Flexpack18与Flexpack21粗直径多层股钢丝绳破断拉力特性研究

研究有强度级别的多层压实股Flexpack18、Flexpack21钢丝绳的属性与特性,前者属35(W)×K7类结构,后者属非标结构,直径范围依次为42.00~107.95 mm、109.00~174.63 mm,级别为1 770 MPa、1 960 MPa。研究钢丝绳破断拉力与直径平方比随直径变化、破断拉力系数随直径变化,认为非粗直径多股钢丝绳破断拉力通用计算公式不适合Flexpack18、Flexpack21钢丝绳,其看似有级而实则无级。钢丝绳破断拉力与直径间存在隐含的、可用数理统计方法获得具有实际意义的拟合关系式。对钢丝绳赋级可能基于为用户选择不同破断拉力水平钢丝绳提供指南。视钢丝绳破断拉力等于系数与直径平方之积且破断拉力与直径间关系式选择三次函数形式,该系数随直径增大而减小,二者间存在线性关系。Flexpack18、Flexpack21钢丝绳破断拉力系数与直径间线性关系的存在与BS302/P7—1989、ISO 8369—1986及EN 12385-4:2002粗直径单层多股钢丝绳破断拉力计算公式之反映一致。     

关于粗直径钢丝绳破断拉力特性的探讨

BS 302/P7—1989、ISO 8369—1986、EN 12385-4:2002中粗直径钢丝绳最小破断拉力计算公式在形式上具有高度的相似性。GB/T 20067—2006给出公式显示钢丝绳最小破断拉力与直径的平方比为常数,与钢丝绳强度级别成正比,而从BRIDON、KISWIRE、Usha martin给出数值看,结果并非如此。GB/T 20067—2006的1 960 MPa级6股钢芯钢丝绳最小破断拉力与所述外企给出EIPS级以上钢丝绳相应数值相比,并不呈现恒大或恒小的规律。GB/T 20067—2006给出钢丝绳最小破断拉力数值的可靠性需进一步验证。对粗直径钢丝绳,钢丝尺寸的增大、钢丝直径差异的增大、钢丝强度的升高等因素变化后对钢丝综合性能产生的影响会涉及钢丝绳破断拉力。     

对粗直径钢丝绳几个相关问题的思考

比较粗直径钢丝绳国家标准、英国标准、国际标准及美国石油学会、欧盟等组织非专门粗直径钢丝绳标准的异同,探讨粗直径钢丝绳是否应划分级别和怎样划分级别。粗直径钢丝绳划分级别的合理性:在一定程度上表征了钢丝绳最小承载能力的高低;存在级别的缺陷性:采用强度数值表示粗直径钢丝绳级别不适宜,无法采用强度级别表示组绳钢丝平均强度。讨论质量系数是否与结构类别相关:质量系数应与结构类别对应,而欧美一些标准认为粗直径钢丝绳近似质量或质量系数与结构类别无关。从国际标准ISO 8369中最小破断拉力系数与直径的关系出发,推导出最小破断拉力与直径的关系,并绘出关系图。     

Redaelli之6×36类海工钢丝绳破断拉力特性研究

Redaelli代号Red1之6×36类独立钢芯海工钢丝绳,直径40~140 mm,共65个规格,用抗拉强度给钢丝绳赋级。研究表明:借用普通直径钢丝绳破断拉力计算公式,该钢丝绳破断拉力系数随绳径增大而明显降低,钢丝绳破断拉力不与绳径平方成正比;钢丝绳破断拉力与绳径间存在可拟合的数学关系式,破断拉力可拟合成绳径的二次函数或三次函数,且采用三次函数形式时由拟合关系式求得破断拉力与给出值对比误差更小;视钢丝绳破断拉力等于系数与绳径平方之积且拟合关系式选择三次函数形式,破断拉力系数随绳径增大而减小,二者间存在十分显著的线性关系,与BS 302/P7—1989、ISO 8369—1986及EN 12385-4:2002等给出钢丝绳破断拉力计算公式之反映一致。     

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。     

高破断拉力集装箱起重机俯仰钢丝绳生产

研制公称直径36mm、最小破断拉力990kN、主股6根、主股结构1-7-7+7-14港口岸边集装箱起重机俯仰钢芯钢丝绳.分析国内外钢丝绳企业资料,将绳芯设计成压实股钢芯,确定钢丝绳结构为6×36WS-IWRC (K).给出配丝直径和捻距,以及主股拆股钢丝抗拉强度.生产出的3根钢丝绳破断拉力分别为1 000,1002,1...     

16×6:IWRC抗旋转钢丝绳研制

16×6:IWRC属于23×7类钢丝绳的一种新结构,相比18×7+IWS钢丝绳具有更好的抗旋转性、抗冲击性和更高的破断拉力。采用圆股配丝原理对1 770 MPa级16×6:IWRC—28.00钢丝绳进行参数设计,通过精确计算和生产现场的严格控制,生产的成品钢丝绳实测直径为28.50 mm,钢丝绳实测捻距195.0 mm,内层绳实测捻距125.0mm,整绳破断拉力524 k N。拆股试验表明,合绳后钢丝性能满足GB 8918—2006的要求。     

镀锌35×36WS-100 mm粗直径多层股钢丝绳试制

镀锌35×36WS-100mm粗直径多层股钢丝绳执行GB/T20067—2006标准,要求最小破断拉力为6370kN。从工艺设计和捻制控制两个方面对试制工艺进行试验研究。生产的钢丝绳实测直径为102.50/103.20mm,破断拉力为6386.02kN,钢丝破断拉力总和为9902.60kN,绳捻制均匀、紧密,满足用户要求。     

对特殊结构平行捻密实钢丝绳特性的认识

Met W和Met WK钢丝绳是由内层3根股、外层9根股组成的特殊结构钢丝绳,不属于GB/T8706—2006/ISO 17893:2004定义的平行捻密实钢丝绳。对该钢丝绳的结构特性、破断拉力、线质量进行研究,认为其仍属平行捻密实钢丝绳。根据股在绳中排列方式,可视其为瓦林吞式结构的创新,该钢丝绳保持了标准平行捻密实钢丝绳破断拉力高的特点。相对内层绳股为3根的西鲁式、填充式和瓦林吞式结构平行捻密实钢丝绳,该钢丝绳组绳股直径相对均匀,具有方便小规格钢丝绳生产的结构优势。     

6×(26+20+1×36SW)+FC-72钢丝绳生产

6× ( 2 6 + 2 0 + 1× 36SW ) +FC - 72是一种新颖的点线复合结构钢丝绳 ,与 6× 6 1结构钢丝绳相比 ,股中钢丝根数从 6 1增加到 82 ,金属密度系数增加了 2 %～ 3% ,主承载钢丝直径从 2 .6mm减小到 2 .4mm ;该产品的成功开发 ,丰富了我国钢丝绳设计理念 ,摸索出在西鲁、西鲁 -瓦林吞式线接触钢丝绳基础上再多次包捻钢丝 ,生产钢丝绳主股的新方法     

健身器械用高性能钢丝绳的研发与生产

为解决国内试制的6×19-PP涂塑钢丝绳作为健身器械使用时寿命偏低和疲劳起皮的问题,研发生产6×19-SPC钢塑复合绳芯钢丝绳。新研制的钢丝绳在合成纤维外捻制12根镀锌钢丝构成钢塑复合绳芯,以代替原有的纯钢芯或纯塑芯,打破了原有绳芯材质理念。以KSC72A线材为原料,选择绳芯股涂油、外层股不涂油的方式及特殊在线预张拉,所研制的钢丝绳公称直径3.18 mm,直径公差(0.0～+0.5)mm,公称抗拉强度2 060MPa,最小破断拉力8 kN,其整绳破断拉力、疲劳后破断拉力、疲劳寿命满足高档健身器械用高性能钢丝绳要求,可替代进口。     

高强度高破断粗直径压实股钢丝绳的研制

介绍8×K84WSNS+IWR-110 mm高强度高破断粗直径压实股钢丝绳研发过程。制绳钢丝生产选用特种钢号,确保钢丝的强度达到1 960 MPa。股绳生产采用多层压实,模拉与锻打相结合的方法,在满足绳径公差要求的同时,尽量提高钢丝绳的最小破断拉力。股绳下线压缩率为12%,上线压缩率为6%。生产过程中严格控制股径,提高对模具及锻打瓦的材质要求。合绳时选用合适的预变形器,控制好各股张力。结果显示,研制的钢丝绳实测绳径114.25 mm,拆股各项技术指标符合YB/T 5359—2010要求;整绳破断拉力达到9 000 k N时未出现断丝断股现象,完全达到客户要求。     

国内企业破解高破断拉力海工钢丝绳生产难题之策

分析国内企业开发海工高破断拉力粗直径或超长(重)镀锌钢丝绳遇到的难题,提出相关措施并阐述其理由:(1)聚力解决大规格高品质钢丝生产问题。与盘条企业联手研制专用盘条,高度关注大规格钢丝、镀锌钢丝制造技术。(2)完善必要硬件设施。提高盘条索氏体化热处理规格和镀锌钢丝规格,综合提高超大型股绳机组产品质量保证能力。(3)添置大吨位钢丝绳破断拉力试验机。研究粗直径钢丝绳的破断拉力特性,探索提高破断拉力有效途径。(4)追求精细化过程管理。提高钢丝绳结构参数设计水平,重视对影响产品质量的细节研究,突出管理因素对产品质量影响。(5)借助外力提升技术水平。     

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。     

我国粗直径钢丝绳的生产研发现状及建议

我国粗直径钢丝绳的应用领域越来越广 ,市场发展潜力较大 ,但目前高性能的粗直径钢丝绳主要靠进口。分析了国内粗直径钢丝绳的生产研发现状 ,指出该类产品在生产、研发方面与工业发达国家的差距 ,提出了应在标准修订、结构设计、绳用钢丝生产工艺、捻绳时的恒张力控制等方面加以改进的建议     

8×61FWS+IWRC-128.0 mm起重用钢丝绳工艺控制

起重用钢丝绳对柔软弯曲性能要求高，在起重时应选用丝径较小、粗细均匀、挠性较好的钢丝绳。根据客户要求对8×61FWS+IWRC-128.0 mm起重用钢丝绳进行工艺设计及生产。通过优化股、绳生产工艺及工艺装备参数，各项生产工艺参数均满足设计要求，钢丝绳捻制均匀、紧密和不松散，实测钢丝绳直径129.0～129.5 mm,直径允许偏差0～+2%,实测钢丝绳整绳破断拉力为11 630 kN,超出合同技术要求1 030 kN,产品满足合同及GB/T 20067—2017标准要求。     

粗直径单股钢丝绳的研制开发

粗直径单股钢丝绳具有较大的破断拉力、较高的耐腐蚀性、较高的弹性模量及良好的不旋转性能,市场前景广阔。按照美国ASTM A 586—2004 a《镀锌线接触和点接触钢绞线》标准研发不同结构粗直径单股钢丝绳。工艺设计方案:采用线接触加多层点接触结构,相邻层钢丝等捻角(17°~19°)捻制;对拉拔及热处理工艺进行优化,半成品拉拔部分压缩率≤32%,成品拉拔后几道采用钠系拉拔粉,控制部分压缩率≤28%,采用直接水冷模盒;给出镀锌槽溶液及镀前表面处理的工艺参数;捻制工装采用自制筐篮式无极调速、工字轮可翻身捻股机。按此工艺方案,以1×145(1-9-9-9+9-18/24/30/36)结构、Φ50.8 mm单股钢丝绳为例进行生产,给出钢丝绳设计参数,成品全部为A组镀层、2级品,符合标准要求。     

厚镀锌层对钢丝绳破断拉力的影响

破断拉力是钢丝绳最直观、最重要的性能指标。不同钢丝绳标准在钢丝绳最小破断拉力计算公式中均不涉及组绳钢丝的镀层类别,但美系标准和一些世界钢丝绳生产技术强企指出厚镀锌层钢丝绳破断拉力相对光面钢丝绳和其他镀层类别钢丝绳都有一定幅度的降低。其原因可能为:厚镀锌层通过影响钢丝抗拉强度以外的其他性能而影响钢丝绳破断拉力;厚镀锌层通过降低组绳钢丝实际承载能力而影响钢丝绳破断拉力;厚镀锌层通过影响股绳结构稳定性而影响钢丝绳破断拉力。     

如何提高多层压实股钢丝绳破断拉力

国内目前制造比肩欧洲企业破断拉力水准的多层压实股抗旋转钢丝绳需要研究问题很多。要将提高填充系数作为提高钢丝绳破断拉力的重要技术思路;考虑到钢丝在绳中受力的复杂性,应研究提高钢丝综合性能的试验方法;重视合绳过程中直径压缩系数的存在;根据钢丝绳破断拉力试验观察结果不断优化股、绳设计;注意捻法对钢丝绳破断拉力的影响;关注提高组绳股受力均匀性与设法减小层股钢丝间接触应力;加强压实股生产过程中股尺寸精度控制;研究提高压实股生产用钢丝综合性能;分析国外技术标准与钢丝绳实物,慎重对待合绳预变形以及对预变形度的掌握;重视钢丝绳破断拉力试验与试样制备。     

大型海洋起重船深水锚泊用钢丝绳的生产

对8×49SWS+6×36WS+FC—76钢丝绳进行试制,钢丝绳、绳股和金属绳芯的捻距倍数分别取6.2,8.0和6.2,计算出不同层时的钢丝直径,得出钢丝绳中钢丝总面积为2 832 mm2,根据钢丝绳最小破断拉力3 724 kN,换算成钢丝破断拉力总和4 920 kN,可以确定钢丝绳公称强度为1 770 MPa。对钢丝绳进行锚具浇铸,钢丝绳实际直径为76.8 mm,钢丝绳实测最小破断拉力达到3 880 kN,满足用户使用要求。