CN109306633A - 一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，本发明的工程钢帘线由一个芯股、多个外股和一根外绕丝捻制而成，多个外股与芯股以第一捻向及第一捻距编捻在一起，一根外绕丝以第二捻向及第二捻距缠绕于多个外股的外围。芯股由多个芯股内层单丝、多个芯股中层单丝和多个芯股外层单丝捻制而成，多个芯股内层单丝紧密接触且以第三捻向及第三捻距编捻在一起，多个芯股中层单丝有间隙地分布于多个芯股内层单丝外周，多个芯股中层单丝与多个芯股内层单丝以第四捻向及第四捻距编捻在一起。通过本发明可以增强钢帘线的耐疲劳性、破断力和渗透性，提升了钢帘线的质量，增加了钢帘线的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及线材拉拔领域，具体涉及一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线。
背景技术
在重型建筑和土方作业中使用的大型工程充气轮胎通常面临较高的作业负载和较大的充气压力，因此工程轮胎的胎体带束层需要具备巨大的承载能力。建筑施工和矿山作业现场的道路不平整，更加速了带束层中钢帘线的磨损。
工程轮胎的要求是保证橡胶充分渗透到钢帘线中，现有技术CN107075797A中公布的钢帘线通过对股线变形，形成椭圆形截面，提高了钢帘线的低负荷伸长率和橡胶渗透率，但是降低了钢帘线的破断力和耐疲劳性。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，目的是解决现有技术的钢帘线的破断力和耐疲劳性差的问题。
本发明涉及一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，所述具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线由一个芯股、多个外股和一根外绕丝捻制而成，所述多个外股分布于所述芯股外周，所述多个外股与所述芯股以第一捻向及第一捻距编捻在一起，所述一根外绕丝以第二捻向及第二捻距缠绕于所述多个外股的外围；所述芯股由多个芯股内层单丝、多个芯股中层单丝和多个芯股外层单丝捻制而成，所述多个芯股内层单丝紧密接触且以第三捻向及第三捻距编捻在一起，所述多个芯股中层单丝有间隙地分布于所述多个芯股内层单丝外周，所述多个芯股中层单丝与所述多个芯股内层单丝以第四捻向及第四捻距编捻在一起，所述多个芯股外层单丝有间隙地分布于所述多个芯股中层单丝外周，所述多个芯股外层单丝与所述多个芯股中层单丝以第五捻向及第五捻距编捻在一起；每个外股由多个外股内层单丝、多个外股中层单丝和多个外股外层单丝捻制而成，所述多个外股内层单丝紧密接触且以第六捻向及第六捻距编捻在一起，所述多个外股中层单丝有间隙地分布于所述多个外股内层单丝外周，所述多个外股中层单丝与所述多个外股内层单丝以第七捻向及第七捻距编捻在一起，所述多个外股外层单丝有间隙地分布于所述多个外股中层单丝外周，所述多个外股外层单丝与所述多个外股中层单丝以第八捻向及第八捻距编捻在一起；所述多个芯股内层单丝、所述多个芯股中层单丝和所述多个芯股外层单丝的直径均大于所述多个外股内层单丝、所述多个外股中层单丝和所述多个外股外层单丝的直径，以使每相邻两个外股之间具有一定的间隙；所述第八捻距大于所述第五捻距。
较佳地，所述多个芯股内层单丝、所述多个芯股中层单丝和所述多个芯股外层单丝的直径均相等。
较佳地，所述多个外股内层单丝、所述多个外股中层单丝和所述多个外股外层单丝的直径均相等。
较佳地，所述第一捻向、所述第三捻向、所述第四捻向、所述第五捻向、所述第六捻向、所述第七捻向和所述第八捻向均相同，所述第二捻向与其余七个捻向相反。
较佳地，所述第一捻向、所述第三捻向、所述第四捻向、所述第五捻向、所述第六捻向、所述第七捻向和所述第八捻向均为Z捻向，所述第二捻向为S捻向。
较佳地，所述多个外股的数量为6个，所述多个芯股内层单丝的数量和所述多个外股内层单丝的数量均为至少3个，所述多个芯股中层单丝的数量和所述多个外股中层单丝的数量均为至少8个，所述多个芯股外层单丝的数量和所述多个外股外层单丝的数量均为至少13个。
较佳地，所述多个芯股内层单丝的数量和所述多个外股内层单丝的数量均为3个，所述多个芯股中层单丝的数量和所述多个外股中层单丝的数量均为9个，所述多个芯股外层单丝的数量和所述多个外股外层单丝的数量均为15个。
与现有技术相比，本发明的工程钢帘线中的除外绕线以外的单丝均为线接触，耐疲劳性较强。芯股和外股的抗拉强度较大，使得钢帘线的破断力较大。各外股之间具有间隙，保证了良好的渗透性。本发明兼具强耐疲劳性、强破断力和良好的渗透性，且可以承载巨大的负荷，提升了钢帘线的质量，增加了钢帘线的寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例的具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线的整体示意图；
图中：1-芯股；11-芯股内层单丝；12-芯股中层单丝；13-芯股外层单丝；2-外股；21-外股内层单丝；22-外股中层单丝；23-外股外层单丝；3-外绕丝。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请参见图1，图1为本发明一实施例的具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线的整体示意图。本发明的具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线由一个芯股1、多个外股2和一根外绕丝3捻制而成，多个外股2分布于芯股1外周，多个外股2与芯股1以第一捻向及第一捻距编捻在一起，外绕丝3以第二捻向及第二捻距缠绕于多个外股2的外围。
芯股1由多个芯股内层单丝11、多个芯股中层单丝12和多个芯股外层单丝13捻制而成，多个芯股内层单丝11紧密接触且以第三捻向及第三捻距编捻在一起。钢帘线对橡胶的渗透性对于轮胎的性能至关重要，渗透性差会导致外部的湿气和水分渗入钢丝帘线，引起钢丝帘线腐蚀和损坏。多个芯股中层单丝12有间隙地分布于多个芯股内层单丝11外周，多个芯股中层单丝12之间的间隙可以有效增强对轮胎橡胶的渗透性。多个芯股中层单丝12与多个芯股内层单丝11以第四捻向及第四捻距编捻在一起。多个芯股外层单丝13有间隙地分布于多个芯股中层单丝12外周，多个芯股外层单丝13之间的间隙可以进一步增强对轮胎橡胶的渗透性。多个芯股外层单丝13与多个芯股中层单丝12以第五捻向及第五捻距编捻在一起。
每个外股2由多个外股内层单丝21、多个外股中层单丝22和多个外股外层单丝23捻制而成，多个外股内层单丝21紧密接触且以第六捻向及第六捻距编捻在一起。多个外股中层单丝22有间隙地分布于多个外股内层单丝21外周，多个外股中层单丝22之间的间隙可以有效增强对轮胎橡胶的渗透性。多个外股中层单丝22与多个外股内层单丝21以第七捻向及第七捻距编捻在一起。多个外股外层单丝23有间隙地分布于多个外股中层单丝22外周，多个外股外层单丝23之间的间隙可以进一步增强对轮胎橡胶的渗透性。多个外股外层单丝23与多个外股中层单丝22以第八捻向及第八捻距编捻在一起。
优选地，为了便于批量生产，减少拉拔模具的更换，也便于芯股1的捻制和外股2的捻制，多个芯股内层单丝11、多个芯股中层单丝12和多个芯股外层单丝13的直径均相等，多个外股内层单丝21、多个外股中层单丝22和多个外股外层单丝23的直径均相等。
多个芯股内层单丝11、多个芯股中层单丝12和多个芯股外层单丝13的直径均大于多个外股内层单丝21、多个外股中层单丝22和多个外股外层单丝23的直径，以使每相邻两个外股2之间具有一定的间隙。优选地，多个芯股内层单丝11、多个芯股中层单丝12和多个芯股外层单丝13的直径可以比多个外股内层单丝21、多个外股中层单丝22和多个外股外层单丝23的直径大0.05mm，如此可以使每相邻两个外股2之间具有至少0.06mm的间隙，此间隙既能保证轮胎橡胶渗入钢帘线，又保证了钢帘线的体积不过大。
通过大量的检测数据发现，在检测现有技术的钢帘线的破断力时，外股2和芯股1难以同时断裂，也就是说外股2和芯股1的破断力偏差较大，这一现象必然会导致钢帘线在轮胎的使用过程中因负载的降低而缩短使用寿命，因此需要通过调节捻距来减小外股2和芯股1之间的破断力偏差。第八捻距大于第五捻距，优选地，第八捻距比第五捻距大1mm，第三捻距和第六捻距相等，第四捻距和第七捻距相等，如此可以使得芯股1和外股2的破断力较为一致且均处于较高的水平，破断力的提高可以延长轮胎的使用寿命。
优选地，第一捻向、第三捻向、第四捻向、第五捻向、第六捻向、第七捻向和第八捻向均相同，也就是说除外绕丝3以外的所有单丝之间均为线接触而非点接触，如此可以防止钢帘线因长期高负荷作业而发生磨损。第二捻向与其余七个捻向相反，也就是说外绕丝3与多个外股外层单丝23之间的接触为点接触，如此外绕丝3可以较为牢固地缠绕于多个外股2的外周，可以有效防止钢帘线发生松散。此捻向的分配方法将点接触的占比降到最低，最大限度地防止了钢帘线的磨损。在一实施例中，第一捻向、第三捻向、第四捻向、第五捻向、第六捻向、第七捻向和第八捻向均为Z捻向，第二捻向为S捻向。在另一实施例中，第一捻向、第三捻向、第四捻向、第五捻向、第六捻向、第七捻向和第八捻向均为S捻向，第二捻向为Z捻向。
优选地，多个外股2的数量可以为6个，多个芯股内层单丝11的数量和多个外股内层单丝21的数量均为至少3个，多个芯股中层单丝12的数量和多个外股中层单丝22的数量均为至少8个，多个芯股外层单丝13的数量和多个外股外层单丝23的数量均为至少13个，此数量的范围可以保证部分单丝之间具有适当的空隙，且便于捻制。
在一具体的对比实施例中，本发明的钢帘线和现有技术的钢帘线结构相同且拉拔方法相同，即：均包括6个外股2、3个芯股内层单丝11、3个外股内层单丝21、9个芯股中层单丝12、9个外股中层单丝22、15个芯股外层单丝13和15个外股外层单丝23，3个芯股内层单丝11、9个芯股中层单丝12和15个芯股外层单丝13的直径均相等，3个外股内层单丝21、9个外股中层单丝22和15个外股外层单丝23的直径均相等，用抗拉强度为（1250±100）Mpa的钢丝拉拔芯股内层单丝11、芯股中层单丝12和芯股外层单丝13，湿拉压缩率为95%～97%；用抗拉强度为（1150±100）Mpa的钢丝拉拔外股内层单丝21、外股中层单丝22和外股外层单丝23，湿拉压缩率为96%～98%。本发明的钢帘线和现有技术的钢帘线分别具有的结构参数和性能参数见表1。
表1 钢帘线结构参数和性能参数对比
由表1可以看出，本发明的钢帘线的破断力比现有技术的钢帘线的破断力强，本发明的钢帘线在保证橡胶渗透率的同时保证了破断力和耐疲劳性。
与现有技术相比，本发明的工程钢帘线中的除外绕线以外的单丝均为线接触，耐疲劳性较强。芯股和外股的抗拉强度较大，使得钢帘线的破断力较大。各外股之间具有间隙，保证了良好的渗透性。本发明兼具强耐疲劳性、强破断力和良好的渗透性，且可以承载巨大的负荷，提升了钢帘线的质量，增加了钢帘线的寿命。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。
Claims (7)
1.一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，其特征在于所述具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线由一个芯股、多个外股和一根外绕丝捻制而成，所述多个外股分布于所述芯股外周，所述多个外股与所述芯股以第一捻向及第一捻距编捻在一起，所述一根外绕丝以第二捻向及第二捻距缠绕于所述多个外股的外围；
所述芯股由多个芯股内层单丝、多个芯股中层单丝和多个芯股外层单丝捻制而成，所述多个芯股内层单丝紧密接触且以第三捻向及第三捻距编捻在一起，所述多个芯股中层单丝有间隙地分布于所述多个芯股内层单丝外周，所述多个芯股中层单丝与所述多个芯股内层单丝以第四捻向及第四捻距编捻在一起，所述多个芯股外层单丝有间隙地分布于所述多个芯股中层单丝外周，所述多个芯股外层单丝与所述多个芯股中层单丝以第五捻向及第五捻距编捻在一起；
每个外股由多个外股内层单丝、多个外股中层单丝和多个外股外层单丝捻制而成，所述多个外股内层单丝紧密接触且以第六捻向及第六捻距编捻在一起，所述多个外股中层单丝有间隙地分布于所述多个外股内层单丝外周，所述多个外股中层单丝与所述多个外股内层单丝以第七捻向及第七捻距编捻在一起，所述多个外股外层单丝有间隙地分布于所述多个外股中层单丝外周，所述多个外股外层单丝与所述多个外股中层单丝以第八捻向及第八捻距编捻在一起；
所述多个芯股内层单丝、所述多个芯股中层单丝和所述多个芯股外层单丝的直径均大于所述多个外股内层单丝、所述多个外股中层单丝和所述多个外股外层单丝的直径，以使每相邻两个外股之间具有一定的间隙；
所述第八捻距大于所述第五捻距。
2.如权利要求1所述的一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，其特征在于所述多个芯股内层单丝、所述多个芯股中层单丝和所述多个芯股外层单丝的直径均相等。
3.如权利要求1所述的一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，其特征在于所述多个外股内层单丝、所述多个外股中层单丝和所述多个外股外层单丝的直径均相等。
4.如权利要求1所述的一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，其特征在于所述第一捻向、所述第三捻向、所述第四捻向、所述第五捻向、所述第六捻向、所述第七捻向和所述第八捻向均相同，所述第二捻向与其余七个捻向相反。
5.如权利要求4所述的一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，其特征在于所述第一捻向、所述第三捻向、所述第四捻向、所述第五捻向、所述第六捻向、所述第七捻向和所述第八捻向均为Z捻向，所述第二捻向为S捻向。
6.如权利要求1所述的一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，其特征在于所述多个外股的数量为6个，所述多个芯股内层单丝的数量和所述多个外股内层单丝的数量均为至少3个，所述多个芯股中层单丝的数量和所述多个外股中层单丝的数量均为至少8个，所述多个芯股外层单丝的数量和所述多个外股外层单丝的数量均为至少13个。
7.如权利要求6所述的一种具有强破断力和强耐疲劳性的工程钢帘线，其特征在于所述多个芯股内层单丝的数量和所述多个外股内层单丝的数量均为3个，所述多个芯股中层单丝的数量和所述多个外股中层单丝的数量均为9个，所述多个芯股外层单丝的数量和所述多个外股外层单丝的数量均为15个。
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