国内外编织防扭钢丝绳的研究开发概述

摘要  概述国内外纺织防扭钢丝绳规格、品种、结构特点与研究开发、生产制造现状及推广应用前景。指出促进我国编织防扭钢丝绳生产技术水平提高和应用领域拓展中应注重解决的问题及需采取的相应措施。

关键词  编织防扭钢丝绳  研究开发  概述

1  结构特征

编织防扭钢丝绳是以单股钢丝绳为编织元件，采用专用设备按照一定规律并有别于一般钢丝绳常规生产方法编捻而成的特种钢丝绳。

GB/T8706-1988《钢丝绳术语》技术标准第二篇8、9、10列出了圆股钢丝绳、编织钢丝绳、扁钢丝绳的类型目类。笔者认为，从生产制造工艺特点（捻制、编捻）来说，应将编织防扭钢丝绳和扁钢丝绳统一纳入编织钢丝绳类目中。

等效采用ISO 3578-80标准的GB/T8707-1988《钢丝绳标记代号》标准5.3中给出了编织钢丝绳结构图，其全称为Y8（12+6F+6+1），简称Y8*19Fi。

这是我国第一次在国家正式标准中列出的四方8股编织防扭钢丝绳结构。

2  性能及用途

编织防扭钢丝绳是一种性能更为优良的不旋转钢丝绳。与四股扇形股钢丝绳、三股少扭钢丝绳、多层股钢丝绳、密封钢丝绳等其他种类不旋转钢丝绳相比，在自由状态下，这种钢丝绳施加张力时的旋转角度（自由角度）和合成转矩（自由扭矩）更趋近于零。使用中不结扣，具有极高的防扭、耐磨性、并且具有柔软光滑、负载能力大等特点。

在澳大利亚，编织防扭钢丝绳又被称为超柔钢丝绳。吊装重物时这种钢丝绳已逐渐取代普通结构的钢丝绳。意大利、加拿大已成功地将编织防扭钢丝绳用于输变电工程施工中的张力放线机上。

宁夏恒力公司企业标准Q/NSG 009-1994《编织防扭钢丝绳》指出该种钢丝绳适用于送变电张力放线导引、牵引及各种场合下起重、运输、索具及建筑水平牵引等施工作业。

3  国外编织钢丝绳的种类

（1）澳大利亚卡斯尔纺织防扭钢丝绳，主要技术参数见表1。

（2）澳大利亚AS 3569-1989《钢丝绳》标准

表1  钢丝绳主要技术参数

A 编织防扭钢丝绳技术参数

(a)结构相同、尺寸不同的两种子绳制成的编织防扭钢丝绳，其技术参数见表2。

(b)由结构和尺寸相同的子绳制成的编织防扭钢丝绳，主要技术参数见表3。

表2  2070MPa级编织防扭钢丝绳技术参数

 表3  2070MPa级编织防扭钢丝绳技术参数

4  我国生产的定型品种

（1）长沙环宇特种钢绳厂生产的产品技术参数见表4。

选用1*19航空钢丝绳为原料，将12股不同捻向的钢丝绳编织成断面为六方形的防扭钢丝绳。可生产的单根最大长度为1000m。

表4  六方12股编织防扭钢丝绳技术参数

（2）湖南省送变电建设公司特种钢丝绳厂在原有四方8股钢丝绳的基础上，又研制成12股钢丝绳构成的四方、六方截面及18股钢丝绳构成的六方截面的三种防扭钢丝绳，其特点是由多股子绳交互捻制而成，由于其合力矩在截面中相互抵消，使其自身只有受力不旋不扭的特征。其技术参数见表5。

表5  四方8股编织防扭钢丝绳技术参数

（3）河南省温县电力工具厂将钢丝用交互捻法制成子绳，用四股右交互捻和四股左交互捻的子绳按一定规律编织而成。编织成的防扭钢丝绳在断面上左交互捻和右交互捻是相对的。

该厂还可生产四方12股、六方12股编织防扭钢丝绳，表6为该种钢丝绳的技术参数。

表6  四方8股编织防扭钢丝绳技术参数

（4）宁夏恒力钢丝绳股份有限公司根据用户提出的技术要求及张力放线中机械特性、受力状态，研究出4*3编织扭钢丝绳系列。这种新型结构编织防扭钢丝绳填补了国内一项空白。该编织防扭钢丝绳没有棱角，与张力放线机牵引轮、绳槽、滑轮等部件接触状态及耐磨性能，使用寿命均优于其它结构编织防扭钢丝绳。

5  部分产品整绳破断拉力情况分析

部分品种编织防扭钢丝绳整绳破断拉力情况见表7。

表7  部分编织防扭钢丝绳整绳破断拉力情况

试样破坏原因分析：

（1）国内编织防扭钢丝绳多为镀锌状态供贷，钢丝绳公称抗拉强度普遍偏低，但产口质量稳定。

（2）从试件破坏情况看，以断在插头出口、绳套插头处为多，占75%。提高编织防扭钢丝绳端头绳套制造质量应成为企业技术攻术重点之一。

（3）试样5的破坏产生在绳股中间处，试验中12根子绳有11股子绳断，显示出该试样母体的编织防扭钢丝绳生产制造水平实物产品质量水平较高，值得生产制造企业探讨研究，以期全面提高编织防扭钢丝绳实物质量及使用寿命。

6  国内外同类产品差距

（1）制造方法。从某些技术文件知，主要生产国家如澳大利亚、加拿大、意大利均采用机械方法编织，而国内采用机械、手工编织法生产，且编织机械技术水平有待提高。

（2）钢丝绳直径偏小。我国目前可生产的编织防扭钢丝绳的最大直径为32mm，而澳大利亚AS3569-1989标准列出的最大规格可达53mm。

（3）钢丝绳破断拉力偏小。国内外同种钢丝绳破断拉力对比见表8。

表8  8*19系列防扭钢丝绳破断拉力对比

我国可生产最强度级为1960MPa级编织防扭钢丝绳，而国外可生产2070MPa级。我国现有编织防扭钢丝绳生产企业外购子绳编织加工受制于人，全面提高钢丝绳综合性能目标的实现受外来因素影响。

（4）整绳破断拉力试验卡具有待规范化、系列化。

7  几点建议

（1）充分挖掘编织防扭钢丝绳生产内在潜能，在全方位满足输变电线路建设张力放线需求的基础上，在码、矿山、船舶、航空、通讯电缆、起重运输、建筑安装等行业中，凡作业条件要求牵引钢丝绳自身不旋转、不结扣、不扭结的，应大力推行应用编织防扭钢丝绳。

（2）认真研究澳大利亚、意大利、加拿大等国制造的编织防扭钢丝绳专用设备结构特点，改造我国相关企业装备，提升我国编织防扭钢丝绳生产水平及实物质量。充分利用入世契机，具备条件的企业可以引进国外先进设备和专用技术。

（3）编织防扭钢丝绳在恶劣的露天作业条件下使用，尤其在南方有酸雨的环境中使用，其通常的表面镀锌状态因钢丝锈蚀而引发断丝、断股，使钢丝绳报废现象呈上升态势，难以全面满足用户要求。线材制品行业可否采用Zn-5%Al-RE合金镀层钢丝生产编织防扭钢丝绳，值得探讨。

（4）适时组织编织扭钢丝绳技术研讨会，互通信息，共同发展。

（5）编织防扭钢丝绳标准的起草单位应组织好标准审定会，广泛听取用户、生产企业、科研究所的意见，制定出既具有国际先进水平，又符合我国国情的编织防扭钢丝绳生产、应用的技术标准。