王洪燕， 安晓东， 邵俊武
北京市建设机械与材料质量监督检验站有限公司 北京市西城区 100044
摘要：目前，我国建筑起重机械钢丝绳端部固定和连接基本上采用绳夹连接、楔套连接等连接型式，这种连接方式减少了钢丝绳的有效使用长度，不利于某些空间受限的场合使用。本文通过对钢丝绳铝合金接头进行受力分析及计算，得出钢丝铝合金接头可以克服绳夹连接、楔套等连接的弊端，在一定的场合下是一种比较可行的连接方式。
关键词：钢丝绳，铝合金，接头，端部固定
1概述
钢丝绳铝合金接头是根据金属塑性等体积转移原理，采用铝合金接头固定钢丝绳绳端的技术加工而成。其工艺是将装好铝合金接头的钢丝绳置于专用模具型腔内，在油压机作用下，产生永久性变形，使钢丝绳和铝合金接头成为不可拆卸永久的同一体，如图1所示。
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图1 压制成型图
GB/T6946-2008 《钢丝绳铝合金压制接头》规定，接头所使用的扁椭圆管应优先选用由管材压制而成的扁椭圆管，材料应优先选用GB/T4437.1-2015《铝及铝合金热挤压管 第1部分：无缝圆管》中3A21H112(此种材料只能用在吊装索具上)或5A02H112铝及铝合金热挤压无缝圆管制造，必须附有质量证明书。化学成分符合GB/T3190《变形铝及铝合金化学成分》的规定。
与接头相匹配的钢丝绳应符合GB8918-2006《重要用途钢丝绳》中所规定的圆股钢丝绳，工程抗拉强度不大于1770MPa。接头工作环境温度范围-40℃-- +150℃。
GB 6067.1-2010《起重机安全规程 第1部分：总则》规定，钢丝绳端部的固定和连接应应满足：用铝合金接头压缩法连接时，连接强度应达到钢丝绳最小破断拉力的90%。
GB/T6946-2008 《钢丝绳铝合金压制接头》规定,接头应能承受钢丝绳最小破断拉力的90%的静载荷以及承受钢丝绳最小破断力15%~30%的冲击载荷。
2钢丝绳铝合金接头受力分析
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图2铝合金压制接头受力情况.
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2）接头除了钢丝绳与铝合金接头接触之外，还有两钢丝绳之间钢丝绳与钢丝绳接触，这部分钢丝绳的股丝在压接接头时形成较好的接触，使用时相对滑动所需剪切钢丝绳股丝的力较大，会增加接头强度。
3）除了钢丝绳与铝合金接头之间的压紧力、钢丝绳与钢丝绳增加的力之外，还存在一个很大的静摩擦力，即吊钩与钢丝绳之间的静摩擦力。由于吊钩和钢丝绳的摩擦条件（正压力和粗糙度）很强，钢丝绳要滑动所需克服的摩擦力很大，尤其是当钢丝绳出现超过弹性段的塑性弯曲后，要滑动还需要加上很大的使钢丝变形的力。
3钢丝绳铝合金接头压制力值的确定
根据压力加工原理，为使铝合金塑性流动至钢丝绳的周围，只要给一定的总压力P，使需要流动的金属其单位压力达到流动限即可。对压制时所需的力进行计算，由于在压制的后阶段所形成的状态为挤压状态，所以采用顺压的计算公式，即
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绳端固定需同时采用2段钢丝绳铝合金接头固定才能满足要求。
压后铝合金接头与钢丝绳应紧密接触而无空隙；铝合金接头的厚度和长度应使铝合金接头的箍紧力足够大。
4 结论
1）铝合金接头需满足铝合金接头与钢丝绳之间的摩擦力略大于钢丝绳的破断拉力。
2）冷挤压工艺的特点是变形抗力大。如果冷挤压变形时作用在模具上的单位挤压力超过了2500N/mm2,模具很容易损坏。确定冷挤压件的单位挤压力，需考虑是否超过所用模具所能承受的载荷[2]。
3）需满足如下要求:
（1）最终状态应为将两根钢丝绳压成整体，并且铝合金已进入钢丝绳的股和丝之间，有的部分已形成螺旋形；
（2）根据经验，钢丝绳在承受工作负荷后，其伸长量约为10%，所以在压紧接头套时，最好使钢丝绳经过预拉；
（3）正式压制前对铝合金接头进行预变形处理；
（4）钢丝绳铝合金接头连接好后，要进行额定拉力试验、外观质量检查、接头基本尺寸检查、接头端部检查、接头合模错移量检查；
（5）应通过100000次冲击疲劳载荷试验；
（6）接头在使用中不允许受弯；
（7）本产品实行严格的检验制度。压制后进行探伤检验，百分之百的宏观检查，二倍的额定负荷试验，保证安全可靠。
钢丝绳铝合金接头是所有设备的一个非常重要的零部件，一旦工作过程中出现损坏，都会导致非常大的危险出现，甚至机毁人亡，所以在设计、加工、组织、压制时都要严格执行相应的国家标准。
5参考文献
[1]陈肖熊.钢丝绳铝合金接头[J].起重运输机械 ，1985.10.
[2]邓胜.铝和铝合金挤压力计算方法 [J]新工艺 新技术 新设备 1997.02.