CN215210196U

CN215210196U - 一种可视讯的深井救援钢丝绳

Info

Publication number: CN215210196U
Application number: CN202120864284.4U
Authority: CN
Inventors: 张春雷; 刘红芳; 束晨阳; 程渊
Original assignee: Fasten Group Co Ltd
Current assignee: Fasten Group Co Ltd
Priority date: 2021-04-25
Filing date: 2021-04-25
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2031-04-25

Abstract

本实用新型公开了一种可视讯的深井救援钢丝绳，包括中心股、内层股、填充股和外层股，所述中心股设置于钢丝绳的中心位置，中心股周围设置内层股，所述内层股包括若干个钢丝绳股和至少一个铠装光缆，铠装光缆呈螺旋线结构捻制于钢丝绳内，内层股之间的间隙内设置有填充股，中心股、内层股及填充股形成整个钢丝绳的绳芯，在绳芯周围设置有外层股。经过力学性能检测，该救援绳实测破断拉力为285kN，模拟救援实况进行反复弯曲疲劳试验，在承载4t载荷情况下连续运行5000次光纤信号依然通畅无衰减。

Description

一种可视讯的深井救援钢丝绳

技术领域

本实用新型涉及一种钢丝绳，尤其涉及一种可视讯的深井救援钢丝绳。

背景技术

当煤炭深井开采安全事故发生时，如何能安全、快速、正确地采取救援措施，是煤炭行业和安全行业面临的技术问题。为了保证救援的安全性，深井救援要求所使用的钢丝绳的强度要高，至少需要达到行业内规定的标准。同时，深井救援过程中通常需要实时了解矿井内的情况，然而，如果将光缆直接加入至钢丝绳中，一方面会降低钢丝绳的强度，另一方面由于光缆具有抗拉强度低的缺点，光缆容易随钢丝绳的伸长而拉伸断裂。另外，由于现有救援钢丝绳的结构设计不合理，使钢丝绳在使用过程中容易发生旋转，从而降低救援效率。综上可见，目前还没有一种既具有高承载性能又能有效传输视讯信号的救援钢丝绳，这使得在深井救援时无法实时了解矿井内的情况，大大降低了救援效率。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种具有安全承载、长距离提升、可视讯的深井救援钢丝绳。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可视讯的深井救援钢丝绳，包括中心股、内层股、填充股和外层股，所述中心股设置于钢丝绳的中心位置，中心股周围设置内层股，所述内层股包括若干个钢丝绳股和至少一个铠装光缆，所述铠装光缆呈螺旋线结构捻制于钢丝绳内，内层股之间的间隙内设置有填充股，中心股、内层股及填充股形成整个钢丝绳的绳芯，在绳芯周围设置有外层股。

进一步的，所述绳芯及外层股的捻制方向与钢丝绳的捻制方向相反。

进一步的，所述绳芯结构为瓦林吞式结构(1+6/6)，包括五个钢丝绳股和一个铠装光缆。

进一步的，所述铠装光缆的最外侧设置由十八根镀锌钢丝捻制而成的镀锌钢丝铠装层。

进一步的，所述中心股的周围设置六个内层股，绳芯周围设置十六个外层股；所述外层股其外层钢丝捻向为左捻，直径为2.77mm，捻距为23.2～24.0mm，而钢丝绳捻向为右捻；所述绳芯的捻向为左捻，直径为13.1mm，捻距为80.2～85.6；所述内层股的钢丝绳股捻向为左捻，直径为4.25mm，捻距为34.8～36.1mm；所述填充股捻向为右捻，直径为1.46mm，捻距为12.0～12.4mm；所述中心股捻向为左捻，直径为4.81mm，捻距为29.8～31.1mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

钢丝绳强度高，根据《GB-T 34198-2017起重机用钢丝绳》，1960级35WxK7-18mm的最小破断拉力为258kN，而同强度级别下，本实用新型中钢丝绳的破断拉力达到了285kN，确保了救援的安全性；在钢丝绳内内置铠装光缆可以实现实时通讯的功能，提高救援的效率及安全性；铠装光缆处于受压力相对较小的内层股位置，同时又避免了因与设备、环境直接接触而发生严重的磨损、挤压，得到了良好的保护；铠装光缆内光纤由双层金属铠装及多个加强层保护，具有良好的抗挤压及耐磨性能；钢丝绳中铠装光缆呈螺旋线结构，这样有效的避免了当钢丝绳受力时铠装光缆内光纤发生过大的伸长而断裂，例如当钢丝绳受到56kN(20％破断拉力)载荷时，钢丝绳实测伸长率为0.7％，而单根光纤的伸长率不能超过0.6％，若光缆轴线方向与钢丝绳轴线方向平行，则会导致光纤断裂，而本实用新型中，如图3所示，铠装光缆在钢丝绳中捻距为36.1mm，一个捻距内对应螺旋线的长度为45.97mm，当铠装光缆的螺旋线拉伸到直线时，光纤才会开始受力拉伸，此时钢丝绳伸长率达到25％以上，只要正常使用，钢丝绳发生伸长不会使得内部光纤拉伸，从而更好的保护了光纤，延长了其使用寿命；金属铠装层采用不锈钢扁丝及镀锌钢丝，两者均具有良好的耐腐蚀性，可以应对煤矿救援时潮湿、高低温、强腐蚀等恶劣的环境因素。

附图说明

图1为本实用新型的钢丝绳截面结构示意图。

图2为本实用新型的钢丝绳纵剖面结构示意图。

图3为实用新型的铠装光缆在钢丝绳中呈螺旋状示意图。

图4为本实用新型的铠装光缆横截面结构示意图。

图5为本实用新型的铠装光缆纵剖面结构示意图。

图6为本实用新型的实物产品，表面剥掉外层股，露出铠装光缆股。

图7为本实用新型破断拉力检测曲线图。

图中：1、中心股；2、内层股；3、铠装光缆；3.1光纤；3.2紧套层；3.3不锈钢扁丝铠装层；3.4加强件；3.5PA护套；3.6镀锌钢丝铠装层；4、填充股；5、外层股。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实施例提供一种如图1和2和6所示的可视讯的深井救援钢丝绳。该钢丝绳的结构为多股绳结构，包括中心股1、内层股2、铠装光缆3、填充股4和外层股5。中心股1在钢丝绳中心位置，中心股1周围设置内层股2，内层股2包括若干个钢丝绳股和至少一个铠装光缆3，在钢丝绳内内置光缆可以实现实时通讯的功能，提高救援的效率及安全性，且铠装光缆处于受压力相对较小的内层股位置，同时又避免了因与设备、环境直接接触而发生严重的磨损、挤压，得到了良好的保护。本实施例中内层股2具体包括五个钢丝绳股和一个铠装光缆3，内层股2间隙内设置填充股4，中心股1、内层股2及填充股4形成了整个钢丝绳的绳芯，在绳芯周围设置外层股，本实施例中外层股具体包括十六个钢丝绳股。如图7所示，经过力学性能检测，该救援绳实测破断拉力为285kN，模拟救援实况进行反复弯曲疲劳试验，在承载4t载荷情况下连续运行5000次光纤信号依然通畅无衰减。

本实施例的钢丝绳结构为16xK7(K26WS+(5xK26WS+A)/6xK7+16xK7)，A为光缆(0+18)，钢丝绳公称直径为18mm。本实施例中，绳芯及外层股的捻制方向都为左捻，钢丝绳的捻制方向为右捻。

其中，外层股其外层钢丝捻向为左捻，直径为2.77mm，捻距为23.2～24.0mm，而钢丝绳捻向为右捻，形成交互捻方式可降低钢丝绳旋转性。

其中，绳芯结构为瓦林吞结构(1+6/6)，绳芯捻向为左捻，直径为13.1mm，捻距为80.2～85.6。

其中，内层股由五个钢丝绳股和一个铠装光缆组成，绳股捻向为左捻，直径为4.25mm，捻距为34.8～36.1mm。

其中，铠装光缆3的结构如图4和5所示，由光纤3.1、紧套层3.2、不锈钢扁丝铠装层3.3、加强件3.4、PA护套3.5和镀锌钢丝铠装层3.6组成。不锈钢扁丝铠装层内侧有两根包裹紧套层的光纤，不锈钢扁丝铠装层外侧包覆加强件，并用PA护套包裹，在普通光缆的最外侧捻制十八根镀锌钢丝捻制而成的镀锌钢丝铠装层来进行保护，以使光缆得到更好的抗侧向挤压及耐磨性能。金属铠装层采用不锈钢扁丝及镀锌钢丝，两者均具有良好的耐腐蚀性，可以应对煤矿救援时潮湿、高低温、强腐蚀等恶劣的环境因素。光缆内光纤由双层金属铠装及多个加强层保护，具有良好的抗挤压及耐磨性能。

其中，填充股捻向为右捻，直径为1.46mm，捻距为12.0～12.4mm。

其中，中心股捻向为左捻，直径为4.81mm，捻距为29.8～31.1mm。

如图3所示，本实施例中，钢丝绳中铠装光缆呈螺旋线结构，可有效的避免当钢丝绳受力时铠装光缆内光纤发生过大的伸长而断裂，例如当钢丝绳受到56kN(20％破断拉力)载荷时，钢丝绳实测伸长率为0.7％，而单根光纤的伸长率不能超过0.6％，若光缆轴线方向与钢丝绳轴线方向平行，则会导致光纤断裂，而本实用新型中，铠装光缆在钢丝绳中捻距为36.1mm，一个捻距内对应螺旋线的长度为45.97mm，当铠装光缆的螺旋线拉伸到直线时，光纤才会开始受力拉伸，此时钢丝绳伸长率达到25％以上，只要正常使用，钢丝绳发生伸长不会使得内部光纤拉伸，从而更好的保护了光纤，延长了其使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种可视讯的深井救援钢丝绳，其特征在于，包括中心股、内层股、填充股和外层股，所述中心股设置于钢丝绳的中心位置，中心股周围设置内层股，所述内层股包括若干个钢丝绳股和至少一个铠装光缆，所述铠装光缆呈螺旋线结构捻制于钢丝绳内，内层股之间的间隙内设置有填充股，中心股、内层股及填充股形成整个钢丝绳的绳芯，在绳芯周围设置有外层股。

2.根据权利要求1所述的一种可视讯的深井救援钢丝绳，其特征在于，所述绳芯及外层股的捻制方向与钢丝绳的捻制方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种可视讯的深井救援钢丝绳，其特征在于，所述绳芯结构为瓦林吞式结构(1+6/6)，包括五个钢丝绳股和一个铠装光缆。

4.根据权利要求1所述的一种可视讯的深井救援钢丝绳，其特征在于，所述铠装光缆的最外侧设置由十八根镀锌钢丝捻制而成的镀锌钢丝铠装层。

5.根据权利要求3所述的一种可视讯的深井救援钢丝绳，其特征在于，所述中心股的周围设置六个内层股，绳芯周围设置十六个外层股；所述外层股其外层钢丝捻向为左捻，直径为2.77mm，捻距为23.2～24.0mm，而钢丝绳捻向为右捻；所述绳芯的捻向为左捻，直径为13.1mm，捻距为80.2～85.6；所述内层股的钢丝绳股捻向为左捻，直径为4.25mm，捻距为34.8～36.1mm；所述填充股捻向为右捻，直径为1.46mm，捻距为12.0～12.4mm；所述中心股捻向为左捻，直径为4.81mm，捻距为29.8～31.1mm。