CN110331607B - 一种加强钢丝预应力的钢丝拉索及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加强钢丝预应力的钢丝拉索及其制造方法，具体涉及一种改善屈服强度、延伸率和伸直性的钢索，拉索本体中心位置设置有用于承载轴向受力的压实股，位于拉索本体中心的压实股外缘包覆有用于保持内部紧实的第一套管；第一套管的外缘周向设置有用于加强内圈预应力的左旋密闭股，左旋密闭股由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第一套管表面上；左旋密闭股外圈圆周排列有多个用于提高拉索本体整体刚性的压实股，分布于左旋密闭股外圈上的压实股外缘包覆有第二套管；第二套管外缘圆周设置有用于加强外圈预应力的右旋密闭股，右旋密闭股由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第二套管表面上。

Description

一种加强钢丝预应力的钢丝拉索及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种钢索领域，具体是一种加强钢丝预应力的钢丝拉索及其制造方法。

背景技术

近年来，随着我国建筑行业的飞速发展，起重设备在市场上炙手可热，起重设备大多通过拉索实现重物的起吊和运输，拉索为钢绞线中的一种，在众多的钢绞线中，预应力钢索使用最为频繁。

预应力钢丝，它是采用优质高碳钢圆盘条经等温淬火并拔制而成，是中国目前最常用的钢绞线品种。但是目前市场上的预应力钢索使用寿命不长，主要是在屈服强度、延伸率和伸直性方面依旧需要改善。

发明内容

基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种加强钢丝预应力的钢丝拉索及其制造方法。

本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：

一种加强钢丝预应力的钢丝拉索，包括拉索本体，拉索本体由压实股、套管组件和密闭股构成，所述拉索本体中心位置设置有用于承载轴向受力的压实股，位于拉索本体中心的压实股外缘包覆有用于保持内部紧实的第一套管；所述第一套管的外缘周向设置有用于加强内圈预应力的左旋密闭股，左旋密闭股由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第一套管表面上；所述左旋密闭股外圈圆周排列有多个用于提高拉索本体整体刚性的压实股，分布于左旋密闭股外圈上的压实股外缘包覆有第二套管；所述第二套管外缘圆周设置有用于加强外圈预应力的右旋密闭股，右旋密闭股由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第二套管表面上。

作为本发明进一步的方案：所述压实股包括主丝、填隙丝和包覆丝，其中主丝位于压实股的中心位置上，主丝外缘周向等距排设有包覆丝，包覆丝与主丝之间夹设有用于填实二者之间间隙的填隙丝，第一套管包覆于包覆丝的外缘。

作为本发明再进一步的方案：所述第一套管和第二套管均采用软质材质所制。

作为本发明再进一步的方案：所述第一套管和第二套管均为橡胶材质。

作为本发明再进一步的方案：所述右旋密闭股上的多根预应力钢丝螺旋缠绕方向与左旋密闭股上的多根预应力钢丝螺旋缠绕方向相反，左旋密闭股和右旋密闭股均采用优质高碳钢材质所制。

作为本发明再进一步的方案：所述右旋密闭股表面涂设有环氧树脂涂层。

一种加强钢丝预应力的钢丝拉索的制造方法，包括如下步骤：

步骤一，预制压实股，根据所制拉索直径确定压实股直径，对压实股中的成分进行选材；

步骤二，轧制压实股，在主丝外缘包覆填隙丝，再在填隙丝外缘均匀缠绕包覆丝，将包覆缠绕好的压实股通过一对旋转轧辊的间隙；

步骤三，套管，在轧制好的压实股出辊的同时，将套管套入压实股中，套管在套入压实股之前需预热，膨胀后的套管套入压实股后降温收缩；

步骤四，左旋密闭股缠绕，待步骤三中的套管冷却至室温后，将左旋密闭股中的预应力钢丝紧密螺旋缠绕于套管表面，待套管周向均匀密布螺旋的预应力钢丝后，对尾端多余的钢丝进行裁剪；

步骤五，压实股排布，将没有套管的压实股沿套管周向竖直紧密排列；

步骤六，外缘套管套设，将外缘套管套设于压实股排布完成后的拉索上；

步骤七，右旋密闭股缠绕，待步骤六中的套管套设完成后，将右旋密闭股中的预应力钢丝紧密螺旋反向于左旋密闭股的方向缠绕于外缘套管表面，待外缘套管周向均匀密布螺旋的预应力钢丝后，对整个拉索的尾端统一切割。

作为本发明进一步的方案：所述步骤一中，选材包括以下部分：

S1，主丝选材，选择碳钢线材加工而成的钢丝作为主丝，并对长度进行裁剪；

S2，填隙丝选材，选择铝制线材作为填隙丝，剪裁长度；

S3，包覆丝选材，选择铬钼低合金线材作为包覆丝，同样裁剪长度。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中，两旋转轧辊的间隙为圆形。

采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：通过第一套管使得主丝、填隙丝和包覆丝三者之间紧密贴合，不会产生松散，共同承受轴向应力，右旋密闭股上的多根预应力钢丝螺旋缠绕方向与左旋密闭股上的多根预应力钢丝螺旋缠绕方向相反，使得拉索本体获得低松弛特性，并明显改善屈服强度、延伸率和伸直性，套管具有良好的延展性，在拉索本体受力时，无论在轴向还是径向均可适应，旋向相反的左旋密闭股和右旋密闭股可对拉索本体上不同切向的预应力进行加强，进一步地加强预应力。

附图说明

图1为加强钢丝预应力的钢丝拉索的结构示意图。

图中：1-压实股；2-第一套管；3-左旋密闭股；4-第二套管；5-右旋密闭股；11-主丝；12-填隙丝；13-包覆丝。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1

请参阅图1，本发明实施例中，一种加强钢丝预应力的钢丝拉索，包括拉索本体，拉索本体由压实股1、套管组件和密闭股构成；所述拉索本体中心位置设置有用于承载轴向受力的压实股1，位于拉索本体中心的压实股1外缘包覆有用于保持内部紧实的第一套管2，具体来说，压实股1包括主丝11、填隙丝12和包覆丝13，其中主丝11位于压实股1的中心位置上，主丝11外缘周向等距排设有包覆丝13，包覆丝13与主丝11之间夹设有用于填实二者之间间隙的填隙丝12，第一套管2包覆于包覆丝13的外缘，需要说明的是，通过第一套管2使得主丝11、填隙丝12和包覆丝13三者之间紧密贴合，不会产生松散，共同承受轴向应力。

为了使得压实股1具有更佳的预应力，在所述第一套管2的外缘周向设置有用于加强内圈预应力的左旋密闭股3，左旋密闭股3由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第一套管2表面上，通过左旋密闭股3使得拉索本体获得低松弛特性，并明显改善屈服强度、延伸率和伸直性。

进一步地，所述左旋密闭股3外圈圆周排列有多个用于提高拉索本体整体刚性的压实股1，分布于左旋密闭股3外圈上的压实股1外缘包覆有第二套管4，需要补充说明的是，所述第一套管2和第二套管4均采用软质材质所制，优选地，第一套管2和第二套管4均为橡胶材质，具有良好的延展性，在拉索本体受力时，无论在轴向还是径向均可适应。

更进一步地，所述第二套管4外缘圆周设置有用于加强外圈预应力的右旋密闭股5，右旋密闭股5由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第二套管4表面上，需要说明的是，右旋密闭股5上的多根预应力钢丝螺旋缠绕方向与左旋密闭股3上的多根预应力钢丝螺旋缠绕方向相反，左旋密闭股3和右旋密闭股5均采用优质高碳钢材质所制，其中，右旋密闭股5表面涂设有环氧树脂涂层，通过旋向相反的左旋密闭股3和右旋密闭股5可对拉索本体上不同切向的预应力进行加强，进一步地加强预应力。

实施例2

本发明另一实施例中，还提供了一种加强钢丝预应力的钢丝拉索的制造方法，包括如下步骤：

步骤一，预制压实股，根据所制拉索直径确定压实股直径，其中，压实股的直径应小于拉索直径的四分之一，对压实股中的成分进行选材，具体来说，选材包括以下部分：

S1，主丝选材，选择碳钢线材加工而成的钢丝作为主丝，并对长度进行裁剪；

S2，填隙丝选材，选择铝制线材作为填隙丝，剪裁长度，使其与主丝长度一致；

S3，包覆丝选材，选择铬钼低合金线材作为包覆丝，同样裁剪长度，使其与主丝长度一致；

步骤二，轧制压实股，在主丝外缘包覆填隙丝，再在填隙丝外缘均匀缠绕包覆丝，将包覆缠绕好的压实股通过一对旋转轧辊的间隙，两旋转轧辊的间隙为圆形，因受轧辊的压缩使压实股截面减小并紧密贴合；

步骤三，套管，在轧制好的压实股出辊的同时，将套管套入压实股中，需要说明的是，套管在套入压实股之前，需预热至60度，使套管膨胀，膨胀后的套管套入压实股后降温收缩，保证压实股紧实，压实股为多股，套管工作仅对其中一股进行；

步骤四，左旋密闭股缠绕，待步骤三中的套管冷却至室温后，将左旋密闭股中的预应力钢丝紧密螺旋缠绕于套管表面，缠绕过程中保证预应力钢丝头端与套管头端对齐，尾端略长于套管，待套管周向均匀密布螺旋的预应力钢丝后，对尾端多余的钢丝进行裁剪，使得左旋密闭股尾端也与套管对齐；

步骤五，压实股排布，将没有套管的压实股沿套管周向竖直紧密排列，保证无间隙；

步骤六，外缘套管套设，将外缘套管套设于压实股排布完成后的拉索上，使得排布的压实股与左旋密闭股紧密贴合；

步骤七，右旋密闭股缠绕，待步骤六中的套管套设完成后，将右旋密闭股中的预应力钢丝紧密螺旋反向于左旋密闭股的方向缠绕于外缘套管表面，缠绕过程中保证预应力钢丝头端与外缘套管头端对齐，待外缘套管周向均匀密布螺旋的预应力钢丝后，对整个拉索的尾端统一切割，使其尾端保证一致长度。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

Claims (3)

1.加强钢丝预应力的钢丝拉索的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，预制压实股，根据所制拉索直径确定压实股直径，对压实股中的成分进行选材；

步骤二，轧制压实股，在拉索中心位置设置用于承载轴向受力的压实股，压实股包括主丝、填隙丝和包覆丝，在主丝外缘包覆填隙丝，填隙丝外缘均匀缠绕包覆丝，将包覆缠绕好的压实股通过一对旋转轧辊的间隙；主丝位于压实股的中心位置上，主丝外缘周向等距排设有包覆丝，包覆丝与主丝之间夹设有用于填实二者之间间隙的填隙丝，拉索本体中心的压实股外缘包覆有用于保持内部紧实的第一套管；

步骤三，套管，在轧制好的压实股出辊的同时，将第一套管套入压实股中，第一套管在套入压实股之前需预热，膨胀后的第一套管套入压实股后降温收缩；

步骤四，左旋密闭股缠绕，第一套管的外缘周向设置用于加强内圈预应力的左旋密闭股，左旋密闭股由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第一套管表面上，待步骤三中的套管冷却至室温后，将左旋密闭股中的预应力钢丝紧密螺旋缠绕于套管表面，待套管周向均匀密布螺旋的预应力钢丝后，对尾端多余的钢丝进行裁剪；在左旋密闭股外圈圆周排列多个用于提高拉索本体整体刚性的压实股，分布于左旋密闭股外圈上的压实股外缘包覆有第二套管；

步骤五，压实股排布，将设有第一套管的压实股沿套管周向竖直紧密排列；

步骤六，外缘套管套设，将外缘套管套设于压实股排布完成后的拉索上；

步骤七，右旋密闭股缠绕，第二套管外缘圆周设置用于加强外圈预应力的右旋密闭股，右旋密闭股由多根预应力钢丝螺旋缠绕贴合形成，并紧密贴合于第二套管表面上；待步骤六中的外缘套管套设完成后，将右旋密闭股中的预应力钢丝紧密螺旋反向于左旋密闭股的方向缠绕于外缘套管表面，待外缘套管周向均匀密布螺旋的预应力钢丝后，对整个拉索的尾端统一切割。

2.根据权利要求1所述加强钢丝预应力的钢丝拉索的制造方法，其特征在于，所述步骤一中，选材包括以下部分：

S1，主丝选材，选择碳钢线材加工而成的钢丝作为主丝，并对长度进行裁剪；

S2，填隙丝选材，选择铝制线材作为填隙丝，剪裁长度；

S3，包覆丝选材，选择铬钼低合金线材作为包覆丝，同样裁剪长度。

3.根据权利要求1所述加强钢丝预应力的钢丝拉索的制造方法，其特征在于，所述步骤二中，两旋转轧辊的间隙为圆形。

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