CN101553616A - 多股钢丝绳 - Google Patents

Abstract

本发明一方面公开一种多股钢丝绳(28，32，36，46，50)，其包括拧绕在芯(30，34)上的多个绳股(3，10，38)，特征在于，绳股中的至少一些是深绳股(10，38)，即绳股的高度与宽度的比率大于1。本发明另一方面公开深绳股本身。

Description

多股钢丝绳

技术领域

本发明涉及种一种多股钢丝绳和钢丝绳的各个绳股(strand)。

背景技术

多股钢丝绳具有纺成绳股的钢丝，然后绳股通常围绕芯一层或多层地拧绕(laid up helically)。图1示出典型示例，一种常规的单层多股钢丝绳整体上由数字1表示。绳1具有芯2，围绕芯2拧绕有单层绳股3。芯2一般是由诸如剑麻(sisal)的纤维或诸如聚丙烯的合成聚合物材料制成，或者是由其它的钢丝绳股制成，或者芯区域可以是空的。在这种常规结构的例子中，数字4表示每个绳股的芯，数字5表示绳股的内部钢丝，数字6表示绳股的外部钢丝。如果外部钢丝6以与作为整体的绳股的螺旋方向相反的螺旋方向拧绕，绳称为具有普通的或常规的拧绕结构。如果外部钢丝6以与绳股本身相同的螺旋方向拧绕，绳称为具有郎氏拧绕结构(Lang’s layconstruction)。

为了便于说明，具有单层绳股的绳在说明书中称为“单层绳”，当其受到拉伸载荷时通常产生扭矩。其结果是，如果绳的一端能够自由转动，为了减轻所产生的扭矩，绳子作为一个整体将倾向于解开。在某些应用中，例如在钢丝绳被用于提升未被限制旋转的重物的场合，极不希望这种解开。在这种情况下使用无旋转绳。这种绳一般具有多于一层的绳股，绳股的外层以与内层的绳股相反的螺旋方向拧绕在绳股的内层上。试图以此方式来平衡当绳承受拉伸负载时由各个层所产生的扭矩。

为了便于说明，具有多于一层的绳股的绳在说明书中称为“多层绳”。

虽然多层绳可以阻遏绳子解开的趋势，但相比于单层绳，多层绳通常不大稳定和牢固。而且，单层绳的磁性无损检测往往比在用多层绳的情况下更加精确和可靠。

已知公知，钢丝绳的绳股可以采取不同的形状。圆形绳股的示例显示在图2中，其中数字7和8分别地代表绳股的“高度”和“宽度”。绳股的“高度”是在被拧绕的绳中的在与所示的Y-Y轴线相对应的径向中测量的绳股的横截面尺寸。

绳股的“宽度”是在被拧绕的钢丝绳中的在与所示的X-X轴线相对应的圆周的或切线的方向上所测量的横截面尺寸。在诸如图2所示的圆形绳股的情况下，高度与宽度的比率大致等于1，并且绳股关于X-X轴线的抗弯刚度大致等于绳股关于Y-Y轴线的抗弯刚度。

图3表示一种已知的三角形绳股的示例，其中芯4的横截面形状是等边三角形。在这种情况下，高度与宽度的比率通常为大约0.98，即接近于1。因此，绳股关于X-X轴线的抗弯刚度也大致等于关于Y-Y轴线的抗弯刚度。

图4表示另外一种已知的绳股示例，所述绳股是由钢丝9构成的被称为“8围2钢丝”绳股。在这种情况下，高度与宽度的比率大致小于1，例如可以是大约0.69。这种绳股关于X-X轴线的抗弯刚度大致小于绳关于Y-Y轴线的抗弯刚度。

发明内容

根据本发明提供一种多股钢丝绳，多股钢丝绳包括拧绕在芯上的多个绳股，至少部分绳股是深绳股，即绳股的高度与宽度的比率大于1，优选地等于或大于1.04。

在优选的实施例中，绳是单层结构。例如有可能是单层深绳股拧绕在芯上，并且没有其他的绳股拧绕在芯上。选择地，也可以是包括深绳股和其他绳股的单层绳股拧绕在芯上。

每个深绳股可以包括截面形状为不等边三角形的芯。选择地，每个深绳股可以包括在截面上通常径向地排列的、平行的钢丝列。

根据本发明还提供一种用于多股钢丝绳的绳股，绳股是具有高度与宽度的比率大于或等于1.04的深绳股。如上所述，绳股可以具有截面形状为不等边三角形的芯，并且钢丝拧绕在芯上，或者绳股可以包括在截面中通常径向地排列的、平行的钢丝列。

附图说明

参照附图，仅以示例的方式详细地说明本发明，其中：

图1示出常规的多股钢丝绳；

图2-4示出用在多股钢丝绳中的不同的常规绳股的结构；

图5示出根据本发明的多股钢丝绳的深绳股；和

图6-10示出了根据本发明的不同的多股钢丝绳。

具体实施方式

如上所述，图1中所示的多股钢丝绳具有图2-4所示的不同的绳股结构。

图5示出根据本发明的深绳股10。绳股10具有芯12，芯12的截面形状为不等边的等腰三角形，所述三角形具有相等长度的两条边14、16和较短的第三条边18。内层钢丝20拧绕在芯12上，且外层钢丝22拧绕在所述内层钢丝上。

在图5中，数字24表示绳股10的横截面的高度。如在常规的绳和绳股的上述说明中，这个高度是绳股的径向尺寸，即当绳股拧绕在多股钢丝绳中时，相对于绳的中心轴线在径向所测量的横截面的尺寸。

数字26表示绳股10的横截面的宽度，也就是，当绳股拧绕在钢丝绳中时，在垂直于径向方向所测量的绳股的圆周的或切线的横截面尺寸。在图5中，高度与宽度的比率的参数大约为1.12。

为了方便起见，将图5中的绳股10称为深形三角绳股。应当理解到：在仅单层钢丝而不是多层钢丝的情况下，根据本发明的深绳股可以包括如图5所示的成形芯。

图6示出多股钢丝绳28的横截面视图，多股钢丝绳28具有芯30和以单层拧绕在芯上的5根紧密地邻近并且等距地分布的图5中所示类型的深形三角形绳股10。

图7示出单层多股钢丝绳32的横截面视图，单层多股钢丝绳32具有芯34和以单层方式拧绕在芯上的9根紧密地邻近并且等距分布的图5中所示类型的深形三角形绳股10。

图8示出单层多股钢丝绳36的横截面视图，单层多股钢丝绳36包括具有不同于图5中的三角形绳股10的形状的深绳股。在这种情况下，每个深绳股38具有10根钢丝40，所述钢丝40大体上径向地延伸排列平行列41，以使绳股的高度42比绳股的宽度44更大，即，高度与宽度的比率大于1。例如，高度与宽度的比率可以为大约1.46∶1。

在图8中，三根深绳股38彼此间隔分开，并且在圆周方向上与三根常规的、圆形绳股交替地间隔，所述常规的、圆形绳股类似于前述图2中所示的绳股3。

图9示出单层多股钢丝绳46的横截面视图，单层多股钢丝绳46包括深绳股38。每个深绳股的高度与宽度的比率也大于1，并可以如图8所示的那样为大约1.46∶1。

图9所示的实施例不同于图8所示的实施例之处在于有4根间隔分开的深绳股38交替地间隔4根如图2所示类型的圆形绳股3。

图10示出单层多股钢丝绳50的横截面视图，单层多股钢丝绳50包括4根紧密地邻接的深绳股38和4根圆形绳股3。

圆形绳股3作为填充物拧绕在深绳股38之间，但是圆形绳股3不覆盖深绳股，从而，这个结构有效地保持单层结构。

如上所述，已经公知，当绳受到拉伸载荷时，施加到单层多绳股的拉伸力将产生扭矩，即，倾向于解开绳的力。本发明是基于发明者的认识：在绳中的拉伸力可以被分解为产生力矩的剪切分力和纵向分力。发明者还认识到：为了减少单层多绳股在拉伸载荷情况下的解开趋势，绳的绳股关于适当的轴线的抗弯刚度相对于所述绳股的扭转刚度应该增加，即绳股抵抗在剪切力作用下扭转的抵抗力应该增加，所述剪切力产生于关于绳股的轴线作用所施加的扭转力。

高度与宽度的比率超过1的事实结果是，在大多数情况下，与常见的高度与宽度的比率等于1或者更小的绳股结构相比，上述深绳股10和38将会显示关于图6所示的A-A轴线的增加的抗弯刚度，所述A-A轴线垂直于径向并且对应于图2-4所示的X-X轴线。

因此认识到，图6-10所示的绳在拉伸载荷下解开的趋势将会减少，或者这种绳可能完全没有这种解开的趋势，或者在负载时甚至会有轻微地捻搓的趋势。

此外，更有益的是，为了使所述绳作为整体的绳有适当地减少在拉伸载荷下解开的趋势，此处应该有三个或更多的具有所期望的关于A-A轴线增大的抗弯刚度的深绳股，虽然也应理解，即使深绳股少于三个，也会有一些有益的反捻搓效果。

显然，本发明的原理适用于不同类型的多股钢丝绳，包括左旋或右旋拧绕的绳、郎氏拧绕或普通拧绕的绳、绳股是单层丝覆盖芯的简单绳股的绳、绳股是两层或多层丝拧绕在芯上的复合绳股的绳(而且不论丝是以相同的还是以不同的螺旋方向拧绕在不同层上)、绳股有金属或非金属芯的绳(不论绳股芯是编织的或其他结构)、芯是金属或非金属的或以绳股或其他的形式的绳、和绳股或/和绳本身是封闭的绳。

本发明主要的益处以单层绳实现，但应想到这种减少绳的解开趋势也可以在多层绳的情况下实现。

Claims (10)

1.一种多股钢丝绳包括多个拧绕在芯上的绳股，其特征在于：所述绳股的至少一些是深绳股，也就是高度与宽度的比率大于1的绳股。

2.根据权利要求1所述的多股钢丝绳，其中：所述绳的所述深绳股的高度与宽度的比率等于或大于1.04。

3.根据权利要求2所述的多股钢丝绳，其中：所述绳是单层结构。

4.根据权利要求3所述的多股钢丝绳，其中：所述绳具有芯和拧绕在所述芯上的单层深绳股，并且没有其他绳股拧绕在所述芯上。

5.根据权利要求3所述的多股钢丝绳，其中：所述绳具有芯和拧绕在芯上的单层，所述单层包括深绳股和其他绳股。

6.根据上述任何一项权利要求所述的多股钢丝绳，其中：每个深绳股包括具有不等边三角形横截面形状的芯。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的多股钢丝绳，其中：每个深绳股在横截面中包括大致径向地排列的、平行的钢丝列。

8.一种用于多股钢丝绳的绳股，其特征在于：所述绳股是高度与宽度的比率等于或大于1.04的深绳股。

9.根据权利要求8所述的用于多股钢丝绳的绳股，其中：所述绳股具有横截面形状为不等边三角形的芯和拧绕在所述芯上的钢丝。

10.根据权利要求8所述的用于多股钢丝绳的绳股，其中：所述绳股包括在横截面中大致径向地排列的、平行的钢丝列。

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