钢丝绳根据捻制方式不同的分类

来源：网络|发布时间：2022-02-14 16:14:24| 浏览数：...

钢丝绳是由多根优质钢丝按照一定的规则紧密地捻制而成的，广泛用于运输牵引、提升起重等方面，与其它绳索相比较，钢丝绳具有强度高、韧性好、使用方便等优点。由于钢丝绳结构复杂，种类繁多，分类标准也不同，通常根据钢丝绳的捻制次数、钢丝之间的接触状况、捻制方向的组合以及构成钢丝绳股的截面形状等作为标准对钢丝绳进行分类。

按照钢丝捻制次数的不同，钢丝绳可分为单捻制钢丝绳、双捻制钢丝绳和钢缆三类基本形式。

（1）单捻制钢丝绳：以一根钢丝为中心，其外层由多根钢丝围绕中心钢丝的螺旋线捻制而成的钢丝束，若作为捻制的成品则称为单捻制钢丝绳，如果继续加工捻制成绳则称其为股。此类钢丝绳的外层钢丝可以是一层或多层，钢丝的类型可以是圆形或异形钢丝。

根据外层钢丝形状的不同，单捻制钢丝绳可分为以下三种类型：

①普通单捻制钢丝绳：一层或多层圆形钢丝按照螺旋状缠绕在一根钢丝芯丝上而捻制成的钢丝绳，通常称为钢绞线，在通讯架空线中钢绞线最为常用。

②半密封钢丝绳：中心丝的周围按照螺旋状缠绕着一层或若干层圆型钢丝，外层由圆型钢丝和异型钢丝捻制成的钢丝绳。

③密封钢丝绳：中心丝的周围按照螺旋状缠绕着一层或若干层圆型钢丝，外层由一层或多层异型钢丝捻制成的钢丝绳。

（2）双捻制钢丝绳：由一层或数层股绕着一根绳芯按照螺旋状捻制成的单层多股或多层的钢丝绳，此种类型是最为常见的钢丝绳。

（3）钢缆（三捻钢丝绳）：由一层或数层钢丝绳绕着一根钢丝绳芯或纤维芯捻制而成的钢丝绳，此种类型的钢丝绳产量较少。

根据钢丝绳股内相邻层钢丝之间的接触状态，可把钢丝绳分为点接触钢丝绳、线接触钢丝绳和面接触钢丝绳三类基本形式，其截面如图1.6~1.8所示。

（1）点接触钢丝绳：钢丝绳股内相邻层钢丝之间呈点状接触形式，各层钢丝直径相等，

（除中心钢丝外），股通过分层捻制而成。

（2）线接触钢丝绳：钢丝绳股内相邻层钢丝之间呈线状接触形式，股由不同直径的钢丝一次捻制而成。其中，圆股式线接触的钢丝绳，钢丝绳内各层钢丝呈线状接触。不仅同层钢丝之间为线接触，而且各相邻层钢丝之间也是线接触。股中各层钢丝具有同一捻向和同一捻距。

（3）面接触钢丝绳：钢丝绳股内相邻层钢丝之间呈面状接触形式。

与点接触钢丝绳相比，线接触钢丝绳具有以下的优点：

线接触钢丝绳的绳股内呈线接触状，因此钢丝绳股内结构较点接触钢丝绳状态紧密，从而在使用的时候可以减少绳股内钢丝的相对滑动；线接触钢丝绳的绳股内钢丝的捻距相等，故其钢丝绳绳丝内层的捻角较小，因此线接触钢丝绳的整个结构伸长（指新

钢丝在受到载荷作用时由钢丝的内部位移和纤维芯收缩产生的伸长）要比点接触钢丝绳的结构伸长小。线接触钢丝绳绳股内相邻层钢丝呈线接触状态，其接触面积远大于点接触钢丝绳的绳丝间的接触面积。

线接触钢丝绳的密度系数较高，在其它条件相同的情况下，线接触钢丝绳的强度损失要比点接触钢丝绳的强度损失小。因此，在承载能力方面，一般线接触钢丝绳比点接触钢丝绳的提高约8~10%，线接触钢丝绳的钢丝寿命比点接触钢丝的钢丝寿命长约20~40%，甚至更多，尤其是钢丝绳的股绳外层钢丝较粗的线接触钢丝绳，其耐磨性会更好一些。

钢丝绳的绳股有四种典型的结构形式，包括一种点接触结构和三种线接触结构，其中线接触结构钢丝绳中的股最常见形式有西鲁式结构、填充式结构和瓦林吞式结构。这四种结构可以组合成不同结构的钢丝绳。

西鲁式（外粗式）股结构特点：通常由两层钢丝组成，内层与外层钢丝的数目一样，外层钢丝位于相邻次层的两根钢丝的槽中且相对较粗，其结构如图1.9所示。

瓦林吞式（粗细式）股结构特点：通常也是由两层钢丝组成，内层钢丝直径相同，而外层由不同直径的钢丝组成。较粗的钢丝配置在相邻内层的凹槽间，而较细的钢丝配置在凸起的部分上，如图l.10所示。

填充式股结构特点：在股中内层和外层钢丝之间的空隙处填充较细的直径钢丝。此种类型最简单的股的结构由两层钢丝组成，把细钢丝填充在两层钢丝之间的缝隙中，外层钢丝的数目为内层钢丝数的两倍，填充钢丝的数目与内层钢丝的数目相同。内层和外层钢丝直径的关系，根据内层钢丝的数目而定，当内层钢丝数为6根时，外层钢丝的直径只要不大于内层钢丝的直径即可。较细的填充钢丝填充在相邻层钢丝的凹槽间，如图

1.11所示。

从发展趋势上看，点接触钢丝绳将渐渐被淘汰，线接触钢丝绳的品种愈来愈多，并正在向西鲁-瓦林吞组合式结构发展（股采用多层钢丝，最外层采用粗钢丝），面接触钢丝绳有待于今后大力发展，我国目前生产和使用的钢丝绳主要是点接触钢丝绳和线接触钢丝绳。

根据钢丝绳绳和股的捻制方向不同，可把钢丝绳分为：左同向捻制钢丝绳、左交互捻制钢丝绳、右同向捻制钢丝绳、右交互捻制钢丝绳。

钢丝绳的捻制方向是指股在绳中的螺旋线方向，股的捻制方向是指丝在股中的螺旋线方向，分别分为左方向捻制和右方向捻制[]。绳和股旋转方向的不同构成了四种典型的钢丝绳捻向组合：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）。左右表示钢丝绳的捻制方向，股与绳的捻制方向相同称为同向捻制或顺捻，钢丝绳股与钢丝绳的捻制方向不相同称为交互捻制或逆捻。

钢丝绳的捻制方向判定方法：将绳（或股）垂直放置观察，若绳股（或钢丝）由左向右螺旋上升，方向呈“Z”字形升高的叫做右向捻制；若绳股（或钢丝）由右向左螺旋上升，方向呈“S”字形升高的叫做左向捻制。不同捻制方向的钢丝绳分别用字母表示为：

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右交互捻制钢丝绳：钢丝绳右方向捻制，钢丝绳股左方向捻制b左交互捻制钢丝绳：钢丝绳左方向捻制，钢丝绳股右方向捻制c右同向捻制钢丝绳：钢丝绳右方向捻制，钢丝绳股右方向捻制d左同向捻制钢丝绳：钢丝绳左方向捻制，钢丝绳股左方向捻制

e右混合捻制钢丝绳：钢丝绳右方向捻制，部分钢丝绳股左方向捻制，部分钢丝绳

股右方向捻制

f左混合捻制钢丝绳：钢丝绳左方向捻制，部分钢丝绳股右方向捻制，部分钢丝绳股左方向捻制

根据组成钢丝绳的股数、股中钢丝根数、及绳或股中是否有纤维芯或金属芯等，钢丝绳具有不同的结构。钢丝绳的绳芯及其代号

FC：纤维芯（天然或合成）NF：天然纤维芯SF：合成纤维芯

IWR（或IWRC）：金属丝绳芯

IWS：金属丝股芯

如图1.12所示，图中只给出了右同向捻制和右交互捻制两种捻向典型组合。

钢丝绳不同的捻制方向对钢丝绳的性能有不同的影响，原因有以下几点：

①同向捻制钢丝绳绳与股的捻制方向一致，则钢丝绳内钢丝的捻制变形比较小；交互捻制钢丝绳与股的捻制方向相反，则钢丝绳内钢丝的捻制变形比较大。

②钢丝绳内部钢丝的排列方式不同，引起的钢丝绳性能上的差异。同向捻制钢丝绳，由于股和钢丝的捻制方向相同，钢丝绳内钢丝与绳中心线的倾斜角度比较大（30°左右）；交互捻制钢丝绳内绳股与钢丝的捻制方向相反，从而钢丝绳内钢丝与绳中心线的倾斜角度比较小（仅0-5°）。

③同向捻制和交互捻制钢丝绳的表面状况差异比较大。同向捻制钢丝绳外观虽然不

平整，但是由于钢丝与绳轴的交角大，钢丝与滑槽几乎呈短线状接触，使用时与滑轮和滚筒槽之间的支撑表面增多，在加载情况下，钢丝绳内的钢丝有向两旁分开的趋势，故起重机很少用它，由于其柔软性较好，使其磨损比较均匀，使钢丝不容易爆断，使用的寿命较长，故在升降机及牵引机上使用：交互捻制钢丝绳由于钢丝与绳轴的交角小，使用时与滑轮和滚筒槽之间的支撑表面减少，使其磨损不太均匀，从而导致钢丝容易断裂，使用的寿命较短。交互捻钢丝绳受载时引起的旋转力矩和成型后反向旋转力矩可相互抵消一部分，钢丝绳不易松散，使用时也不易旋转，因此常用于对不旋转性要求较高的设备（例如起重机）。

钢丝绳按照构成绳股的截面形状不同，可分为园股钢丝绳和异形股钢丝绳，其中异形股钢丝绳主要包括三角股钢丝绳、椭圆股钢丝绳和扇形股钢丝绳。异形股钢丝绳因其股的截面形状呈三角形、椭圆形或扇形而得名。异形股钢丝绳主要有三角形股钢丝绳和扁股钢丝绳两种。同圆股钢丝绳相比，异形股钢丝绳的产量不高，一般用于港口装卸、立井提升、缆车以及对钢丝绳不旋转性能要求较高的场合，主要以直接定购的方式生产。