,柔性比同向捻低25%左右,故交互捻抗疲劳能力低 。
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钢丝绳的结构
2) 双捻索:先将丝捻成股,然后将若干股再捻 成绳,整个制造过程要通过两次捻制,故名 双捻索。 如图所示:索道和缆车都大量使用。