钢丝绳是一种多用途的线材制品。钢丝绳及钢丝绳制品(钢缆、钢丝绳网具、钢丝绳索具、引绳器等)的类型、结构、原料和生产工艺的选取,首先取决于它的应用方向和具体用途"。
在如今国民经济发展中,钢丝绳被广泛应用于煤炭、冶金、石油、邮电、广播纺织、海洋、交通、电力、矿山、林业、旅游、建筑、军工、升降机等各行各业。钢丝绳是金属制品工业中的重要产品之一。但是从1870~1871年真正用钢丝制成的第一批钢丝绳至今,只有一百多年的历史。提高钢丝绳的质量是缩短我国与国外发达国家经济发展水平差距的重要因素。
钢丝绳是工程中应用极为广泛的一种绕性构件。它具有强度高、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强以及在高速工作条件下运行和卷绕无噪声等许多优点,在矿产、冶金、交通、建筑、旅游等国民经济各主要行业和部门得到广泛的应用,如各类起重机、货运客运索道、电梯、矿井提升机等都大量地使用钢丝绳。然而,钢丝绳作为一种工程承载构件,它在使用的过程中必然会发生疲劳、锈蚀、磨损甚至骤断现象,它的损伤情况和承载能力就时刻关系到设备和人身安全。为了防患于未然,许多国家早就针对钢丝绳的使用问题制订了相应的行业安全规程和国家检测标准。但是,近几十年来因钢丝绳破断而造成的造成事故仍然时有发生,如1990年前苏联第比利斯登山索道钢丝绳断裂,造成55人伤亡;1999年10月贵州马岭河客运索道特大事故,一次死亡14人,伤22人,是目前国内客运索道最严重的一起事故。另外,浙江温州晓坑索道牵引索断裂,造成5死1伤:吉林通化玉皇山索道张紧索跑脱,造成1人死亡;重庆嘉陵江索道牵引索残酸腐蚀锈断,险些造成重大伤亡:1990年武昌造船厂一大型浮吊船因系泊钢丝绳断裂而失控,下漂撞至武汉长江大桥4号墩,造成大桥局部损伤的长期隐患。
影响钢丝绳实物质量的因素很多。钢铁冶炼水平的高低,生产钢丝和捻制钢丝绳的中间过程工艺是否先进合理,质量管理措施是否得力,以及生产钢丝、钢丝绳的装备水平高低等等都直接影响钢丝绳的质量。这些影响因素早已为人们认识并得到普遍重视,而且取得了很大进步。
密封钢丝绳根据用途分为两大类:第一类用作矿山并简提升容器的导轨。第二类为承载用的,用作货、客运索道和起重机的主要承载主索及牵引系统及吊桥悬索。据国外技术文献记载,用于承载目的密封钢丝绳已有近百年的应用历史。新结构的承载用密封钢丝绳规定绳芯中的圆钢线呈线接触,此时钢丝绳承载时钢丝间的接触载荷均匀地沿其长度分布,接触载荷比点接触时要小很多。新结构承载用钢丝绳的承载能力比原来点接触的提高25%。架空索道用不松散的密封钢丝绳的使用寿命比普通方法捻制的承载用密封钢丝绳提高30%~40%。现在综合各行业发展对钢丝绳规格加大、长度增加的实际需求,国内外以生产大、巨型钢丝绳为主的线材制品企业,通常将是否增加直径大于1650mm工字轮成绳机的设备纳入议事日程。国内的线材制品企业已有与设计院、设备制造公司联合研发8/2000筐兰式成绳机的构想。美国钢公司是举世闻名的线材制品企业,生产的“虎牌”钢丝绳其优秀品质、良好的使用性能和较长的使用寿命为世人共识,是北美经营集团中重要用途钢丝绳的推介产品。美国“虎降”钢丝绳用作大、巨型电铲提运钢丝绳在我国霍林河、安太堡、准格尔等大型现代化煤矿成功应用。
价格和使用寿命综合因素分析,该公司钢丝绳被列为主选产品1]。美国钢公司等国外著名的线材制品企业强调“合理用绳”、“优绳善用”的原则。
随着中国改革开放,社会生产力飞速发展,科学技术日新月益,生产率日益提高的当今社会,使用钢丝绳的装备和设施越来越先进,钢丝绳的使用范围也越来越广,所以对钢丝绳的质量和性能要求越来越高。钢丝绳机械性质的量化研究显得尤为重要和紧迫。