专利名称：抗旋转钢丝绳的制作方法图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。图3所示为，当钢丝绳拧法为S-S-Z，有6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3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。
从图2及图3所示实验结果得出以下结论(1)钢丝绳的间距倍数比侧股的间距倍数对旋转扭矩影响大。
(2)虽然在已有技术中钢丝绳的间距倍数比侧股间距倍数大，约为7.5的一般钢丝绳间距倍数不能提供足够程度的抗旋转性能。
(3)因此，在本发明中，钢丝绳的间距倍数最好为大约8到大约10，大于已有技术中的一般水平7.5。
(4)再者，在此情况下为了提供足够的抗旋转性能，股间距倍数最好为大约5到大约8。
在本发明中，最佳值由芯股外径(d1)和侧股外径(d2)的比率(以下称作d1/d2)来决定。确定最佳d1/d2是因为其对直到断裂的重复弯曲次数有重大影响，直到断裂的重复弯曲次数是衡量钢丝绳寿命的一个指标。此外，d1/d2比率为1.0表明芯股与侧股外径相同，且6根侧股绕在芯股周围。图4所示实验结果为d1/d2对直到断裂重复弯曲次数的影响。当d1/d2增大，直到断裂重复弯曲次数增加且钢丝绳的寿命延长。但当d1/d2超过1.8，直到断裂重复弯曲次数减少，缩短了钢丝绳的寿命。其原因解释如下。d1/d2的增大表明侧股数增加，由于对滑轮及轮鼓的接触面积增大，磨损减少。但当侧股太多，钢丝变得较细因而易断裂。结果显示，钢丝绳的最长寿命在d1/d2为1.8时出现。当d1/d2为1.8时，有8根侧股。为了实用，d1/d2的最佳水平最好为大约1.3到大约1.8。
根据上述实验结果，确定了股间距倍数、绳间距倍数和d1/d2的最佳范围，因而钢丝绳的旋转性能几乎完全削弱，且能防止因弯曲疲劳钢丝的断裂，即使是钢丝绳反复地在钢水包起重机或类似机械的多个滑轮上滑动。
但在重负荷起重机如钢水包起重机的情况下，钢丝断裂不仅因为弯曲疲劳还因为钢丝间的接触疲劳。另外，对侧股应考虑因滑轮槽处的接触压力而产生的断裂。
因而，在本发明中，芯股和侧股在最外层均有带扁平表面的成型钢丝。结果发现，钢丝中的接触表面变得比传统接触表面大许多，能够减少所谓的磨损。把用普通圆形芯钢丝制成的钢丝股穿过拉丝模板，可以将钢丝股的表面变平。
以下，对钢丝绳的寿命作比较，钢丝绳拧法为S-S-Z，外径为35.5mm，用作炼钢厂的钢丝绳，钢丝绳的侧股间距倍数为5，绳间距倍数为9.5，侧股直径和芯股直径间的比率为1.4。有圆形芯股及圆形侧股的钢丝绳寿命作为1.0。如表1所示，由于侧股的周边表面被压平，钢丝断裂前的钢丝绳(成型的)寿命急剧增长。
表1
图5展示了本发明及比较例的钢丝绳寿命。图5中的14种不同结构的钢丝绳，准备用于炼钢厂的钢水包起重机。编号1到编号6为本发明的钢丝绳，编号7到编号14为比较例的钢丝绳。钢丝绳的寿命以直到断裂重复弯曲累积次数来作评估，假设根据钢丝绳废弃时的工作时段来决定。也就是说，钢丝绳实际上从未完全断裂，由于其磨损到一定程度就被替换掉。因此，寿命只计到钢丝绳被替换的那一点上。钢丝绳的工作条件为起吊距离38m，滑轮直径925mm，用来吊住承载物的钢丝绳数目为44，负载为455吨(t)。较高的直到断裂重复弯曲次数表明钢丝绳的寿命较长，越长越好。
已有技术的平均水平为图5中的比较例12。比较例12的直到断裂重复弯曲次数为200,411。其它实施例的测试结果表示为对该数字的百分比。实施例编号1到编号6的寿命均比比较例的长。特别是当d1/d2为1.8时表现最佳。例如，在实施例5中，直到断裂重复弯曲次数为392,864，寿命为196％，与比较例12中的直到断裂重复弯曲次数200,441相比尤其长。
本发明能提供因疲劳而断裂的可能性较小的不转动的钢丝绳，并能大大延长钢丝绳的寿命，即使钢丝绳是用于如炼钢厂钢水包起重机之类的重负荷起重机上，且使用时被反复弯曲。
虽然连带着上述特殊实施例对本发明进行了说明，但是，一旦向其提供了该公布内容，许多同等的替代、更改及变化对精通该技术的从来说是显而易见的。据此，以上提出的本发明的用作例证的实施例，应被看作是示范而非限制，可以对所述实施例进行多种变化，而不会脱离本发明的精髓和范围。


本发明提供一种用于如钢水包起重机之类的重负荷起重机上的钢丝绳,该钢丝绳不仅几乎抗旋转,而且还不易因钢丝的磨损和疲劳而断裂。抗旋转钢丝绳有多根侧股,在每一侧股中,钢丝按与芯股钢丝拧法相同的方向在芯股周围拧成股。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。股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。