CN104562816A - 一种填充式线接触结构钢丝绳 - Google Patents

Abstract

本发明填充式线接触结构钢丝绳及其制造方法，包括绳芯、绳股、和填充钢丝或者填充钢丝股或部分填充钢丝部分填充钢丝股，绳芯和绳股均为点接触或者线接触股，绳股和填充钢丝或填充钢丝股或部分填充钢丝部分填充钢丝股一次成型捻制在绳芯上，绳芯和绳股之间的空隙填充具有一定钢丝抗拉强度的填充钢丝或填充钢丝股或部分填充钢丝部分填充钢丝股，且在合绳过程中，所述绳股和填充钢丝或填充钢丝股或部分填充钢丝部分填充钢丝股同步导入合拢点，一次捻制成成品。发明采用填充钢丝或填充钢丝股，提高了钢丝绳的密度系数，在相同钢丝抗拉强度的情况下，同等直径设计的产品，新型结构可增加3-5％的填充面积，相应的提高3—5％的破断拉力。

Description

一种填充式线接触结构钢丝绳

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳，尤其涉及一种新型的填充式线接触结构钢丝绳。

背景技术

钢丝绳类产品用途十分广泛，不同的使用场合对钢丝绳的性能有不同的要求，因此各种新型的钢丝绳不断涌现，从而带动了钢丝绳产品的不断发展。随着新工艺、新技术、新产品的不断开发，为创造新型钢丝绳类产品提供了坚实的基础。目前钢丝绳的种类从绳股中层与层之间钢丝的接触状态来看，基本分为点接触、线接触、面接触，这种发展趋势是使得钢丝绳的承载能力逐渐加大，但是所有钢丝绳的生产流程都是先拉丝，在捻股，最后将不同接触状态的股子合绳生产为成品。从相同直径的钢丝绳截面积来看，线接触钢丝绳的接触面积远大于点接触，相应的钢丝绳密度系数高，在其他条件形同的情况下，线接触钢丝绳的强度损失要比点接触钢丝绳的强度损失小。因此在承载能力方面，一般线接触钢丝绳要比点接触钢丝绳提高8-10％。而面接触钢丝绳由于接触面积进一步增加，钢丝绳密度系数更高，承载能力和使用寿命也更高，但由于面接触钢丝绳生产工艺复杂，而且对于钢丝绳使用工况要求严格，并不是所有要求承载能力高的使用场合都可以选择使用面接触钢丝绳。对于一些要求钢丝绳直径不变，承载能力进一步提高，同时钢丝绳表面还需要有一定的与橡胶、聚氨酯等结合使用的钢丝绳来说，进一步提高钢丝绳的密度系数，通过不同的钢丝绳结构设计来实现，如平行密实捻结构或者新型发明的填充钢丝式线接触结构。本发明的带有填充钢丝或者钢丝股或者部分钢丝和部分钢丝股的结构，这种结构在目前的各种钢丝绳结构标准中未有体现。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种新型的填充钢丝线接触钢丝绳结构和生产方法。

实现本发明的目的采用的技术方案为：一种新型填充钢丝线接触钢丝绳，它包括绳芯、绳股、和填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股，绳芯和绳股均为线接触股，绳股和填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股一次成型捻制在绳芯上，在绳芯和绳股之间的空隙填充具有一定单丝抗拉强度的填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股，且在合绳过程中，需要经过特殊定做的工装夹具使绳股和填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股同步导入合拢点，一次捻制成成品。

本发明与现有技术相比具有的优点是：现有的线接触结构产品，平行密实捻已经是填充系数很高的结构，而采用填充钢丝替代平行密实捻，更加提高了钢丝绳的密度系数，在一定钢丝抗拉强度的情况下，同等直径设计的产品，新型结构可以增加3-5％的填充面积，相应的提高3—5％的破断拉力，同时由于这种新结构的稳定性，对于整绳破断拉力的提高贡献可以达到10-15％，因此这种新型结构不仅仅是可以提供填充面积，提高钢丝绳的密度稀疏；更为关键的用这个结构生产的钢丝绳，不仅仅是填充系数得到提高，钢丝绳整体破断拉力上升，更为重要的是，这种填充结构对整个钢丝绳的结构稳定很有贡献，从目前试验的几个结构规格来看，可以额外提高整绳破断拉力8-10％。实际上由于结构稳定行的贡献，整绳破断拉力可以提高10-15％。

附图说明

图1为现有技术的钢丝绳结构示意图(现有标准结构：6*7+1*7)。

图2为本发明实施例1的钢丝绳结构示意图(发明结构：6*7+6*T+1*7)。

图3为本发明实施例2的钢丝绳结构示意图(发明结构：6*7+6*3T+1*7)。

图4为现有技术的钢丝绳结构示意图(现有标准结构：6*29Fi+6*7+1*19W)。

图5为本发明实施例3的钢丝绳结构示意图(发明结构：6*29Fi+6T+1*29Fi)。

图6为现有技术的钢丝绳结构示意图(现有标准结构：6*29Fi+1*29Fi)。

图7为本发明实施例4的钢丝绳结构示意图(发明结构：6*29Fi+6T+1*29Fi)。

图8为本发明实施例5的钢丝绳结构示意图(发明结构：6*29Fi+6*3T+1*29Fi)。

图9为现有技术的钢丝绳结构示意图(现有标准结构：6*19W+1*19W)。

图10为本发明实施例6的钢丝绳结构示意图(发明结构：6*19W+6T+1*19W)。

图11为本发明实施例7的钢丝绳结构示意图(发明结构：6*19W+6*3T+1*19W)。

图12为本发明实施例8的钢丝绳结构示意图。

图13为本发明实施例9的钢丝绳结构示意图。

图14为本发明实施例10的钢丝绳结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

【实施例1和实施例2】

图1为现有技术的点接触钢丝绳。如图2、图3所示，本实施例的新型的填充式线接触结构钢丝绳；新型的填充式线接触结构钢丝绳和现有技术钢丝绳都具有相同的6个面股，但是绳芯部结构有所不同。新型填充式结构的生产是：6个绳股和6根填充钢丝同步围绕在绳芯上形成填充式线接触结构【实施例1】，或者6个绳股和6根填充钢丝股同步围绕在绳芯上形成填充式线接触结构【实施例2】。现有技术的点接触结构是：6根绳股同步围绕在绳芯上点接触结构。

生产直径为3.75mm钢丝绳，新型的填充式线接触结构(图2-实施例1、图3-实施例2)和现有标准结构的示意图(图1)，具体的工艺参数和实际破断拉力对比见下表。

【实施例3】

如图5所示，本实施例的新型的填充式线接触结构钢丝绳；图4为现有技术的平行密实捻线接触钢丝绳。新型的填充式线接触结构钢丝绳和平行密实捻线接触钢丝绳都具有相同的6个面股，但是芯部结构有所不同。新型填充式结构的生产是：6个面股和6根填充钢丝同步围绕在中心股上形成填充式线接触结构。平行密实捻线接触结构是：6根面股和6根内层股同步围绕在中心股上形成平行密实捻结构。

生产直径为13.35mm钢丝绳，新型的填充式线接触结构和平行密实捻结构的示意图如下，具体的工艺参数和实际破断拉力对比见下表。

结构为6*29Fi+6T+1*29Fi的新型填充式线接触结构钢丝绳的生产方法，其步骤如下：

(1)、用单丝直径1.15mm、0.85mm、0.77mm、0.33mm，捻距为65mm,强度级别为2400MPa的钢丝通过捻股机一次成型为1*29Fi、直径4.27mm的绳股，捻向为左捻；

(2)、用单丝直径1.30mm、0.98mm、0.85mm、0.33mm，捻距为55mm,强度级别为2400MPa的钢丝通过捻股机一次成型为1*29Fi、直径4.85mm的绳股，捻向为右捻；

(3)、填充钢丝的直径为0.71mm,强度级别为2400MPa，钢丝的圈径大于60cm；

(4)、将步骤(1)制得的6个1*29Fi的绳股和步骤(2)制得的1个1*29Fi绳芯，以及步骤(3)制得的填充钢丝6根一起在成绳机上成型，预变形器需要特殊制成的对6个面股进行预变形，6根填充钢丝导入合拢点，然后经压模、后变形器合成成品，钢丝绳直径为13.30mm，强度级别为2400MPa,捻距为106mm，捻向为右捻。

用这种结构生产的钢丝绳，金属截面积相对于平行密实捻增加了3.149mm²，钢丝绳的破断拉力上升了7.5KN，而且这种结构带来整个钢丝绳的结构稳定，额外增加破断拉力8.5KN。

【实施例4和实施例5】

生产直径为13.35mm钢丝绳，新型的填充式线接触结构(图7-实施例4、图8-实施例5)和现有技术标准结构的示意图(图6)，具体工艺参数和破断拉力见表。

【实施例6和实施例7】

生产直径为13.35mm钢丝绳，新型的填充式线接触结构(图10-实施例6、图11-实施例7)和现有技术标准结构的示意图(图9)，具体的工艺参数和实际破断拉力对见表。

【实施例8、实施例9、实施例10】

其中实施例8见附图12，本实施例的绳芯和绳股之间的空隙填充与其具有相同单丝抗拉强度的部分填充钢丝(单丝)部分填充钢丝股(3丝)填充钢丝和填充钢丝股间隔填充，在合绳过程中，同步导入合拢点，一次捻制成成品。具体步骤为：

步骤一、用一定数量的不同单丝直径的钢丝(22单丝)通过捻股机一次成型绳股，捻向为右捻；

步骤二、用一定数量的不同单丝直径的钢丝(22单丝)通过捻股机一次成型绳芯，捻向为左捻；

步骤三、填充钢丝(1单丝)和填充钢丝股(3单丝)；

步骤四、将步骤一制得的6个的绳股和步骤二制得的1个绳芯，以及步骤三制得的填充钢丝3根和填充钢丝股3根一起在成绳机上成型，预变形器需要特殊制成的对6绳股进行预变形，3根填充钢丝和3根填充钢丝股导入合拢点，然后经压模、后变形器合成成品，钢丝绳，捻向为左捻。其中填充钢丝或者填充钢丝股的单丝强度级别与绳股钢丝的单丝强度级别相同，绳股钢丝的单丝强度级别与绳芯钢丝的单丝强度级别相同。

实施例9见附图13，实施例10见附图14，该两实施例与实施例8基本相同，不同点在于：实施例9全部是填充钢丝股，每根填充钢丝股由5单丝构成，共6根；实施例10是填充钢丝(3根)和填充钢丝股(3根)间隔填充，其中填充钢丝股由7单丝构成。

上述实施例的填充式线接触结构钢丝绳的生产方法，步骤一、步骤二的捻向，可以相同、可以相反，不影响本发明的技术效果。

上述实施例的填充式线接触结构钢丝绳，“绳芯和绳股”与“填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股”，三者之间可以是相同单丝抗拉强度，也可以是不同单丝抗拉强度，即只要绳芯和绳股之间的空隙填充具有一定单丝抗拉强度填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股，均可以达到本发明的技术效果。

当然，本发明实施例的关于填充钢丝或者钢丝股最优方案：一定强调的是和面股钢丝具有相同钢丝强度级别，能够更加有利于使得中心股的支撑稳定，推迟在生产使用或者检测整绳破断过程中的中心股断裂时间，从而提高了钢丝绳的整体破断拉力，起到了钢丝绳结构更加稳定的作用。

同样道理，本发明实施例采用填充钢丝或者填充钢丝股，提高了钢丝绳的密度系数，最优方案在相同钢丝抗拉强度的情况下，同等直径设计的产品，新型结构可以增加3-5％的填充面积，相应的提高3—5％的破断拉力。但是由于填充钢丝或者填充股对于钢丝绳结构稳定性的贡献，在实际使用或者检测过程中，钢丝绳结构更加稳定，可以提高3-5％的破断拉力，因此该结构对于钢丝绳的破断拉力来说，可以提升8-10％。

以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。毫无疑问的是，本发明实施例优化方案中虽然强调了和面股钢丝具有相同钢丝强度级别的填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股具有最佳的效果，但是具有一定单丝抗拉强度的所述填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股同样具有本发明的突出的、显著的效果，也同样属于本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种填充式线接触结构钢丝绳，其特征在于：它包括绳芯、绳股、和填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股，所述绳股和所述填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股一次成型捻制在绳芯上，所述绳芯和绳股之间的空隙填充具有一定单丝抗拉强度的所述填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股，且在合绳过程中，所述绳股和所述填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股同步导入合拢点，一次捻制成成品。

2.根据权利要求1所述的填充式线接触结构钢丝绳，其特征在于：所述绳股处于外层，为6-12个，每股为7～36单丝。

3.根据权利要求2所述的填充式线接触结构钢丝绳，其特征在于：所述绳芯为1个，由7～36单丝组成。

4.根据权利要求2或3所述的填充式线接触结构钢丝绳，其特征在于：所述填充钢丝或者填充钢丝股为6～12根，所述填充钢丝每根为1单丝，所述填充钢丝股每根为2～7单丝，其根数与所述绳股个数相对应，所述绳芯和绳股之间的空隙被所述填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股全部填充。

5.根据权利要求4所述的填充式线接触结构钢丝绳，其特征在于：所述填充钢丝或者填充钢丝股或者部分填充钢丝部分填充钢丝股的单丝强度级别在2000-3900Mpa，所述绳股的单丝强度级别在2000-3900Mpa。

6.根据权利要求5所述的填充式线接触结构钢丝绳，其特征在于：最终形成的钢丝绳直径为3～20mm之间。

7.一种权利要求1至6之一所述的填充式线接触结构钢丝绳的生产方法，其特征在于：

步骤一、用一定数量的不同单丝直径的钢丝通过捻股机一次成型绳股，捻向为左捻；

步骤二、用一定数量的不同单丝直径的钢丝通过捻股机一次成型绳芯，捻向为右捻或左捻；

步骤三、填充钢丝或者填充钢丝股的生产；

步骤四、将步骤一制得的6～12个的绳股和步骤二制得的1个绳芯，以及步骤三制得的填充钢丝或者填充钢丝股6～12根一起在成绳机上成型，预变形器需要特殊制成的对6～12个绳股进行预变形，6～12根填充钢丝或者填充钢丝股导入合拢点，然后经压模、后变形器合成成品，钢丝绳直径为3～20mm，捻向为右捻。

8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于：填充钢丝或者填充钢丝股的单丝强度级别和绳股钢丝的单丝强度级别以及绳芯钢丝的单丝强度级别在2000-3900Mpa范围之内。

9.一种权利要求1至6之一所述的填充式线接触结构钢丝绳的生产方法，其特征在于：

步骤一、用一定数量的不同单丝直径的钢丝通过捻股机一次成型绳股，捻向为右捻；

步骤二、用一定数量的不同单丝直径的钢丝通过捻股机一次成型绳芯，捻向为左捻或者右捻；

步骤三、填充钢丝或者填充钢丝股；

步骤四、将步骤一制得的6～12个的绳股和步骤二制得的1个绳芯，以及步骤三制得的填充钢丝或者填充钢丝股6～12根一起在成绳机上成型，预变形器需要特殊制成的对6～12个绳股进行预变形，6～12根填充钢丝或者填充钢丝股导入合拢点，然后经压模、后变形器合成成品，钢丝绳直径为3～20mm，捻向为左捻。

10.根据权利要求9所述的生产方法，其特征在于：填充钢丝或者填充钢丝股的单丝强度级别和绳股钢丝的单丝强度级别以及绳芯钢丝的单丝强度级别在2000-3900Mpa范围之内。