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第六章绞车钢丝绳及连接装置

第一节钢丝绳的结构和选用

一、绞车钢丝绳的结构及常用规格

钢丝绳是由一定形状和大小的多根钢丝捻制成股，然后再由若干股绕绳心捻

制成螺旋形状的钢丝绳。

在由钢丝捻成绳时，一般有股芯，股芯可以由不同断面形状的钢丝组成；在

由绳股捻制成绳时要有绳芯，绳芯分金属绳芯和纤维绳芯两种，金属绳芯由钢丝

组成，纤维绳芯常采用黄麻制成，但也有使用剑麻的，因我国剑麻极少，所以一

般未用，但剑麻制成的绳芯具有较大的抗挤压和抗损坏性能。目前，我国已开始

研究和采用合成纤维绳芯。

钢丝绳使用过程中，绳芯是极其重要的组成部分，它不仅支持绳股，保持钢

丝绳的断面形状，减少钢丝的挤压和变形，而且还可降低绳股间钢丝的接触应力；

在钢丝绳弯曲时，允许绳间和钢丝间有相对移动，以缓和弯曲应力，使钢丝绳富

有弹性；由于可贮存润滑油，可预防钢丝绳内部钢丝锈蚀并减少钢丝间摩擦。

捻制钢丝绳的钢丝，为优质碳素结构圆钢冷拔而成的，直径一般为0.4～

4mm，直径过细或过粗都不利于钢丝绳的使用，过细则易磨损，过粗则难以保

证抗弯疲劳性能，钢丝绳的抗拉强度一般为1400～2000MPa。倾斜井巷提升

绞车一般用1470～1870MPa的几种钢丝绳，钢丝的抗拉强度越大，同样直

径的钢丝绳可以承受的载荷越大，但其弯曲疲劳性能就有所降低。为了增加钢丝

绳的抗腐蚀能力，钢丝表面可以镀锌，用镀锌钢丝制造的钢丝绳称镀锌钢丝绳，

未镀锌的钢丝制造的钢丝绳称为光面钢丝绳。

钢丝绳一般有以下几种分类方式：

（一）按捻制方向分

（1）按绳一股两者关系分

右捻钢丝绳：绳中各股按右螺旋方向捻制成绳，记号Z。

左捻钢丝绳：绳中各股按左螺旋方向捻制成绳，记号S。

（2）按绳一股一丝三者关系分

同向捻（顺捻）钢丝绳：钢丝在股中的捻向与股在绳中的捻向相同。

交互捻（逆捻）钢丝绳：钢丝在股中的捻向与股在绳中的捻向相反。

钢丝绳的捻向如图6—1所示。

（a）右交互捻；（b）左交互捻；（c）右同向捻；（d）左同向捻

（二）按股内不同层钢丝与钢丝接触方式分

（1）点接触钢丝绳：股内相邻层间的钢丝成点接触，一般是由直径相同的

钢丝捻制制而成（常说的普通钢丝绳），如图6—2所示，因为钢丝间接触面积

很小，所以接触应力很大，因此使用寿命短。

（a）点接触钢丝绳；（b）线接触钢丝绳；

（c）充填式钢丝绳；（d）面接触钢丝绳

（2）线接触钢丝绳：股内相邻层间的钢丝呈平行线接触状态，如图6—2

（b）所示。这类钢丝绳间接触面积较大，接触应力显著减少，因此寿命增加。

（3）充填式钢丝绳：充填式钢丝绳是线接触钢丝绳的一种，特点是股内相

邻两层间配置小直径钢丝充填空隙，并保证外层钢丝形成正常排列，使钢丝与钢

丝之间呈线接触状态，如图6—2（c）所示。这类钢丝绳空隙小结构紧密，绳股

中的金属断面比重增大，因而受力均匀，既柔软又抗腐，使用寿命长。各种小绞

车以使用充填式钢丝绳为宜。

（4）面接触钢丝绳：股中钢丝为异型，异型钢丝之间成面接触，如图6-2

（d）所示。这类钢丝绳的结构紧密，刚性强，耐磨且不易变形，适合斜井大型

绞车使用。

（三）按断面排列方式分

（1）圆形股钢丝绳：钢丝绳每股按圆形排列，股中钢丝直径相同，层间呈

点接触状态，常见的有6股7丝、6股19丝、6股37丝。

（2）三角股和椭圆股钢丝绳：钢丝绳每股呈近似三角形或椭圆形排列。

二、钢丝绳的选用

钢丝绳在选择类型时必须要符合安全技术要求，而且还应考虑使用寿命、价

格、生产厂家以致使用条件及钢丝绳的特点等因素。选用原则主要有以下几个方

面：

（1）在腐蚀严重地点，如淋水较大，淋水酸碱度高，以及回风井中，应选

用镀锌钢丝绳。

（2）在腐蚀严重的条件下使用的钢丝绳，如斜井提升，斜巷直线度较差等

应选用外层钢丝较粗的三角形