钢丝绳为什么有左旋和右旋之分

本实用新型涉及一种钢丝绳解巻装置。

技术背景钢丝绳绳盘上盘绕着的钢丝绳存在着很大的旋转应力，解巻时如果拉开的 钢丝绳处于松驰状态，就会引起强烈的旋转，使钢丝绳产生上劲现象，造成钢 丝绳扭曲打结。打结后不仅会降低钢丝绳的破断拉力，而且当钢丝绳再次受到拉 力而张紧时，扭结就会变得越来越小，最终导致钢丝折断，有时还因此造成整 盘钢丝绳长度不够而全部报废。基于上述原因，在解巻时，如遇到钢丝绳上劲 打结，应立刻停止放线，设法破劲后再继续放线。目前用以钢丝绳破劲的方法 是将绳盘支架固定安装在一个回转平台上，钢丝绳绳盘可转动地悬装在绳盘支 架上，在绳盘的上方固定安装一钢丝绳导向轮，钢丝绳向上拉开，穿过导向轮 后再沿所需要的方向行进。该方法中钢丝绳在导向轮之后改变了出线方向，而 回转平台的回转中心线是在竖直方向，不与导向轮之后的钢丝绳处于同一直线 上，所以通过回转平台回转只能释放部分旋转应力，不能完全消除，因而钢丝 绳仍然存在着打结隐患。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种在解巻时能彻底消除钢丝绳旋转应力，防止 钢丝绳打结的钢丝绳解巻装置。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案具有破劲功能的钢丝绳 解巻装置，包括回转机构和固定安装在其回转部件上的绳盘支架，回转机构的 回转中心有钢丝绳出线过孔，绳盘支架上的绳盘安装中心、回转机构的回转中 心线与钢丝绳出线的中心线重合或基本重合。所述回转机构包括回转支撑和机架，回转支撑的外圈为其回转部件，回转 支撑的内圈固设于机架上。回转支撑的外圈具有传动齿，外圈与安装在动力驱动机构上的主动齿轮啮合o所述动力驱动机构包括固定安装在机架上的带减速器的电机，所述主动齿 轮固定安装在减速器的输出轴上。在回转支撑中心附近设有钢丝绳导向装置，钢丝绳经导向装置导引后从回 转支撑的中心穿出。钢丝绳导向装置为导向轮。导向轮相对回转支撑中心线的 距离可调。在回转支撑中心附近还设有限制钢丝绳跳动范围的限位件。， 本实用新型在使用时，将成盘钢丝绳安装在绳盘支架上，在解巻的过程中， 如果钢丝绳发生扭转，只要使绳盘支架朝着钢丝绳扭转的反方向转动即可逐渐 消除钢丝绳的旋转应力，防止钢丝绳打结。本装置中，由于绳盘支架上的绳盘 安装中心、回转机构的回转中心线均与钢丝绳出线的中心线重合，使得绳盘支 架上的绳盘能以钢丝绳出线为中心旋转，所以能彻底地消除钢丝绳的旋转应力， 破劲效果好。外圈带有传动齿的回转支撑既是动力传动的组成部分，同时又能 带动绳盘支架实现回转，使得该装置结构简单、紧凑，易于生产制造和维护。 在回转支撑中心附近设置钢丝绳导向轮，可以确保钢丝绳出线的起始点位置始 终保持在回转支撑中心，设置限位件则是为了防止钢丝绳在放线过程中跳出导 向轮。

图l是本实用新型的结构示意图； 图2是图1的俯视图。

具体实施方式

图1和图2所示的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置，包括机架1、固定安 装在机架1上的电机5和外圈具有传动齿的回转支撑3，回转支撑3通过其内 圈固设于机架1上，电机5上设有减速器6，减速器6的输出轴上安装有主动 齿轮7，主动齿轮7与回转支撑3的外圈相啮合。回转支撑的外圈上还固定安 装有绳盘支架2，在回转支撑3的中心附近设有钢丝绳导向装置4和限制钢丝 绳跳动范围的限位件9，钢丝绳导向装置4是一导向轮，导向轮相对回转支撑 中心线的距离可调，安装时应保证在钢丝绳穿过导向轮的轮槽导向部后，钢丝 绳的中心与回转支撑3的中心线重合或基本重合。限位件9是为了防止钢丝绳 因某种原因剧烈跳动脱出导向轮槽。本装置中，绳盘支架2上的绳盘安装中心、 回转支撑3的回转中心线与钢丝绳引出线的中心线重合。使用时，将成盘钢丝绳安装在绳盘支架2上，装好后，绳盘8的中心线与 绳盘支架2的中心线重合，钢丝绳由导向轮引向回转支撑3的中心，并从回转 支撑3的内孔中穿过，沿着回转支撑3的中心线出线。在出线的过程中，如果 钢丝绳发生扭转，就可及时地启动电机5，电机5通过齿轮传动及回转支撑3 驱使绳盘支架2朝着钢丝绳扭转的反方向旋转，随着绳盘支架2的转动，钢丝 绳的旋转应力逐渐减小，待钢丝绳旋转应力完全消除，就可关掉电机5，继续 放线，这样就避免了钢丝绳打结，保护了钢丝绳，延长了钢丝绳的使用寿命。 本装置中，电机5可以双向旋转，根据钢丝绳扭劲方向的不同，电机4可进行 相应反方向的旋转进行破劲。本实用新型在实际实施时，既可以制做成独立的钢丝绳解巻设备，也可以 做为其他设备上完成钢丝绳解巻工序的部件使用，例如检测使用期限内成盘钢 丝绳拉力的钢丝绳检测设备，或者检验维护使用期限内成盘钢丝绳的钢丝绳检 验设备。在检测拉力的钢丝绳检测设备中使用时，本实用新型做为解巻部分被 设置在设备的尾端，工作时，钢丝绳绳盘安装在绳盘支架上，钢丝绳通过导向 轮从回转支撑的内孔中心引出，然后缠绕在钢丝绳牵引轮上。

权利要求1.具有破劲功能的钢丝绳解卷装置，包括回转机构和固定安装在其回转部件上的绳盘支架，其特征在于回转机构的回转中心有钢丝绳出线过孔，绳盘支架上的绳盘安装中心、回转机构的回转中心线与钢丝绳引出线的中心线重合或基本重合。

2. 根据权利要求1所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置，其特征在 于所述回转机构包括回转支撑和机架，回转支撑的外圈为其回转部件，回转 支撑的内圈固设于机架上。

3. 根据权利要求2所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置，其特征在 于回转支撑的外圈具有传动齿，外圈与安装在动力驱动机构上的主动齿轮啮 合。

4. 根据权利要求3所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置，其特征在于所述动力驱动机构包括固定安装在机架上的带减速器的电机，所述主动齿 轮固定安装在减速器的输出轴上。

5. 根据权利要求1-4中任一权利要求所述的具有破劲功能的钢丝绳解 巻装置，其特征在于在回转支撑中心附近设有钢丝绳导向装置，钢丝绳经导 向装置导引后从回转支撑的中心穿出。

6. 根据权利要求5所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置，其特征在于钢丝绳导向装置为导向轮。

7. 根据权利要求6所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置，其特征在于导向轮相对回转支撑中心线的距离可调。

8. 根据权利要求5所述的具有破劲功能的钢丝绳解巻装置，其特征在于在回转支撑中心附近还设有限制钢丝绳跳动范围的限位件。

专利摘要本实用新型涉及一种具有破劲功能的钢丝绳解卷装置，包括回转机构和固定安装在其回转部件上的绳盘支架，回转机构的回转中心有钢丝绳出线过孔，绳盘支架上的绳盘安装中心、回转机构的回转中心线与钢丝绳出线的中心线重合或基本重合。所述回转机构包括回转支撑和机架，回转支撑的外圈为其回转部件，回转支撑的内圈固设于机架上。回转支撑的外圈具有传动齿，外圈与安装在动力驱动机构上的主动齿轮啮合。在解卷时，将成盘钢丝绳安装在绳盘支架上，如果钢丝绳发生扭转，只要使绳盘支架朝着扭转的反方向转动即可彻底消除旋转应力，防止钢丝绳打结，破劲效果好。利用回转支撑带动绳盘支架回转，使得该装置结构简单、紧凑，易于生产制造和维护。

电机怎么带钻钢丝绳上下转动？现有的钢丝绳传动装置，为了避免钢丝绳在钢丝轮上打滑，一般将钢丝绳绕在钢丝轮上，钢丝轮转动时，钢丝绳沿垂直于钢丝轮轴线方向运动的同时还沿轴线方向运动，钢丝绳的运动是复合运动，钢丝轮每转一转，钢丝绳便沿轴线方向移动一个螺距，钢丝轮转动圈数愈多，钢丝绳轴向移动的距离就愈大，钢丝绳被拉斜就愈严重，这样定位精度和重复定位精度就很低。如磨床的工作台的往复运动采用钢丝绳传动，因磨削时工作台的往复运动没有精度要求，所以该装置只传递运动而对运动精度要求不高。用于精密传动的钢丝绳传动装置如美国的Stratasys公司生产的FDM快速成形设备，电机驱动轮到执行机构之间有很多过渡轮，存在传动路线长，运动环节多，结构复杂，传递运动精度不高，制造成本高等缺点，直接影响快速成形的精度。

发明内容

本实用新型提供一种钢丝绳传动装置，针对上述现有技术存在的缺陷，克服钢丝轮转动时钢丝绳沿轴线方向的位移，提高定位精度，进一步拓宽钢丝绳传动装置的应用领域。

本实用新型的一种钢丝绳传动装置，其导轨位于机架上，电机和固定轮分别处于导轨两端，与电机轴连接的螺旋绕丝轮和固定轮之间绕有钢丝绳，其特征在于(1)所述电机固定于电机支架，后者与轴向导轨滑动连接，轴向导轨位于导轨一端，其方向与导轨垂直；(2)所述螺旋绕丝轮一端与电机轴连接、另一端与螺母螺旋连接，螺母固定在螺母支架上，后者固定于机架。

所述的钢丝绳传动装置，其进一步的特征在于所述螺旋绕丝轮和螺母的螺距相同。

所述的钢丝绳传动装置，所述钢丝绳一端可以固定于支座上，另一端穿越空心轴、由压板压紧在空心轴一端，空心轴另一端可以穿越支座，与调节螺母螺旋连接，空心轴和支座之间由弹簧张紧，支座与所述导轨滑动连接。

本实用新型结构简单，制造成本低，安装调试方便由于电机驱动钢丝绳运动时，电机可作相应随动，以消除因钢丝绳拉斜而带来的运动误差。在一定的移动速度下，提高定位精度，可用于精密传动，特别适合于快速成形技术以及其它要求定位精度高的传动和扫描设备。

图1本实用新型结构原理示意图；图2为图1的俯视图；图3为电机随动部分示意图；图4为钢丝绳一端与支座连接关系的示意图；

图5为本实用新型用于快速成形扫描装置示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，机架17上设有导轨16，电机1和固定轮7分置导轨两端，与电机轴连接的螺旋绕丝轮3和固定轮7之间绕有钢丝绳8。图3表示电机随动部分，电机1固定于电机支架2，后者通过滑块与轴向导轨6滑动连接，轴向导轨6位于导轨16一端，其方向与导轨16垂直；与电机轴连接的螺旋绕丝轮3另一端与螺母4螺旋连接，两者螺距相同，螺母4固定在螺母支架5上，后者固定在机架17上。图4进一步表示钢丝绳8与支座14的连接关系，钢丝绳8一端通过锁紧螺母9固定在支座14上，另一端穿越空心轴12，由压板11压紧在空心轴12一端，空心轴12另一端穿越支座14与调节螺母15螺旋连接，空心轴12和支座14之间由弹簧13张紧，支座14固定于托板10上，托板10通过滑块与导轨16滑动连接。这种连接关系在拉紧钢丝绳时，可以通过调节螺母15对张紧度微调，弹簧13又使待拉紧的钢丝绳有一定弹性。

当电机1驱动螺旋绕丝轮3转动，带动钢丝绳8沿垂直于钢丝轮轴线方向运动的同时还沿轴线方向运动，由于螺旋绕丝轮3在固定螺母4中转动，所以电机1驱动螺旋绕丝轮3转动的同时，螺母4带动电机1在轴向导轨6上跟随运动，又由于螺旋绕丝轮3的螺距和螺母4的螺距相同，所以钢丝绳8相对于机架17没有轴向运动，这就避免了因钢丝绳拉斜而带来的运动误差。

图5所示为本实用新型的装置用于快速成形扫描设备时，在X轴方向设置一套本实用新型的钢丝绳传动装置18，在Y轴方向设置一套本实用新型的钢丝绳传动装置19、固定于X轴方向钢丝绳传动装置18的托板10上，扫描头则固定于Y轴方向钢丝绳传动装置的托板上，实现X和Y方向两自由度的高精度扫描。

权利要求1.一种钢丝绳传动装置，其导轨位于机架上，电机和固定轮分别处于导轨两端，与电机轴连接的螺旋绕丝轮和固定轮之间绕有钢丝绳，其特征在于(1)所述电机固定于电机支架，后者与轴向导轨滑动连接，轴向导轨位于导轨一端，其方向与导轨垂直；(2)所述螺旋绕丝轮一端与电机轴连接、另一端与螺母螺旋连接，螺母固定在螺母支架上，后者固定于机架。

2.如权利要求1所述的钢丝绳传动装置，其特征在于所述螺旋绕丝轮和螺母的螺距相同。

3.如权利要求1或2所述的钢丝绳传动装置，其特征在于所述钢丝绳一端固定于支座上，另一端穿越空心轴、由压板压紧在空心轴一端，空心轴另一端穿越支座，与调节螺母螺旋连接，空心轴和支座之间由弹簧张紧，支座与所述导轨滑动连接。

专利摘要钢丝绳传动装置，属于传动装置，特别涉及快速成形技术的扫描装置，克服钢丝轮转动时钢丝绳沿轴线方面的位移，提高定位精度。本实用新型电机和固定轮分别处于导轨两端，电机固定于电机支架，后者与轴向导轨滑动连接，轴向导轨位于导轨一端，其方向与导轨垂直；与电机轴连接的螺旋绕丝轮和固定轮之间绕有钢丝绳，螺旋绕丝轮另一端与螺母螺旋连接，两者螺距相同，螺母固定于螺母支架、后者固定于机架。本实用新型结构简单、制造成本低、安装调试方便，由于电机驱动钢丝绳时可作相应随动以消除钢丝绳拉斜带来的运动误差，提高定位精度，适于快速成形技术以及其它要求定位精度高的传动和扫描设备。

文档编号G01D15/24GK2619239SQ0325422

公开日2004年6月2日 申请日期2003年5月30日 优先权日2003年5月30日

发明者禹世昌, 陶明元, 黄树槐 申请人:华中科技大学

钢丝绳是由钢丝、绳股、绳芯三部分组成。钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。1834年欧洲人奥鲁勃特发明了世界上第一根钢丝绳（光面钢丝绳），1939年建立的天津市第一钢丝绳厂是我国第一家金属制品企业。钢丝绳使用过程中需要承受交变载荷的作用，其使用性能主要由钢丝力学性能、钢丝表面状态和钢丝绳结构决定。钢丝材质包括碳素钢或合金钢，通过冷拉或冷轧而成，钢丝横断面有圆形或异形（T型S型Z型），异形横断面钢丝主要用于密封钢丝绳的生产，具有较高的抗拉强度和韧性，并对钢丝进行适宜的表面处理以满足不同使用环境条件的需求。

钢丝用优质碳钢制成，经多次冷拔和热处理后可达到很高的强度。潮湿或露天环境等工作场所可采用镀锌钢丝拧成的钢丝绳，以增强防锈性能。钢丝绳在各工业国家中都是标准产品，可按用途需要选择其直径、绳股数、每股钢丝数、抗拉强度和足够的安全系数，它的规格型号可在有关手册中查得。钢丝绳除外层钢丝的磨损外，主要因绕过滑轮和卷筒时反复弯曲引起金属疲劳而逐渐折断，因此滑轮或卷筒与钢丝绳直径的比值是决定钢丝绳寿命的重要因素。比值大，钢丝弯曲应力小，寿命长，但机构庞大。必须根据使用场合确定适宜的比值。钢丝绳表面层的磨损、腐蚀程度或每个拧距内断丝数超过规定值时应予报废。

按照钢丝绳捻制方法分类

单股绳

也称为单捻绳，由制绳钢丝钢丝绳层次围绕中心丝或麻芯捻制而成，可以捻制一层或多层钢丝。

双捻绳

由双股绳围绕绳芯(钢芯或纤维芯)捻制而成，可以捻制一层或多层钢丝，是使用最广泛的钢丝绳品种。

三捻绳

以双捻绳作为股绳围绕绳芯捻制而成，主要用于直径60mm以上的粗规格钢丝绳，如海工钢丝绳等

塔吊由起升、回转和变幅三大机构组成，组成这三大机构的除了起重臂、塔身、转台、承座、平衡臂、底架、塔尖等“大金属构件”外，塔吊起重部件也是不可或缺的一类塔机配件。

首先，在塔吊起重零部件里，数量最大，技术要求严而规格繁杂的是钢丝绳。塔机用的钢丝绳按功能不同有：起升钢丝绳，变幅钢丝绳，臂架拉绳，平衡臂拉绳，小车牵引绳等。钢丝绳的特点是：整根的强度高，而且整根断面一样大小，强度一致，自重轻，能承受震动荷载，弹性大，能卷绕成盘，能在高速下平衡运动，并且无噪声，磨损后其外皮会产生许多毛刺，易于发现并便于及时处置。钢丝绳通常由一股股直径为0.3～0.4mm细钢丝搓成绳股，再由股捻成绳。

其次，便是塔吊的变幅小车。它是水平臂架塔机必备的部件。整套变幅小车由车架结构、钢丝绳、滑轮、行轮、导向轮、钢丝绳承托轮、钢丝绳防脱辊、小车牵引绳张紧器及断绳保险器等组成。对于特长水平臂架(长度在50m以上)，在变幅小车一侧随挂一个检修吊篮，可载维修有员往各检修点进行维修和保养。作业完后，小车驶回臂架根部，使吊篮与变幅小车脱钩，固定在臂架结构上的专设支座处。  

而其它的塔吊零部件还有滑轮，回转支承，吊钩和制动器等。

将钢丝绳置于面前，呈现Z型的为右捻钢丝绳

，如下图

左捻钢丝绳则出现S型，与上述图片相反。

常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。

专利技术生产的磷化涂层钢丝绳，优先采用锰系或锌锰系磷化，与光面钢丝绳生产工艺对比，只是增加了最后的耐磨磷化处理工序，制绳钢丝的耐磨性和耐蚀性大幅度提高，使用磷化钢丝直接捻制钢丝绳。目前疲劳试验数据表明，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3-4倍左右（试验室可比条件下）随着对耐磨磷化配方的研究，还有大幅度提升的可能性。锰系磷化就是耐磨磷化，可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题，光面钢丝绳正在被淘汰，因为磷化涂层钢丝绳供不应求，目前比较抢手，需要多询问几家企业。

购买磷化涂层钢丝绳价格高于光面钢丝绳，但单位使用成本低于光面钢丝绳。目前的试验数据证明磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍，钢丝绳使用寿命与疲劳寿命是正比关系，按照现在钢丝绳市场的大致价格，锰系磷化涂层钢丝绳的价格大约是光面钢丝绳的1.4-1.6倍，而使用寿命延长幅度远高于价格的增长幅度，所以，磷化涂层钢丝绳日均使用费用仅为光面钢丝绳的30-45%，使用成本更低，性价比更高，仅供参考