CN109373063A - 一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝及其制备的橡胶软管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于可提高胶管抗疲劳性的钢丝由多个单丝捻制而成,多个单丝包括多个内层单丝、多个中层单丝和多个外层单丝,多个内层单丝紧密接触地编捻在一起,多个中层单丝分布于多个内层单丝外周且与多个内层单丝编捻在一起,多个外层单丝分布于多个中层单丝外周且与多个中层单丝编捻在一起。多个内层单丝、多个中层单丝和多个外层钢丝的捻向相同。多个内层单丝、多个中层单丝和多个外层钢丝的捻向均为S捻向。通过本发明可以使生产出来的钢丝柔韧性更好,抗疲劳性更强,进而能够延长橡胶软管的使用寿命。

Description

一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝及其制备的橡胶软管
技术领域
本发明涉及线材拉拔领域,具体涉及一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝及其制备的橡胶软管。
背景技术
胶管钢丝是一种高强度、表面镀有一层黄铜合金的钢丝产品,以编织或缠绕的形式安装于胶管中,主要用于液压油管中,目的是提高胶管的强度。安装有胶管钢丝的胶管能承受高温、高压力和高冲击,可供机械、航空、汽车、海洋、石油等行业使用,胶管失效对生产安全和生产效率有直接影响。
近年来,各行业对胶管的使用寿命提出了更高的要求,胶管的使用寿命与胶管的抗疲劳性密切相关,而胶管钢丝的抗疲劳性决定了胶管的抗疲劳性。胶管钢丝通常为结构钢丝,而传统工艺制造的结构钢丝损耗严重、钢丝表面质量差、钢丝柔韧性差、钢丝的抗疲劳性差,传统的生产工艺已难以满足人们对胶管质量的高要求。
发明内容
针对上述问题,本发明提出一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝及其制备的橡胶软管,目的是解决传统工艺生产出来的胶管钢丝抗疲劳性差、柔韧性差的问题。
本发明涉及一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,所述可提高胶管抗疲劳性的钢丝由多个单丝捻制而成,所述多个单丝包括多个内层单丝、多个中层单丝和多个外层单丝,所述多个内层单丝紧密接触地编捻在一起,所述多个中层单丝分布于所述多个内层单丝外周且与所述多个内层单丝编捻在一起,所述多个外层单丝分布于所述多个中层单丝外周且与所述多个中层单丝编捻在一起;
制备所述钢丝的生产工艺包括:
步骤一:盘条预处理的步骤,采用超声波进行酸洗,对盘条进行预处理;
步骤二:干拉的步骤,采用压力模对步骤一中盘条预处理后的钢丝进行粗拉和中拉;
步骤三:热处理的步骤,包括采用电镀法对步骤二中干拉后的钢丝进行热处理;
步骤四:湿拉的步骤,采用双模拉拔法对步骤三中热处理后的钢丝进行湿拉;
步骤五:捻股的步骤,将步骤四中湿拉后的钢丝进行捻股。
所述内层单丝、中层单丝与所述外层单丝具有相同的直径D,所述直径D的范围为0.15mm-0.40mm。
较佳地,所述多个内层单丝、所述多个中层单丝和所述多个外层钢丝的捻向相同。
较佳地,所述多个内层单丝、所述多个中层单丝和所述多个外层钢丝的捻向均为S捻向。
较佳地,所述多个单丝表面无拉痕、裂纹和刮伤。
较佳地,在制备所述可提高胶管抗疲劳性的钢丝的过程中,用超声波酸洗后的所述预处理钢丝的表面无氧化皮和锈迹。
较佳地,在制备所述可提高胶管抗疲劳性的钢丝的过程中,用超声波酸洗后的所述预处理钢丝的表面呈银灰色且无黑色痕迹。
本发明还提出一种应用可提高胶管抗疲劳性的钢丝制备的橡胶软管,包括内层橡胶、可提高胶管抗疲劳性的钢丝和外层橡胶,所述内层橡胶呈管状,所述钢丝分布于所述内层橡胶外周且与所述内层橡胶固定连接,所述外层橡胶覆盖于所述钢丝外周且与所述钢丝固定连接。
较佳地,所述钢丝为编织钢丝,所述编织钢丝交错地编织于所述内层橡胶外周。
较佳地,所述钢丝为缠绕钢丝,所述缠绕钢丝缠绕于于所述内层橡胶外周。
与现有技术相比,本发明的生产工艺采用超声波对钢丝进行酸洗,而非常规的加热酸洗法,提高了酸洗效率,更为高效地去除了钢丝表面的氧化皮等杂质。本发明的生产工艺还使用了含有压力模的钢丝拉拔装置,减少了钢丝的拉痕、竹节、亮丝、裂纹等质量缺陷。此外,本发明的生产工艺生产出来的钢丝柔韧性更好,抗疲劳性更强。
附图说明
图1为本发明一实施例的可提高胶管抗疲劳性的钢丝的截面示意图;
图2a为本发明一实施例的一种橡胶软管的整体示意图;
图2b为本发明另一实施例的一种橡胶软管的整体示意图;
图中:11-内层单丝;12-中层单丝;13-外层单丝;21-内层橡胶;22-权利要求1所述的钢丝;221-编织钢丝;222-缠绕钢丝;23-外层橡胶。
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可提高胶管抗疲劳性的钢丝的截面示意图。本发明涉及一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,本发明的可提高胶管抗疲劳性的钢丝由多个单丝捻制而成,多个单丝包括多个内层单丝11、多个中层单丝12和多个外层单丝13,多个内层单丝11紧密接触地编捻在一起,多个中层单丝12分布于多个内层单丝11外周且与多个内层单丝11编捻在一起,多个外层单丝13分布于多个中层单丝12外周且与多个中层单丝12编捻在一起。优选地,多个内层单丝11、多个中层单丝12和多个外层钢丝的捻向相同,如此可以使得多个单丝之间的接触为线接触,防止轮胎因为长期承受巨大负荷而发生磨损,延长了轮胎的使用寿命。进一步地,多个内层单丝11、多个中层单丝12和多个外层钢丝的捻向可以均为S捻向。
在实际应用中,单丝的生产过程为:
S1、盘条预处理的步骤,即将酸洗液倒入超声波清洗设备中,用超声波清洗设备对待加工单丝进行酸洗,直至待加工单丝呈银灰色且无黑色痕迹,并去除待加工单丝表面的氧化皮和锈迹。优选地,超声波清洗设备的振动频率为20kHz到30kHz,如此可以更为高效地去除待加工单丝表面的氧化皮。进一步地,酸洗液的温度为40-70℃,此温度的酸洗液对待加工单丝的清洗效果最好。酸洗液的配方为水、盐酸和氯化亚铁,盐酸对待加工单丝的溶解速度较慢,不会使待加工单丝发生过腐蚀,氯化亚铁具有强化酸洗的作用。
S2、干拉的步骤,即用含有压力模的单丝拉拔装置多次初拉和中拉酸洗后的单丝,含有压力模的单丝拉拔装置保证了酸洗后的单丝在初拉过程中的润滑,减少了单丝表面的摩擦,多个单丝表面无拉痕、裂纹和刮伤。酸洗后的单丝的直径在多次初拉的过程中逐渐减小。
S3、热处理的步骤,包括采用电镀法对干拉后的钢丝进行热处理,使钢丝的内部结构更加紧凑,镀铜可以进一步对钢丝表面进行保护。
S4、湿拉的步骤,即用双模拉拔装置对初拉后的单丝进行成品拉拔,双模拉拔装置将原本的一个道次分为两个道次,使原本一个模具上较大的压缩率分布于两个模具上,每个模具对应的压缩率较小,有效改善了成品拉拔后的单丝的表面质量,提高了单丝的柔韧性,减少了单丝的残余应力,提高了单丝的抗疲劳性。
S5、捻股的步骤,即将湿拉后的成品钢丝进行捻股。
请结合参见图2a和图2b,图2a为本发明一实施例的一种橡胶软管的整体示意图,图2b为本发明另一实施例的一种橡胶软管的整体示意图。本发明还涉及一种橡胶软管,包括内层橡胶21、权利要求1所述的钢丝22和外层橡胶23,内层橡胶21呈管状,权利要求1所述的钢丝22分布于内层橡胶21外周且与内层橡胶21固定连接,外层橡胶23覆盖于权利要求1所述的钢丝22外周且与权利要求1所述的钢丝22固定连接。
请继续参见图2a,优选地,权利要求1所述的钢丝22为编织钢丝221,编织钢丝221交错地编织于内层橡胶21外周,编织钢丝221的多个钢丝之间的连接较紧密,不易松散,厚度较大,适用于负压较大的橡胶软管。
请继续参见图2b,权利要求1所述的钢丝22为缠绕钢丝222,缠绕钢丝222缠绕于于内层橡胶21外周,缠绕钢丝222的厚度较小,用缠绕钢丝222制备的橡胶软管负压较小但便于灵活弯折,适用于空间较小、设备摆放较复杂的作业现场。
与现有技术相比,本发明的生产工艺采用超声波对钢丝进行酸洗,而非常规的加热酸洗法,提高了酸洗效率,更为高效地去除了钢丝表面的氧化皮等杂质。本发明的生产工艺还使用了含有压力模的钢丝拉拔装置,减少了钢丝的拉痕、竹节、亮丝、裂纹等质量缺陷,使钢丝表面无拉痕、裂纹、刮伤等质量缺陷。此外,本发明的生产工艺生产出来的钢丝柔韧性更好,抗疲劳性更强。
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 (10)

1.一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于所述可提高胶管抗疲劳性的钢丝由多个单丝捻制而成,所述多个单丝包括多个内层单丝、多个中层单丝和多个外层单丝,所述多个内层单丝紧密接触地编捻在一起,所述多个中层单丝分布于所述多个内层单丝外周且与所述多个内层单丝编捻在一起,所述多个外层单丝分布于所述多个中层单丝外周且与所述多个中层单丝编捻在一起;
制备所述钢丝的生产工艺包括:
步骤一:盘条预处理的步骤,采用超声波进行酸洗,对盘条进行预处理;
步骤二:干拉的步骤,采用压力模对步骤一中盘条预处理后的钢丝进行粗拉和中拉;
步骤三:热处理的步骤,包括采用电镀法对步骤二中干拉后的钢丝进行热处理;
步骤四:湿拉的步骤,采用双模拉拔法对步骤三中热处理后的钢丝进行湿拉;
步骤五:捻股的步骤,将步骤四中湿拉后的钢丝进行捻股。
2.如权利要求1所述的一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于, 所述内层单丝、中层单丝与所述外层单丝具有相同的直径D,所述直径D的范围为0.15mm-0.40mm。
3.如权利要求1所述的一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于所述多个内层单丝、所述多个中层单丝和所述多个外层钢丝的捻向相同。
4.如权利要求2所述的一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于所述多个内层单丝、所述多个中层单丝和所述多个外层钢丝的捻向均为S捻向。
5.如权利要求1所述的一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于所述多个单丝表面无拉痕、裂纹和刮伤。
6.如权利要求1所述的一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于在制备所述可提高胶管抗疲劳性的钢丝的过程中,用超声波酸洗后的所述预处理钢丝的表面无氧化皮和锈迹。
7.如权利要求6所述的一种可提高胶管抗疲劳性的钢丝,其特征在于在制备所述可提高胶管抗疲劳性的钢丝的过程中,用超声波酸洗后的所述预处理钢丝的表面呈银灰色且无黑色痕迹。
8.一种应用权利要求1所述的可提高胶管抗疲劳性的钢丝制备的橡胶软管,其特征在于包括内层橡胶、可提高胶管抗疲劳性的钢丝和外层橡胶,所述内层橡胶呈管状,所述钢丝分布于所述内层橡胶外周且与所述内层橡胶固定连接,所述外层橡胶覆盖于所述钢丝外周且与所述钢丝固定连接。
9.如权利要求8所述的一种橡胶软管,其特征在于所述钢丝为编织钢丝,所述编织钢丝交错地编织于所述内层橡胶外周。
10.如权利要求8所述的一种橡胶软管,其特征在于所述钢丝为缠绕钢丝,所述缠绕钢丝缠绕于于所述内层橡胶外周。
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