CN114108342B - 一种起重机钢丝绳及生产该起重机钢丝绳的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种起重机钢丝绳,属于钢丝绳相关技术领域。该钢丝绳具有超高强度、高破断性能、高拉力强度、耐酸耐碱以及耐磨损等优良性能,同时还大大减轻了钢丝绳的自重,因而该钢丝绳的使用寿命大大提高。本发明还提供了起重机钢丝绳的制备设备,通过控制夹板的间距,对钢丝绳捻股后进行挤压,使得钢丝绳捻股的更加紧实,更加均匀,使得生产的起重机钢丝绳性能更为优良,同时设置有可以前后调节的聚拢盘,使得聚拢盘内孔和捻股盘之间的距离可以调节,使得可以满足不同粗细钢丝绳捻股需求。本发明还提供了起重机钢丝绳的制备方法,该方法操作过程简单清晰,适用性强,制备出的钢丝绳性能优异,钢丝绳自重轻,使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及钢丝绳制作加工技术领域,尤其涉及一种起重机钢丝绳及生产该起重机钢丝绳的设备和方法。
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,钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。通常在物料搬运机械中,供提升、牵引、拉紧和承载之种应用。
现有的起重机钢丝绳多为传统的六股结构钢丝绳及多层股结构钢丝绳,其结构稳定性、耐磨、破断拉力强度等性能不足,因而自身使用寿命低,使用时很难得到保障。
发明内容
本发明目的在于提供一种起重机钢丝绳及生产该起重机钢丝绳的设备和方法,解决了目前钢丝绳由于自身缺陷而导致使用寿命低的问题。
一种起重机钢丝绳,其包括一复合芯中心股,6股复合芯中层股,12股外层股,一树脂填充层以及一护套层;6股所述复合芯中层股均匀地包捻在所述复合芯中心股的外侧,12股所述外层股均匀的包捻在所述复合芯中层股的外侧,所述树脂填充层填充于所述复合芯中层股与所述外层股之间的间隙,所述护套层包覆于所述外层股的外侧,其中,所述复合芯中心股包含一超高分子聚乙烯纤维芯以及均匀包覆于所述超高分子聚乙烯纤维芯外侧的6根中心钢丝,所述复合芯中层股包含一聚酯纤维芯以及均匀包覆于所述聚酯纤维芯外侧的6根中层钢丝,所述护套层包含一柔性层以及一耐磨纤维丝层。
优选的,所述外层股包括1根中心钢丝、10根细钢丝、5根中细钢丝和10根粗钢丝;5根所述细钢丝包捻所述中心钢丝,其外层交错包捻设有5根中细钢丝和5根细钢丝,10根所述粗钢丝对称地包捻在最外侧。股内钢丝数量多,提高了钢丝绳的整体柔韧性,同时也提升了钢丝绳的拉力性能。
优选的,所述复合芯中层股左捻,所述外层股右捻。使得减少股之间的接触应力,同时具备较优异的阻旋转性能,减少钢丝绳出现松散的情况。
一种起重机钢丝绳的制备设备,其用于制备所述的起重机钢丝绳,其包括一底座、一聚拢盘以及一夹板,其特征在于,所述底座上端固定连接有一轴座,所述轴座内部转动连接有一第一转轴,所述第一转轴外表面固定连接有数组支架,所述第一转轴末端固定连接有捻股盘,所述底座上表面固定连接有螺母,所述螺母内部通过螺纹配合连接有所述聚拢盘,所述底座上表面靠近左端固定连接有两个安装杆,两个所述安装杆上端均固定连接有液压杆,所述液压杆末端固定连接有夹板,所述底座左端固定连接有滑槽,所述滑槽内部滑动配合有两个滑块,所述滑块内部转动连接有第二转轴,所述第二转轴下端固定连接有万向轴,所述滑块端侧固定连接有限位杆,所述限位杆外部套设有弹簧。
优选的,所述捻股盘分成大小两个盘,通过中间圆柱形立柱固定连接,所述捻股盘边缘开设有六组卡口,中间开设有圆孔。
优选的,所述第一转轴通过一皮带和设置在下方的一动力电机相连,所述第一转轴背部的圆孔圆心与捻股盘圆心为同一圆心。
优选的,所述聚拢盘外表面开设有螺纹,所述螺纹与螺母配合连接,所述聚拢盘中间开设有圆孔,且圆孔的圆心与所述捻股盘的圆心为同一圆心。
一种起重机钢丝绳的制备方法,其用于制备所述的起重机钢丝绳,所述起重机钢丝绳的制备方法包括:步骤一:选材:选取线材,选用碳素钢、聚乙烯纤维、聚酯纤维以及树脂;步骤二:碳素钢酸洗并拉丝:将选取的碳素钢分别进行酸洗,酸洗后烘干,烘干后将碳素钢经过拉丝机,拉成不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在160℃~180℃,拉拔速度控制为4~5m/s;步骤三:碳素钢二次拉丝:镀锌处理后的钢丝经过拉丝机进行再次拉拔,压缩率选择80~90%,拉拔道次选用10~12道,根据直径大小由大到小依次增加拉拔道次,拉成所需要的不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在160℃~170℃,拉拔速度控制为4~5m/s;步骤四:碳素钢镀锌处理:二次拉丝后的钢丝通过助镀槽进行助镀,然后对钢丝进行烘干操作,烘干完成后钢丝进入纯锌锅内镀锌,锌液温度445~450℃,控制镀锌走线速度为28~30m/分钟;步骤五:复合芯中心股制备:将超高分子聚乙烯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的超高分子聚乙烯纤维与6根镀锌处理后的中心钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将上述成品浸润油脂,使得中心的超高分子聚乙烯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股便制备完成,最后收卷至工字轮上;步骤六:复合芯中层股制备:将聚酯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的聚酯纤维与6根镀锌处理后的中层钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将上述成品浸润油脂,使得中心的聚酯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股便制备完成,最后收卷至工字轮上;步骤七:外层股制备:将1根镀锌处理后的中心钢丝以及5根所述细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现初成品捻制,接着将初成品与镀锌处理后的5根中细钢丝和镀锌处理后5根细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现次成品捻制,再将次成品与镀锌处理后的10根粗钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现成品捻制,最终实现了外层股的捻股,捻股完成后将上述成品浸润油脂,外层股便制备完成,最后收卷至工字轮上;步骤八:合绳:将捻股好的一股复合芯中心股、6股所述复合芯中层股用分线器排好,经过预变形器变形,接着采用辊式压实机将复合芯中层股压实在复合芯中心股外侧,再将树脂填充层通过一填充装置施加到复合芯中心股外侧,接着对包覆好树脂填充层的钢丝绳半成品借助辊式压实机或拉模进行预压,使得树脂填充层软化,随后采用压线模将12股外层股绞合到所述复合芯中层股外侧,使得外层股压入到软化的树脂填充层中,结合紧密,最后经过变形器消除应力,同时控制压实率为6%~8%,钢丝绳的捻距倍数为7倍~8倍;步骤九:护套层制备:在合绳好的钢丝绳外包裹柔性层,包裹柔性层前,将钢丝绳预先进行热处理,然后在柔性层外包覆耐磨纤维丝层,耐磨纤维丝层包覆完成即制成所述起重机钢丝绳。
优选的,步骤八中所述填充装置包含一与所述挤塑机连接的进料口,一进料通道,一填充内腔、一水冷通道、一收卷模块以及与所述收卷模块连接的电机,所述进料通道连接进料口,所述进料通道包含三出料口,且三个所述出料口前后排列与所述填充内腔连接,所述填充内腔水平设置,并与所述水冷通道连接,所述水冷通道的末端设置所述收卷模块,该收卷模块实现将填充后的半成品预收卷。
优选的,步骤八中合绳将各股的变形率控制在80%~90%,变形率偏差小于10%。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明提供一种起重机钢丝绳,包括复合芯中心股,复合芯中层股,股外层股,树脂填充层以及护套层;使得钢丝绳具有超高强度、高破断性能、高拉力强度、耐酸耐碱以及耐磨损等优良性能,同时还大大减轻了钢丝绳的自重;树脂填充层的设置可以起到缓解股之间的相互磨擦,减小股之间的接触应力,这有利于提高钢丝绳的疲劳寿命;护套层的设置使得钢丝绳具备更好的耐压力强度同时具备更好的耐摩擦性能,因而该钢丝绳的使用寿命大大提高。本发明还提供了起重机钢丝绳的制备设备,通过控制夹板的间距,对钢丝绳捻股后进行挤压,使得钢丝绳捻股的更加紧实,更加均匀,使得生产的起重机钢丝绳性能更为优良,同时设置有可以前后调节的聚拢盘,使得聚拢盘内孔和捻股盘之间的距离可以调节,使得可以满足不同粗细钢丝绳捻股需求。本发明还提供了起重机钢丝绳的制备方法,该方法操作过程简单清晰,适用性强,制备出的钢丝绳性能优异,钢丝绳自重轻,使用寿命长。
附图说明
图1为本发明所述的起重机钢丝绳的结构示意图;
图2为本发明所述的起重机钢丝绳的制备设备的结构示意图;
图3为本发明所述的起重机钢丝绳的制备设备的部分结构示意图;
图4为本发明所述的起重机钢丝绳的制备设备的部分结构示意图;
图5为图2的A处的结构示意图;
图6为本发明所述的填充装置结构示意图。
图7为本发明所述的所述起重机钢丝绳的制备方法流程示意图;
其中:
1-复合芯中心股,2-复合芯中层股,3-外层股,4-树脂填充层,5-护套层,51-柔性层,52-耐磨纤维丝层,6-进料口,7-进料通道,8-填充内腔,9-水冷通道,10-收卷模块,11-底座,12-轴座;13-第一转轴,14-支架,15-螺栓,16-捻股盘,17-卡口,18-圆孔,19-螺母,20-聚拢盘,21-螺纹,22-安装杆,23-液压杆,24-夹板,25-滑槽,26-第二转轴,27-牵引轮,28-万向轴,29-限位杆,30-弹簧。
具体实施方式
下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参阅图1,一种起重机钢丝绳,其包括一复合芯中心股1,6股复合芯中层股2,12股外层股3,一树脂填充层4以及一护套层5;6股所述复合芯中层股2均匀地包捻在所述复合芯中心股1的外侧,12股所述外层股3均匀的包捻在所述复合芯中层股2的外侧,所述树脂填充层4填充于所述复合芯中层股2与所述外层股3之间的间隙,所述护套层5包覆于所述外层股3的外侧。其中,所述复合芯中心股1包含一超高分子聚乙烯纤维芯以及均匀包覆于所述超高分子聚乙烯纤维芯外侧的6根中心钢丝,该结构设置使得钢丝绳的疲劳性延伸率及载重能力增强,同时超高分子聚乙烯纤维可吸收油脂,使得钢丝绳成股后耐摩擦力、防腐蚀能力更强。所述复合芯中层股2包含一聚酯纤维芯以及均匀包覆于所述聚酯纤维芯外侧的6根中层钢丝,上述设置提高了钢丝绳的强度以及韧性,且聚酯纤维芯可吸收油脂,使得钢丝绳成股后耐摩擦力、防腐蚀能力更强。所述护套层5包含一柔性层51以及一耐磨纤维丝层52,柔性层51增强了钢丝绳的抗压能力,吊装弯曲时受到的挤压可得到部分缓冲,同时,耐磨纤维丝层52的设置增强了钢丝绳的耐摩擦性能。
优选的,所述外层股3包括1根中心钢丝、10根细钢丝、5根中细钢丝和10根粗钢丝;5根所述细钢丝包捻所述中心钢丝,其外层交错包捻设有5根中细钢丝和5根细钢丝,10根所述粗钢丝对称地包捻在最外侧。股内钢丝数量多,提高了钢丝绳的整体柔韧性,同时也提升了钢丝绳的拉力性能。
优选的,所述复合芯中层股2左捻,所述外层股3右捻。使得减少股之间的接触应力,同时具备较优异的阻旋转性能,减少钢丝绳出现松散的情况。还需要说明的是,复合芯中心股1和复合芯中层股2的设置减轻了钢丝绳的自重,运输以及使用更为便捷。
具体的,本发明提供的起重机钢丝绳具有超高强度、高破断性能、高拉力强度、耐酸耐碱以及耐磨损等优良性能,同时还大大减轻了钢丝绳的自重;树脂填充层4的设置可以起到缓解股之间的相互磨擦,减小股之间的接触应力,这有利于提高钢丝绳的疲劳寿命;护套层5的设置使得钢丝绳具备更好的耐压力强度同时具备更好的耐摩擦性能,因而该钢丝绳的使用寿命大大提高。
结合图2、图3、图4以及图5,本发明还提供一种起重机钢丝绳的制备设备,其用于制备所述的起重机钢丝绳,其包括一底座11、一聚拢盘20以及一夹板24,所述底座11上端固定连接有一轴座12,所述轴座12内部转动连接有一第一转轴13,所述第一转轴13外表面固定连接有数组支架14,所述第一转轴13末端固定连接有捻股盘16,所述底座11上表面固定连接有螺母19,所述螺母19内部通过螺纹21配合连接有所述聚拢盘20,所述底座11上表面靠近左端固定连接有两个安装杆22,两个所述安装杆22上端均固定连接有液压杆23,所述液压杆23末端固定连接有夹板24,所述底座11左端固定连接有滑槽25,所述滑槽25内部滑动配合有两个滑块,所述滑块内部转动连接有第二转轴26,所述第二转轴26下端固定连接有万向轴28,所述滑块端侧固定连接有限位杆29,所述限位杆29外部套设有弹簧30。需要说明的是,通过控制夹板24的间距,对钢丝绳捻股后进行挤压,使得钢丝绳捻股的更加紧实,更加均匀。
需要说明的是,所述第一转轴13内部开设有圆形的空腔体结构,支架14侧边上端通过螺纹21配合连接有螺栓15,捻股盘16分成大小两个盘,通过中间圆柱形立柱固定连接,捻股盘16边缘开设有六组卡口17,捻股盘16中间开设有圆孔18。
优选的,所述聚拢盘20外表面开设有螺纹21,螺纹21与螺母19配合连接,聚拢盘20中间开设有圆孔18,圆孔18的圆心与捻股盘16的圆心为同一圆心,夹板24为弧形,夹板24的圆心与聚拢盘20的圆心为同一圆心。
优选的,所述第二转轴26上端固定连接有牵引轮27,牵引轮27为表面内凹的弧形轮,两根万向轴28下端固定连接在齿轮箱输出轴上,两根万向轴28反向转动,第一转轴13通过皮带和下方的动力电机相连,第一转轴13背部的圆孔18圆心与捻股盘16圆心为同一圆心,所述牵引轮27的弧形曲面的圆心和弧形夹板24的圆心为同一圆心。
参阅图5,需要说明的是,使得第一转轴13在轴座12内部旋转,万向轴28在下端动力装置的驱动下旋转,使得牵引轮27旋转,在弹簧30的弹力作用下,第二转轴26在滑槽25内部往中间滑动,使得牵引轮27夹住钢丝绳,从而牵引钢丝绳,而中心钢丝牵引轮27的牵引下,从第一转轴13内孔往设备左侧移动,同时捻股盘16的旋转,使得穿过卡口17上的钢丝会以旋转的方式在聚拢盘20内孔中缠绕在中心钢丝外面,在牵引轮27的牵引下会移动到夹板24位置,通过液压杆23顶动夹板24,将从聚拢盘20内孔中出来的钢丝绳进行加压,使得钢丝绳缠绕的更加紧实。
需要说明的是,使用时,将中心钢丝从第一转轴13内孔穿入穿过圆孔18,再穿过聚拢盘20,直到牵引轮27,将螺栓15上套上需要捻股的钢丝卷,将每个螺栓15上钢丝卷的钢丝穿过捻股盘16上的卡口17至聚拢盘20内孔中,再根据要生产的钢丝绳的规格,旋转聚拢盘20,使得聚拢盘20在螺母19内部旋转并且左右移动,调整好聚拢盘20的位置后,开启设备,使得第一转轴13在轴座12内部旋转,万向轴28在下端动力装置的驱动下旋转,使得牵引轮27旋转,在弹簧30的弹力作用下,第二转轴26在滑槽25内部往中间滑动,使得牵引轮27夹住钢丝绳,从而牵引钢丝绳,而中心钢丝牵引轮27的牵引下,从第一转轴13内孔往设备左侧移动,同时捻股盘16的旋转,使得穿过卡口17上的钢丝会以旋转的方式在聚拢盘20内孔中缠绕在中心钢丝外面,在牵引轮27的牵引下会移动到夹板24位置,通过液压杆23顶动夹板24,将从聚拢盘20内孔中出来的钢丝绳进行加压,使得钢丝绳缠绕的更加紧实。
本发明提供的起重机钢丝绳的制备设备,通过控制夹板24的间距,对钢丝绳捻股后进行挤压,使得钢丝绳捻股的更加紧实,更加均匀,使得生产的起重机钢丝绳性能更为优良。通过弹簧30来控制牵引轮27间距的结构,使得牵引轮27能更好的与钢丝绳贴合,从而将牵引钢丝绳,避免了牵引过程中出现的打滑现象。同时设置有可以前后调节的聚拢盘20,使得聚拢盘20内孔和捻股盘16之间的距离可以调节,使得可以满足不同粗细钢丝绳捻股需求,完美匹配了该起重机钢丝绳的生产需求。
参阅图7,本发明还提供一种起重机钢丝绳的制备方法,其用于制备所述的起重机钢丝绳,所述起重机钢丝绳的制备方法包括:
步骤一:选材:选取线材,选用碳素钢、聚乙烯纤维、聚酯纤维以及树脂;钢丝优选为70号优质碳素钢丝;
步骤二:碳素钢酸洗并拉丝:将选取的碳素钢分别进行酸洗,酸洗后烘干,烘干后将碳素钢经过拉丝机,拉成不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在160℃~180℃,拉拔速度控制为4~5m/s;
步骤三:碳素钢二次拉丝:镀锌处理后的钢丝经过拉丝机进行再次拉拔,压缩率选择80~90%,拉拔道次选用10~12道,根据直径大小由大到小依次增加拉拔道次,拉成所需要的不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在160℃~170℃,拉拔速度控制为4~5m/s;提高了钢丝的韧性及尺寸精度,进而提高了钢丝绳的强度等级;
步骤四:碳素钢镀锌处理:二次拉丝后的钢丝通过助镀槽进行助镀,然后对钢丝进行烘干操作,烘干完成后钢丝进入纯锌锅内镀锌,锌液温度445~450℃,控制镀锌走线速度为28~30m/分钟;使得钢丝绳的耐摩擦性能增强;需要说明的是,当2≤d<3mm,镀锌层重量为240g/m2;3≤d<4,镀锌层重量为360g/m2;4≤d<5,镀锌层重量为300g/m2;5≤d≤6,镀锌层重量为350g/m2;6≤d<7,镀锌层重量为400g/m2;7≤d<8,镀锌层重量为500g/m2,8≤d<10,镀锌层重量为700g/m2;镀锌层的重量随着钢丝的直径增加,使得表面镀锌层完善,效果更好;其中d为钢丝直径。钢丝表面镀锌使得钢丝表面形成完善的镀锌层,起到保护钢铁基质的效果,且能有效防止腐蚀,防腐性能良好;还需要说明的是,助镀采用60~80℃的氯化铵溶液,浓度为50g/L,含铁量≤80g/L,烘干温度180~200℃;
步骤五:复合芯中心股1制备:将超高分子聚乙烯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的超高分子聚乙烯纤维与6根镀锌处理后的中心钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将上述成品浸润油脂,使得中心的超高分子聚乙烯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股1便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤六:复合芯中层股2制备:将聚酯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的聚酯纤维与6根镀锌处理后的中层钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将上述成品浸润油脂,使得中心的聚酯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股1便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤七:外层股3制备:将1根镀锌处理后的中心钢丝以及5根所述细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现初成品捻制,接着将初成品与镀锌处理后的5根中细钢丝和镀锌处理后5根细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现次成品捻制,再将次成品与镀锌处理后的10根粗钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现成品捻制,最终实现了外层股3的捻股,捻股完成后将上述成品浸润油脂,外层股3便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤八:合绳:将捻股好的一股复合芯中心股1、6股所述复合芯中层股2用分线器排好,经过预变形器变形,接着采用辊式压实机将复合芯中层股2压实在复合芯中心股1外侧,再将树脂填充层4通过一填充装置施加到复合芯中心股1外侧,接着对包覆好树脂填充层4的钢丝绳半成品借助辊式压实机或拉模进行预压,使得树脂填充层4软化,随后采用压线模将12股外层股3绞合到所述复合芯中层股2外侧,使得外层股3压入到软化的树脂填充层4中,结合紧密,最后经过变形器消除应力,同时控制压实率为6%~8%,钢丝绳的捻距倍数为7倍~8倍;同时,将各股的变形率控制在80%~90%,变形率偏差小于10%。
步骤九:护套层5制备:在合绳好的钢丝绳外包裹柔性层51,包裹柔性层51前,将钢丝绳预先进行热处理,然后在柔性层51外包覆耐磨纤维丝层52,耐磨纤维丝层52包覆完成即制成所述起重机钢丝绳。
参阅图6,优选的,步骤八中所述填充装置包含一与所述挤塑机连接的进料口6,一进料通道7,一填充内腔8、一水冷通道9、一收卷模块10以及与所述收卷模块10连接的电机,所述进料通道7连接进料口6,所述进料通道7包含三出料口,且三个所述出料口前后排列与所述填充内腔8连接,所述填充内腔8水平设置,并与所述水冷通道9连接,所述水冷通道9的末端设置所述收卷模块10,该收卷模块10实现将填充后的半成品预收卷。具体而言,将橡胶颗粒倒入挤塑机,挤塑机挤出的物料经由进料通道7到达填充内腔8,同时填充内腔8内的需要填充树脂填充层4的产品在填充内腔8内通过电机带动收卷模块10收卷的产品向前运动,同时三个出料口的设置保证了每个部位均涂敷有树脂填充层4,接着通过填充内腔8内包覆有树脂填充层4的产品通过水冷通道9使得树脂填充层4成型,成型后完成收卷。
将1根镀锌处理后的中心钢丝以及5根所述细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现初成品捻制
还需要说明的是,步骤七中制作如下:将1根镀锌处理后的中心钢丝从第一转轴13内孔穿入穿过圆孔18,再穿过聚拢盘20,直到牵引轮27,将螺栓15上套上需要捻股的5根所述细钢丝,将每个螺栓15上得5根所述细钢丝穿过捻股盘16上的卡口17至聚拢盘20内孔中,再根据要生产的钢丝绳的规格,旋转聚拢盘20,使得聚拢盘20在螺母19内部旋转并且左右移动,调整好聚拢盘20的位置后,开启设备,使得第一转轴13在轴座12内部旋转,万向轴28在下端动力装置的驱动下旋转,使得牵引轮27旋转,在弹簧30的弹力作用下,第二转轴26在滑槽25内部往中间滑动,使得牵引轮27夹住钢丝绳,从而牵引钢丝绳,而中心钢丝在牵引轮27的牵引下,从第一转轴13内孔往设备左侧移动,同时捻股盘16的旋转,使得穿过卡口17上的5根所述细钢丝会以旋转的方式在聚拢盘20内孔中缠绕在中心钢丝外面,在牵引轮27的牵引下会移动到夹板24位置,通过液压杆23顶动夹板24,将从聚拢盘20内孔中出来的初成品外层股3进行加压,使得初成品外层股3缠绕的更加紧实。接着将初成品外层股3从第一转轴13内孔穿入穿过圆孔18,再穿过聚拢盘20,直到牵引轮27,将螺栓15上套上需要捻股的镀锌处理后的5根中细钢丝和镀锌处理后5根细钢丝,并重复上述步骤,得到外层股3次成品,接着重复上述步骤得到外层股3。
在这里需要说明,复合芯中层股2制备和复合芯中心股1制备如上初成品外层股3的制备。
本发明还提供的起重机钢丝绳的制备方法,该方法操作过程简单清晰,适用性强,制备出的钢丝绳性能优异,钢丝绳自重轻,使用寿命长。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种起重机钢丝绳,其特征在于:其包括一复合芯中心股,6股复合芯中层股,12股外层股,一树脂填充层以及一护套层;6股所述复合芯中层股均匀地包捻在所述复合芯中心股的外侧,12股所述外层股均匀的包捻在所述复合芯中层股的外侧,所述树脂填充层填充于所述复合芯中层股与所述外层股之间的间隙,所述护套层包覆于所述外层股的外侧,其中,所述复合芯中心股包含一超高分子聚乙烯纤维芯以及均匀包覆于所述超高分子聚乙烯纤维芯外侧的6根中心钢丝,所述复合芯中层股包含一聚酯纤维芯以及均匀包覆于所述聚酯纤维芯外侧的6根中层钢丝,所述护套层包含一柔性层以及一耐磨纤维丝层,所述外层股包括1根中心钢丝、10根细钢丝、5根中细钢丝和10根粗钢丝;5根所述细钢丝包捻所述中心钢丝,其外层交错包捻设有5根中细钢丝和5根细钢丝,10根所述粗钢丝对称地包捻在最外侧,其中,
该起重机钢丝绳通过一起重机钢丝绳的制备设备制备,该起重机钢丝绳的制备设备包括一底座、一聚拢盘以及一夹板,所述底座上端固定连接有一轴座,所述轴座内部转动连接有一第一转轴,所述第一转轴外表面固定连接有数组支架,所述第一转轴末端固定连接有捻股盘,所述底座上表面固定连接有螺母,所述螺母内部通过螺纹配合连接有所述聚拢盘,所述底座上表面靠近左端固定连接有两个安装杆,两个所述安装杆上端均固定连接有液压杆,所述液压杆末端固定连接有夹板,所述底座左端固定连接有滑槽,所述滑槽内部滑动配合有两个滑块,所述滑块内部转动连接有第二转轴,所述第二转轴下端固定连接有万向轴,所述滑块端侧固定连接有限位杆,所述限位杆外部套设有弹簧,且该所述起重机钢丝绳通过起重机钢丝绳的制备方法制备,所述起重机钢丝绳的制备方法包括:
步骤一:选材:选取线材,选用碳素钢、聚乙烯纤维、聚酯纤维以及树脂;
步骤二:碳素钢酸洗并拉丝:将选取的碳素钢分别进行酸洗,酸洗后烘干,烘干后将碳素钢经过拉丝机,拉成不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在 160 ℃~180 ℃,拉拔速度控制为 4~5m/s;
步骤三:碳素钢二次拉丝:镀锌处理后的钢丝经过拉丝机进行再次拉拔,压缩率选择80~90%,拉拔道次选用10~12道,根据直径大小由大到小依次增加拉拔道次,拉成所需要的不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在 160 ℃~170 ℃,拉拔速度控制为 4~5m/s;
步骤四:碳素钢镀锌处理:二次拉丝后的钢丝通过助镀槽进行助镀,然后对钢丝进行烘干操作,烘干完成后钢丝进入纯锌锅内镀锌,锌液温度445~450℃,控制镀锌走线速度为28~30m/分钟;
步骤五:复合芯中心股制备:将超高分子聚乙烯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的超高分子聚乙烯纤维与6根镀锌处理后的中心钢丝所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将成品浸润油脂,使得中心的超高分子聚乙烯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤六:复合芯中层股制备:将聚酯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的聚酯纤维与6根镀锌处理后的中层钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将成品浸润油脂,使得中心的聚酯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤七:外层股制备:将1根镀锌处理后的中心钢丝以及5根细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现初成品捻制,接着将初成品与镀锌处理后的5根中细钢丝和镀锌处理后5根细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现次成品捻制,再将次成品与镀锌处理后的10根粗钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现成品捻制,最终实现了外层股的捻股,捻股完成后将成品浸润油脂,外层股便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤八:合绳:将捻股好的一股复合芯中心股、6股所述复合芯中层股用分线器排好,经过预变形器变形,接着采用辊式压实机将复合芯中层股压实在复合芯中心股外侧,再将树脂填充层通过一填充装置施加到复合芯中心股外侧,接着对包覆好树脂填充层的钢丝绳半成品借助辊式压实机或拉模进行预压,使得树脂填充层软化,随后采用压线模将12股外层股绞合到所述复合芯中层股外侧,使得外层股压入到软化的树脂填充层中,结合紧密,最后经过变形器消除应力,同时控制压实率为6%~8%,钢丝绳的捻距倍数为7倍~8倍;
步骤九:护套层制备:在合绳好的钢丝绳外包裹柔性层,包裹柔性层前,将钢丝绳预先进行热处理,然后在柔性层外包覆耐磨纤维丝层,耐磨纤维丝层包覆完成即制成所述起重机钢丝绳。
2.如权利要求1所述的起重机钢丝绳,其特征在于,所述复合芯中层股左捻,所述外层股右捻。
3.一种起重机钢丝绳的制备设备,其用于制备如权利要求1~2任意一项所述的起重机钢丝绳,其包括一底座、一聚拢盘以及一夹板,其特征在于,所述底座上端固定连接有一轴座,所述轴座内部转动连接有一第一转轴,所述第一转轴外表面固定连接有数组支架,所述第一转轴末端固定连接有捻股盘,所述底座上表面固定连接有螺母,所述螺母内部通过螺纹配合连接有所述聚拢盘,所述底座上表面靠近左端固定连接有两个安装杆,两个所述安装杆上端均固定连接有液压杆,所述液压杆末端固定连接有夹板,所述底座左端固定连接有滑槽,所述滑槽内部滑动配合有两个滑块,所述滑块内部转动连接有第二转轴,所述第二转轴下端固定连接有万向轴,所述滑块端侧固定连接有限位杆,所述限位杆外部套设有弹簧。
4.如权利要求3所述的起重机钢丝绳的制备设备,其特征在于,所述捻股盘分成大小两个盘,通过中间圆柱形立柱固定连接,所述捻股盘边缘开设有六组卡口,中间开设有圆孔。
5.如权利要求3所述的起重机钢丝绳的制备设备,其特征在于,所述第一转轴通过一皮带和设置在下方的一动力电机相连,所述第一转轴背部的圆孔圆心与捻股盘圆心为同一圆心。
6.如权利要求3所述的起重机钢丝绳的制备设备,其特征在于,所述聚拢盘外表面开设有螺纹,所述螺纹与螺母配合连接,所述聚拢盘中间开设有圆孔,且圆孔的圆心与所述捻股盘的圆心为同一圆心。
7.一种起重机钢丝绳的制备方法,其用于制备如权利要求1所述的起重机钢丝绳,其特征在于,所述起重机钢丝绳的制备方法包括:
步骤一:选材:选取线材,选用碳素钢、聚乙烯纤维、聚酯纤维以及树脂;
步骤二:碳素钢酸洗并拉丝:将选取的碳素钢分别进行酸洗,酸洗后烘干,烘干后将碳素钢经过拉丝机,拉成不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在 160 ℃~180 ℃,拉拔速度控制为 4~5m/s;
步骤三:碳素钢二次拉丝:镀锌处理后的钢丝经过拉丝机进行再次拉拔,压缩率选择80~90%,拉拔道次选用10~12道,根据直径大小由大到小依次增加拉拔道次,拉成所需要的不同直径的钢丝,且拉丝时将钢丝表面的温度严格控制在 160 ℃~170 ℃,拉拔速度控制为 4~5m/s;
步骤四:碳素钢镀锌处理:二次拉丝后的钢丝通过助镀槽进行助镀,然后对钢丝进行烘干操作,烘干完成后钢丝进入纯锌锅内镀锌,锌液温度445~450℃,控制镀锌走线速度为28~30m/分钟;
步骤五:复合芯中心股制备:将超高分子聚乙烯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的超高分子聚乙烯纤维与6根镀锌处理后的中心钢丝通过如权利要求3所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将成品浸润油脂,使得中心的超高分子聚乙烯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤六:复合芯中层股制备:将聚酯纤维通过放线工字轮放线,将放线后的聚酯纤维与6根镀锌处理后的中层钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现捻股,捻股完成后将成品浸润油脂,使得中心的聚酯纤维充分吸收油脂,复合芯中心股便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤七:外层股制备:将1根镀锌处理后的中心钢丝以及5根细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现初成品捻制,接着将初成品与镀锌处理后的5根中细钢丝和镀锌处理后5根细钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现次成品捻制,再将次成品与镀锌处理后的10根粗钢丝通过所述的起重机钢丝绳制备设备实现成品捻制,最终实现了外层股的捻股,捻股完成后将成品浸润油脂,外层股便制备完成,最后收卷至工字轮上;
步骤八:合绳:将捻股好的一股复合芯中心股、6股所述复合芯中层股用分线器排好,经过预变形器变形,接着采用辊式压实机将复合芯中层股压实在复合芯中心股外侧,再将树脂填充层通过一填充装置施加到复合芯中心股外侧,接着对包覆好树脂填充层的钢丝绳半成品借助辊式压实机或拉模进行预压,使得树脂填充层软化,随后采用压线模将12股外层股绞合到所述复合芯中层股外侧,使得外层股压入到软化的树脂填充层中,结合紧密,最后经过变形器消除应力,同时控制压实率为6%~8%,钢丝绳的捻距倍数为7倍~8倍;
步骤九:护套层制备:在合绳好的钢丝绳外包裹柔性层,包裹柔性层前,将钢丝绳预先进行热处理,然后在柔性层外包覆耐磨纤维丝层,耐磨纤维丝层包覆完成即制成所述起重机钢丝绳。
8.如权利要求7所述的起重机钢丝绳的制备方法,其特征在于,步骤八中所述填充装置包含一与挤塑机连接的进料口,一进料通道,一填充内腔、一水冷通道、一收卷模块以及与所述收卷模块连接的电机,所述进料通道连接进料口,所述进料通道包含三出料口,且三个所述出料口前后排列与所述填充内腔连接,所述填充内腔水平设置,并与所述水冷通道连接,所述水冷通道的末端设置所述收卷模块,该收卷模块实现将填充后的半成品预收卷。
9. 如权利要求7所述的起重机钢丝绳的制备方法,其特征在于,步骤八中合绳将各股的变形率控制在 80% ~ 90%,变形率偏差小于10%。
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