一種18×7+fc鋼絲繩生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及18×7+FC鋼絲繩的生產(chǎn)工藝，預(yù)變形形成的預(yù)螺旋應(yīng)與鋼絲繩內(nèi)的股繩的固有螺旋滿足關(guān)系式：L1=L2=（(S2+(πD)2)1/2，式中：L1為股繩在預(yù)變形時形成的螺旋長度；L2為股繩在鋼絲繩中的固有螺旋長度；S2為繩捻距；D0為鋼絲繩捻制圓直徑。本發(fā)明提供的鋼絲繩的質(zhì)量和使用壽命有了明顯的提高，滿足了用戶的使用要求。
【專利說明】—種18X7+FC鋼絲繩生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼絲繩生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種18X7+FC鋼絲繩的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼絲繩是用多根或多股細(xì)鋼絲擰成的撓性繩索，鋼絲繩是由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。鋼絲繩可按形狀，層次，狀態(tài)等方式分類。按形狀分為圓股鋼絲繩、編織鋼絲繩和扁鋼絲繩；鋼絲繩按擰繞的層次可分為單繞繩、雙繞繩和三繞繩；鋼絲繩也可按股中每層鋼絲之間的接觸狀態(tài)分為點(diǎn)接觸、線接觸或面接觸3種。在物料搬運(yùn)機(jī)械中，供提升、牽引、拉緊和承載之用。鋼絲繩的強(qiáng)度高、自重輕、工作平穩(wěn)、不易驟然整根折斷，工作可靠。
[0003]鋼絲繩起到承受載荷的作用，其性能主要由鋼絲決定。鋼絲是碳素鋼或合金鋼通過冷拉或冷軋而成的圓形(或異形)絲材，具有很高的強(qiáng)度和韌性，并根據(jù)使用環(huán)境條件不同對鋼絲進(jìn)行表面處理。繩芯的主要作用是增加鋼絲繩彈性和韌性、潤滑鋼絲、減輕摩擦，提高鋼絲繩使用壽命。常用繩芯類型包括有機(jī)纖維(如麻、棉)、合成纖維、石棉芯(高溫條件)或軟金屬等材料。
[0004]18X7+FC鋼絲繩是指鋼絲繩由18個股，每股7根鋼絲組成，F(xiàn)C是指鋼絲繩中間加著一根麻芯。18X7+FC鋼絲繩是由內(nèi)外兩層股在鋼絲繩中以相反方向捻制而成，因而在承受拉力時，該結(jié)構(gòu)的繩有較好的低旋轉(zhuǎn)性；18X7+FC鋼絲繩結(jié)構(gòu)緊密，鋼絲繩的填充系數(shù)比其它圓股鋼絲繩高，對于同一直徑，同一強(qiáng)度的鋼絲繩來講，該結(jié)構(gòu)鋼絲繩的破斷拉力比其它普通圓股鋼絲繩高8%左右；同時和普通圓股鋼絲繩及6 X 19線接觸鋼絲繩相比，18X7+FC多股鋼絲繩與筒輪接觸面積大(即繩的支撐點(diǎn)多)，耐疲勞性好。因此18X7+FC鋼絲繩廣泛用于礦山豎井提升，鑿井用吊桶卷揚(yáng)索及單索吊車等要求鋼絲繩不旋轉(zhuǎn)的場
口 ο
[0005]隨著鋼絲繩的應(yīng)用越來越廣泛，對其結(jié)構(gòu)、性能也提出了更高的要求，這就需要鋼絲繩的結(jié)構(gòu)設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)制造工藝等不斷發(fā)展。但是目前18X7+FC鋼絲繩常見的問題有:(1)繩旋轉(zhuǎn)，原因是18X7+FC鋼絲繩內(nèi)外層股數(shù)相差較多，外層繩的扭轉(zhuǎn)力矩與內(nèi)層繩扭轉(zhuǎn)力矩之和未相互抵消；(2)內(nèi)外層繩分層及外層股塌陷，原因是繩中麻芯較小，繩芯支撐力不夠；(3)繩松散，原因是合繩時預(yù)變形參數(shù)不合適，鋼絲繩內(nèi)絲股殘余應(yīng)力和捻制應(yīng)力消除不徹底。
[0006]鋼絲繩在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中使用，不僅影響提升速度及工作效率，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)中鋼絲繩相互摩擦發(fā)熱，引起鋼絲時效，造成早期斷絲，影響繩的使用壽命，內(nèi)外層繩分層或繩松散也影響繩的正常使用。另外，抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩作為不可替代的鋼絲繩結(jié)構(gòu)品種，有著很廣泛的用途。隨著使用工況要求其承載能力的不斷上升和鋼絲繩設(shè)計制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對產(chǎn)品認(rèn)知程度越來越深，對開發(fā)抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩的新思路、新方法的需求也日益明顯。因此，有必要對生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究和改進(jìn)以提高鋼絲繩的質(zhì)量和使用壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種18X7+FC鋼絲繩生產(chǎn)工藝。本發(fā)明工藝生產(chǎn)的鋼絲繩的不旋轉(zhuǎn)性得到顯著提高，內(nèi)層繩不伸縮，鋼絲繩切斷斷口基本平齊，防止了生產(chǎn)和使用過程中內(nèi)外層鋼絲繩分層和松散等缺陷。
[0008]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種18X7+FC鋼絲繩生產(chǎn)工藝，預(yù)變形形成的預(yù)螺旋應(yīng)與鋼絲繩內(nèi)的股繩的固有螺旋滿足關(guān)系式=L1=L2= ( (S2+UD)2)1/2，式中=L1為股繩在預(yù)變形時形成的螺旋長度；L2為股繩在鋼絲繩中的固有螺旋長度；S2為繩捻距；％為鋼絲繩捻制圓直徑。
[0010]鋼絲繩松散給用戶帶來很多不便。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案生產(chǎn)不松散鋼絲繩，采用預(yù)變形器使股預(yù)先產(chǎn)生螺旋狀，合繩時股以預(yù)先形成的形狀合于繩內(nèi)，股經(jīng)預(yù)變形后，消除了鋼絲繩內(nèi)的大部分殘余應(yīng)力和捻制應(yīng)力，從而使鋼絲繩不松散。
[0011]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋼絲繩生產(chǎn)工藝，預(yù)變形時所形成的股繩曲率應(yīng)與股繩在鋼絲繩中的固有曲率相同。即l/R=l/p。
[0012]要達(dá)到理想的預(yù)變形效果，獲得最佳的不松散性能，所涉及的因素很多，包括鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、規(guī)格、材質(zhì)性能、捻距、捻制張力、變形輪輥徑、輥距和壓下量等因素。預(yù)變形參數(shù)選擇的是否合適是生產(chǎn)不松散鋼絲繩的關(guān)鍵，因此我們抓住最主要的工藝參數(shù)即輥距和壓下量作為確定預(yù)變形參數(shù)的基礎(chǔ)。
[0013]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋼絲繩生產(chǎn)工藝，輥矩為鋼絲繩捻距的0.80?
0.86 倍，例如為 0.81 倍、0.83 倍、0.84 倍、0.85 倍。
[0014]優(yōu)選地，輥矩為鋼絲繩捻距的0.80?0.84倍。輥矩即前后變形輪中點(diǎn)之間的距離。
[0015]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋼絲繩生產(chǎn)工藝，壓下量為30_40mm，例如為31mm、33mm、35mm、37mm、39mm 等。
[0016]優(yōu)選地，壓下量為35_38mm。
[0017]壓下量的大小和鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及繩徑等有關(guān)。高強(qiáng)度鋼絲繩的壓下量大于低強(qiáng)度鋼絲繩的壓下量，這是由于高強(qiáng)度鋼絲的彈性恢復(fù)力大，股在預(yù)變形器中短時間內(nèi)發(fā)生的螺旋變形往往因鋼絲強(qiáng)度高而恢復(fù)，使曲率變小，引起鋼絲繩松散。為此，要使鋼絲繩達(dá)到不松散，就必須給予較大的壓下量。
[0018]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋼絲繩生產(chǎn)工藝，鋼絲繩中股的捻距倍數(shù)為
7.5-8.0倍，例如為7.55倍、7.6倍、7.62倍、7.66倍、7.7倍、7.75倍、7.78倍等，外層繩的捻距倍數(shù)為6-6.5倍，例如為6.1倍、6.2倍、6.3倍、6.4倍等，內(nèi)層繩的捻距不大于外層繩捻距的一半，例如為為1/5、1/4、1/3等。
[0019]由于圓股多層股鋼絲繩(如18X7+FC)的內(nèi)外層股數(shù)相差很多，在相同條件下，內(nèi)層繩扭轉(zhuǎn)力矩之和與外層扭轉(zhuǎn)力矩之和是難以抵消的，因此必須通過其它措施來達(dá)到其不旋轉(zhuǎn)性能。適當(dāng)減小股的捻距可以增大股的旋轉(zhuǎn)力矩，從而可增大股對繩旋轉(zhuǎn)力矩的扼制作用，使繩的旋轉(zhuǎn)力矩減弱。根據(jù)這個原理，我們把18X7+FC鋼絲繩中股的捻距倍數(shù)設(shè)定為7.5-8.0倍，外層繩的捻距倍數(shù)為6-6.5倍，內(nèi)層繩的捻距不大于外層繩捻距的一半。
[0020]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋼絲繩生產(chǎn)工藝，內(nèi)層繩變形率小于等于30%，例如為 2%、5%、7%、9%、11%、15%、18%、21%、26%、29% 等，優(yōu)選為小于等于 20%。[0021]為了使鋼絲繩內(nèi)外層繩的合力矩趨于零，在生產(chǎn)中，對內(nèi)層六股不進(jìn)行預(yù)變形，將內(nèi)層繩變形率控制在30%以內(nèi)，有意將內(nèi)層繩捻制成半松散狀態(tài)，讓其有較大的彈性，目的是為了適當(dāng)增加內(nèi)層繩的扭轉(zhuǎn)力矩，用以平衡外層繩的扭轉(zhuǎn)力矩。同時改進(jìn)后內(nèi)層繩的伸縮性減小。在改進(jìn)前，內(nèi)層六股進(jìn)行預(yù)變形，相對未經(jīng)預(yù)變形的繩來說，經(jīng)過預(yù)變形內(nèi)層繩的扭轉(zhuǎn)力矩較小，因而經(jīng)過預(yù)變形的內(nèi)層繩對平衡外層繩的扭轉(zhuǎn)力矩起的作用相應(yīng)也較小。
[0022]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋼絲繩生產(chǎn)工藝，內(nèi)層繩的外徑稍大于外層繩的內(nèi)接圓的直徑。
[0023]鋼絲繩使用過程中出現(xiàn)內(nèi)外層繩分層及外層股塌陷等缺陷的首要原因是由于繩中麻芯較小，繩芯支撐力不夠致使內(nèi)層繩的外徑小于外層繩內(nèi)接圓的直徑引起的，為確保鋼絲繩在使用過程中不產(chǎn)生內(nèi)外層繩分離現(xiàn)象，在設(shè)計時，應(yīng)確保內(nèi)層繩的外徑稍大于外層繩的內(nèi)接圓的直徑。
[0024]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋼絲繩生產(chǎn)工藝，按麻芯直徑占鋼絲繩公稱直徑30-35%，例如為31%、32%、33.5%、34%、34.5%等的比例選用麻芯，優(yōu)選為按麻芯直徑占鋼絲繩公稱直徑33%的比例選用麻芯。
[0025]本發(fā)明對18X7+FC鋼絲繩生產(chǎn)工藝采用以上改進(jìn)措施后，取得了較明顯效果。與實(shí)施改進(jìn)措施前相比，繩的不旋轉(zhuǎn)性提高，內(nèi)層繩不伸縮，鋼絲繩切斷斷口基本平齊，防止了生產(chǎn)和使用過程中內(nèi)外層鋼絲繩分層和松散等的缺陷的出現(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。
[0027]如無具體說明，本發(fā)明的各種原料均可以通過市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。
[0028]下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗方法，通常按照國家標(biāo)準(zhǔn)測定。若沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，則按照通用的國際標(biāo)準(zhǔn)、常規(guī)條件、或按照制造廠商所建議的條件進(jìn)行。除非另外說明，否則所有的份數(shù)為重量份，所有的百分比為重量百分比。
[0029]實(shí)施例1。
[0030]一種鋼絲繩生產(chǎn)工藝，繩徑26_，強(qiáng)度1689MPa，捻距172_，輥距152_，壓下量30mm，鋼絲繩中股的捻距倍數(shù)為7.5倍，外層繩的捻距倍數(shù)為6.5倍，內(nèi)層繩的捻距為外層繩捻距的一半。
[0031]實(shí)施例2
[0032]一種鋼絲繩生產(chǎn)工藝，繩徑26_，強(qiáng)度1675MPa，捻距175_，輥距155_，壓下量34mm，鋼絲繩中股的捻距倍數(shù)為8.0倍，外層繩的捻距倍數(shù)為6倍，內(nèi)層繩的捻距為外層繩捻距的1/3 ;內(nèi)層繩變形率為28% ;內(nèi)層繩的外徑稍大于外層繩的內(nèi)接圓的直徑；按麻芯直徑占鋼絲繩公稱直徑30%的比例選用麻芯。
[0033]實(shí)施例3[0034]一種鋼絲繩生產(chǎn)工藝，繩徑27_，強(qiáng)度1750MPa，捻距174mm，輥距160_，壓下量37mm，鋼絲繩中股的捻距倍數(shù)為7.7倍，外層繩的捻距倍數(shù)為6.2倍，內(nèi)層繩的捻距為外層繩捻距的2/5 ；;內(nèi)層繩變形率20% ;內(nèi)層繩的外徑稍大于外層繩的內(nèi)接圓的直徑；按麻芯直徑占鋼絲繩公稱直徑33%的比例選用麻芯。
[0035]實(shí)施例4
[0036]一種鋼絲繩生產(chǎn)工藝，繩徑29_，強(qiáng)度1685MPa，捻距177_，輥距160_，壓下量39mm，鋼絲繩中股的捻距倍數(shù)為7.9倍，外層繩的捻距倍數(shù)為6.1倍，內(nèi)層繩的捻距為外層繩捻距的1/4 ；;內(nèi)層繩變形率10% ;內(nèi)層繩的外徑稍大于外層繩的內(nèi)接圓的直徑；按麻芯直徑占鋼絲繩公稱直徑34%的比例選用麻芯。
[0037]利用本發(fā)明提供的工藝生產(chǎn)的鋼絲繩的不旋轉(zhuǎn)性得到提高，內(nèi)層繩不伸縮，鋼絲繩切斷斷口基本平齊，防止了生產(chǎn)和使用過程中內(nèi)外層鋼絲繩分層和松散等的缺陷的出現(xiàn)。
[0038]應(yīng)該注意到并理解，在不脫離后附的權(quán)利要求所要求的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鲈敿?xì)描述的本發(fā)明做出各種修改和改進(jìn)。因此，要求保護(hù)的技術(shù)方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導(dǎo)的限制。
[0039] 申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝流程才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種18X7+FC鋼絲繩生產(chǎn)工藝，其特征在于，預(yù)變形形成的預(yù)螺旋應(yīng)與鋼絲繩內(nèi)的股繩的固有螺旋滿足關(guān)系式=L1=L2= ((S2+UD)2)1/2，式中=L1為股繩在預(yù)變形時形成的螺旋長度山2為股繩在鋼絲繩中的固有螺旋長度；S2為繩捻距；％為鋼絲繩捻制圓直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼絲繩，其特征在于，預(yù)變形時所形成的股繩曲率應(yīng)與股繩在鋼絲繩中的固有曲率相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼絲繩，其特征在于，輥矩為鋼絲繩捻距的0.80?0.86倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼絲繩，其特征在于，輥矩為鋼絲繩捻距的0.80?0.84倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的鋼絲繩，其特征在于，壓下量為30-40mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼絲繩，其特征在于，壓下量為35-38mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的鋼絲繩，其特征在于，鋼絲繩中股的捻距倍數(shù)為7.5-8.0倍，外層繩的捻距倍數(shù)為6-6.5倍，內(nèi)層繩的捻距不大于外層繩捻距的一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的鋼絲繩，其特征在于，內(nèi)層繩變形率小于等于30%，優(yōu)選為小于等于20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的鋼絲繩，其特征在于，內(nèi)層繩的外徑稍大于外層繩的內(nèi)接圓的直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的鋼絲繩，其特征在于，按麻芯直徑占鋼絲繩公稱直徑30-35%的比例選用麻芯，優(yōu)選為按麻芯直徑占鋼絲繩公稱直徑33%的比例選用麻芯。
【文檔編號】D07B1/06GK103498356SQ201310479562
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】過斌 申請人:無錫通用鋼繩有限公司