[发明专利]抗旋转钢丝绳

说明书

本发明涉及抗旋转钢丝绳，特别地涉及用于桥式起重机或类似机械的长的抗旋转钢丝绳，

钢丝绳(以下称绳)有各种各样的结构形式，并且绳的使用依据日本工业标准(JIS)此类的标准。其中JIS编号13及JIS编号18的绳普遍用于起重机上，并且是可旋转的钢丝绳。旋转性能是指，当张力加到钢丝绳上时钢丝绳自转的特性。对炼钢厂的钢水包起重机来说，长钢丝绳在多个滑轮上滑动并承受重负荷，对这样的起重机使用可旋转的钢丝绳，当绳在滑轮上反复滑动时，钢丝绳经常在滑轮间旋转。当在多个滑轮上滑动时，绳反复地非此既彼地在彼此相反的方向上弯曲，从而因疲劳缩短了绳的寿命，这被看成是一个问题。

为了解决该问题，曾尝试使用所谓的不旋转钢丝绳或抗旋转钢丝绳。抗旋转性能意味着，当张力加到钢丝绳上时，钢丝绳的旋转力小。

在日本未审查专利申请公布号8-92885中，提出了一种抗旋转钢丝绳，该钢丝绳有多层拧在一起的芯股，芯股至少在最外层有带扁平表面的成型钢丝，且多根芯股绕在中心的芯股周围，按与中心芯股拧法相同的方向拧成股。侧股按与中心芯股拧法相反的方向拧成股，从而形成钢丝绳，绳的间距倍数大于侧股的间距倍数。

该提议在某些程度上能解决已有的问题，既当钢丝绳在滑轮上滑动时，弯曲方向被反转；当在多个滑轮上滑动时，钢丝绳反复地非此既彼地受到彼此方向相反的弯曲力作用，这样因疲劳面缩短了钢丝绳的寿命。但上述技术的抗旋转性能不显著，还留有一些问题，包括因钢丝绳外侧钢丝与滑轮接触而带来的断裂，以及因芯股与侧股之间接触造成断裂而带来的寿命缩短。

本发明的目的为：解决已有的抗旋转钢丝绳的上述问题。更明确地，本发明的目的为：提供用于例如桥式起重机的长钢丝绳，该钢丝绳在实际中不旋转，但又不容易因磨损和疲劳而断裂。为了解决上述问题，本发明人构想和测试了钢丝绳的多种结构，创造了本发明。

具体地，本发明的抗旋转钢丝绳有多根侧股，每一侧股有按与芯股钢丝拧法相同的方向在芯股周围拧成股的钢丝。侧股按与芯股钢丝拧法相反的方向拧成股，从而形成钢丝绳。侧股钢丝的间距倍数最好小于钢丝绳的间距倍数。侧股直径与芯股直径之间的比率最好为大约1.3到大约1.8。侧股钢丝的间距倍数最好为大约5到大约8，且钢丝绳间距倍数最好为大约8到大约10。芯股和侧股最好均含有在最外一层有扁平表面的成型钢丝。

现在参照附图用非限制性举例的方式对本发明的实施例进行说明，其中：

图1A所示为：涉及本发明的钢丝绳结构的正面视图；

图1B所示为：图1A所示钢丝绳的横截面图；

图2所示实验结果为：股间距倍数对旋转扭矩的影响(股数：8，绳外径D:35.5mm,S-S-Z型拧法)；

图3所示实验结果为：股间距倍数对旋转扭矩的影响(股数：6，绳外径D:35.5mm,S-S-Z型拧法)；

图4所示实验结果为：芯股外径与侧股外径的比率对直到断裂重复弯曲次数的影响；

图5所示表为：本发明实施例及比较例的钢丝绳寿命。

图1A及图1B展示了涉及本发明的抗旋转钢线绳1的基本结构。涉及本发明的不旋转钢丝绳1有多个侧股3，其中的钢丝5的拧法(S型拧法)与芯股钢丝4的拧法(S型拧法)方向相同，侧股3位于芯股2的周围。侧股3的拧法(Z型拧法)与芯股钢丝4的拧法(S型拧法)方向相反，从而形成了一条钢丝绳。以下把联合起来的拧法方向缩写为S-S-Z。通过将拧法方向联合起来，抗旋转的性能被加入到钢丝绳1中。

股间距倍数(strand pitch multiple)为：侧股的间距长度(1)相对于侧股外径(d2)的比率(1/d2)。绳间距倍数为：绳的间距长度(L)相对于绳外径(D)的比率(L/D)。

本发明人将合适的钢丝绳间距倍数和股间距倍数结合起来做实验，以提供抗旋转的性能。旋转扭矩用作衡量钢丝绳抗旋转性能的一个参数。旋转扭矩为：当张力持续地施加在钢丝绳上时，在作为轴的钢丝绳上产生的扭矩。较小的旋转扭矩表示钢丝绳抗旋转性能较好。在本发明中，旋转扭矩小于1×10^-3kgm表示具有抗旋转性能。

实验结果如下。图2所示为，当钢丝绳拧法为S-S-Z，有8股且钢丝绳外径D为35.5mm时，股间距倍数对旋转扭矩的影响。结果显示了绳间距倍数为6、8和10的各情况。

如图2所示，当绳间距倍数增大且股间距倍数减小时，旋转扭矩减小，从而具备了抗旋转性能。

还可以发现，在绳间距倍数为8到10且股间距倍数小于8时，绳几乎不旋转。