CN104074079B - 改进的钢丝绳及钢丝绳制品 - Google Patents
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Abstract
本发明属钢丝制品技术领域，改进的钢丝绳，它包含有中央钢丝，分布在中央钢丝外且与中央钢丝相切的内层钢丝，在内层钢丝外且与内层钢丝相切的外层钢丝；在任一截面面上：内层钢丝的圆心在内层圆周上，外层钢丝的圆心在外层圆周上，外层钢丝的外缘位于外圆周上；其特征在于：在相邻的内层钢丝外有与相邻的内层钢丝相切且与相邻的外层钢丝都相切的中间层钢丝；中间层钢丝的圆心在中间层圆周上，内层、中间层、外层及外圆周四者是与中央钢丝同圆心的；中央、内层、外层钢丝直径相等。本发明还揭示了钢丝绳制品；本发明具以下主要有益效果：相同强度条件下，外径更细或外形面积更小；更节省盘具、运输成本、钢丝绳制品的材料耗用量、结构更稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于钢丝制品技术领域，尤其是改进的钢丝绳及钢丝绳制品。
背景技术
钢丝作为加强构件，在光缆、电缆中大量应用。在层绞式及骨架式光缆中钢丝一般设置在光缆中央作为中心加强件；在中心束管式光缆中钢丝一般放置在中心束管外侧，且可能为多根：在自承式光缆中，除了上述的加强钢丝外，还有称之为吊线的钢丝绳作为额外的强抗拉力元件，主要是承受自承安装时的拉力及运行时的张力；在电缆中，钢丝绳主要用于自承式电缆，作用与自承式光缆中的相同。
现有技术中的钢丝绳的的断面和结构，典型的有2种，就是1×7、1×19结构，1×7结构中，中间具有一根钢丝，围绕该中间钢丝绞合分布有6根钢丝，7根钢丝具有相同的直径；1×19结构中，如图1所示，中间具有一根中央钢丝1，围绕该中央钢丝绞合分布有6根内层钢丝2，围绕内层钢丝绞合体分布有12根外层钢丝3，中央、内层、外层钢丝的直径是相等的，而且，对于1×19结构来说，内层钢丝的圆心在同一内层圆周11上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周12上，外层钢丝的外缘在同一外圆周13上；上述1×19结构中，外圆周直径等于5根单钢丝的直径，外层钢丝与内层钢丝间有部分是相切的，有部分不相切，这种结构虽能达到强度要求，但是，由于外径相对较粗，光电缆为了达到钢丝绳外的挤塑层厚度的最低要求，给光、电缆的制造无形中增加了成本，无形中使护套材料增加，这种方式已经持续多年，与低碳环保、节能减排的要求不相适应。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是揭示一种改进的钢丝绳；并进一步地揭示采用该钢丝绳的制品，它们是采用以下技术方案来实现的。
本发明的实施实例1中，改进的钢丝绳，它包含有位于中央的一根中央钢丝1，分布在中央钢丝外且与中央钢丝相切的六根内层钢丝2，分布在内层钢丝外且与内层钢丝相切的六根外层钢丝3；在任一截面面上：内层钢丝的圆心在同一内层圆周11上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周14上，外层钢丝的外缘位于同一外圆周13上；其特征在于：在相邻的内层钢丝外具有与该相邻的内层钢丝相切且与相邻的外层钢丝都相切的中间层钢丝4；中间层钢丝的圆心在同一中间层圆周12上，内层圆周、中间层圆周、外层圆周、外圆周是与中央钢丝同圆心的；中央钢丝、内层钢丝、外层钢丝具有相等的直径。
本实施实例中，由于外圆周与中间层钢丝、外层钢丝之间具有间隙，因此，有效地减少了钢丝绳的外表面积，使线缆生产时，在同样的护套材料的情况下，填充的间隙更多，使线缆结构更稳定、可靠；同时，由于外表面积减小，可以在同样的盘具上绕放更长的钢丝绳，节约盘具成本、运输成本。
本发明的实施实例2中，改进的钢丝绳，它包含有位于中央的一根中央钢丝1，分布在中央钢丝外且与中央钢丝相切的六根内层钢丝2，分布在内层钢丝外且与内层钢丝相切的六根外层钢丝3；在任一截面面上：内层钢丝的圆心在同一内层圆周11上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周14上，外层钢丝的外缘位于同一外圆周13上；其特征在于：在相邻的内层钢丝外具有与该相邻的内层钢丝相切且与相邻的外层钢丝都相切的中间层钢丝4；中间层钢丝的圆心在同一中间层圆周12上，内层圆周、中间层圆周、外层圆周、外圆周是与中央钢丝同圆心的；中央钢丝、内层钢丝具有相等的直径；外层钢丝的直径小于内层钢丝的直径，中间层钢丝的直径大于内层钢丝的直径；中间层钢丝的外缘也位于外圆周13上。
本实施实例中，虽然外层钢丝的直径小于内层钢丝的直径，故钢丝绳的整体直径小于现有技术中的钢丝绳的直径，同时，由于中间层钢丝的直径大于内层钢丝的直径，故实现了在相同钢丝根数的前提下，钢丝的总体截面积与现有技术中的钢丝绳中钢丝的总体截面积相同，即抗拉强度相同，但直径更小的目的，故在制作线缆及其它制品时，为达到钢丝绳外部挤塑层的最小厚度，可以使挤塑层直径更小、挤塑材料耗用更少的目的。
本发明的实施实例3中，采用上述改进的钢丝绳的钢丝绳制品，它包含有上述所述改进的钢丝绳，且改进的钢丝绳位于中央，在钢丝绳外挤塑包覆有保护层5；当然，所述保护层5还可以渗透到改进的钢丝绳的内部间隙中。
上述所述的钢丝绳，不局限于钢丝，采用其它非金属的材料也可以，比如玻璃纤维增强塑料。
因此，本发明具有以下主要有益效果：相同强度条件下，外径更细或外形面积更小；更节省盘具、运输成本、钢丝绳制品的材料耗用量、结构更稳定可靠。
附图说明
图1为现有技术的一种横截面结构示意图。
图2为本发明实施实例1的横截面结构示意图。
图3为本发明实施实例2的横截面结构示意图。
图4为本发明实施实例3的横截面结构示意图。
具体实施方式
实施实例1
请见图2，改进的钢丝绳，它包含有位于中央的一根中央钢丝1，分布在中央钢丝外且与中央钢丝相切的六根内层钢丝2，分布在内层钢丝外且与内层钢丝相切的六根外层钢丝3；在任一截面面上：内层钢丝的圆心在同一内层圆周11上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周14上，外层钢丝的外缘位于同一外圆周13上；其特征在于：在相邻的内层钢丝外具有与该相邻的内层钢丝相切且与相邻的外层钢丝都相切的中间层钢丝4；中间层钢丝的圆心在同一中间层圆周12上，内层圆周、中间层圆周、外层圆周、外圆周是与中央钢丝同圆心的；中央钢丝、内层钢丝、外层钢丝具有相等的直径。
本实施实例中，由于外圆周与中间层钢丝、外层钢丝之间具有间隙，因此，有效地减少了钢丝绳的外表面积，使线缆生产时，在同样的护套材料的情况下，填充的间隙更多，使线缆结构更稳定、可靠；同时，由于外表面积减小，可以在同样的盘具上绕放更长的钢丝绳，节约盘具成本、运输成本。
实施实例2
请见图3，改进的钢丝绳，它包含有位于中央的一根中央钢丝1，分布在中央钢丝外且与中央钢丝相切的六根内层钢丝2，分布在内层钢丝外且与内层钢丝相切的六根外层钢丝3；在任一截面面上：内层钢丝的圆心在同一内层圆周11上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周14上，外层钢丝的外缘位于同一外圆周13上；其特征在于：在相邻的内层钢丝外具有与该相邻的内层钢丝相切且与相邻的外层钢丝都相切的中间层钢丝4；中间层钢丝的圆心在同一中间层圆周12上，内层圆周、中间层圆周、外层圆周、外圆周是与中央钢丝同圆心的；中央钢丝、内层钢丝具有相等的直径；外层钢丝的直径小于内层钢丝的直径，中间层钢丝的直径大于内层钢丝的直径；中间层钢丝的外缘也位于外圆周13上。
本实施实例中，虽然外层钢丝的直径小于内层钢丝的直径，故钢丝绳的整体直径小于现有技术中的钢丝绳的直径，同时，由于中间层钢丝的直径大于内层钢丝的直径，故实现了在相同钢丝根数的前提下，钢丝的总体截面积与现有技术中的钢丝绳中钢丝的总体截面积相同，即抗拉强度相同，但直径更小的目的，故在制作线缆及其它制品时，为达到钢丝绳外部挤塑层的最小厚度，可以使挤塑层直径更小、挤塑材料耗用更少的目的。
上述任一实施实例中所述的钢丝绳，其特征在于内层钢丝是平行分布在中央钢丝之外的或者是以单方向螺旋绞合的方式分布在中央钢丝之外的；相邻的内层钢丝是相切的。
上述任一实施实例中所述的钢丝绳，其特征在于内层钢丝的直径相等，中间层钢丝的直径相等，外层钢丝的直径相等。
上述任一实施实例中所述的钢丝绳，其特征在于中间层钢丝是平行分布在内层钢丝之外的或者是以单方向螺旋绞合的方式分布在内层钢丝之外的；相邻的中间层钢丝之间间隙有外层钢丝。
上述任一实施实例中所述的钢丝绳，其特征在于外层钢丝是平行分布在内层钢丝之外的或者是以单方向螺旋绞合的方式分布在内层钢丝之外的。
上述任一实施实例中所述的钢丝绳，内层钢丝的数量不局限于六根，还可为其它多根，此时，也满足内层钢丝直径相等，只不过与中央钢丝直径不同而已，可以在相同的强度下，使钢丝绳的外径进一步变小。
上述任一实施实例中所述的钢丝绳，不局限于钢丝，采用其它非金属的材料也可以，比如玻璃纤维增强塑料；非金属材料用于光电缆时，可以起到防雷的作用，而且重量更轻，可以使光电缆适用于地下管道中等等。
上述任一实施实例中所述的钢丝绳，其特征在于抗拉强度为1200MPa～2100MPa、弹性模量≥170GPa。
本发明中实施实例1或2所述的改进的钢丝绳，可以通过两步法制得：第一步：取一根中央钢丝置于模具中央，取多根内层钢丝平行放置在中央钢丝之外或者是以单方向螺旋绞合的方式放置在中央钢丝之外形成内层体，相邻的内层钢丝是相切的，内层钢丝与中央钢丝是相切的，内层钢丝的直径相等，内层钢丝的圆心在同一内层圆周上；第二步：取多根中间层钢丝及多根外层钢丝，平行放置在内层体外或者是以单方向螺旋绞合的方式放置在内层体外，外层钢丝与内层钢丝是相切的，外层钢丝直径相等，中间层钢丝位于相邻的内层钢丝的外间隙中且与该相邻的中间层钢丝相切，并与相邻的外层钢丝相切，中间层钢丝的直径相等，外层钢丝的直径相等，外层钢丝的直径不大于内层钢丝的直径；中间层钢丝的直径不等于内层钢丝的直径。
本发明中，内层钢丝的圆心在同一内层圆周上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周上，外层钢丝的外缘位于同一外圆周上；中间层钢丝的圆心在同一中间层圆周上，内层圆周、中间层圆周、外层圆周、外圆周是与中央钢丝同圆心的；等等，使得钢丝绳具有完好的对称性及加工性能，具有一致性等等。
实施实例3
请见图4，采用实施实例2中的改进的钢丝绳的钢丝绳制品，它包含有改进的钢丝绳，且改进的钢丝绳位于中央，在钢丝绳外挤塑包覆有保护层5。
当然，本实施例中钢丝绳制品，所述钢丝绳也可以是实施实例1中的钢丝绳。
上述所述钢丝绳制品中，保护层的材料为塑料，优选低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或聚氯乙烯或低烟无卤聚乙烯。
当然，上述所述的钢丝绳制品中，保护层5还可以渗透到改进的钢丝绳的内部间隙中。
保护层可以使钢丝绳中的钢丝与外界起到隔绝的作用，因此，有了保护层不再需要担心钢丝生锈的问题，同时，在钢丝外也不需要涂油脂类物质，同时使钢丝绳的外形更圆整，通过在保护层上印字的方式，可以使钢丝绳的计米长度更关准确，使线缆生产企业、施工企业的应用更准确。
一种光电缆，其特征在于它包含有一根上述所述的钢丝绳或钢丝绳制品。
因此，本发明具有以下主要有益效果：相同强度条件下，外径更细或外形面积更小；更节省盘具、运输成本、钢丝绳制品的材料耗用量、结构更稳定可靠。
本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.改进的钢丝绳，它包含有位于中央的一根中央钢丝（1），分布在中央钢丝外且与中央钢丝相切的六根内层钢丝（2），分布在内层钢丝外且与内层钢丝相切的六根外层钢丝（3）；在任一截面面上：内层钢丝的圆心在同一内层圆周（11）上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周（14）上，外层钢丝的外缘位于同一外圆周（13）上；其特征在于：在相邻的内层钢丝外具有与该相邻的内层钢丝相切且与相邻的外层钢丝都相切的中间层钢丝（4）；中间层钢丝的圆心在同一中间层圆周（12）上，内层圆周、中间层圆周、外层圆周、外圆周是与中央钢丝同圆心的；中央钢丝、内层钢丝、外层钢丝具有相等的直径；所述钢丝绳的抗拉强度为1200MPa～2100MPa、弹性模量≥170GPa。
2.改进的钢丝绳，它包含有位于中央的一根中央钢丝（1），分布在中央钢丝外且与中央钢丝相切的六根内层钢丝（2），分布在内层钢丝外且与内层钢丝相切的六根外层钢丝（3）；在任一截面面上：内层钢丝的圆心在同一内层圆周（11）上，外层钢丝的圆心在同一外层圆周（14）上，外层钢丝的外缘位于同一外圆周（13）上；其特征在于：在相邻的内层钢丝外具有与该相邻的内层钢丝相切且与相邻的外层钢丝都相切的中间层钢丝（4）；中间层钢丝的圆心在同一中间层圆周（12）上，内层圆周、中间层圆周、外层圆周、外圆周是与中央钢丝同圆心的；中央钢丝、内层钢丝具有相等的直径；外层钢丝的直径小于内层钢丝的直径，中间层钢丝的直径大于内层钢丝的直径；中间层钢丝的外缘也位于外圆周（13）上；所述钢丝绳的抗拉强度为1200MPa～2100MPa、弹性模量≥170GPa。
3.根据权利要求1或权利要求2所述改进的钢丝绳，其特征在于所述内层钢丝是平行分布在中央钢丝之外的或者是以单方向螺旋绞合的方式分布在中央钢丝之外的；相邻的内层钢丝是相切的。
4.根据权利要求3所述改进的钢丝绳，其特征在于所述内层钢丝的直径相等，中间层钢丝的直径相等，外层钢丝的直径相等。
5.根据权利要求4所述改进的钢丝绳，其特征在于所述中间层钢丝是平行分布在内层钢丝之外的或者是以单方向螺旋绞合的方式分布在内层钢丝之外的；相邻的中间层钢丝之间间隙有外层钢丝。
6.根据权利要求5所述改进的钢丝绳，其特征在于所述外层钢丝是平行分布在内层钢丝之外的或者是以单方向螺旋绞合的方式分布在内层钢丝之外的。
7.一种改进的钢丝绳的制造方法，其特征在于它包含有依次进行的以下步骤：第一步：取一根中央钢丝置于模具中央，取多根内层钢丝平行放置在中央钢丝之外或者是以单方向螺旋绞合的方式放置在中央钢丝之外形成内层体，相邻的内层钢丝是相切的，内层钢丝与中央钢丝是相切的，内层钢丝的直径相等，内层钢丝的圆心在同一内层圆周上；第二步：取多根中间层钢丝及多根外层钢丝，平行放置在内层体外或者是以单方向螺旋绞合的方式放置在内层体外，外层钢丝与内层钢丝是相切的，外层钢丝直径相等，中间层钢丝位于相邻的内层钢丝的外间隙中且与该相邻的中间层钢丝相切，并与相邻的外层钢丝相切，中间层钢丝的直径相等，外层钢丝的直径相等，外层钢丝的直径不大于内层钢丝的直径；中间层钢丝的直径不等于内层钢丝的直径。
8.一种钢丝绳制品，其特征在于它包含有权利要求6所述的改进的钢丝绳，且改进的钢丝绳位于中央，在改进的钢丝绳外挤塑包覆有保护层（5）或者改进的钢丝绳外挤塑包覆有保护层及改进的钢丝绳的内部间隙中也具有保护层。
9.根据权利要求8所述的钢丝绳制品，其特征在于所述保护层的材料为塑料。
10.一种光电缆，其特征在于它包含有权利要求6所述的钢丝绳或权利要求9所述的钢丝绳制品。
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