钢丝绳用剑麻绳芯结构设计与质量控制

剑麻绳芯的结构、捻制质量对纤维芯钢丝绳综合性能有很大影响。设计剑麻绳芯时,三股和四股比较常见,纱线的直径通过支数和线密度换算得到,纱条支数允许偏差在±8%范围内,纱线不匀率在±5%范围内,通条均匀。绳芯生产过程中,严格控制绳芯质量和线密度,根据钢丝绳用途控制含油率,含油率控制在10%~15%的电梯绳用绳芯采用麻纱带浸油方式,矿山绳采用成品绳芯直接浸油方式。通过选购优质均匀纱条,合理的结构设计和有效的质量控制,可以确保绳芯质量,提高钢丝绳的耐疲劳性能。     

PET长丝/剑麻岛相结构复合绳芯产品设计与性能

针对电梯用钢丝绳绳芯的使用寿命与安全性问题，探讨了一种PET长丝/剑麻岛相结构复合绳芯的产品设计和性能。研究了PET长丝/剑麻岛相结构复合绳芯的结构、生产工艺和性能特点。研究结果表明：相比传统剑麻绳芯，PET长丝与剑麻纱进行组合设计开发的PET长丝/剑麻岛相结构复合绳芯可有效减少绳芯表面毛刺，断裂强力提高20%以上，含油率符合要求，回潮率下降60%以上，直径不匀率显著下降，所制取的钢丝绳耐疲劳次数由130万次提高到384万次。同时PET长丝/剑麻岛相结构复合绳芯中所用剑麻纱无需经过剪毛、烧毛工序，精简了生产流程。     

钢芯钢丝绳的捻制与使用

分析6×37+IWR—17.5钢芯钢丝绳出现质量异议的原因,介绍国内钢芯钢丝绳推广应用过程中出现的问题。阐述独立绳芯结构的多样性:简单结构绳芯、复合结构绳芯、纤维包覆钢制芯、压实股与普通绳股结合绳芯。列举钢芯钢丝绳的结构特点:金属密度系数提高约17%,钢丝绳破断拉力提高,直径均匀性好,提高钢丝绳抵抗径向压力的能力,承受较大的横向压缩载荷,钢丝绳结构伸长减少,结构稳定性好,平均使用寿命提高1.2～1.3倍。介绍在提高钢芯钢丝绳使用性能方面的探索。对提高钢丝绳实物质量提出建议:重视钢芯的设计,提高钢芯的捻制质量,钢芯钢丝绳捻制过程必须自动翻身,改变钢丝绳股间处置状态。     

超高速电梯钢丝绳研制及使用状况

电梯钢丝绳要求使用寿命长和质量稳定。以9×25Fi+IWRC—13.0钢丝绳为例,介绍超高速电梯用钢丝绳的研制过程及检测和安装使用情况。外层钢丝强度确定为1 600~1 700 MPa,外股内层钢丝、中心钢丝和绳芯钢丝的强度为1 620~1 850 MPa,钢丝的扭转、弯曲次数比《电梯钢丝绳用钢丝》标准规定提高15%。钢丝绳捻制时控制钢丝及股张力的均匀性、绳股和绳芯的捻制应力状态等;选择300系列捻股机对股绳进行捻制,绳股含油率控制在1.5%~2.0%;采用8辊预变形器对绳芯股进行预变形,用18辊后变形器减小绳芯的捻制应力,将绳芯股的变形率控制在50%。经过检测,钢丝绳力学性能满足相关标准要求。     

4V×48S+5FC—50镀锌扇形股钢丝绳研制

介绍4V×48S+5FC—50扇形股钢丝绳的工艺设计、生产过程和技术参数修订。从制绳钢丝生产、电磁抹拭镀锌、聚丙烯股和绳芯的选用等方面叙述生产流程,成绳生产采用特定孔型的压辊对圆股进行挤压成型。给出钢丝绳基本参数:成绳捻距倍数8.4,股绳捻距倍数7.5。根据股绳捻距倍数来确定各层钢丝的直径,纤维芯与钢丝绳直径比为0.32,绳径公差控制在0～+4%。给出成绳生产的工艺流程及圆股挤压辊图和圆股挤压的工艺参数。试制出的4V×48S+5FC—50钢丝绳捻制效果良好,不松散,无应力,达到不旋转的效果。     

剑麻绳芯的生产

给出用０２４支和０３３支麻纱生产剑麻绳芯的计算公式,列出６股钢绳１２个规格用麻绳的配纱根数,对麻股机和麻绳机的３个重要零件提出要求     

做好钢丝绳必须用心做好绳芯

应从直径、密度、加油工艺等方面控制纤维芯绳芯质量;将层股钢丝接触应力尽可能控制到最小以及重视绳芯钢丝质量作为金属绳芯质量控制的共同点;单层股钢丝绳金属绳芯结构与参数设计应与外层绳联动;多层股抗旋转钢丝绳绳芯选择交互捻相对合适,当采用压实股组绳或外层绳与绳芯被聚合物隔离时,绳芯也可选择同向捻;对合绳次数等于组绳股层数抗旋转钢丝绳,绳芯不同层股应与外层绳股在绳中保持相等捻角,绳芯不同层股在绳芯中应具有相同捻向;对合绳次数少于组绳股层数抗旋转钢丝绳,绳芯外层直径相对较大层股应与外层绳股在绳中保持相等捻角;平行捻钢丝绳绳芯中相邻层股对应层绳捻法不同。     

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。     

电梯曳引钢丝绳常见问题分析及改进

电梯曳引钢丝绳常见问题有早期断丝、断股、磨损、锈蚀、轿厢下沉等。从曳引钢丝绳安装和维保、电梯设计、曳引钢丝绳制造3个方面分析其产生原因,提出改进措施。严格管控钢丝绳生产各个环节,如钢丝热处理、绳芯控制、直径控制等,选择正确放绳方式,避免曳引钢丝绳打扭、弯曲、沾有沙石颗粒等,调节各根钢丝绳之间的张力,使张力差在5%以内,定期维护、保养并检查钢丝绳使用情况等,有利于提高钢丝绳质量和使用寿命,保证电梯正常运行。     

剑麻/长丝复合绳芯用纱的开发及其性能北大核心CSCD

针对绳芯用剑麻纱生产流程长、毛刺多和强力受限问题,文章在针纺机上设计加装了长丝喂入装置,将剑麻分别与超高相对分子质量聚乙烯长丝、高强涤纶长丝复合,制取了剑麻/长丝复合纱,再经合股和捻绳制取了绳芯。研究结果表明:长丝包覆可减少纱体表面毛刺,并随包覆长丝线密度增加或包覆次数增加而进一步减少;相比传统剑麻绳芯,采用剑麻/PE长丝包芯包覆纱和剑麻/PET长丝包芯包覆纱设计制取的绳芯强力提高了29.8%,含油亦符合标准要求,所制取钢丝绳耐疲劳性能提升50%;复合纱在毛刺减少及所制取绳芯强力提升的同时,无需经由剪毛、烧毛工序,精简了生产流程。     

钢丝绳用黄麻和剑麻绳芯浸油的改进

钢丝绳用黄麻、剑麻绳芯的原始浸油方式易产生质量缺陷:绳芯浸不透油,表面烤焦或浸油后通条含油率不均。根据生产实践,针对不同规格黄麻、剑麻绳芯实施改进措施,得出符合要求的工艺参数:3.2~16 mm的黄麻纤维芯单根浸入110℃连续生产线油锅中只需2.5~4.5 min即可达到纤维芯含油率26%~34%的要求;剑麻纤维芯浸入110℃连续生产线油锅中过油3 min,收卷后在110℃油锅浸泡适当时间(1~2.5 h),然后烘干脱油30min即可达到要求。     

同向捻金属芯钢丝绳捻制质量控制

介绍同向捻金属芯钢丝绳的特点,运用应力平衡原理,从卷线、捻股、合绳及绳芯质量控制等方面用特殊方式实施应力控制措施,并以调整股的应力为控制钢丝绳捻制质量的关键。当股偏转方向调整为正方向一圈以内,钢丝绳生产后应力检查为钢丝绳偏转一圈以内,可有效地解决同向捻金属芯钢丝绳散股问题,并提高其捻制实物质量。按照相应工艺对6×19S-IWRC—28,1 770 MPa级、B类镀锌、ZZ捻向钢丝绳进行研制生产,成品钢丝绳拆股检查变形率85%～95%,钢丝绳偏转负180°,直径实测为28.72 mm,钢丝绳不松散、不起壳、不裂缝,股和股丝紧密,钢丝绳切头后不旋转。     

打桩机用双压实钢丝绳的试制

介绍K[6×K36WS-(6×K7-1×K7)]—28打桩机用双压实钢丝绳设计、制造过程。钢丝绳捻距倍数为6.2～6.5,股捻距倍数为7.7～8.0,绳径D与股径d的比值为2.94,股径d与外层钢丝直径δ3之比值为5.77,并根椐股捻距倍数,确定股中各钢丝直径比。给出钢丝绳主股生产工艺:股捻距为71.0～73.6 mm,捻向为左捻;绳捻距为173.6～182.0 mm,捻向为右捻,辊间距168 mm,压弯量为46 mm。金属芯生产中股、绳捻向均为右捻。对钢丝绳模拉和锻打后,其破断拉力比普通方法捻制的钢丝绳高出32%,每百米质量也高出15%,钢丝绳的密度增加,寿命提高了1/3。     

钢丝绳麻类纤维芯紧密度系数计算与分析

钢丝绳麻类纤维芯已被列为钢丝绳生产的主要材料。比较剑麻钢丝绳芯新旧2个标准对绳芯线密度的不同要求。经计算核实,不涂油状态下除了Ф7.30,7.60,7.90 mm 3种规格的剑麻钢丝绳芯紧密度系数为0.70外,其他均为0.66;涂油状态下剑麻钢丝绳芯紧密度系数基本稳定在0.80,不足10%的数值为0.79,Ф7.30,7.60,7.90mm 3种规格的剑麻钢丝绳芯紧密度系数为0.84。GB/T 15030—2009应补充剑麻钢丝绳芯有关线密度公称值的相应数据。黄麻钢丝绳芯的紧密度系数为0.65或0.66,明显低于剑麻钢丝绳芯的。实践证明剑麻钢丝绳芯使用性能明显高于黄麻,剑麻钢丝绳芯及其复合材料绳芯在应用领域和使用数量上不断增加。     

压实钢丝绳与三角股钢丝绳之异同

从组绳股截面形状特征看,压实钢丝绳与三角股钢丝绳均属异型股钢丝绳,但又有明显不同:前者能捻成同向捻、交互捻,甚至是混合捻,后者只能捻成同向捻;前者组绳股可以是单层钢丝股、平行捻股、组合平行捻股、压实股、股中心为纤维芯多工序捻股,后者只能是交互捻股,且股中心不能为纤维芯;前者股捻制参数是股径、捻距,且对股、绳捻制机组无特殊要求,但要配置专用压实设备,后者股捻制参数是螺距、股高、股宽和捻距,需要专门设备;前者股形状参数不像后者可以相对准确描述;前者外股外层钢丝截面不像后者能够保持圆形特征;前者可以生产成密实结构,后者十分困难;前者不像后者有正式的技术标准。     

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。     

提升钢丝绳的“扭绞”问题探讨

钢丝绳内部存在扭矩会造成提升系统钢丝绳相互"扭绞"而破坏钢丝绳结构。从钢丝绳的捻角、扭矩成因及提升卷绕系统进行分析,认为提升钢丝绳相互扭绞与系统提升高度L、钢丝绳公称直径D、钢丝绳扭矩系数C2、钢丝绳抗扭绞安全系数C1(一般取1.22)以及钢丝绳间距S有关,经理论推导,当4L.D.C1.C2≤2S2时,钢丝绳不发生相互扭绞。经实际计算,扭矩系数C2越大,提升系统安全提升高度越小;钢丝绳间距S越大,安全提升高度越大。     

对压实单层股抗旋转钢丝绳相关问题的再认识

简述压实单层股抗旋转钢丝绳演变过程;介绍其结构品种,给出单层钢丝股、纤维芯多工序交叉捻股、纤维芯复合捻股、纤维芯平行捻股、纤维芯组合平行捻股、全钢丝平行捻股、全钢丝组合平行捻股、压实组合平行捻股等压实单层股抗旋转钢丝绳的结构示意图;叙述其在国内生产、使用情况及与国外在结构品种上的差距;研究其用于频繁冲击载荷时股间断丝、表面断丝、次外层断丝以及断股、断绳几率相对较高的主要原因;提出产品质量改进与应用推广建议。