编织绳索结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于滑轮上弯曲应用的编织绳索，所述编织绳索基本上由ｎ股编织成的由聚合丝线制成的初级绳股构成，所述绳索具有长宽比为１．２－４．０的椭圆形截面。这种绳索在周期性滑轮上弯曲应用中呈现出明显改善的使用寿命性能。本发明专利技术还涉及本发明专利技术的编织绳索作为滑轮上弯曲应用中承重元件的用途，并且涉及一种包含这种绳索以及至少一个带沟槽滑轮的系统，所述滑轮沟槽的尺寸与绳索尺寸相适应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】编织绳索结构本专利技术涉及一种用于滑轮上弯曲应用(bend-over-sheave applications) 的编织绳索，所述编织绳索基本上由编织成的初级绳股构成，所述绳股的 数量等于n，所述绳股由聚合丝线制成。本专利技术还涉及一种包括所述绳索 和滑轮的系统，并且涉及一种用于制造本专利技术的绳索的方法。这样的编织绳索结构从US 5901632可知。在该专利中，描述了一种 大直径编织绳索，该绳索包含初级绳股，该初级绳股本身优选由包含高强 度聚合丝线的绳索纱线编织。在该文指出的最优选的实施方式中，该绳索 为12股、两上两下(two-over/two-under)的环形编织物，其中毎一绳股 本身为高模量聚乙烯(HMPE)丝线制成的12股编织物(12X12结本文中用于滑轮上弯曲应用的编织绳索是指通常用于提升和系泊应用 的承重绳索，用于例如船舶、海洋、海上油气、地震、商业捕负和其它工 业市场。在这些应用(以及被称作滑轮上弯曲应用)中，绳索经常在巻 筒、缆柱、托辊、滑轮等上拉拽，造成摩擦和弯曲。当如此频繁地弯曲或 折曲时，由于例如外部和内部磨损、摩擦热或疲劳断裂(也称为弯曲疲劳 或折曲疲劳)导致绳索和丝线损坏，从而使绳索失效。为了减小绳索在滑轮上弯曲应用中的折曲疲劳，通常建议使用直径至 少为绳索直径8倍的滑轮(或其它表面)。为了降低外部磨损导致的绳索 强度损失，已知可为绳索或绳索中的绳股提供护套，例如纺织套或编织 套。然而，这些护套增大了绳索的直径和刚度，并且增加的重量和成本， 而无益于绳索的承重能力，而且使对承重元件的直观检査变得不可行。US 2004/0069132 Al中提出在绳股中采用聚合丝线的特定混合物。其它已知 改进性能的手段包括为绳索提供特定的饰面或涂层。然而，己知绳索结构的一个缺点是，当频繁弯曲和折曲时，绳索的使 用寿命较短。因此，工业上需要具有改进性能的绳索，其可以长时间地用于周期性滑轮上弯曲应用。因此，本专利技术的目的提供这样一种具有改善性 能的编织绳索。根据本专利技术，上述目的通过一种编织绳索实现，该编织绳索具有长宽 比为1.2-4.0的椭圆形截面。令人惊讶地，本专利技术的大直径编织绳索在周期性滑轮上弯曲应用中呈 现出改善的使用寿命性能，原因在于通常使用具有基本上圆形截面的环形或管状编织物来制造绳索，参见例如Handbook of fibre rope technology (eds McKenna， Hearle and O，Hear， Woodhead Publishing Ltd， ISBN 1 85573 606 3)的第203页。具有扁平截面的绳索本身是己知的，例如扁平 编织物，或所谓辫状(soutache)编织物，但是这种编织结构常用作修饰 物、装饰品或烛芯，而不用于承重绳索(例如深海装置绳索)。本专利技术的绳索的其它优点包括，使用吋产生较少的热量，该热量例如 由绳股间和/或丝线间摩擦产生；并且该绳索具有开放式结构，从而可用例 如水进行更有效地冷却。该绳索的强度效率高，即绳索的强度占其构成丝 线的强度的百分比相对较高。该绳索还呈现出改善的牵引性和绞盘存储 性，即缠绕更整齐和隐埋(burying-in)较少。可以容易地检查木专利技术绳索 的潜在损坏，并且可以方便地将其修复(如果需要)。因此，本专利技术还涉及本文中进一步详述的结构和组成的编织绳索在滑 轮上弯曲应用中作为承重元件的用途。在本专利技术的绳索(即使是由奇数绳股构成)中，初始绳股(也称为绳 股)本身是编织的扭矩平衡结构，而非形成平衡且无扭矩绳索的直纹或平 行绳股。编织绳索中的初值绳股数(n)为3或更多。本专利技术的绳索具有椭圆形截面，即受拉绳索的截面并非为承重绳索常 见的环形、圆形或方形，而是扁平的椭圆形，或甚至几乎为长方形(依赖 于初级绳股数)。截面的长宽比(即，较大直径与较小直径之比，或宽高 比)为1.2-4.0。确定长宽比的方法是本领域技术人员已知的， 一种示例性 方法包括在保持绳索受到(至少较小的)拉力的同时，或在其周围紧密 缠绕胶带之后，测量绳索的外部尺寸。所述长宽比的优点是，当周期性弯 曲时，绳索中的丝线之间的应力差别较小，并且产生较少的磨损和摩擦热，从而延长了弯曲疲劳寿命。然而，某些编织结构的长宽比大于约4， 这使得绳索的强度下降或强度效率降低。因此，截面的长宽比优选为约1.3-3.0，更优选约1.4-4.0，甚至更优选约1,5-1.8，最优选约1.6-1.7。本专利技术的绳索可以具有各种编织结构。存在大量已知类型的编织结 构，它们通常根据形成织物的方法来区分。合适的结构包括辫状编织物、 管状编织物和扁平编织物。辫状编织物是易于变形的扁平织物，通常用于 灯芯材料、装饰织物、刺绣品和装饰品。辫状编织物可用具有两个喇叭状 齿轮(horngears/horndogs)的编织机制造，其中每个喇叭状齿轮具有通常 为3-17个锭子(从而为3-17股初级绳股)设计的奇数个四槽。管状或环 状编织物是最常见的编织物，并且通常由两组可以采用不同式样相互缠绕 的绳股组成。管状编织物可以例如在包括环形排列的一系列喇叭状齿轮的 机器上制造，其中两组绳股彼此相对作圆周运动，同时绳股沿径向来回运 动(Maypole编织机)。管状编织物中的绳股数可以有很大变化。特别是 当绳股数较高时，和/或当绳股相对较稀时，管状编织物可以具有屮空核 心，并且编织物可以坍縮成椭圆形。扁平编织物可以被看作是管状编织物 的改进，并且可由其中喇叭状齿轮不形成闭合圆(缺少1个或更多个相邻 的喇叭状齿轮)的编织机制造。以此方式，带有绳股的锭子到达圆的一 端，然后以相反方向返回。本专利技术绳索中的初级绳股数至少为3。绳股数增多导致绳索截面的长 宽比升高。然而，较大的绳股数往往降低绳索的强度效率。因此，根据编 织物类型，绳股数优选至少16。绳股数n为3-12的绳索是特别合适的。 优选地，绳索是辫状编织物，并且n为3、 5、 7或9，更优选5或7。这样 的绳索具有期望的韧性以及耐折曲疲劳性，并且可以在相对简单的机器上 经济地制造。本专利技术编织绳索的结构中，编织周期(即与绳索宽度相关的节距)并 不特别关键，合适的编织周期为4-20。编织周期较长导致较松散的绳索具 有较高的强度效率，但该绳索更不坚固并且更难以接合。编织周期太短会 使韧度下降过多。因此，编织周期优选为约5-15，更优选6-10。本专利技术的绳索的直径可以在宽范围内变化。较小直径的绳索(例如直径为约2-20 mm)通常在机械装置(例如汽车门窗升降机构)中作为细 绳。较大直径，或承重绳索通常具有至少20 mm的直径。如果绳索具有椭 圆形截面，则用当量直径来定义圆形绳索的尺寸更为精确，所述当量直径 即为与非圆形绳索具有相同的单位长度质量的圆形绳索的直径。然而一般 而言，对于测量绳索的尺寸，其直径是不确定参数，原因是绳股所确定的 绳索边界不规则。更简明的尺寸参数是绳索的线密度(也称作纤度)，其 为单位长度的质量。纤度可由kg/m表示，但通常使用纺织品单位旦尼尔(g簡O m)或dtex (g脂OO m)。直径和纤度可由式d=(T/(10*p*v))05 来关联，其中T为纤度(dtex) ， d为直径(mm) ， p为丝线的密度(kg/m3) ， v为填充因子(通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于滑轮上弯曲应用的编织绳索，所述编织绳索基本上由编织成的初级绳股构成，所述绳股的数量等于ｎ，所述绳股由聚合丝线制成，其特征在于：所述绳索具有长宽比为１．２－４．０的椭圆形截面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：里戈贝尔伯斯曼，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]