CN111519533A - 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法 - Google Patents

一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111519533A
CN111519533A CN202010352702.1A CN202010352702A CN111519533A CN 111519533 A CN111519533 A CN 111519533A CN 202010352702 A CN202010352702 A CN 202010352702A CN 111519533 A CN111519533 A CN 111519533A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shape memory
memory alloy
hdpe
sheath
alloy wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010352702.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111519533B (zh
Inventor
董志强
吴刚
朱虹
窦勇芝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Liuzhou OVM Machinery Co Ltd
Original Assignee
Southeast University
Liuzhou OVM Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University, Liuzhou OVM Machinery Co Ltd filed Critical Southeast University
Priority to CN202010352702.1A priority Critical patent/CN111519533B/zh
Publication of CN111519533A publication Critical patent/CN111519533A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111519533B publication Critical patent/CN111519533B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/16—Suspension cables; Cable clamps for suspension cables ; Pre- or post-stressed cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D28/00—Producing nets or the like, e.g. meshes, lattices
    • B29D28/005—Reticulated structure comprising reinforcements of substantial or continuous length

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Abstract

本发明公开了一种内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套及其制备方法，包括高强钢丝内芯(5)、包裹在高强钢丝内芯(5)外的高强聚酯带(4)、套设于高强聚酯带(4)外部的内层HDPE(2)和外层HDPE(1)、以及嵌在内外层HDPE间的形状记忆合金丝网(3)。该护套可提升斜拉索HDPE护套的抗裂性能和耐久性，提高斜拉索的使用寿命。

Description

一种内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套及其制备方法
技术领域
本发明涉及护套及制备方法，特别涉及一种内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套及其制备方法。
背景技术
几乎所有在役斜拉桥的拉索都存在不同程度的病害，由于拉索防护体系的失效(护套开裂)，导致拉索钢丝出现锈蚀，相当一部分在建成后短时间内不得不提前大修，甚至提前换索，浪费极大。现有技术中在平行钢丝类拉索上大量采用热挤HDPE防护工艺。拉索HDPE护套与电缆的护套完全不同，拉索的HDPE护套在使用后的短短几年内就出现严重的老化和开裂。雨水进入拉索内部，造成拉索钢丝锈蚀。桥梁拉索HDPE护套之所以较电缆护套更容易老化与应力开裂，排除材料、加工工艺等等因素外，最根本的原因就是桥梁平行钢丝拉索的结构特点。当拉索挂索张拉后，HDPE护套随索体受力伸长，HDPE护套长期处在3～5MPa以上的应力状态下工作，而电缆护套中的应力很小。高分子材料在长期连续拉应力及环境因素的作用下，聚合物分子的结合能力下降，分子结合键断裂，应力开裂。而当应力水平降到一定程度时，高分子材料开裂时间理论上趋向持久极限、永不开裂。
因此，对于本领域技术人员来说，研发一种可以有效降低HDPE护套内的长期拉应力水平的新型拉索抗裂护套，成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套。
本发明另一目的是提供一种所述内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套的制备方法。
技术方案：本发明提供一种内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套，包括高强钢丝内芯、包裹在高强钢丝内芯外的高强聚酯带、套设于高强聚酯带外部的内层HDPE和外层HDPE、以及嵌在内外层HDPE间的形状记忆合金丝网。
进一步地，所述形状记忆合金丝网为Fe-SMA丝。
进一步地，所述的Fe-SMA丝表面涂裹隔热涂层，避免在对Fe-SMA丝进行升温相变时损伤与其接触的HDPE。
进一步地，所述Fe-SMA丝常温下为马氏体，经过预拉伸至2％应变后放张。放张后的Fe-SMA中存在一定的残余应变，对Fe-SMA进行升温相变后，无约束状态下，残余应变将得的回复，有约束时，将在Fe-SMA内生成回复应力。
进一步地，所述形状记忆合金丝网的奥氏体相变开始温度(As)大于环境最大温度、马氏体相变开始温度(Ms)小于环境最低温度。保证Fe-SMA丝升温相变至奥氏体相后，再冷却至常温时不会发生逆相变，确保回复应力的稳定。所述的内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套的制备方法，包括如下步骤：
S1：对形状记忆合金丝网进行预拉伸至2％的应变后放张；
S2：预拉伸的形状记忆合金丝网表面涂裹隔热涂层；
S3：将表面涂裹隔热涂层的形状记忆合金丝网编制成丝网；
S4：先用高强聚酯带捆扎高强钢丝内芯，再在高强聚酯带外热挤内层HDPE；
S5：在内层HDPE外包裹S3中制备好的Fe-SMA丝网，然后，再热挤上外层HDPE；
S6：待S5制得的成品冷却后，外加电源，给内嵌在内外层HDPE间的形状记忆合金丝网通电，形状记忆合金丝网升温达到指定相变温度后，停止通电，形状记忆合金丝网将发生相变回缩，由于HDPE的约束作用，从而产生恒定的回复应力，并在护套内产生恒定的预压应力。
有益效果：本发明首次提出在拉索护套中引入预压应力，从而抵消其使用过程中存在的长期拉应力，可以明显的提升护套的抗裂性能。本发明的预应力产生机理为Fe-SMA的形状记忆效应，所产生的预应力沿着拉索全长均匀分布。本发明可以有效提升护套的耐久性能，从而提升斜拉索的使用寿命，降低斜拉索检修维护成本。
附图说明
图1为涂裹隔热涂层的Fe-SMA丝示意图；
图2为本发明产品横截面示意图；
图3为本发明产品的结构示意图；
图4为通电激发Fe-SMA产生预应力过程示意图。
具体实施方式
本实施例的内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套，包括高强钢丝内芯5、包裹在高强钢丝内芯5外的高强聚酯带4、套设于高强聚酯带4外部的内层HDPE2和外层HDPE1、以及嵌在内外层HDPE间的Fe-SMA丝6。Fe-SMA丝6表面涂裹隔热涂层7。Fe-SMA丝6常温下为马氏体，经过预拉伸至2％应变后放张。Fe-SMA丝6的奥氏体相变开始温度(As)大于环境最大温度、马氏体相变开始温度(Ms)小于环境最低温度。
该内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套的制备方法，包括如下步骤：
S1：对形状记忆合金丝网3进行预拉伸至2％的应变后放张；
S2：预拉伸的形状记忆合金丝网3表面涂裹隔热涂层；
S3：将表面涂裹隔热涂层的形状记忆合金丝网3编制成丝网；
S4：先用高强聚酯带4捆扎高强钢丝内芯5，再在高强聚酯带4外热挤内层HDPE2；
S5：在内层HDPE2外包裹S3中制备好的Fe-SMA丝网，然后，再热挤上外层HDPE1；
S6：待S5制得的成品冷却后，外加电源，给内嵌在内外层HDPE间的形状记忆合金丝网3通电，形状记忆合金丝网3升温达到指定相变温度后，停止通电，形状记忆合金丝网3将发生相变回缩，由于HDPE的约束作用，从而产生恒定的回复应力，并在护套内产生恒定的预压应力。

Claims (6)

1.一种内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套，其特征在于：包括高强钢丝内芯(5)、包裹在高强钢丝内芯(5)外的高强聚酯带(4)、套设于高强聚酯带(4)外部的内层HDPE(2)和外层HDPE(1)、以及嵌在内外层HDPE间的形状记忆合金丝网(3)。
2.根据权利要求1所述的内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套，其特征在于：所述形状记忆合金丝网(3)为Fe-SMA丝(6)。
3.根据权利要求2所述的内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套，其特征在于：所述的Fe-SMA丝(6)表面涂裹隔热涂层(7)。
4.根据权利要求2所述的内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套，其特征在于：所述Fe-SMA丝(6)常温下为马氏体，经过预拉伸至2％应变后放张。
5.根据权利要求1所述的内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套，其特征在于：所述形状记忆合金丝网(3)的奥氏体相变开始温度(As)大于环境最大温度、马氏体相变开始温度(Ms)小于环境最低温度。
6.权利要求1所述的内夹形状记忆合金丝的拉索HDPE抗裂护套的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：对形状记忆合金丝网(3)进行预拉伸至2％的应变后放张；
S2：预拉伸的形状记忆合金丝网(3)表面涂裹隔热涂层；
S3：将表面涂裹隔热涂层的形状记忆合金丝网(3)编制成丝网；
S4：先用高强聚酯带(4)捆扎高强钢丝内芯(5)，再在高强聚酯带(4)外热挤内层HDPE(2)；
S5：在内层HDPE(2)外包裹S3中制备好的Fe-SMA丝网，然后，再热挤上外层HDPE(1)；
S6：待S5制得的成品冷却后，外加电源，给内嵌在内外层HDPE间的形状记忆合金丝网(3)通电，形状记忆合金丝网(3)升温达到指定相变温度后，停止通电，形状记忆合金丝网(3)将发生相变回缩，由于HDPE的约束作用，从而产生恒定的回复应力，并在护套内产生恒定的预压应力。
CN202010352702.1A 2020-04-28 2020-04-28 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法 Active CN111519533B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010352702.1A CN111519533B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010352702.1A CN111519533B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111519533A true CN111519533A (zh) 2020-08-11
CN111519533B CN111519533B (zh) 2022-01-14

Family

ID=71903050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010352702.1A Active CN111519533B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111519533B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1458333A (zh) * 2002-05-12 2003-11-26 柳州市建设机械总厂 防腐高强钢丝索体
JP2008030351A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Satoshi Shimamoto 知的材料における形状回復力の制御方法及び知的材料
WO2015173129A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 Nv Bekaert Sa Cut resistant rope
CN205035735U (zh) * 2015-08-18 2016-02-17 招商局重庆交通科研设计院有限公司 桥梁拉索用增强型防护套
CN106368381A (zh) * 2016-09-18 2017-02-01 深圳大学 受弯构件及制作方法、建筑物裂缝修复系统及使用方法
CN206554597U (zh) * 2016-11-09 2017-10-13 青岛科技大学 一种应用于高耸圆柱塔风振控制的形状记忆合金拉索
CN107631118A (zh) * 2017-10-30 2018-01-26 中国石油天然气集团公司管材研究所 一种带密封扣压接头的热塑性塑料复合管及制作方法
CN110005899A (zh) * 2019-03-12 2019-07-12 苏州科技大学 拉索复合阻尼自复位耗能管线抗震支架
CN110359379A (zh) * 2019-07-16 2019-10-22 西安建筑科技大学 基于形状记忆合金及碳纤维布的震损桥墩混合加固结构
CN209703305U (zh) * 2019-01-28 2019-11-29 广西宏梧高速公路有限公司 基于形状记忆合金的拉索组件
CN209856213U (zh) * 2018-12-22 2019-12-27 重庆科创企业管理咨询有限公司 一种防变形汽车拉索护套
CN110735395A (zh) * 2019-10-16 2020-01-31 柳州欧维姆机械股份有限公司 一种可更换光纤光栅智能筋的拉索及其智能筋更换方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1458333A (zh) * 2002-05-12 2003-11-26 柳州市建设机械总厂 防腐高强钢丝索体
JP2008030351A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Satoshi Shimamoto 知的材料における形状回復力の制御方法及び知的材料
WO2015173129A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 Nv Bekaert Sa Cut resistant rope
CN205035735U (zh) * 2015-08-18 2016-02-17 招商局重庆交通科研设计院有限公司 桥梁拉索用增强型防护套
CN106368381A (zh) * 2016-09-18 2017-02-01 深圳大学 受弯构件及制作方法、建筑物裂缝修复系统及使用方法
CN206554597U (zh) * 2016-11-09 2017-10-13 青岛科技大学 一种应用于高耸圆柱塔风振控制的形状记忆合金拉索
CN107631118A (zh) * 2017-10-30 2018-01-26 中国石油天然气集团公司管材研究所 一种带密封扣压接头的热塑性塑料复合管及制作方法
CN209856213U (zh) * 2018-12-22 2019-12-27 重庆科创企业管理咨询有限公司 一种防变形汽车拉索护套
CN209703305U (zh) * 2019-01-28 2019-11-29 广西宏梧高速公路有限公司 基于形状记忆合金的拉索组件
CN110005899A (zh) * 2019-03-12 2019-07-12 苏州科技大学 拉索复合阻尼自复位耗能管线抗震支架
CN110359379A (zh) * 2019-07-16 2019-10-22 西安建筑科技大学 基于形状记忆合金及碳纤维布的震损桥墩混合加固结构
CN110735395A (zh) * 2019-10-16 2020-01-31 柳州欧维姆机械股份有限公司 一种可更换光纤光栅智能筋的拉索及其智能筋更换方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111519533B (zh) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205959672U (zh) 一种降低热拐点的高能效导线
RU2386183C1 (ru) Композиционный несущий сердечник для внешних токоведущих жил проводов воздушных высоковольтных линий электропередачи и способ его производства
CN202519576U (zh) 一种桥墩体外预应力加固装置
CN111519533B (zh) 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法
CN107103954A (zh) 一种港口用耐寒阻水移动软电缆
CN101295562A (zh) 太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法
CN205035735U (zh) 桥梁拉索用增强型防护套
CN102637474A (zh) 一种防鼠防蚁高强度橡塑复合电缆及其制造方法
CN105702352B (zh) 降低热拐点的高能效导线及其制造方法
CN102403064A (zh) 风能发电用耐寒耐扭转风能用软电缆
CN103646719A (zh) 一种铝合金芯铜绞交联架空电缆
CN203941755U (zh) 一种耐磨耐压电缆
CN203406073U (zh) 一种通信基站用拉远架空电缆
Santoh CFCC (carbon fiber composite cable)
Ildstad et al. Electrical treeing and breakdown of mechanically strained XLPE cable insulation
CN104005317A (zh) 一种可用于路面融雪化冰的导电加热复合筋及其制备方法
CN113088099B (zh) 碳纤维废丝及编织物边角料在建筑施工领域再利用的方法
CN211479697U (zh) 一种光伏电缆
Xie et al. Investigation on the failure analysis of crimped composite insulators used in “V” type string
CN101221837A (zh) 老输电线路的大容量改造方法及其使用的复合芯铝导线
CN2642894Y (zh) 含碳纤维增强塑料的钢筋混凝土预制件
CN202711819U (zh) 一种单芯光伏电缆
CN202443783U (zh) 一种特软电线
RU167951U1 (ru) Провод самонесущий изолированный с композиционным несущим элементом
CN207498831U (zh) 内外pe层有间隙带铠钢绞线成品索体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant