为您的行业应用 选择正确的钢丝绳

毫无疑问，起重机的主要目的是把货物从一个位置/水平A提升到B，在这过程中，需使用提升钢丝绳。

除了重要的“提升应用”，根据起重机本身的类型，一系列其它功能需要通过操作起重机来实现。例如：

用变幅绳定位吊臂角度及位置

用小车绳移动塔机或集装箱起重机上的负荷

用拉索固定变幅吊臂或起重机的其它结构

用工装索具来组装或拆解起重机

其他功能

考虑到钢丝绳在起重机上的应用，从技术角度看，起重机钢丝绳可以分为两大类：

抗旋转钢丝绳-通常也说成是非旋转钢丝绳或多股绳

非抗旋转钢丝绳

?“提升应用”

作为基本指导，以下规则已经证实是有行业应用价值的：对于所有的“提升应用”，不论是主提升还是副提升，在以下情况下，仅可使用抗旋转钢丝绳：

负荷是无导向的（图75）和/或

要求很高的提升高度

抗旋转钢丝绳的负荷稳定性决定了钢丝绳承载时没有或只有很小的旋转趋势。固定在起重机及其结构上的抗旋转性钢丝绳不会传递或传递很小的扭矩到连接位置。因此威路配抗旋转特种钢丝绳能确保运行安全。依据特定标准来定义的抗旋转钢丝绳，其结构的不同决定了其抗旋转特性的差异。

为了显示抗旋转特性的差异，标准定义了不同的“级别”。例如EN12385-4指定的钢丝绳类别“35×7”，被描述为有三层绳股的抗旋转钢丝绳，将钢丝绳类别“18×7”描述为只有两层绳股的抗旋转钢丝绳。两种类别的钢丝绳的抗旋转特性，及其生产成本都是有明显区别的，因此它们的价格也有很大差别。

另外，进一步举例说明，ASTMA1023描述了三种类别的钢丝绳，按其抗旋转的特性进行分类。请看类别1和类别2，它们广泛应用于起重机的提升绳：

类别1–抗旋转钢丝绳，至少有15股外绳股，并能提供最好的抗旋转效果

类别2–抗旋转钢丝绳有10股或者更多的外绳股

作为通用规则，根据ASTMA1023，“35×7”系列的抗旋转性钢丝绳的抗旋转特性相当于类型1钢丝绳；“18×7”系列的抗旋转钢丝绳提供的抗旋转特性相当于类型2钢丝绳。对于要求较高的应用，必须使用类型1抗旋转钢丝绳。

请注意：“35×7”系列/类型1钢丝绳必须由相同的/相当的系列的钢丝绳替代，而绝不能由“18×7”系列/类型2钢丝绳替代。然而，从技术角度讲，“18×7”系列/类型2钢丝绳可以由类型1/“35×7系列”替代。

信息：对于抗旋转钢丝绳，除了根据国家或国际标准设计或制造之外，还有很多抗旋转钢丝绳为了达到更高的要求，其设计和制造标准不仅仅满足这些标准，还满足更高要求。这就是真正的特种钢丝绳，它们是为抗旋转性能达到更高要求而开发的，如现代起重机的最高提升高度。为了给客户一个关于特种钢丝绳的基本指导，上述的标准作为特种钢丝绳归类的参考，尽管其性能表现更好，但基本性能是有可比性的。

重要提示：当需要使用抗旋转钢丝绳时，切勿将其替换为非抗旋转的钢丝绳。

?提升钢丝绳上应力释放器的使用

应力释放器的使用有助于消除钢丝绳在具体应用条件下所产生的扭曲，比如，如果卷筒与第一个滑轮之间的入绳角或滑轮之间的入绳角在一些结构配置中高于推荐限制值。在多滑轮缠绕系统中应力释放器不能消除所有滑轮中的扭曲，但是可以消除应力释放器与最近的第一个滑轮之间的扭曲。应力释放器降低了吊钩滑轮组上钢丝绳排列布线或钢丝绳损坏的风险，例如将会产生波浪形或鸟笼畸变，从而导致钢丝绳报废。

请注意：根据ASTMA1023，“35×7”系列的钢丝绳/类型1的钢丝绳，可以配合也可以不配合使用应力释放器。

关于应力释放器的使用，更多详细信息请参考标准EN12385-3和ISO21669。

威路配抗旋转钢丝绳的产品范围

威路配拥有高性能的抗旋转钢丝绳，这些产品部分是“Verotop”系列：

verotopP

verotopXP

verotop

verotopS

verotopE

和4股结构的钢丝绳

vero4

除4股绳-vero4之外，所有的钢丝绳都是符合类型1的高性能抗旋转钢丝绳，能够提供最好的抗旋转性能。所有的“Verotop”系列钢丝绳可以配合应力释放器使用，也可以不配合使用。

vero4产品是一种非常稳定的钢丝绳，是为满足带有动态冲击负荷的最苛刻的工作条件设计的。尽管vero4也属于是抗旋转钢丝绳，但不能配合应力释放器使用。

“提升应用”最基本的原则是使用抗旋转钢丝绳。

遵循这个原则，就不会出现失误。但所有规则都有特定环境下的例外，例如：

1.旋转性钢丝绳可以用于有导向负载的“提升应用”，这是因为在负荷情况下产生的扭矩由导向装置控制，引导载荷的传递。(图76).

2.当结构相同的钢丝绳左旋和右旋配对使用时,旋转性钢丝绳也可以用于无导向负载的“提升应用”。(图77).

第二套配置也提供旋转的稳定性，负载时没有或只有很小的旋转趋势，这是因为在负荷情况下产生相等的扭矩，但是扭矩方向相反：此时达到扭矩平衡。

重要提示：与非抗旋转钢丝绳相比，抗旋转钢丝绳在弯曲疲劳性能方面明显较差。因此，非抗旋转的钢丝绳应在极为谨慎的情况下并在咨询了钢丝绳专家之后才能更换为抗旋转的钢丝绳。

?更多起重机的应用

与抗旋转钢丝绳或半抗旋转钢丝绳相比，非抗旋转钢丝绳通常可以达到更多的弯曲疲劳寿命。但在承载时，非抗旋转钢丝绳会在端连接处产生扭矩。因此，只有当钢丝绳的两端受到永久保护以免扭转，才可以使用旋转钢丝绳。

当对抗旋转性没有要求时，非抗旋转钢丝绳是个最佳的选择，有很多适合使用非抗旋转钢丝绳的应用，例如变幅绳、架空吊车缆绳、拉（吊）索或安装用引绳。

注意：旋转钢丝绳只有结构相同参数一致，才能连接使用；如绷绳(张紧绳)或抓斗绳。也就是说：相同的直径，相同的捻制类型和相同的捻向（如图78）。将不同捻向的钢丝绳联接会使钢丝绳被拧散而损坏。

捻向的类型选择必须综合考虑钢丝绳的具体用途，钢丝绳结构，起重机组件和应用过程中期望的磨损系数，这些因素实质上都决定了钢丝绳的使用寿命。

正确选择钢丝绳的目的是确保其长使用寿命并兼顾高安全系数。意味着在具体的行业应用中，依据相应的报废标准，操作人员能够识别钢丝绳在任何时候都安全可靠的操作/运行。因此，如果在没有考虑到具体情况/应用时，对交互捻或同向捻的钢丝绳的使用进行总体介绍说明是不合理的或没有帮助的。

?交互捻钢丝绳

交互捻钢丝绳被认为是世界范围内通用的，其应用场合极为广泛。交互捻钢丝绳有非常好的结构稳定性，这是因为绳股捻向和股钢丝方向相反，使得他们抵抗外部扭转的性能更好。与同向捻钢丝绳的扭矩相比，交互捻钢丝绳的扭矩要更低。交互捻钢丝绳有很好的抗磨损性能。与同向捻钢丝绳相比，交互捻钢丝绳的外部可见断丝呈现的更早，这是因为钢丝与绳槽之间的压力更高，且绳股之间的钢丝弯曲程度更大，这就更容易识别出钢丝绳的断丝数量，并参照报废标准来评估钢丝绳的当前状态。然而，为了达到上述的正确选择钢丝绳的目的，交互捻钢丝绳并不适用于全球所有行业。

?同向捻钢丝绳

同向捻钢丝绳不仅对生产过程的要求更高，对从进行初次安装开始的使用过程也同样如此。这是因为绳股钢丝和绳股捻制方向相同，从而增加了钢丝绳的扭矩，使得同向捻钢丝绳实质上相对于外部的每一种扭曲都更为敏感。

同向捻钢丝绳在破断之前能达到非常高的弯曲次数，因钢丝和绳槽之间在几何形状上相互匹配得更好，使得接触区域的压力减小。压力减小对起重机部件的寿命或钢丝绳本身的使用寿命都是有利的。

然而，与交互捻钢丝绳相比，同向捻钢丝绳的外部可见断丝呈现得更慢。根据这种外部可见断丝的情况来判定钢丝绳是否达到报废标准变得更为复杂。正因如此，同向捻钢丝绳的断丝数量直到报废都比同一结构的交互捻钢丝绳明显要低。因此，基于上述的钢丝绳的选择标准，同向捻钢丝绳也不是全球所有行业的通用钢丝绳。

重要提示：如“同向捻钢丝绳”一节所述，这些钢丝绳的内部断丝数量可能会增加，而在外部则看不见。特别是在弯曲疲劳的应用下使用同向捻的抗旋转钢丝绳。钢丝绳专家应始终对此进行澄清。

?起重机组件和起重机几何结构

除了钢丝绳本身，起重机组件和起重机几何结构也是正确选择钢丝绳的重要依据。缠绕系统和起重机结构决定的入绳倾角尤其值得重点考虑。

在卷筒上单层缠绕时，钢丝绳由于张力作用会被拧紧，由于弯曲和发生侧向偏转会导致扭转；在多层缠绕时，相邻钢丝绳之间的接触主要产生侧向压力并导致机械磨损。

起重机结构决定的入绳倾角是影响钢丝绳缠绕的好坏和钢丝绳的磨损程度的一个非常重要的参数。多层缠绕中，建议的最大入绳倾角为1.5°，然而单层卷筒可使用较大的入绳倾角，为0～4°。

因此，钢丝绳的正确选择要与工况/磨损状况相匹配。

以下基本规则已经正确验证，即钢丝绳捻向与卷筒上钢丝绳缠绕方向的匹配关系，我们推荐：

单层卷筒适配交互捻钢丝绳

多层卷筒适配同向捻钢丝绳

交互捻钢丝绳用于单层卷筒上有明显的优势，因为它通常可以抵消较大的入绳倾角。单层卷筒不会或很少对钢丝绳产生导致断丝的机械磨损，将交互捻钢丝绳用于单层卷筒的另一个重要原因是可以更容易发现出外部的可见断丝。

在卷筒上多层缠绕时，钢丝绳的耐弯曲疲劳性能对使用寿命影响不大，但其耐机械碰撞性能对钢丝绳的使用寿命有决定性的作用。交互捻钢丝绳不太适合多层缠绕卷筒，因相邻钢丝绳的钢丝会相互摩擦，将导致剧烈的机械磨损，甚至能听见在卷绕过程中相邻钢丝绳相互摩擦的声音。相邻钢丝绳相互摩擦的后果是过早出现断丝。同向捻钢丝绳已经证实可用于多层缠绕卷筒，是因为相邻钢丝绳不会相互摩擦，这可以明显地延长钢丝绳的使用寿命。

采用压实外股的钢丝绳和/或使用旋转锻造方法制造的钢丝绳拥有光滑的表面和高耐磨损性能，这使得其使用寿命会明显延长。

以上阐述已在实践中得到验证。对于客户要求的产品，即使偶尔存在分歧，也必须在做出决定之前从以下几个方面进行充分分析：

钢丝绳具体的运行状况

选择的钢丝绳结构

客户方面关于钢丝绳报废标准的监控管理