CN216864643U - 一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，防扭钢丝绳从内到外有两层结构，其中最中间为中间芯层，中间芯层的外围设有四至八个钢丝股，多个钢丝股绞合在中间芯层的表面，中间芯层和钢丝股通过一次捻制而绞合，中间芯层为碳纤维复合材料筋，碳纤维复合材料筋由碳纤维丝和环氧树脂层组成，环氧树脂层附着在碳纤维丝的表面，碳纤维丝的表面带有螺旋肋，钢丝股为压实股钢丝绳，钢丝股表面的钢丝经过旋锻机锻打后，表面形成锻打面。这一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，它具有低伸长率、高抗拉强度的特点，并且抗疲劳性能和反复弯曲性能较好，在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合都颇具优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，属于金属制品技术领域。
背景技术
防扭钢丝绳在高压输电线路架线时用于托曳电线，作为电力线路架线施工的牵引绳、导引绳，亦可代替普通钢丝绳作为牵引吊索使用。
随着目前行业对防扭绳越来越高的要求，在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，或是在要求高温、化学稳定性高的场合，常规的防扭绳用的钢丝绳的伸长率、强度都渐渐不能满足需求，并且常规钢丝绳的抗疲劳性能和反复弯曲性能不高，使用寿命不长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，它具有低伸长率、高抗拉强度的特点，并且抗疲劳性能和反复弯曲性能较好，在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合都颇具优势。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，防扭钢丝绳从内到外有两层结构，其中最中间为中间芯层，所述中间芯层的外围设有四至八个钢丝股，所述钢丝股绞合在中间芯层的表面，中间芯层和钢丝股通过一次捻制而绞合，所述中间芯层为碳纤维复合材料筋，碳纤维复合材料筋由碳纤维丝和环氧树脂层组成，环氧树脂层附着在碳纤维丝的表面，碳纤维丝的表面带有螺旋肋，所述钢丝股为压实股钢丝绳，钢丝股表面的钢丝经过旋锻机锻打或采用模拉而成形成锻打面或模拉面。
优选的，所述钢丝股为4xK36WS型，钢丝股从内到外有四层结构，最内层为单根钢丝，第二层为七根钢丝，第三层为十四根钢丝，其中有七根粗钢丝，七根细钢丝，粗钢丝和细钢丝间隔布置，第四层为十四根钢丝，第三层的十四根钢丝的表面有锻打面或模拉面。
优选的，所述钢丝股为6xK19S型，钢丝股从内到外有三层结构，最内层为单根钢丝，第二层为九根钢丝，第三层为九根钢丝，第三层的六根钢丝的表面有锻打面或模拉面。
优选的，所述钢丝股为6xK7型，钢丝股从内到外有两层结构，内层为单根钢丝，外层为六根钢丝，外层的六根钢丝的表面有锻打面或模拉面。
优选的，所述螺旋肋的肋宽范围是1.00～5.50mm。
优选的，相邻两个螺旋肋的肋间距范围是1.00～3.25mm。
优选的，所述碳纤维复合材料筋的纤维体积含量为10％～78％。
本实用新型一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳具有以下优点：
1、一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳的中间芯层采用碳纤维复合材料筋，具有低伸长率、高抗拉强度的特点，碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。
2、一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳的中间芯层的碳纤维复合材料筋，其表面有螺旋肋，螺旋肋的设置可以提高碳纤维复合材料筋的抗疲劳性能和反复弯曲性能，延长其使用寿命。
3、这一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳的外层钢丝股为压实股钢丝绳，钢丝股都是通过旋锻机锻打或采用模拉而成形成锻打面或模拉面，每根钢丝之间呈紧密接触状态，单位面积受力变小，耐磨损性能得到提高，使得表层钢丝不易断裂，另外经过锻打后，金属密度系数提高，破断拉力变大，延长了钢丝绳的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳实施例一的结构示意图。
图2为本实用新型一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳实施例二的结构示意图。
图3为本实用新型一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳实施例三的结构示意图。
图4为图1、图2、图3的中间芯层碳纤维丝的剖面图。
图5为图4中碳纤维丝的结构示意图。
图中：中间芯层1、碳纤维丝1.1、环氧树脂层1.2、螺旋肋1.3、钢丝股 2、钢丝2.1。
具体实施方式
参见图1至图5，本实用新型涉及一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，该钢丝绳从内到外有两层结构，中间为中间芯层1，所述中间芯层1的外围设有四至八个钢丝股2，所述钢丝股2绞合在中间芯层1的表面，中间芯层 1和钢丝股2通过一次捻制而绞合。
所述中间芯层1为碳纤维复合材料筋，碳纤维复合材料筋carbon fiberreinforced polymer tendons，是用连续碳纤维束按拉挤成型工艺生产的棒状碳纤维增强复合材料制品。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上，是钢的 7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000MPa亦高于钢。而碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域，在要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都颇具优势。碳纤维复合材料筋具有低伸长率、高抗拉强度的特点，很适合用于各个领域中作为防扭钢丝绳使用。
参见图4和图5，所述碳纤维复合材料筋由碳纤维丝1.1和环氧树脂层 1.2组成，环氧树脂层1.2附着在碳纤维丝1.1的表面，碳纤维丝1.1的表面带有螺旋肋1.3，所述螺旋肋1.3的肋宽范围是1.00～5.50mm，相邻两个螺旋肋1.3的肋间距范围是1.00～3.25mm，所述碳纤维复合材料筋的纤维体积含量为10％～78％，螺旋肋1.3的设置可以提高碳纤维复合材料筋的抗疲劳性能和反复弯曲性能，延长其使用寿命。
所述钢丝股2为压实股钢丝绳，钢丝股2表面通过经过旋锻机锻打或采用模拉而成形成锻打面或模拉面，使得每根钢丝2.1之间呈紧密接触状态，而钢丝2.1的金属横截面积基本不变，钢丝股2表面经过锻打后，单位面积受力变小，耐磨损性能得到提高，使得表层钢丝不易断裂；另外经过锻打后，金属密度系数提高，破断拉力变大，延长了其使用寿命。
这一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳的钢丝股2有多种规格型号，以下列举三种具体实施例：
实施例一：见图1，这一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，钢丝绳的中间芯层1为碳纤维复合材料筋，外层有四个钢丝股2，钢丝股2为4xK36WS 型的压实股，钢丝股2从内到外有四层结构，最内层为单根钢丝2.1，第二层为七根钢丝2.1，第三层为十四根钢丝2.1，其中有七根粗钢丝，七根细钢丝，粗钢丝和细钢丝间隔布置，第四层为十四根钢丝2.1，第三层的十四根钢丝2.1的表面为锻打面或模拉面。
实施例二：见图2，这一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，钢丝绳的中间芯层1为碳纤维复合材料筋，外层有六个钢丝股2，钢丝股2为6xK19S 型的压实股，钢丝股2从内到外有三层结构，最内层为单根钢丝2.1，第二层为九根钢丝2.1，第三层为九根钢丝2.1，第三层的六根钢丝2.1的表面为锻打面或模拉面。
实施例三：见图3，这一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，钢丝绳的中间芯层1为碳纤维复合材料筋，外层有六个钢丝股2，钢丝股2为6xK7 型的压实股，钢丝股2从内到外有两层结构，内层为单根钢丝2.1，外层为六根钢丝2.1，外层的六根钢丝2.1的表面有锻打面或模拉面。
除了以上三个4xK36WS、6xK19S、6xK7规格外，钢丝股还可以采用 8xK19S、6xK26WS、4xK19S等多种结构。
Claims (6)
1.一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，其特征在于：防扭钢丝绳从内到外有两层结构，其中最中间为中间芯层(1)，所述中间芯层(1)的外围设有四至八个钢丝股(2)，所述钢丝股(2)绞合在中间芯层(1)的表面，中间芯层(1)和钢丝股(2)通过一次捻制而绞合，所述中间芯层(1)为碳纤维复合材料筋，碳纤维复合材料筋由碳纤维丝(1.1)和环氧树脂层(1.2)组成，环氧树脂层(1.2)附着在碳纤维丝(1.1)的表面，碳纤维丝(1.1)的表面带有螺旋肋(1.3)，所述钢丝股(2)为压实股钢丝绳，钢丝股(2)表面的钢丝(2.1)经过旋锻机锻打或采用模拉而成形成锻打面或模拉面。
2.根据权利要求1所述的一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，其特征在于：所述钢丝股(2)为4xK36WS型，钢丝股(2)从内到外有四层结构，最内层为单根钢丝(2.1)，第二层为七根钢丝(2.1)，第三层为十四根钢丝(2.1)，其中有七根粗钢丝，七根细钢丝，粗钢丝和细钢丝间隔布置，第四层为十四根钢丝(2.1)，第三层的十四根钢丝(2.1)的表面有锻打面或模拉面。
3.根据权利要求1所述的一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，其特征在于：所述钢丝股(2)为6xK19S型，钢丝股(2)从内到外有三层结构，最内层为单根钢丝(2.1)，第二层为九根钢丝(2.1)，第三层为九根钢丝(2.1)，第三层的六根钢丝(2.1)的表面有锻打面或模拉面。
4.根据权利要求1所述的一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，其特征在于：所述钢丝股(2)为6xK7型，钢丝股(2)从内到外有两层结构，内层为单根钢丝(2.1)，外层为六根钢丝(2.1)，外层的六根钢丝(2.1) 的表面有锻打面或模拉面。
5.根据权利要求1所述的一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，其特征在于：所述螺旋肋(1.3)的肋宽范围是1.00～5.50mm。
6.根据权利要求1所述的一种生产防扭绳用的复合材料钢丝绳，其特征在于：相邻两个螺旋肋(1.3)的肋间距范围是1.00～3.25mm。
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