CN109226719A

CN109226719A - 一种锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法

Info

Publication number: CN109226719A
Application number: CN201811391928.1A
Authority: CN
Inventors: 张文平; 杨德源; 李春红; 李伟明; 徐刚
Original assignee: Yuxi Dahongshan Mining Co Ltd
Current assignee: Yuxi Dahongshan Mining Co Ltd
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2019-01-18

Abstract

本发明公开一种锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，包括在钢丝绳锚固端用铁丝至少3处捆扎，切除前两处捆扎间的钢丝绳并去除剩余钢丝绳首端捆扎铁丝后松成竹刷状，分别通过煤油、盐酸及热水的清洗和脱脂处理；清除锥形套及钩头绳孔内杂质和缺陷并将穿绳孔修整大于钢丝绳直径；将钢丝绳头穿过锥形套及钩头的穿绳孔，将竹刷状钢丝绳头钢丝端部弯钩成“窝头”状，将钢丝绳头与锥形套及钩头同心固定并用耐高温包裹物封堵下部间隙；浇注前3min内对锥形套及钩头内表面和“窝头”状钢丝绳头镀锡；浇注前30s内预热锥形套，然后将巴氏合金无间断地缓慢浇入锥形套内，然后冷却至少24h。本发明具有浇铸过程简单、浇铸后质量稳定可靠的特点。

Description

一种锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法

技术领域

本发明属于钢丝绳技术领域，具体涉及一种浇铸过程简单、浇铸后质量稳定可靠的锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法。

背景技术

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，其一般先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量的股捻绕成螺旋状的绳。广泛应用于物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的连接方式，根据不同的用途，可分为编接、桃形环绳卡固结和套筒浇铸三种。对于直径较大和安全性能较高的钢丝绳，以及在钢丝绳的整绳破断拉力测试中的连接，一般采取浇铸连接，如架空索道的承载索、客运索道的牵引索与客厢的连接、矿井斜坡提升钢丝绳与箕斗的连接、竖井钢丝绳罐道的固结等。由于浇铸连接的钢丝绳一般用于重型、重要部件的连接，不当的浇铸方法往往会存在重大安全隐患，因此，其研究及应用创新层出不穷。现有技术中，钢丝绳浇铸连接是将绳的一端破坏，将散头用熔融铅锡合金（如LSn60Pb、LgSn80、VgPbSn10Sb10等）、纯锌及锌合金（如ZnAl6CuL）等金属进行浇铸，但由于一般直接将熔融金属浇入室温下的锥形套中，造成熔融金属内外层冷却梯度过大，浇筑后容易形成中心疏松、缩孔等缺陷，而且浇铸金属与锥形套连接不紧密，浇铸后的合格率不高，安全隐患突出。当然，也有在浇铸前的锥形套内表面镀锡并提前预热锥形套，然后再浇铸熔融金属，虽然改善了冷浇铸的中心疏松、缩孔等问题，也提高了浇铸后浇铸金属与锥形套的连接强度，但由于锥形套镀锡温度高，镀锡后长时间空置，以及浇铸前对锥形套的过长时间的高温预热会，都会导致镀锡氧化，严重的氧化会造成浇铸金属与锥形套的连接强度降低，浇铸后的合格率仍然有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浇铸过程简单、浇铸后质量稳定可靠的锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法。

本发明目的是这样实现的：包括钢丝绳头准备、锥形套及钩头修整、组装、镀锡、浇铸步骤，具体包括：

A、钢丝绳头准备：在钢丝绳准备锚固的端段上用铁丝至少3处捆扎钢丝绳，然后切割除去距绳头最近两处捆扎铁丝之间的钢丝绳，将切割后剩余钢丝绳的首端捆扎铁丝去除并将钢丝绳头松开成竹刷状，将竹刷状钢丝绳头分别通过煤油、盐酸及热水的清洗和脱脂处理，得到预浇铸绳头；

B、锥形套及钩头修整：清除锥形套及钩头绳孔内的杂质和缺陷，将锥形套及钩头的穿绳孔直径修整至大于钢丝绳直径；

C、组装：将预浇铸钢丝绳头穿过修整后的锥形套及钩头的穿绳孔，然后将竹刷状钢丝绳头的每根钢丝端部弯钩形成“窝头”状，将钢丝绳头与锥形套及钩头同心固定，在穿绳孔下端与钢丝绳之间采用耐高温包裹物进行封堵；

D、镀锡：在浇注前的3min内对锥形套及钩头的内表面和将“窝头”状钢丝绳头进行镀锡；

E、浇铸：在浇注前的30s内预热锥形套，然后将熔融的巴氏合金无间断地缓慢浇入锥形套内，然后自然冷却至少24h，完成锥形钢丝绳套的浇铸。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明通过严格控制浇铸前的镀锡和锥形套预热开始时间，在保证镀锡质量和预热温度均匀的情况下，缩短镀锡后镀锡层的留空时间和锥形套预热下的高温时间，尽可能的减少镀锡层的氧化，从而有效提高浇铸后浇铸金属与锥形套及钢丝的连接强度，显著提高浇铸合格率和浇铸后的内在质量。

2、本发明通过对浇铸前钢丝绳头的捆扎、修整及清洗和脱脂处理，既能够保证钢丝绳头的每根钢丝修整符合标准且不会损伤，又能使修整后的钢丝绳头能够均匀的分散于锥形套的浇铸金属中并结合紧密，从而使钢丝绳头的连接更加可靠。

3、本发明通过在组装和浇铸前对锥形套及钩头进行修整，能够有效去除锥形套及钩头内表面的锈蚀、杂物及缺陷，从而为镀锡及最终的浇铸提供良好的基础；然后非接触的同心固定组装，能够保证浇铸金属与锥形套的内壁和钢丝接触面积的最大化，从而有效提高浇铸后的连接可靠性。

因此，本发明具有浇铸过程简单、浇铸后质量稳定可靠的特点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，依据本发明的教导所作的任何变更或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明包括钢丝绳头准备、锥形套及钩头修整、组装、镀锡、浇铸步骤，具体包括：

所述A步骤包括切割钢丝绳头、二次绑扎、钢丝绳头清洁分步骤，具体包括：

A1、切割钢丝绳头：在钢丝绳准备锚固的端段自端头选择一定长度作为切割段L₁，在切割段L₁的两侧分别用铁丝匝匝相靠扎紧钢丝绳形成扎紧带B₁及B₂，然后将扎紧带B₁及切割段L₁切除，保留扎紧带B₂；

A2、二次绑扎：以上述钢丝绳的切口为起点，以锥形套筒体内腔孔的深度减去20～30mm为长度用铁丝匝匝相靠扎紧钢丝绳形成扎紧带B₃；

A3、钢丝绳头清洁：松开扎紧带B2的铁丝并将钢丝绳头松开成股并切断绳芯，然后将钢丝绳股一根根散开到根部成竹刷状，将竹刷状钢丝绳头的钢丝用45～55℃的煤油清洗，将清污后的绳头放进10～15％盐酸溶液酸洗，再放入80～100℃热水中清洗并脱水。

所述A1和A2步骤中的扎紧带宽度不小于钢丝绳直径且捆扎带之间的距离不小于钢丝绳直径的2倍，所述铁丝的直径为1.0～1.5mm，所述扎紧带的铁丝绑扎力为15～20Kg。

所述A3步骤中钢丝绳头松开成股后每股绳芯从绳股间拉至根部用电工刀切除，并用烧红通条将绳芯烧至扎紧带B3内部；清污后的绳头放进10～15％盐酸溶液中酸洗5～10min。

所述C步骤中预浇铸钢丝绳头非接触的穿过锥形套及钩头的穿绳孔中后，从扎紧带B3端面向上保留170～230mm的钢丝并剪除多余钢丝，然后在每根钢丝端部25～35mm处弯钩形成“窝头”状。

所述C步骤中预浇铸钢丝绳头穿过锥形套及钩头的穿绳孔中后，剪除多余长度的钢丝并在每根钢丝端部25～35mm处弯钩形成“窝头”状，“窝头”状钢丝的顶端低于预浇铸面2～5mm。

所述D步骤包括锥形套及钩头镀锡、“窝头”状钢丝绳头镀锡，具体包括：

D1、锥形套及钩头镀锡：在浇注前的3min内对锥形套及钩头的内表面涂刷氧化锌溶液，然后将锥形套及钩头加热到260～300℃，再涂刷氧化锌溶液，用锡块迅速涂擦锥形套及钩头的内表面形成锡“衣”；

D2、“窝头”状钢丝绳头镀锡：在浇注前的3min内将“窝头”状钢丝绳头加热至260～300℃后浸入熔融的锡融液中使表面形成锡“衣”。

所述E步骤包括巴氏合金熔化、合金浇铸，具体包括：

E1、巴氏合金熔化：先将坩埚预热至400℃，然后将不小于浇铸量的巴氏合金加热至350℃±10℃并保温搅拌，得到巴氏合金融液；

E2、合金浇铸：在浇注前的30s内预热锥形套，然后将熔融的巴氏合金靠近浇注口并均匀、无间断地缓慢浇入锥形套内，然后自然冷却至少24h。

所述E1步骤中熔化的巴氏合金超过浇铸量的20%，浇铸前去除巴氏合金溶液表面的杂质。

所述E2步骤中巴氏合金浇铸后用火焰再直接加热浇铸端面。

实施例

云南省玉溪市新平县戛洒大红山矿业公司400万t/a采矿工程废石箕斗井主要承担矿山的废石提升，年提升量70万t/a。提升系统采用落地式箕斗竖井提升，地表标高1200m；井下装矿标高-40m，地表卸矿标高1217m，全提升高度1257m。提升最大速度：10.06m/s，天轮直径4000mm，包角（上天轮142度、下天轮143度），提升容器：冶金系列6m3双箕斗提升（配有首绳悬挂装置和尾绳旋转装置），钢绳罐道悬挂装置：SGC-32（改进型），为锥形套浇注巴氏合金悬挂，钢丝绳直径50mm。钢绳罐道悬挂装置的钢丝绳锥形套浇注过程如下：

S100、钢丝绳头准备

S110、在钢丝绳的准备锚固的端段上，自端头选定长为25～35mm作为切割段L₁，在切割段左、右两侧的钢丝绳用直径1.0～1.5mm的镀锌铁丝手工缠绕，铁丝匝匝相靠以15～20Kg的绑扎力形成长度75～85mm的绑扎带B₁及B₂，绑扎后用切割机将钢丝绳的切割段L₁连同端头的绑扎带B₁割去，保留钢丝绳切口另一侧的绑扎带B₂。

S120、以切割后钢丝绳的切口为起点，以锥形套筒体内腔孔的深度减去20～30mm为长度（约300mm），用直径1.0～1.5mm的镀锌铁丝，以15～20Kg的绑扎力匝匝相靠扎紧钢丝绳形成扎紧带B₃。

S130、松开扎紧带B2的镀锌铁丝并将钢丝绳头松开成股，各绳股应排列均匀，将每股绳芯从绳股间拉至根部，用电工刀切除，并用烧红通条将绳芯烧至扎紧带B3内部；然后将钢丝绳股一根根错开，用钳子将绳股中钢丝一根根散开到根部成竹刷子状，各钢丝自然弯曲且不互相扭结、重叠；预先放在白铁桶中将清洁的煤油加热到45～55℃，用除油工具如小扁铲、钢钢丝刷、毛刷等清洗钢丝绳头的钢丝上粘的油污，将清污后的绳头放进10～15％盐酸溶液中酸洗5～10min，除去锈蚀，再放入80～100℃的热水中清洗，除去剩余的酸，用干净的棉纱将每根钢丝擦拭干净并保护放置待用。

S200、锥形套及钩头修整

S210、检查锥形套、钩头是否有裂纹、损伤和变形。

S210、将无缺陷的锥形套、钩头分别用钢丝刷清除绳孔内的铸瘤及残存的砂子，然后根据锥形套、钩头穿过的钢丝绳直径用车床修整穿绳孔，使穿绳孔的最小直径比钢丝绳直径至少大2mn，并用车床将锥形套、钩头内孔全部修整一遍。

S300、维形套、钩头与钢丝绳头的组装

把以上准备好的钢丝绳头从锥形套、钩头的绳孔穿过，分开钢丝，从扎紧带B3端面向上保留170～230mm的钢丝，剪除多余长度的钢丝，然后在每根钢丝端部25～35mm处弯钩，钩的长度15～20mm，形成“窝头”状；把弯好钢丝的绳头及锥形套、钩头垂直悬倒并固定牢固，且钢丝不与锥形套及钩头的内壁相碰触，在穿绳孔的下端与钢丝绳之间的间隙采用黄泥、耐火棉等封堵。

S400、镀锡

S410、在浇注前的3min内，先用毛刷在锥形套及钩头的内表面涂刷氧化锌溶液，然后将锥形套及钩头加热到260～300℃，再涂刷一层氧化锌溶液，用钳子夹住锡块，迅速涂擦锥形套及钩头的内壁形成一层薄的锡“衣”。

S420、在锥形套、钩头镀锡的同时，利用预先准备好的容器加热锡块并熔化成锡融液，并把“窝头”状钢丝绳头加热至260～300℃后侵入锡融液中，使钢丝绳的“窝头”状钢丝沾取足够的锡融液，表面形成锡“衣”。

S500、浇铸

S510、将深底小口的坩埚在使用前应将内壁清扫干净，然后预热到400℃，将不少于浇铸量的巴氏合金锭碎成1～2Kg的小块放入锅内加热至 350℃±10℃并保温，用热的铁棒搅拌，搅拌时应注意不要使合金渣与溶液混在一起，得到巴氏合金融液。

S520、将镀好锡的锥形套在浇注前的30s内预热至200～250℃，然后将熔融的巴氏合金容器尽量靠近浇注口进行无间断、均匀缓慢的浇入锥形套内，浇注临近结束时将速度减绶并注意浇注好锥形套端囗，在锥形套未完全冷却之前不允许移动锥形套及钢丝绳，然后自然冷却至少24h才可以使用。

Claims

1.一种锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于包括钢丝绳头准备、锥形套及钩头修整、组装、镀锡、浇铸步骤，具体包括：

2.根据权利要求1所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述A步骤包括切割钢丝绳头、二次绑扎、钢丝绳头清洁分步骤，具体包括：

3.根据权利要求2所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述A1和A2步骤中的扎紧带宽度不小于钢丝绳直径且捆扎带之间的距离不小于钢丝绳直径的2倍，所述铁丝的直径为1.0～1.5mm，所述扎紧带的铁丝绑扎力为15～20Kg。

4.根据权利要求2所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述A3步骤中钢丝绳头松开成股后每股绳芯从绳股间拉至根部用电工刀切除，并用烧红通条将绳芯烧至扎紧带B3内部；清污后的绳头放进10～15％盐酸溶液中酸洗5～10min。

5.根据权利要求2所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述C步骤中预浇铸钢丝绳头非接触的穿过锥形套及钩头的穿绳孔中后，从扎紧带B3端面向上保留170～230mm的钢丝并剪除多余钢丝，然后在每根钢丝端部25～35mm处弯钩形成“窝头”状。

6.根据权利要求2、3或4所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述C步骤中预浇铸钢丝绳头穿过锥形套及钩头的穿绳孔中后，剪除多余长度的钢丝并在每根钢丝端部25～35mm处弯钩形成“窝头”状，“窝头”状钢丝的顶端低于预浇铸面2～5mm。

7.根据权利要求1至5任意一项所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述D步骤包括锥形套及钩头镀锡、“窝头”状钢丝绳头镀锡，具体包括：

8.根据权利要求1至5任意一项所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述E步骤包括巴氏合金熔化、合金浇铸，具体包括：

9.根据权利要求8所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述E1步骤中熔化的巴氏合金超过浇铸量的20%，浇铸前去除巴氏合金溶液表面的杂质。

10.根据权利要求8所述锥形钢丝绳套的高质量巴氏合金浇铸方法，其特征在于所述E2步骤中巴氏合金浇铸后用火焰再直接加热浇铸端面。