CN1542309A - 挖掘机用绷绳 - Google Patents
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Abstract
挖掘机用绷绳，涉及一种挖掘机用来提拉起重臂的绷绳结构。现有技术的‘绷绳’使用寿命短，产品成本高，传统的钢丝绳与索节的金属浇灌固结方法，影响绷绳的使用寿命。本发明提供一种挖掘机用绷绳结构，它由钢丝绳和两端用金属浇灌联接的索节构成，其钢丝绳与索节尾端的联接处设置防疲劳管套，并提供了实现设置防疲劳管套的制造工艺。本发明还提供一种挖掘机用绷绳的制造方法，采用先进的超声波清洗钢丝、铅基轴承合金浇灌固结工艺。因此，不仅安装、更换简便，而且具有使用寿命长、产品成本低的优点。
Description
技术领域：
本发明涉及挖掘机的专用部件，具体地说是一种用来提拉起重臂的绷绳结构。
背景技术：
目前，挖掘机做为一种大型作业机械广泛使用于矿山、水利等部门，绷绳装置是挖掘机的一个重要部件，它的性能和质量直接关系到挖掘机的工作安全和生产效率。以往的挖掘机一直沿用旧式的绷绳结构(缠绕式)，即采用一根钢丝绳通过3个滑轮往复缠绕组成4条平衡的活动绷绳结构。由于挖掘机绷绳是易损部件，需要经常更换，为了安装、更换简便，太原重型机器厂改进了绷绳与起重臂的联接装置，设计了挖掘机用固定式绷绳结构(见太重厂工厂标准：TZB7364-94)，它由钢丝绳和两端用合金浇灌联接的索套构成。由于采用4根固定式绷绳代替了缠绕式绷绳，可独立安装拆卸，因此施工简单方便，深受用户喜欢。这种固定式绷绳，虽然具有以上优点已被广泛采用，但是使用寿命短的缺点，仍然困惑着用户。如何提高固定式绷绳的使用寿命，成为本领域急待解决的技术问题。
为了提高固定式绷绳的使用寿命，CN2336008Y也公开了一种《电铲绷绳装置》，它的装置基本上同上述结构，只是将其钢丝绳选用强度较高的‘密封钢丝绳’。由于在相同直径的情况下，密封钢丝绳的最小破断拉力总和要比普通钢丝绳的最小破断拉力总和大得多，显然可以延长绷绳的使用寿命，但是这种设计如同大马拉小车的效果，既不科学又很不经济。因为同直径的密封钢丝绳要比普通钢丝绳价格贵的多，因此加大了产品成本。
钢丝绳与索节的金属浇铸固结方法，传统的工艺步骤包括：捆扎绳头、下料→绳头散股→清洗刷头→刷头定位→索节预热→浇灌合金→冷却、清理。由于其中：清洗刷头一般采用酸、碱性溶剂脱脂、光亮；浇灌合金方面常采用熔点较高的锌基合金，这种工艺会影响钢丝的性能，是造成钢丝绳与索节尾端联接处易断丝的重要原因。因此，传统的钢丝绳与索节的金属浇灌固结方法，也是影响固定式绷绳使用寿命的原因之一。
发明内容：
本发明的目的在于克服背景技术的缺点，提供一种挖掘机用绷绳，不仅安装、更换简便，而且具有使用寿命长、产品成本低的优点。
本发明的另一个目的是提供一种挖掘机用绷绳的制造方法，克服传统工艺的缺点，确保‘绷绳’的使用寿命。
本发明的上述目的是这样实现的：一种挖掘机用绷绳，由钢丝绳和两端用金属浇灌联接的索节构成，其特征在于所述的钢丝绳与索节尾端的联接处设置防疲劳管套。
所述的防疲劳管套是用塑性良好的金属材料制作，最好选用低碳钢无缝钢管。
一种挖掘机用绷绳的制造方法，其工艺步骤为：
(1)捆扎钢丝绳的绳头并按要求长度下料；
(2)绳头散股呈倒锥形刷头；
(3)用超声波清洗刷头钢丝；
(4)在钢丝绳上，位于刷头的根部压制防疲劳管套；
(5)将刷头置于索节内腔并定位；
(6)索节预热；
(7)索节内腔浇灌合金；
(8)冷却、清理。
所述的在钢丝绳上，位于刷头的根部压制防疲劳管套，是先将防疲劳管套装在钢丝绳上，并定位在与索节联接的根部位置，然后用专用模具轻轻施压至钢管与钢丝绳无空隙的程度。
所述的浇灌合金为铅基轴承合金。
所述的浇灌合金的浇注温度为330-380℃。
所述的索套预热温度为250-300℃。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果。
分析现有技术的挖掘机用绷绳使用寿命短的原因，主要是因为挖掘机经常处于复杂的使用工况，其提升起重臂的‘绷绳’，承受着巨大的往复冲击载荷，特别是钢丝绳与索节尾端的联接处，是疲劳应力集中、最危险的部位，实际使用中，绷绳破坏、断股的地方几乎全部发生在钢丝绳与索节尾端联接的这个部位。因此，提高固定式绷绳使用寿命的关键，是如何增加钢丝绳与索节尾端联接处的抗疲劳强度，而不是简单地用高强度等级的钢丝绳替代低强度的钢丝绳。由于本发明抓住了这个主要矛盾，在钢丝绳与索节尾端的联接处设置了一种防疲劳管套，并提供了实现设置防疲劳管套的制造工艺。因此，本发明不仅使‘绷绳’延长了使用寿命，而且可用普通钢丝绳即可满足使用要求，降低了‘绷绳’的成本。
传统的钢丝绳与索节的金属浇铸固结方法的工艺步骤包括：捆扎绳头、下料→绳头散股→清洗刷头→刷头定位→索节预热→浇灌合金→冷却、清理。其中清洗刷头一般采用碱性溶剂先脱脂，然后用含有盐酸的浸剂光亮，再镀锡。这种工艺不仅复杂，而且钢丝受酸、碱溶液的腐蚀，会降低抗拉强度，这也是造成钢丝绳与索节尾端联接处易断丝的重要原因。本发明淘汰了这种工艺，采用专门设计的超声波清洗装置及工艺清洗，既简化了工序，保证了清洗质量，又无酸碱腐蚀，从而提高了钢丝绳与索节尾端联接处的抗疲劳强度。由于简化了工艺，也降低了产品的成本。另外，传统的固结工艺在浇灌合金方面常采用锌基合金，由于锌的熔点较高，较高的浇灌温度(460℃)会影响结合部位钢丝的性能，这也是挖掘机绷绳的最终断裂部位经常发生在索节根部的原因之一。本发明的浇灌合金采用铅基轴承合金，浇灌温度较低，索套预热温度控制在250-300℃范围。较传统工艺温度低，可防止钢丝绳受热过高降低强度，从而提高了‘绷绳’的使用寿命。
下面将结合附图，通过实施例对本发明作进一步的说明。
附图说明：
图1为一种挖掘机用绷绳的结构简图；
图2为钢丝绳与索节尾端联接的结构示意图(图1的A-A剖面)；
图3为防疲劳管套压制模具简图。
具体实施方式：
如图1、2所示，一种挖掘机用绷绳，由钢丝绳1和两端用金属浇灌联接的索节2构成，所述的钢丝绳1与索节2尾端的联接处设置防疲劳管套3。
一种挖掘机用绷绳的制造方法，其工艺步骤为：
(1)捆扎钢丝绳1的绳头并按要求长度下料；
(2)绳头散股呈倒锥形刷头4；
(3)用超声波清洗刷头4钢丝；
(4)在钢丝绳上，位于刷头4的根部压制防疲劳管套3；
(5)将刷头4置于索节2内腔并定位；
(6)索节2预热；
(7)索节2内腔浇灌合金；
(8)冷却、清理。
所述的在钢丝绳上，位于刷头4的根部压制防疲劳管套3，是先将防疲劳管套装在钢丝绳上，并定位在与索节联接的根部位置，然后用专用模具轻轻施压至钢管与钢丝绳无空隙的程度。
防疲劳管套3可用塑性良好的金属材料制作，如铝合金管、低碳钢无缝钢管。
所述的浇灌合金为铅基轴承合金。
所述的索节预热温度为250-300℃。
所述的浇灌合金的浇注温度为330-380℃。
所述的将刷头4置于索节2内腔并定位，可将压制好的防疲劳套管3伸入索节2距根部端面20～30毫米为宜。
如图3所示，一种压制防疲劳管套3的模具，由上模5和下模6组成，，其内腔7的直径为疲劳套管3的成型外径，设有余料槽8和限位平面9。压制工艺的关键是如何使钢管与钢丝绳达到无空隙的程度，而又不会施加压力过大使钢丝受损。为此，压制前，套管的壁厚应按材料的变形强度初步设计(这种计算，一般技术人员均可完成)，然后经过试压、调整，即可获得理想的效果。比如：钢丝绳直径为60毫米，可选用外径80毫米、壁厚8毫米、长度150～200毫米的20号低碳钢无缝钢管，压制后的防疲劳套管外径为68毫米为宜。
Claims (8)
1、一种挖掘机用绷绳，由钢丝绳(1)和两端用金属浇灌联接的索节(2)构成，其特征在于：所述的钢丝绳(1)与索节(2)尾端的联接处设置防疲劳管套(3)。
2、一种挖掘机用绷绳的制造方法，其特征在于工艺步骤为：
(1)捆扎钢丝绳(1)的绳头并按要求长度下料；
(2)绳头散股呈倒锥形刷头(4)；
(3)用超声波清洗刷头(4)钢丝；
(4)在钢丝绳上，位于刷头(4)的根部压制防疲劳管套(3)；
(5)将刷头(4)置于索节(2)内腔并定位；
(6)索节(2)预热；
(7)索节(2)内腔浇灌合金；
(8)冷却、清理。
3、按照权利要求2所述的挖掘机用绷绳的制造方法，其特征在于所述的在钢丝绳上，位于刷头(4)的根部压制防疲劳管套(3)，是先将防疲劳管套装在钢丝绳上，并定位在与索节联接的根部位置，然后用专用模具轻轻施压至钢管与钢丝绳无空隙的程度。
4、按照权利要求2所述的挖掘机用绷绳的制造方法，其特征在于所述的浇灌合金为铅基轴承合金。
5、按照权利要求2所述的挖掘机用绷绳的制造方法，其特征在于所述的索节预热温度为250-300℃。
6、按照权利要求4所述的挖掘机用绷绳的制造方法，其特征在于所述的浇灌合金的浇灌温度为330-380℃。
7、按照权利要求1所述的挖掘机用绷绳，其特征在于所述的防疲劳管套(3)是用塑性良好的金属材料制作。
8、按照权利要求7所述的挖掘机用绷绳，其特征在于所述的防疲劳管套(3)的材料是低碳钢无缝钢管。
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