CN106120412A - 钢丝绳及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢丝绳及其制造工艺，包括中心股、内层股和外层股，所述中心股中心为钢丝芯，所述钢丝芯外侧设置有碳纤维芯；所述内层股包覆于中心股周围，所述每个内层股中心均为钢丝芯，所述钢丝芯外侧设置有尼龙芯；所述内层股外侧设置有第一外层股和第二外层股，所述每个第一外层股的中心为尼龙芯或碳纤维芯，所述第一外层股中心外侧设置有钢丝芯，所述每个第二外层股的中心为尼龙芯或碳纤维芯，所述第二外层股中心外侧设置有钢丝芯。本发明能够有效提高钢丝绳的破断拉力，并显著降低钢丝绳的自重，具有耐腐蚀、耐磨损的特点，能够在潮湿，拉力强度高等环境下使用。

Description

钢丝绳及其制造工艺

技术领域

本发明涉及钢丝绳制造技术领域，尤其涉及钢丝绳及其制造工艺。

背景技术

钢丝绳在冶金、矿山、石油勘探、机械以及化工等领域成为必不可少的部件或者材料，它经常用于高危作业中，因此其安全性和稳定性非常重要，目前的钢丝绳结构中，钢丝绳主要是通过绳芯与外周的绳股拧绕而成，这些钢丝绳不仅强度低，容易磨损还不耐腐蚀，大大影响钢丝绳的使用寿命。

专利号：201320572339.X公开了一种含碳纤维的复合钢丝绳,它包括外层股,若干外层股包覆在中心股外侧；其特征在于外层股从内而外为碳素钢丝芯、包覆在碳素钢丝芯外侧的碳纤维丝层和包覆在碳纤维丝层外侧的碳素钢丝外层。该发明的有益效果为：该发明通过在钢丝绳的高弯曲疲劳性能；增强了有害介质对钢丝绳的腐蚀，提高了整个钢丝绳的防腐性能；减少了钢丝绳使用过程的冲击和振动，提供了钢丝绳的使用寿命；也使得制成的钢丝绳容易弯曲，操作性能好；降低了钢丝绳在高温使用时的破断拉力损失。

但该发明还存在以下缺点：

1、该发明在使用过程中仍然无法抑制碳素钢丝容易生锈的现象，且增加的碳纤维丝层对提高钢丝绳的破断拉力不明显，降低钢丝绳自身重量的效果不明显，尤其在港口，海上等潮湿的环境下使用效果不好，易锈蚀，使用寿命低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供钢丝绳及其制造工艺，能够有效提高钢丝绳的破断拉力，并显著降低钢丝绳的自重，具有耐腐蚀，能够适应潮湿，拉力强度高等使用环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括中心股、内层股和外层股，所述中心股中心为钢丝芯，所述钢丝芯外侧设置有碳纤维芯；所述内层股包覆于中心股周围，所述内层股的中心为钢丝芯，所述钢丝芯外侧设置有尼龙芯；所述内层股外侧设置有第一外层股和第二外层股，所述第一外层股的中心为尼龙芯或碳纤维芯，所述第一外层股中心外侧设置有钢丝芯，所述第二外层股的中心为尼龙芯或碳纤维芯，所述第二外层股中心外侧设置有钢丝芯。

作为本方案优化的内容，所述每个钢丝芯的外侧均设置有磷化涂层。

作为本方案优化的内容，所述中心股和内层股中钢丝芯、碳纤维芯、尼龙芯的直径相等，所述第一、第二外层股中钢丝芯的直径相等，第一、第二外层股中钢丝芯的直径大于尼龙或碳纤维芯的直径。

作为本方案优化的内容，所述中心股中碳纤维芯设置有六根并均匀分布于钢丝芯的四周，所述内层股中尼龙芯设置有六根并均匀分布于钢丝芯的四周，所述内层股均布于中心股四周，所述第一、第二外层股中钢丝芯均设置有五根并均匀分布于尼龙心或碳纤维芯的四周，所述第一、第二外层股均布于内层股的四周并成几何对称分布。

钢丝绳及其制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）、将碳纤维芯均匀设置在中心股钢丝芯的周围；

2）、将尼龙芯均匀设置在内层股钢丝芯的周围；

3）、将步骤2）中的内层股设置为五组或六组然后并均匀设置在步骤1的碳纤维芯周围；

4）、将尼龙芯或碳纤维芯均匀设置在钢丝芯的周围并形成第一、第二外层股；

5）、将第一、第二外层股均匀设置在步骤3）形成的内层股周围完成本发明钢丝绳

本发明的有益效果：

1、本发明设置的中心股由碳纤维芯与钢丝芯复合而成，能够大大提高钢丝绳的弹性和韧性，提高钢丝绳的破断强度；2、设置的内层股由尼龙芯和钢丝芯复合而成，不仅能够显著降低钢丝绳的重量，还能提高钢丝绳的弯曲性能和拉伸强度；3、设置的第一外层股和第二外层股能够有效将内层股包围起来，能够防止内层股的老化，且第一、第二外层股内心为尼龙芯或碳纤维芯，能够延长外层芯因长期受力和弯曲导致断裂的周期；4、钢丝芯上设置的磷化涂层能够使钢丝表面更加耐磨并提高其防腐蚀能力，磷化涂层的表面为多孔结构，能够增加润滑油脂在钢丝上的存储周期，有利于减少钢丝绳内部的摩擦系数，提高钢丝绳的使用寿命，且磷化涂层的成本较低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明断面结构示意图；

图2是本发明中心股断面结构示意图；

图3是本发明内层股断面结构示意图；

图4是本发明第一或第二外层股断面结构示意图；

其中:1、中心股，2、内层股，3、第一外层股，4、第二外层股，5、碳纤维芯，6、钢丝芯，7、尼龙芯，8、磷化涂层。

具体实施方式

以下所有附图仅便于解释本发明基本情况而已，附图中将对构成较佳实施例的组件数目、位置、关系、及尺寸的延伸将有所说明，在阅读及了解本发明的情况后相关的变化实施属于业界技能。另外，在阅读及了解本发明的情况后，配合特定力量、重量、强度、及类似要求的精确尺寸及尺寸比例的改变亦属业界技能。

在不同附图中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“端”、“部”、“段”、“宽度”、“厚度”、“区”等等及类似用语仅便于看图者参考图中构造以及仅用于帮助描述本发明而已，并非是对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图4所示，钢丝绳及其制造工艺，包括中心股1、内层股2和外层股，所述中心股1中心为钢丝芯6，所述钢丝芯6外侧设置有碳纤维芯5；所述内层股2包覆于中心股1周围，所述每个内层股2中心均为钢丝芯6，所述钢丝芯6外侧设置有尼龙芯7；所述内层股2外侧设置有第一外层股3和第二外层股4，所述每个第一外层股3的中心为尼龙芯或碳纤维芯，所述第一外层股3中心外侧设置有钢丝芯6，所述每个第二外层股4的中心为尼龙芯7或碳纤维芯5，所述第二外层股4中心外侧设置有钢丝芯6。

作为上述的优选方案，所述每个钢丝芯的外侧均设置有磷化涂层8，设置的磷化涂层能够使钢丝表面更加耐磨并提高其防腐蚀能力，磷化涂层的表面为多孔结构，能够增加润滑油脂在钢丝上的存储周期，有利于减少钢丝绳内部的摩擦系数，提高钢丝绳的使用寿命，且磷化涂层的成本相对较低。

作为上述的优选方案，所述中心股和内层股中钢丝芯、碳纤维芯、尼龙芯的直径相等，所述第一、第二外层股中钢丝芯的直径相等，第一、第二外层股中钢丝芯的直径大于尼龙或碳纤维芯的直径，有利于中心股、内层股和外层股的组合，且便于加工。

作为上述的优选方案，所述中心股中碳纤维芯设置有六根并均匀分布于钢丝芯的四周，所述内层股中尼龙芯设置有六根并均匀分布于钢丝芯的四周，所述内层股均布于中心股四周，所述第一、第二外层股中钢丝芯均设置有五根并均匀分布于尼龙心或碳纤维芯的四周，所述第一、第二外层股均布于内层股的四周并成几何对称分布，这种对称分布的结构有利于钢丝绳的整体受力，并能够使钢丝绳在使用过程中各绳芯之间受力均匀，提高钢丝绳的使用寿命。

实施例2：

如图1至图4所示，钢丝绳及其制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）、将碳纤维芯均匀设置在中心股钢丝芯的周围；

2）、将尼龙芯均匀设置在内层股钢丝芯的周围；

3）、将步骤2）中的内层股设置为五组或六组然后并均匀设置在步骤1的碳纤维芯周围；

4）、将尼龙芯或碳纤维芯均匀设置在钢丝芯的周围并形成第一、第二外层股；

5）、将第一、第二外层股均匀设置在步骤3）形成的内层股周围完成本发明钢丝绳

具体工作原理：

如图1至图4所示，本发明是一个钢丝芯、尼龙芯和碳纤维芯复合结构钢丝绳，能够充分利用并结合三者之间的优点，提高钢丝绳的整体破断拉力和弯曲性能，碳纤维芯能够显著的提高中心股和外层股的抗拉强度和弹性、韧性，尼龙芯能够显著降低钢丝绳的自重，为钢丝绳生产企业的运输带来便利且能够减轻使用设备的负担，钢丝芯上的磷化涂层，尼龙、碳纤维均抗腐蚀，所以该发明能够在港口等潮湿环境下使用。

本发明的基本教导已加以说明，对具有本领域通常技能的人而言，许多延伸和变化将是显而易知者。由于说明书揭示的本发明可在未脱离本发明精神或大体特征的其它特定形式来实施，且这些特定形式的一些形式已经被指出，所以，说明书揭示的实施例应视为举例说明而非限制。本发明的范围是由所附的申请专利范围界定，而不是由上述说明所界定，对于落入申请专利范围的均等意义与范围的所有改变仍将包含在其范围之内。

综上，本发明达到预期效果。

Claims (5)

1.钢丝绳，包括中心股、内层股和外层股，其特征在于：所述中心股中心为钢丝芯，所述钢丝芯外侧设置有碳纤维芯；所述内层股包覆于中心股周围，所述内层股的中心为钢丝芯，所述钢丝芯外侧设置有尼龙芯；所述内层股外侧设置有第一外层股和第二外层股，所述第一外层股的中心为尼龙芯或碳纤维芯，所述第一外层股中心外侧设置有钢丝芯，所述第二外层股的中心为尼龙芯或碳纤维芯，所述第二外层股中心外侧设置有钢丝芯。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳，其特征在于：所述每个钢丝芯的外侧均设置有磷化涂层。

3.根据权利要求1所述的钢丝绳，其特征在于：所述中心股和内层股中钢丝芯、碳纤维芯、尼龙芯的直径相等，所述第一、第二外层股中钢丝芯的直径相等，第一、第二外层股中钢丝芯的直径大于尼龙或碳纤维芯的直径。

4.根据权利要求1所述的钢丝绳，其特征在于：所述中心股中碳纤维芯设置有六根并均匀分布于钢丝芯的四周，所述内层股中尼龙芯设置有六根并均匀分布于钢丝芯的四周，所述内层股均布于中心股四周，所述第一、第二外层股中钢丝芯均设置有五根并均匀分布于尼龙心或碳纤维芯的四周，所述第一、第二外层股均布于内层股的四周并成几何对称分布。

5.钢丝绳及其制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1）、将碳纤维芯均匀设置在中心股钢丝芯的周围；

2）、将尼龙芯均匀设置在内层股钢丝芯的周围；

3）、将步骤2）中的内层股设置为五组或六组然后并均匀设置在步骤1的碳纤维芯周围；

4）、将尼龙芯或碳纤维芯均匀设置在钢丝芯的周围并形成第一、第二外层股；

5）、将第一、第二外层股均匀设置在步骤3）形成的内层股周围完成本发明钢丝绳。