国内三角股钢丝绳与国外的差异及改进建议

从结构参数设计理论、制绳钢丝质量水平、镀锌钢丝生产工艺及辅助材料重视程度等方面就国产与进口三角股钢丝绳的质量进行对比分析 ,指出国产三角股钢丝绳生产技术和质量上存在的问题 ,建议三角股钢丝绳生产企业对该类钢丝绳的设计理论做系统研究 ;联合开发三角股钢丝绳专用盘条 ;借鉴国外三角股钢丝绳的生产经验 ,注重纤维和油脂的开发应用 ,增加制绳钢丝的检验项目 ,逐步提高国内三角股钢丝绳的技术和质量水平。     

三角股钢丝绳的开发与研究

三角股钢丝绳性能优良,用途广泛,是我国金属制品“八五”重点发展品种之一。文章全面介绍了鞍钢钢绳厂自1955年试制成功我国第一根三角股钢丝绳以来的生产发展情况,详细介绍了三角股钢丝绳的特点、工艺参数、生产设备及与国外同类产品的性能比较。     

三角股钢丝绳消除应力及提高质量的方法

介绍三角股钢丝绳生产的基本条件,三角股钢丝绳是在股芯的外面包捻单层或多层钢丝形成截面为三角形的股绳,其工艺参数复杂,所需的工卡具较多,而且捻制钢丝绳时必须采用翻身装置。生产方法:螺旋三角股成绳法、圆股压法。采用工字轮翻身的办法来消除钢丝绳捻制应力,工字轮翻转的方向要视钢丝绳的捻法而定;在后变形器后加定径装置以保证绳径的均匀性和准确性;成品钢丝绳必须要进行预张拉处理,消除钢丝绳捻制应力和结构伸长。根据捻股和捻绳控制要点提出提高捻制质量的方法。     

纤维股芯三角股绳与属性问题的探讨

针对我国钢丝绳标准中三角股绳纤维股芯与钢丝股芯并存现象,研究英国布顿公司、加拿大钢绳公司、日本TESAC公司、德国Casar公司的三角股绳结构和BS/P6—87、API规范95—1995、ANSI/API 9A—2004、RR-W-410E—2002、RR-W-410F—2007、AS3569—89等国外钢丝绳标准,结果显示国外三角股绳股芯均为钢丝芯。从股芯材质变化不应改变三角股绳捻法、股芯材质变化不应改变三角股绳制造方法、挤压圆股法生产的三角股结构不稳定、纤维股芯生产三角股绳方法不符合传统三角股绳制造理论、圆股挤压法生产三角股绳在世界范围并未获得广泛认可、圆股挤压法生产的三角股绳不是性能优异三角股绳等6个方面进行分析和论述,认为纤维股芯三角股绳不是真正意义三角股绳,应称之为另类三角股绳。     

油田用钢丝绳结构及其使用寿命对比分析

通过生产统计数据比较点接触同向捻与交互捻、点接触与线接触、面接触与普通圆股、三角股与普通圆股等钢丝绳的使用寿命,分析钢丝绳同向捻比交互捻寿命长、线接触比点接触寿命长、面接触和三角股比普通圆股寿命长的原因,指出油田用钢丝绳选择应注意的情况。     

三角股钢丝绳生产和技术发展新特点

三角股钢丝绳应用范围扩大,生产企业增加。捻制方法可以分为:(1)采用串联机组,特殊的三角股绳预变形用双支架预变形器将绳股捻制成三角形并预制螺旋;(2)圆股压制三角股。6V×37S+FC—38,6V×37+FC—48,6V×37+FC—50,6V×21+7FC—24等结构规格钢丝绳开始出口,进口要求提高,必须接受煤矿安全标志认证。技术发展新特点:新的专利技术出现,如电铲用钢芯涂塑三角股钢丝绳专利和架空索道用异形股钢丝绳专利;技术交流范围和深度扩大,与国外钢丝绳专家合作生产的6V×36+FC—30,6V×37S+FC—44钢丝绳在特大桥式起重机上成功应用;生产方式多样化,向着钢芯、麻芯共存的方向发展;三角股钢丝绳预张拉试验探索取得成果。     

澳大利亚纽卡斯尔钢厂钢丝绳生产一瞥

纽卡斯尔钢厂是集炼铁、炼钢、连铸、型材、线材、钢丝及钢丝绳生产为一体的综合性钢铁企业。钢丝绳品种有圆股、三角股、扁钢丝绳、面接触钢丝绳、半密封钢丝绳和SUPERFLEX钢丝绳。     

三角股钢丝绳在矿井提升作业中的应用

通过大量资料说明三角股钢丝绳是竖井提升的主要钢丝绳品种。详细介绍三角股钢丝绳在竖井提升中应用数量增加、范围拓展的发展态势及其应用特点,并介绍其在竖井提升平衡尾绳、斜井提升中试用情况。从使用寿命、抗拉强度、镀锌要求、绳芯与表面涂油、预张拉等方面分析和介绍用户对三角股钢丝绳的新要求,介绍国内外业内人士对三角股钢丝绳的不同见解。     

矿用钢丝绳的选型与品种发展趋势

介绍矿用钢丝绳的使用范围、品种和要求,指出国内外矿用钢丝绳品种发展趋势与最佳品种选择,重点介绍三角股钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳、不旋转钢丝绳的国内发展现状。认为重要场合应采用线、面接触钢丝绳及异型股钢丝绳,三角股钢丝绳也存在由点接触向线、面接触发展的趋势。     

三角股钢丝绳的应用领域

通过实例介绍三角股钢丝绳在采油、高炉卷扬、缆索起重机、桥式起重机等领域的应用,给出不同应用时的结构和规格,从发展的观点预测三角股钢丝绳在电铲上的应用。分析说明国产三角股钢丝绳开发的新动态。     

6×K36WS+IWRC—30干熄焦用压实股钢丝绳生产

干熄焦用钢丝绳由于受气体侵蚀、粉尘黏附、红焦烘烤等原因,恶劣的工作环境对钢丝绳的综合性能要求很高。介绍6×K36WS+IWRC—30干熄焦用压实股钢丝绳试制过程,给出干熄焦提升用钢丝绳生产技术要求。选用直径8.0 mm SWRH77A盘条作为制绳钢丝原料,针对不同层成品钢丝直径选择的半成品钢丝直径分别为3.40,4.30,5.30,6.50 mm。拉丝采用多道次、小压缩率方法,股绳生产中采用股淋油,钢丝绳表面涂进口油脂,股绳捻距79.2～83.3 mm,左交互捻钢丝绳整绳破断拉力达784 kN,右交互捻钢丝绳整绳破断拉力达831 kN。使用表明该钢丝绳满足用户要求,可替代进口钢丝绳。     

40W×7—42多层股钢丝绳的研制

多层股钢丝绳结构紧密,金属密度系数大,生产组织管理和工艺技术难度都较大。利用瓦林吞式圆股配丝原理对40W×7—42钢丝绳进行研制,根据计算,钢丝绳公称抗拉强度取1 670 MPa,钢丝绳的捻距倍数为7倍,股的捻距倍数确定为9倍,钢丝绳直径按钢丝绳公称直径放大1.5%。内层钢丝绳捻向为左交互捻,外层钢丝绳捻向为右交互捻。原料选取70钢盘条,在直进式拉丝机上进行多道次、较小部分压缩率的拉拔。捻制时,合理控制多层股钢丝绳预变形器辊间距和压弯量,钢丝绳采用股喷涂油、绳不涂油的生产方式。成品钢丝绳实测直径43.26mm,钢丝绳破断拉力总和1 459.6 kN,符合用户要求,拆股试验结果表明,合绳后钢丝技术性能指标达到GB 8918—2006要求。     

电气化高速铁路用钢丝绳的研发与生产

介绍电气化高速铁路用钢丝绳的发展概况和技术要求。研制8×29F-PWRC平行捻密实钢丝绳,PWRC结构为(8×7-1×19W)。原料采用高碳钢盘条和304不锈钢盘条,外层股、内层股、中心股直径分别为2.63,1.43,2.42 mm,给出钢丝绳中各钢丝的直径和生产工艺。所研制的直径9.50 mm钢丝绳,抗拉强度1 960MPa,最小破断拉力达到82.5 kN,与国际通用的12×7-12×3-12×3-1×19W结构电气化高速铁路用钢丝绳进行对比,展示出所研制钢丝绳结构和性能等方面的优势。     

细小规格钢丝绳结构伸长研究

残余拉拔应力和捻制应力是钢丝绳在生产捻制过程产生结构伸长的主要原因。制绳钢丝的残余拉拔应力主要有残余拉应力、残余弯曲应力和残余扭转应力。钢丝绳股绳捻制过程中的捻制应力主要有扭转应力、弯曲应力和拉伸应力。以7×3—0.90结构细小钢丝绳为研究对象,将制绳钢丝的直径公差控制在±0.005 mm,中心股的3根钢丝适当加粗为0.16 mm,各股的股间间隙保证在0.01 mm,中心股丝径加粗,破断拉力上升,结构伸长下降。钢丝绳的股捻距一定,随着成品绳捻距的增大,钢丝绳破断拉力上升,结构伸长率下降。当钢丝绳成品捻距一定时,随着股捻距的增大,钢丝绳破断拉力上升,结构伸长率下降。     

6×31WS-PWRC—14微旋转钢丝绳试制

介绍6×31WS-PWRC—14钢丝绳设计、生产过程。钢丝绳主要工艺设计参数:钢丝绳捻距倍数为7,外层1×31WS股捻距倍数为7.5,内层1×7股捻距倍数为7.5;钢丝绳捻制系数为3.07,外层股捻制系数为5.07,内层股捻制系数为3.05。根椐股捻距倍数,确定股中各钢丝直径比,最终计算出各股钢丝直径。给出钢丝绳生产工艺:外层股捻距为33.7～35.1 mm,内层股捻距14.7～15.3 mm,中心股捻距16.9～17.6 mm,钢丝绳捻距为96.6～100.8 mm;预变形器的辊间距一般为钢丝绳捻距的86%～92%,压弯量为钢丝绳直径的1.4～1.6倍。通过改变生产工艺,生产的6×31WS-PWRC—14钢丝绳破断拉力比普通方法捻制的钢丝绳高9.3%,并达到微旋转的要求。     

防扭钢丝绳用单股钢丝绳生产中存在的问题和对策

分析影响防扭钢丝绳用单股钢丝绳使用寿命的因素,针对生产中存在的问题给出对策:(1)钢丝抗拉强度散差波动控制。拉拔过程采用水箱湿式拉拔,严格控制半成品钢丝的公差范围并消除钢丝冷拉变形的残余应力。(2)镀锌控制。水箱拉拔压缩率大于95%且出线直径小于0.50 mm的钢丝全部采用电镀锌生产,其余则用热镀锌生产;单股钢丝绳外层钢丝采用热镀锌生产,内层钢丝采用电镀锌生产。(3)钢丝绳长度和线密度的控制。严格控制拉丝工序各道次钢丝直径及公差,捻制工序采用电子计米器检测钢丝绳的长度,保证钢丝绳长度精确率。加强防扭钢丝绳用单股钢丝绳生产过程控制,可提高产品质量,提升生产效率,降低生产成本。     

钢丝绳预变形器结构设计

钢丝绳制造过程中,通过预变形器来提高钢丝绳的不松散性能。介绍几种常用的钢丝绳预变形器结构设计,分线盘式预变形器每个分线盘中穿丝孔数必须与钢丝数相等;锥形预变形器通过3块可以旋转的锥形板固定在捻股机分线盘上;三段可调式锥型预变形器股绳压弯变形量大小通过蜗杆和蜗轮装置进行调整;立式预变形器股绳的变形压弯量是靠拧动螺丝把滑轮调整到需要的位置,以达到所要求的压弯量。以8×19S—10钢丝绳为例对三段可调式锥型预变形器进行参数计算。合理选择预变形器能够消除或减少钢丝绳股的应力,提高钢丝绳股不松散性能。     

吊索用钢丝绳结构设计

吊索用钢丝绳在确保钢丝绳常规指标及特高破断拉力的情况下,必须通过JT/T449—2001《公路悬索桥吊索》对疲劳性能的要求,要求在疲劳试验脉冲次数为2×106的情况下,断丝率≤5%。原钢丝绳设计方案存在股间距偏小,内外层股绳的捻距、捻角未控制到最佳等问题,从而导致钢丝绳的断丝率超标。新方案在保持钢丝绳直径、外股结构不变的情况下,采取改变钢丝绳金属芯的结构,增加填充股;金属芯直径加大1.1%,钢丝绳股间距增加2.7%,以消除股间的压痕;增加填塑工艺;改进钢丝绳生产工艺等一系列措施,生产出满足耐疲劳、特高破断拉力要求的吊索用钢丝绳。     

多股钢丝绳的生产

生产多股钢丝绳的技术要求很高,以18×7—28钢丝绳为例,改进配丝工艺,外层股配丝为1.85 mm,内层股配丝是1.95 mm;内层正常绳径18 mm左右,可满足外层股的捻制要求。生产时要求内层绳略松散,外层绳不松散;外层绳的旋转力矩大于内层绳,改变内层绳的捻向及各层股的捻向,减小内层绳的捻距,尽量减小合力矩;不松散性能检查时一般股的螺旋高度是钢丝绳直径的0.90～0.95倍为宜。为适应产品要求,内层绳应使用旋转放芯架。股生产时应采用专用设备,每股及工字轮应做标记;不用专有设备时,内层绳和外层绳生产时确保股的张力控制一致,先合两股,变成六股后再捻制外层绳。     

6×9W-FC—20钢丝绳的生产

对GB 8918—2006将6×9W-FC钢丝绳归属6×7类钢丝绳提出质疑,指出6×9W-FC—20钢丝绳生产的难点在于3-3+3股的捻制,该股是平行捻结构,内层由3根Φ1.3 mm钢丝组成,外层由Φ1.90 mm和Φ2.30 mm钢丝组成,粗细钢丝间隔排列,不同层钢丝在股中具有相同的捻距。给出钢丝绳中钢丝的生产工艺和捻股合绳方法及参数,对股绳通过后变形器表面不平整现象进行分析,指出这是由于内层钢丝无间隙的结构决定的,可通过减小捻距和选择合适尺寸的后变形器来解决。