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1問題提出 抗旋轉性能是特種結構鋼絲繩的特有屬性。圓截面抗旋轉鋼絲繩有單股結構與多股結構。單股抗旋轉鋼絲繩分為圓鋼絲組成的單股鋼絲繩（spiral strand rope）、圓鋼絲與異型鋼
1問題提出
抗旋轉性能是特種結構鋼絲繩的特有屬性。圓截面抗旋轉鋼絲繩有單股結構與多股結構。單股抗旋轉鋼絲繩分為圓鋼絲組成的單股鋼絲繩（spiral strand rope）、圓鋼絲與異型鋼絲組成的半密封鋼絲繩（half-locked coil rope）和圓鋼絲與異型鋼絲組成的全密封鋼絲繩（full-locked coil rope）。多股抗旋轉鋼絲繩分為單層股結構與多層股結構。單層股結構從目前行業看為3股鋼絲繩和4股鋼絲繩，而多層股結構包括圓股組成的多層股鋼絲繩、異型股組成的多層股鋼絲繩、圓股與異型股組成的多層股鋼絲繩，依次如圖1、圖2、圖3所示，其中Bridon圖3鋼絲繩還出現在AS3569-890，只不過標記方法不同。
多層股鋼絲繩結構品種相對豐富，其中圓股多層股鋼絲繩的生產與使用相對普遍。
單層股抗旋轉鋼絲繩相對多層股抗旋轉鋼絲繩，因為結構與生產工藝相對簡單、結構穩定、對生產設備要求低，尤其方便使用檢查，故而使其成為抗旋轉鋼絲繩的特殊品種。從組繩股截面特征看，單層股抗旋轉鋼絲繩有圓股結構和異型股結構，GB/T
20118-2006]給出前者結構類別有4×19類、4x37類，GB8918-2006]給出后者結構類別為4Vx39類，給出典型結構有2種：4V×39S+5FC、4Vx
48S+5FC，依次如圖4、圖5所示。
圖44Vx39S+5FC結構Fig.44V×39S+5FC stnucture從目前資料看，單層股抗旋轉鋼絲繩研發最早始于日本0，早期為圓股鋼絲繩，后來SHINKO對圓股鋼絲繩進行了改良，生產出著名的“Uni-ROPE（優你鋼絲繩）”[0，使該鋼絲繩組繩股截面特征不再是圓形，鋼絲繩結構代號4×SeS39、U4×SeS48、U3×SeS39、U3xSeS48，前二者鋼絲繩截面如圖6、圖7所示，依次與圖4、圖5基本相同，只是鋼絲繩外表面鋼絲通常有明顯塑性變形痕跡“優你鋼絲繩”股分2種：FC-12/18-18、FC-9/15-15。3股、4股鋼絲繩不僅是日本鋼絲繩制造企業長線產品，“優你鋼絲繩”還出口我國內地與香港市場。通過對“優你鋼絲繩”分析研究6-1，我國生產圖4、圖5結構鋼絲繩有2種方法：圓股擠壓法、圓股鋼絲繩壓實法-習。前者通常為利用合繩壓線瓦，將圓股成繩與對成捻圓股繩擠壓同時進行，如同采用模拉法生產壓實股，這種方法國內應用相對較多、較早，后者為先捻制出圓股鋼絲繩，再對圓股鋼絲繩進行壓實，壓實有在線壓實與離線壓實，壓實方法為輥拉與鍛打。從實際情況看，采用圓股鋼絲繩鍛打法生產圖4、圖5鋼絲繩已經被普遍認可，該方法近幾年在國內鋼絲繩行業也得到迅速應用，但我國鋼絲繩標準關于圖4、圖5鋼絲繩之稱謂與標記始終未變，筆者結合GB/T 8706-2006/ISO 17893：200400、世界鋼絲繩制造強企相關資料及國內近幾年采用圓股鋼絲繩鍛打法生產4股異型股抗旋轉鋼絲繩實際，就4V×39類鋼絲繩稱謂與標記合理性問題進行研究。
2問題研究
2.1扇形股不是標準術語
GB/T8706對鋼絲、股和鋼絲繩橫截面形狀規定代號見表1。從表1看出，有形狀特征符號的股只有三角股、組合芯股、橢圓股、扁形股、帶形股和壓實股，扇形股并未列入其中，將圖4、圖5鋼絲繩稱為扇形股鋼絲繩顯然不規范。筆者在GB/T8706的早期版本中也沒發現扇形股術語。GB8918雖然明示引用了GB/T8706，但就圖4、圖5鋼絲繩稱謂而言并不符合該基礎標準關于組繩股術語規定。
2.2鋼絲繩結構中使用三角形標準代號“V”不合適從表1看，V是三角形的形狀代號，涉及三角形鋼絲與三角股。但GB8918圖4、圖5鋼絲繩結構式中也出現了字母“V”。
圖4、圖5鋼絲繩股雖然不是圓股，但該繩股也不是三角形特征明顯的三角股，那么，“V”在鋼絲繩結構式中出現，也就意味著從標記上將這種異型股鋼絲繩默認為三角股鋼絲繩，可以如此嗎？顯然不能。這基于：其一，三角股鋼絲繩是6股鋼絲繩。目前所有標準、資料顯示的三角股鋼絲繩均為6股結構，而且資料認為三角股鋼絲繩也只能是6股結構0，而圖4、圖5鋼絲繩是4股鋼絲繩。其二，三角股鋼絲繩不具有抗旋轉性能。由于三角股鋼絲繩是6股單層股鋼絲繩，即使采用與鋼絲繩捻向相反的獨立鋼芯，即將其制造成2層股結構，其也不具有值得關注的抗旋轉性能，這不僅基于GB/T8706規定具有抗旋轉鋼絲繩之多層股鋼絲繩最少外層股數是8根，同時也基于對三角股鋼絲繩鋼芯相對6股鋼絲繩鋼芯直徑明顯要小的情況，而圖4、圖5鋼絲繩是繩采用大捻距、股采用小捻距、繩采用交互捻捻法技術思路所制造具有明顯抗旋轉性能的鋼絲繩，且其抗旋轉性能與外層股l1-12根之2層股鋼絲繩基本一致。其三，三角股鋼絲繩捻法只能是同捻。除了擠壓纖維股芯圓股捻成的鋼絲繩在理論上存在同向捻、交互捻和混合捻3種捻法外，用捻制三角股所制造的鋼絲繩理論分析只能是同向捻，而圖4、圖5鋼絲繩在捻法上是交互捻。國內采用圓股擠壓法生產的纖維股芯三角股鋼絲繩通常也是同向捻，至于這種只在我國鋼絲繩標準中長期存在的三角股鋼絲繩是否也可等同于先捻制三角股再捻制三角股鋼絲繩目前也有研究]。其四，合股工序不能捻制出纖維股芯三角股。實踐證明，股含纖維芯時，即使采用與捻制鋼絲股芯三角股相同的工裝，由于纖維芯彈性大、尺寸不穩定的固有屬性導致合股工序無法挖制出形狀明顯、穩定的三角股，圖4、圖5鋼絲繩股實踐證明也只能是在合繩工序采用圓股擠壓法或者后續對圓股鋼絲繩壓實法生產。其五，三角股鋼絲繩股結構式中不包含字母
“S”。對三角股鋼絲繩，股結構式（不含金屬芯）中只能包含表示三角股形狀的字母“V”和股芯可能為組合芯的字母“B”，而不再會包含其他字母，至于我國標準中出現V37S股三角股鋼絲繩，筆者認為值得商框0四，因為股外層鋼絲數與內層鋼絲數目不相同，理論上就不可能構成線接觸，只是在一定的條件下，從股截面看，內外層鋼絲出現斷續線接觸，出現“S”是因為內外層鋼絲斷續線接觸形式同西魯式結構相似面已。
2.3結構中“S”并不能浪確反膚股結構屬性圖4、圖5鋼絲繩結構式中之所以包含字母
“S”，乃基于捻制圈股時組股外層鋼絲與內層形成的結構是西魯式S”是圓股西魯式的代號。請注意，雖然外層鋼絲與次外層鋼絲形成的結構平行捻，但次外層鋼絲與內層鋼絲形成的結構卻是交叉捻。圖4、圖5鋼絲繩結構式中關于股結構描述是否可以只顯示平行捻結構而忽略交叉捻結構？筆者認為不可。假如鋼絲在股中處于非捻制狀態，對FC-9/15-15結構，平行捻結構鋼絲總面積與交叉捻結構鋼絲總面積占組股鋼絲總面積的比例依次為84.47%、42.98%，平行捻結構鋼絲總面積與交叉捻結構鋼絲總面積之比為1.965：1，而對FC-12/81-
81結構，相應數值為81.63%、47.15%、l.73l:l，計算結果表明，雖然在2種結構中，平行捻結構鋼絲總面積比交叉捻結構鋼絲總面積占組股鋼絲總面積比要大得多，但大的程度筆者認為尚不足忽略交叉捻結構對股性能的影響。在平行結構中用組合芯代替單根鋼絲芯時，雖然組合芯外層鋼絲與其相鄰鋼絲也構成交叉捻，但交叉捻部分鋼絲總面積占組股鋼絲總面積比例很小，故才有用組合芯代替單根鋼絲芯而不改變股結構屬性與組股鋼絲總數的標準規定a15.]。以lUsha martin、Brikn習慣采用1-6/
8-8+8-l6、1-6/9-9+9-18組合芯股為例，前者股中交叉捻結構鋼絲總面積、平行捻結構鋼絲總面積占組股鋼絲總面積的比例依次為95.26%、
22.81%，平行捻結構鋼絲總面積與交叉捻結構鋼絲總面積之比為4.177：1，而后者相應數值則為93.39%、36.46%、3.528：l，忽略交叉捻結構對股性能顯然是可以的。圖4、圖5鋼絲繩股是纖維芯多工序復合捻股，39根鋼絲、48根鋼絲涵蓋了股中所有鋼絲，從鋼絲總數看涉及組成平行捻結構與交叉捻結構，但股結構標記上并沒有體現交叉捻結構對般性能所具有不可忽視的影響，這顯然不合適。
2.4“5”不應在結構中出現
圖4、圖5鋼絲繩結構式在纖維芯字母“C”前帶有數字“，“SC”應該指這種鋼絲繩總共有5根纖維芯，4根股每根股含l根纖維芯，鋼絲繩中心為1根纖維芯。GB/T8706關于鋼絲繩標記規定，對于單層股多股鋼絲繩、阻旋轉鋼絲繩、平行捻密實鋼絲繩、纜式鋼絲繩，在繩芯結構前綴符號
“-”（對阻旋轉鋼絲繩如果股芯結構同其他股，則結構式中不再單獨顯示中心結構。早期標準隔開股與繩芯的符號是“+”而不是“-”），也就是說，在“-”之后的只能是繩中心結構而不含股中心結構，不能因為股中心與繩中心均為纖維芯就將股芯與繩芯在數量上合并，圖4、圖5結構式“FC”出現數字“5”不妥。3圖4與圖5鋼絲繩結構式合理表示方法探討
3.1股結構兩式要完整考慮股的組成與結構屬性GB/T8706中相應圖4、圖5鋼絲繩395、485股的詳細表示式應依次為FC-9/15-15、FC-12/18-
18，而簡式依次為39FC、48FC。詳細表示式不僅反映了股組成全部元素：纖維芯、鋼絲，而且也反映了鋼絲在股中所形成的結構特性，其中9/15、12/18反映的是交叉挖結構（M），15-15、18-18反映的是平行捻結構（S）。圖4、圖5中的395、48S只反映了組股鋼絲數和組股外層鋼絲與次外層鋼絲構成的結構，缺乏對股芯、次外層與內層鋼絲構成交叉捻結構的描述。筆者認為，無論是GB8918還是GB/T 8706，所給圖4、圖5鋼絲繩股結構簡式是不完整的，為了體現股含西魯式結構且西魯式結構鋼絲總面積占組股鋼絲總面積比例最大和組股構成元素，應視股的基本類型是西魯式，故在股結構式中字母“S”前要出現表示復合捻結構標志性的字母“N”，結合對GB/T8706分析，FC-9/15-15、FC-12/18-18復合捻股的合理結構簡式依次應為39FCNS、48FCNS。
3.2考感該鋼絲繩合理的生產工藝應采用壓實鍋絲繩標記
雖然國內早期有許多企業采用類似圈股擠壓法生產圖4、圖5一樣的三角股鋼絲繩，但也有企業采用的方法是先捻制圓股繩然后再對其進行后續壓實，壓實方法有輥拉與鍛打。如果采用的是通過對圓股鋼絲繩壓實方法生產該鋼絲繩，顯然圖4、圖5鋼絲繩應稱為壓實鋼絲繩。
考慮到銀打是壓實鋼絲繩目前公認的合理工藝，故才有了壓實鋼絲繩通常又被冠以鍛打鋼絲繩的不標準習慣稱謂，國外企業甚至在鋼絲繩代號或結構中增加“Swaged“以突出采用鍛打法生產的壓實鋼絲繩。如加拿大鋼繩公司（WIRE ROPEIN-
DUSTRIES GROUP）圖8鋼絲繩、關國聯合鋼絲繩（UNION ROPE）圖9、圖10、圖ll鋼絲繩，有的企業即使鋼絲繩代號中沒有“Swagd”但在相關資料中也有明示壓實鋼絲繩方法為鍛打法相關描述，如Bridon 圖12鋼絲繩，PYTHON圖13鋼絲繩，TEUFELBERGE 圖14鋼絲繩，Diepa 圖15、圖16鋼絲繩。
GB/T 8706指出，K”是表示壓實股與壓實鋼絲繩的符號，應考慮在圖4、圖5鋼絲繩結構表示式中增加字母“K”，以更加體現該鋼絲繩生產過程中存在鋼絲繩壓實加工的經歷。
值得說明的是，由該股組成的鋼絲繩之所以可以被壓實，根本在于其中心為纖維芯。不可能、也不應該將由全鋼絲復合捻股鋼絲繩、全鋼絲交叉捻股鋼絲繩生產成壓實鋼絲繩，因為壓實會導致組股鋼絲由于存在點接觸而相互壓傷。
考慮到目前國內外企業公認壓實鋼絲繩合理的生產工藝是先捻制出圓股鋼絲繩后再壓實，且壓實鋼絲繩可用于組繩股不是全鋼絲多工序交叉捻股、全鋼絲多工序復合捻股以外不同結構形式股組成的鋼絲繩，如圖8、圖9單層鋼絲股鋼絲繩，圖10、圖l1全鋼絲平行捻股鋼絲繩，圖12含纖維股芯平行捻股鋼絲繩，圖4、圖5、圖6、圖7纖維股芯復合捻股鋼絲繩，圖14、圖15、圖16壓實股鋼絲繩。壓實鋼絲繩可以是圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖l0、圖11、圖12單層股鋼絲繩，也可以是圖13、圖14、圖15、圖16多層股鋼絲繩。壓實單層股鋼絲繩和壓實多層股鋼絲繩或者具有抗旋轉性能，或者不具有抗旋轉性能。盡管圖4、圖5鋼絲繩目前國內生產還繼續存在圓股擠壓與圓股鋼絲繩壓實2種方法，但筆者認為最好將其歸結為壓實鋼絲繩，并將結構式寫成K4×39FCNS-FC、K4×48FCNS-FC.
4結語
我國采用圓股擠壓法與圓股鋼絲繩壓實法所生產的圖4、圖5鋼絲繩不能稱為4股扇形股鋼絲繩。鋼絲繩結構簡式不應使用三角形標準代號“V”。鋼絲繩結構簡式中“S”并不能準確反映股為復合捻股的結構屬性。不應因為股芯材質與繩芯材質相同而在結構式中將其在繩芯位置書寫5FC。鋼絲繩結構式未能體現對圓股壓實或對圓股鋼絲繩壓實工藝。從德國、美國、加拿大、英國、韓國等國家鋼絲繩相關企業資料看，公認壓實鋼絲繩合理的生產工藝是先捻制出圓股鋼絲繩后再壓實，壓實方法是鍛打。壓實鋼絲繩組股形式多種多樣，可以是除全鋼絲多工序交叉捻股、全鋼絲多工序復合捻股以外其他形式股。壓實單層股鋼絲繩和壓實多層股鋼絲繩或者具有抗旋轉性能，或者不具有抗旋轉性能。從合理生產工藝與反映股復合挖股結構屬性角度考慮，認為應將圖4、圖5鋼絲繩歸為壓實復合捻股鋼絲繩，結合GB/T
8706-2006/I5017893：2004對壓實工藝、復合捻股及鋼絲繩標記相關規定，圖4、圖5鋼絲繩結構簡式應寫成K4×39FCNS-FC、K4×48FCS-FC.
雖然我國標準將4V×39類鋼絲繩稱為4股扇形股鋼絲繩和采用4V×395+5FC、4V×48S+5FC固定標記由來已久，但隨著鋼絲繩生產技術的進步和技術標準更加規范、合理，分析認為對該鋼絲繩結構屬性應有進一步的認識，研究其合理的結構標記方法。
