CN211872391U - 一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，由钢丝编捻而成，包括中心股、次外层股、外层股，所述中心股在最中间，所述次外层股包捻在所述中心股外围，且与所述中心股呈六边形排列；所述外层股包捻在所述次外层股外围，且与所述次外层股呈六边形排列；所述中心股、次外层股、外层股均为平行捻制，相邻层钢丝呈线状态接触。本实用新型具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性；在高速工作条件下，耐磨、抗震、运转稳定性好；耐腐蚀性好，能够在各种有害介质的恶劣环境中正常工作；结构设计合理，承载安全系数大，使用安全可靠。

Description

一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳

技术领域

本实用新型涉及钢丝绳应用技术领域，尤其涉及一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳。

背景技术

钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成，是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻制在一起的螺旋状钢丝束；钢丝绳具有强度高、自重轻、不易骤然整根折断，工作可靠等优点。

随着国家电气化高速铁路的高速发展，要实现铁路建设的高速、高安全性，解决接触网钢丝绳张力系统是首要条件，因此对补偿装置所使用钢丝绳的质量和性能的要求也越来越高，国内沿用多年的老式系统采用普通不锈钢钢丝绳做张力件，这类钢丝绳满足不了现有的高标准要求，存在一些问题：一、系统提速后，为确保相应的安全程度，钢丝绳容许拉力的要求提高，现有的钢丝绳的破断拉力过小，承载安全系数不高；二、线接触较少，绳股断面不够紧凑，钢丝交叉的地方会产生较大的接触应力，有害物易侵入绳内部；三、抗疲劳性能较差导致使用寿命短，更换不便且成本较高；四、高速铁路运行过程中会遭遇恶劣的天气环境，现有钢丝绳的耐低温性能达不到标准；五、钢丝绳表面常因风刮雨淋存在斑斑锈迹，防腐蚀性能有待提高。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，由钢丝编捻而成，包括中心股、次外层股、外层股，所述中心股在最中间，所述次外层股包捻在所述中心股外围，且与所述中心股呈六边形排列；所述外层股包捻在所述次外层股外围，且与所述次外层股呈六边形排列；所述次外层股数量为六股，所述外层股的数量为六股，所述中心股、次外层股、外层股均为平行捻制，相邻层钢丝呈线状态接触。

优选的，所述中心股、次外层股均为2层结构，第一层为1根钢丝，第二层由呈六边形排列的6根钢丝围成。

优选的，所述外层股为4层结构构成，第一层为2根钢丝，第二层为6 根钢丝，第三层为12根钢丝，第四层为18根钢丝。

优选的，每股所述外层股的钢丝之间填充有石棉。

优选的，所述外层股第4层钢丝为Z形钢丝。

优选的，所述次外层股外表面设有第一涂层，所述第一涂层为纳米涂层；所述外层股外表面设有第二涂层，所述第二涂层为锰系磷化涂层。

优选的，所述中心股与所述次外层股之间填充润滑脂；所述次外层股与所述外层股之间填充密封油脂。

优选的，所述中心股和所述次外层股的钢丝为碳素钢丝，所述外层股的钢丝为304不锈钢。

优选的，编捻成所述外层股的钢丝直径大于编捻成所述中心股和次外层股钢丝的直径。

优选的，编捻成所述外层股的钢丝之间的间隙大于编捻成所述次外层股和所述中心股的钢丝之间的间隙。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

一、钢丝绳为平行捻制，绳股由几种规格的钢丝捻制而成，各层钢丝的捻距相同但捻角不等捻制均匀、同一层及层与层之间的钢丝紧密相贴；线接触钢丝绳的破断拉力大于点接触钢丝绳的破断拉力，接触点比点接触使用寿命高1-1.5倍，提高了钢丝绳使用过程中的安全系数，延长了使用寿命。

二、钢丝绳的绳芯为金属芯，较纤维芯而言，金属芯破断拉力高、耐磨性好，对钢丝绳的支撑力强，使钢丝绳达到稳定的横断面结构。

三、设置了第一涂层和第二涂层，涂层可作为各层之间的缓冲层，减小钢丝绳内部应力，防止钢丝绳内部损伤，有效避免钢丝绳内部断丝；涂层还可吸收一定的动能，提高耐冲击性能，降低或消除钢丝绳局部扭曲发生的几率，提高钢丝绳的耐磨损能力；

四、第一涂层为纳米涂层，第二涂层为锰系磷化涂层，可有效抑制钢丝绳表面疲劳的发生，提高制绳钢丝表面的耐磨性；而且锰系磷化涂层不导电，可同时提高钢丝的抗锈蚀能力；内纳米涂层和外锰系磷化涂层的结构钢丝提高了钢丝绳使用寿命，避免频繁更换钢丝绳的问题，缩减成本。

五、润滑脂给予中心股钢丝均匀充分的润滑，减少了摩擦，增强了抗振动能力，延长使用寿命；密封油脂防止外面的空气和水渗入钢丝绳内部对钢丝绳造成损害，且密封油脂减缓了内部润滑脂的流失速度，可有效防止内部钢丝的锈蚀。

六、经过索氏化处理的碳素钢丝具有索氏体组织，索氏体组织对缺口和应力腐蚀的敏感性低于其他组织，使其具有抗拉强度高、耐磨性好、抗延迟断裂性能优秀等优点；304不锈钢的钢丝在保证钢丝绳的防腐蚀性能的同时提高了钢丝绳的强度，增强了钢丝绳工作时的稳定性；内部碳素钢丝和外部304不锈钢的结合增加了钢丝绳的整体性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳的横截面示意图；

图2为本实用新型实施例1的第一涂层和填充物示意图；

图3为本实用新型实施例1的一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳的整体结构示意图；

图中：中心股-1、次外层股-2、外层股-3、第一涂层-21、石棉-31、第二涂层-32、润滑脂-11、密封油脂-22。

具体实施方式

为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合图1、图2和图3对本实施例进行详细说明如下。

本实用新型提供一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，由钢丝编捻而成，如图1所示，包括中心股1、次外层股2、外层股3，所述中心股1在最中间，所述次外层股2包捻在所述中心股1外围，且与所述中心股1呈六边形排列；所述外层股3包捻在所述次外层股2外围，且与所述次外层股2呈六边形排列；所述次外层股2数量为六股，所述外层股3的数量为六股，所述中心股1、次外层股2、外层股3均为平行捻制，相邻层钢丝呈线状态接触。钢丝绳为平行捻制，绳股由几种规格的钢丝捻制而成，各层钢丝的捻距相同但捻角不等捻制均匀、同一层及层与层之间的钢丝紧密相贴；线接触钢丝绳的破断拉力大于点接触钢丝绳的破断拉力，接触点比点接触使用寿命高1-1.5倍。

进一步的，如图1所示，所述中心股1、次外层股2均为2层结构，第一层为1根钢丝，第二层由呈六边形排列的6根钢丝围成。

进一步的，如图1所示，所述外层股3为4层结构构成，第一层为2根钢丝，第二层为6根钢丝，第三层为12根钢丝，第四层为18根钢丝。4层结构可有效增加线接触，增强外层股3结构的紧密性，提高钢丝绳的破断压力。

进一步的，如图1所示，每股所述外层股3的钢丝之间填充有石棉31，石棉具有高抗拉强度、耐化学和热侵蚀、电绝缘的特性，应用于保温、隔热、防腐等方面，在钢丝之间添加石棉，可对钢丝起到保温的效果，增强钢丝绳的耐高、低温性能。

进一步的，如图1和图2所示，所述外层股3第4层钢丝为Z形钢丝，Z 形结构的钢丝设在外层股的最外层，提高钢丝绳的密封性。

进一步的，如图3所示，所述次外层股2外表面设有第一涂层21，所述第一涂层21为纳米涂层；所述外层股3外表面设有第二涂层32，所述第二涂层 32为锰系磷化涂层。次外层股2外表面的纳米涂层提高了钢丝绳的抗拉性能，增大了钢丝绳的破断拉力；锰系磷化涂层可有效抑制钢丝绳表面疲劳的发生，提高制绳钢丝表面的耐磨性；而且锰系磷化涂层不导电，可同时提高钢丝的抗锈蚀能力；内纳米涂层和外锰系磷化涂层的结构钢丝提高了钢丝绳使用寿命。

进一步的，如图1和图3所示，所述中心股1与所述次外层股2之间填充润滑脂11，润滑脂11给予中心股钢丝均匀充分的润滑，减少了摩擦，增强了抗振动能力，延长钢丝绳的使用寿命；如图3所示，所述次外层股2与所述外层股3之间填充密封油脂22，密封油脂22隔离外面的空气和水渗入钢丝绳内部对钢丝绳造成损害，且密封油脂22减缓了内部润滑脂11的流失速度，对内部钢丝的氧化锈蚀起到抑制作用；同时可以稳定钢丝绳结构，防止金属间直接接触，降低钢丝绳工作时的噪音，在安装过程中可以保持钢丝绳稳定平衡。

进一步的，所述中心股1和所述次外层股2的钢丝为碳素钢钢丝，所述外层股3的钢丝为304不锈钢。经过索氏化处理的碳素钢丝具有索氏体组织，索氏体组织对缺口和应力腐蚀的敏感性低于其他组织，使其具有抗拉强度高、耐磨性好、抗延迟断裂性能优秀等优点；304不锈钢的钢丝在保证钢丝绳的防腐蚀性能的同时提高了钢丝绳的强度，增强了钢丝绳工作时的稳定性；内部碳素钢丝和外部304不锈钢的结合增加了钢丝绳的整体性能。

进一步的，如图1所示，编捻成所述外层股3的钢丝直径大于编捻成所述中心股1和次外层股2钢丝的直径，外层股3的钢丝在使用过程中承载的外部的压力较大，增加外层股钢丝的直径可提高破断压力和抗拉强度。

进一步的，如图1所示，编捻成所述外层股3的钢丝之间的间隙大于编捻成所述次外层股2和所述中心股1的钢丝之间的间隙，内部钢丝间隙小，有效防止有害物侵入中心股1和次外层股中损害钢丝绳内部，也同时提高了钢丝绳的耐腐蚀性。

综上所述，本实用新型选材合适，结构设计合理，承载安全系数大，使用安全可靠。

本实用新型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实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，由钢丝编捻而成，其特征在于：包括中心股(1)、次外层股(2)、外层股(3)，所述中心股(1)在最中间，所述次外层股(2)包捻在所述中心股(1)外围，且与所述中心股(1)呈六边形排列；所述外层股(3)包捻在所述次外层股(2)外围，且与所述次外层股(2)呈六边形排列；

所述次外层股(2)数量为六股，所述外层股(3)的数量为六股，所述中心股(1)、次外层股(2)、外层股(3)均为平行捻制，相邻层钢丝呈线状态接触。

2.如权利要求1所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：所述中心股(1)、次外层股(2)均为2层结构，第一层为1根钢丝，第二层由呈六边形排列的6根钢丝围成。

3.如权利要求1所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：所述外层股(3)为4层结构构成，第一层为2根钢丝，第二层为6根钢丝，第三层为12根钢丝，第四层为18根钢丝。

4.如权利要求3所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：每股所述外层股(3)的钢丝之间填充有石棉(31)。

5.如权利要求4所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：所述外层股(3)第4层钢丝为Z形钢丝。

6.如权利要求1所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：所述次外层股(2)外表面设有第一涂层(21)，所述第一涂层(21)为纳米涂层；所述外层股(3)外表面设有第二涂层(32)，所述第二涂层(32)为锰系磷化涂层。

7.如权利要求1所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：所述中心股(1)与所述次外层股(2)之间填充润滑脂(11)；所述次外层股(2)与所述外层股(3)之间填充密封油脂(22)。

8.如权利要求1所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：所述中心股(1)和所述次外层股(2)的钢丝为碳素钢丝，所述外层股(3)的钢丝为304不锈钢。

9.如权利要求2或3所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：编捻成所述外层股(3)的钢丝直径大于编捻成所述中心股(1)和次外层股(2)钢丝的直径。

10.如权利要求2或3所述的电气化高速铁路补偿装置用钢丝绳，其特征在于：编捻成所述外层股(3)的钢丝之间的间隙大于编捻成所述次外层股(2)和所述中心股(1)的钢丝之间的间隙。

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