4V×39 类钢丝绳称谓与标记问题探讨

1问题提出

抗旋转性能是特种结构钢丝绳的特有属性。圆截面抗旋转钢丝绳有单股结构与多股结构。单股抗旋转钢丝绳分为圆钢丝组成的单股钢丝绳（spiralstrandrope）、圆钢丝与异型钢丝组成的半密封钢丝绳（half-lockedcoilrope）和圆钢丝与异型钢丝组成的全密封钢丝绳（full-lockedcoilrope）。多股抗旋转钢丝绳分为单层股结构与多层股结构。单层股结构从目前行业看为3股钢丝绳和4股钢丝绳，而多层股结构包括圆股组成的多层股钢丝绳、异型股组成的多层股钢丝绳、圆股与异型股组成的多层股钢丝绳，依次如图1、图2、图3所示，其中Bridon图3钢丝绳还出现在AS3569-890，只不过标记方法不同。

多层股钢丝绳结构品种相对丰富，其中圆股多层股钢丝绳的生产与使用相对普遍。

单层股抗旋转钢丝绳相对多层股抗旋转钢丝绳，因为结构与生产工艺相对简单、结构稳定、对生产设备要求低，尤其方便使用检查，故而使其成为抗旋转钢丝绳的特殊品种。从组绳股截面特征看，单层股抗旋转钢丝绳有圆股结构和异型股结构，GB/T

20118-2006]给出前者结构类别有4×19类、4×37类，GB8918-2006]给出后者结构类别为4Vx39类，给出典型结构有2种：4V×39S+5FC、4Vx

48S+5FC，依次如图4、图5所示。

图44Vx39S+5FC结构Fig.44V×39S+5FCstnucture从目前资料看，单层股抗旋转钢丝绳研发最早始于日本0，早期为圆股钢丝绳，后来SHINKO对圆股钢丝绳进行了改良，生产出著名的“Uni-ROPE（优你钢丝绳）”[0，使该钢丝绳组绳股截面特征不再是圆形，钢丝绳结构代号4×SeS39、U4×SeS48、U3×SeS39、U3xSeS48，前二者钢丝绳截面如图6、图7所示，依次与图4、图5基本相同，只是钢丝绳外表面钢丝通常有明显塑性变形痕迹“优你钢丝绳”股分2种：FC-12/18-18、FC-9/15-15。3股、4股钢丝绳不仅是日本钢丝绳制造企业长线产品，“优你钢丝绳”还出口我国内地与香港市场。通过对“优你钢丝绳”分析研究6-1，我国生产图4、图5结构钢丝绳有2种方法：圆股挤压法、圆股钢丝绳压实法-习。前者通常为利用合绳压线瓦，将圆股成绳与对成捻圆股绳挤压同时进行，如同采用模拉法生产压实股，这种方法国内应用相对较多、较早，后者为先捻制出圆股钢丝绳，再对圆股钢丝绳进行压实，压实有在线压实与离线压实，压实方法为辊拉与锻打。从实际情况看，采用圆股钢丝绳锻打法生产图4、图5钢丝绳已经被普遍认可，该方法近几年在国内钢丝绳行业也得到迅速应用，但我国钢丝绳标准关于图4、图5钢丝绳之称谓与标记始终未变，笔者结合GB/T8706-2006/ISO17893：200400、世界钢丝绳制造强企相关资料及国内近几年采用圆股钢丝绳锻打法生产4股异型股抗旋转钢丝绳实际，就4V×39类钢丝绳称谓与标记合理性问题进行研究。

2问题研究

2.1扇形股不是标准术语

GB/T8706对钢丝、股和钢丝绳横截面形状规定代号见表1。从表1看出，有形状特征符号的股只有三角股、组合芯股、椭圆股、扁形股、带形股和压实股，扇形股并未列入其中，将图4、图5钢丝绳称为扇形股钢丝绳显然不规范。笔者在GB/T8706的早期版本中也没发现扇形股术语。GB8918虽然明示引用了GB/T8706，但就图4、图5钢丝绳称谓而言并不符合该基础标准关于组绳股术语规定。

2.2钢丝绳结构中使用三角形标准代号“V”不合适从表1看，V是三角形的形状代号，涉及三角形钢丝与三角股。但GB8918图4、图5钢丝绳结构式中也出现了字母“V”。

图4、图5钢丝绳股虽然不是圆股，但该绳股也不是三角形特征明显的三角股，那么，“V”在钢丝绳结构式中出现，也就意味着从标记上将这种异型股钢丝绳默认为三角股钢丝绳，可以如此吗？显然不能。这基于：其一，三角股钢丝绳是6股钢丝绳。目前所有标准、资料显示的三角股钢丝绳均为6股结构，而且资料认为三角股钢丝绳也只能是6股结构0，而图4、图5钢丝绳是4股钢丝绳。其二，三角股钢丝绳不具有抗旋转性能。由于三角股钢丝绳是6股单层股钢丝绳，即使采用与钢丝绳捻向相反的独立钢芯，即将其制造成2层股结构，其也不具有值得关注的抗旋转性能，这不仅基于GB/T8706规定具有抗旋转钢丝绳之多层股钢丝绳最少外层股数是8根，同时也基于对三角股钢丝绳钢芯相对6股钢丝绳钢芯直径明显要小的情况，而图4、图5钢丝绳是绳采用大捻距、股采用小捻距、绳采用交互捻捻法技术思路所制造具有明显抗旋转性能的钢丝绳，且其抗旋转性能与外层股l1-12根之2层股钢丝绳基本一致。其三，三角股钢丝绳捻法只能是同捻。除了挤压纤维股芯圆股捻成的钢丝绳在理论上存在同向捻、交互捻和混合捻3种捻法外，用捻制三角股所制造的钢丝绳理论分析只能是同向捻，而图4、图5钢丝绳在捻法上是交互捻。国内采用圆股挤压法生产的纤维股芯三角股钢丝绳通常也是同向捻，至于这种只在我国钢丝绳标准中长期存在的三角股钢丝绳是否也可等同于先捻制三角股再捻制三角股钢丝绳目前也有研究]。其四，合股工序不能捻制出纤维股芯三角股。实践证明，股含纤维芯时，即使采用与捻制钢丝股芯三角股相同的工装，由于纤维芯弹性大、尺寸不稳定的固有属性导致合股工序无法挖制出形状明显、稳定的三角股，图4、图5钢丝绳股实践证明也只能是在合绳工序采用圆股挤压法或者后续对圆股钢丝绳压实法生产。其五，三角股钢丝绳股结构式中不包含字母

“S”。对三角股钢丝绳，股结构式（不含金属芯）中只能包含表示三角股形状的字母“V”和股芯可能为组合芯的字母“B”，而不再会包含其他字母，至于我国标准中出现V37S股三角股钢丝绳，笔者认为值得商框0四，因为股外层钢丝数与内层钢丝数目不相同，理论上就不可能构成线接触，只是在一定的条件下，从股截面看，内外层钢丝出现断续线接触，出现“S”是因为内外层钢丝断续线接触形式同西鲁式结构相似面已。

2.3结构中“S”并不能浪确反肤股结构属性图4、图5钢丝绳结构式中之所以包含字母

“S”，乃基于捻制圈股时组股外层钢丝与内层形成的结构是西鲁式S”是圆股西鲁式的代号。请注意，虽然外层钢丝与次外层钢丝形成的结构平行捻，但次外层钢丝与内层钢丝形成的结构却是交叉捻。图4、图5钢丝绳结构式中关于股结构描述是否可以只显示平行捻结构而忽略交叉捻结构？笔者认为不可。假如钢丝在股中处于非捻制状态，对FC-9/15-15结构，平行捻结构钢丝总面积与交叉捻结构钢丝总面积占组股钢丝总面积的比例依次为84.47%、42.98%，平行捻结构钢丝总面积与交叉捻结构钢丝总面积之比为1.965：1，而对FC-12/81-

81结构，相应数值为81.63%、47.15%、l.73l:l，计算结果表明，虽然在2种结构中，平行捻结构钢丝总面积比交叉捻结构钢丝总面积占组股钢丝总面积比要大得多，但大的程度笔者认为尚不足忽略交叉捻结构对股性能的影响。在平行结构中用组合芯代替单根钢丝芯时，虽然组合芯外层钢丝与其相邻钢丝也构成交叉捻，但交叉捻部分钢丝总面积占组股钢丝总面积比例很小，故才有用组合芯代替单根钢丝芯而不改变股结构属性与组股钢丝总数的标准规定a15.]。以lUshamartin、Brikn习惯采用1-6/

8-8+8-l6、1-6/9-9+9-18组合芯股为例，前者股中交叉捻结构钢丝总面积、平行捻结构钢丝总面积占组股钢丝总面积的比例依次为95.26%、

22.81%，平行捻结构钢丝总面积与交叉捻结构钢丝总面积之比为4.177：1，而后者相应数值则为93.39%、36.46%、3.528：l，忽略交叉捻结构对股性能显然是可以的。图4、图5钢丝绳股是纤维芯多工序复合捻股，39根钢丝、48根钢丝涵盖了股中所有钢丝，从钢丝总数看涉及组成平行捻结构与交叉捻结构，但股结构标记上并没有体现交叉捻结构对般性能所具有不可忽视的影响，这显然不合适。

2.4“5”不应在结构中出现

图4、图5钢丝绳结构式在纤维芯字母“C”前带有数字“，“SC”应该指这种钢丝绳总共有5根纤维芯，4根股每根股含l根纤维芯，钢丝绳中心为1根纤维芯。GB/T8706关于钢丝绳标记规定，对于单层股多股钢丝绳、阻旋转钢丝绳、平行捻密实钢丝绳、缆式钢丝绳，在绳芯结构前缀符号

“-”（对阻旋转钢丝绳如果股芯结构同其他股，则结构式中不再单独显示中心结构。早期标准隔开股与绳芯的符号是“+”而不是“-”），也就是说，在“-”之后的只能是绳中心结构而不含股中心结构，不能因为股中心与绳中心均为纤维芯就将股芯与绳芯在数量上合并，图4、图5结构式“FC”出现数字“5”不妥。3图4与图5钢丝绳结构式合理表示方法探讨

3.1股结构两式要完整考虑股的组成与结构属性GB/T8706中相应图4、图5钢丝绳395、485股的详细表示式应依次为FC-9/15-15、FC-12/18-

18，而简式依次为39FC、48FC。详细表示式不仅反映了股组成全部元素：纤维芯、钢丝，而且也反映了钢丝在股中所形成的结构特性，其中9/15、12/18反映的是交叉挖结构（M），15-15、18-18反映的是平行捻结构（S）。图4、图5中的395、48S只反映了组股钢丝数和组股外层钢丝与次外层钢丝构成的结构，缺乏对股芯、次外层与内层钢丝构成交叉捻结构的描述。笔者认为，无论是GB8918还是GB/T8706，所给图4、图5钢丝绳股结构简式是不完整的，为了体现股含西鲁式结构且西鲁式结构钢丝总面积占组股钢丝总面积比例最大和组股构成元素，应视股的基本类型是西鲁式，故在股结构式中字母“S”前要出现表示复合捻结构标志性的字母“N”，结合对GB/T8706分析，FC-9/15-15、FC-12/18-18复合捻股的合理结构简式依次应为39FCNS、48FCNS。

3.2考感该钢丝绳合理的生产工艺应采用压实锅丝绳标记

虽然国内早期有许多企业采用类似圈股挤压法生产图4、图5一样的三角股钢丝绳，但也有企业采用的方法是先捻制圆股绳然后再对其进行后续压实，压实方法有辊拉与锻打。如果采用的是通过对圆股钢丝绳压实方法生产该钢丝绳，显然图4、图5钢丝绳应称为压实钢丝绳。

考虑到银打是压实钢丝绳目前公认的合理工艺，故才有了压实钢丝绳通常又被冠以锻打钢丝绳的不标准习惯称谓，国外企业甚至在钢丝绳代号或结构中增加“Swaged“以突出采用锻打法生产的压实钢丝绳。如加拿大钢绳公司（WIREROPEIN-

DUSTRIESGROUP）图8钢丝绳、关国联合钢丝绳（UNIONROPE）图9、图10、图ll钢丝绳，有的企业即使钢丝绳代号中没有“Swagd”但在相关资料中也有明示压实钢丝绳方法为锻打法相关描述，如Bridon图12钢丝绳，PYTHON图13钢丝绳，TEUFELBERGE图14钢丝绳，Diepa图15、图16钢丝绳。

GB/T8706指出，K”是表示压实股与压实钢丝绳的符号，应考虑在图4、图5钢丝绳结构表示式中增加字母“K”，以更加体现该钢丝绳生产过程中存在钢丝绳压实加工的经历。

值得说明的是，由该股组成的钢丝绳之所以可以被压实，根本在于其中心为纤维芯。不可能、也不应该将由全钢丝复合捻股钢丝绳、全钢丝交叉捻股钢丝绳生产成压实钢丝绳，因为压实会导致组股钢丝由于存在点接触而相互压伤。

考虑到目前国内外企业公认压实钢丝绳合理的生产工艺是先捻制出圆股钢丝绳后再压实，且压实钢丝绳可用于组绳股不是全钢丝多工序交叉捻股、全钢丝多工序复合捻股以外不同结构形式股组成的钢丝绳，如图8、图9单层钢丝股钢丝绳，图10、图l1全钢丝平行捻股钢丝绳，图12含纤维股芯平行捻股钢丝绳，图4、图5、图6、图7纤维股芯复合捻股钢丝绳，图14、图15、图16压实股钢丝绳。压实钢丝绳可以是图4、图5、图6、图7、图8、图9、图l0、图11、图12单层股钢丝绳，也可以是图13、图14、图15、图16多层股钢丝绳。压实单层股钢丝绳和压实多层股钢丝绳或者具有抗旋转性能，或者不具有抗旋转性能。尽管图4、图5钢丝绳目前国内生产还继续存在圆股挤压与圆股钢丝绳压实2种方法，但笔者认为最好将其归结为压实钢丝绳，并将结构式写成K4×39FCNS-FC、K4×48FCNS-FC.

4结语

我国采用圆股挤压法与圆股钢丝绳压实法所生产的图4、图5钢丝绳不能称为4股扇形股钢丝绳。钢丝绳结构简式不应使用三角形标准代号“V”。钢丝绳结构简式中“S”并不能准确反映股为复合捻股的结构属性。不应因为股芯材质与绳芯材质相同而在结构式中将其在绳芯位置书写5FC。钢丝绳结构式未能体现对圆股压实或对圆股钢丝绳压实工艺。从德国、美国、加拿大、英国、韩国等国家钢丝绳相关企业资料看，公认压实钢丝绳合理的生产工艺是先捻制出圆股钢丝绳后再压实，压实方法是锻打。压实钢丝绳组股形式多种多样，可以是除全钢丝多工序交叉捻股、全钢丝多工序复合捻股以外其他形式股。压实单层股钢丝绳和压实多层股钢丝绳或者具有抗旋转性能，或者不具有抗旋转性能。从合理生产工艺与反映股复合挖股结构属性角度考虑，认为应将图4、图5钢丝绳归为压实复合捻股钢丝绳，结合GB/T

8706-2006/I5017893：2004对压实工艺、复合捻股及钢丝绳标记相关规定，图4、图5钢丝绳结构简式应写成K4×39FCNS-FC、K4×48FCS-FC.

虽然我国标准将4V×39类钢丝绳称为4股扇形股钢丝绳和采用4V×395+5FC、4V×48S+5FC固定标记由来已久，但随着钢丝绳生产技术的进步和技术标准更加规范、合理，分析认为对该钢丝绳结构属性应有进一步的认识，研究其合理的结构标记方法。