高精度钢丝绳吊索制作工艺及质量控制

钢丝绳吊索是悬索桥最重要受力构件之一,钢丝绳吊索长度精度直接影响悬索桥的线型、受力和桥梁使用寿命。提高钢丝绳吊索的长度精度是悬索桥建设最重要的技术之一。通过改变钢丝绳吊索索体结构,提高钢丝绳吊索弹性模量及结构稳定性,采用预张拉的方式消除钢丝绳索体的非弹性变形,采用应力配长下料方式精确切割,采取严格的质量控制措施,成品吊索长度精度得到保证。经检验,静载及动载性能满足标准要求。     

悬索桥用钢丝绳吊索制作工艺

介绍悬索桥用钢丝绳吊索的特点及要求。对吊索钢丝绳结构稳定性、结构伸长的处理、制作过程(定尺、下料、热浇铸)长度精确控制工艺进行设计,并将成品钢丝绳吊索应用于生产实践进行检测验证。按提高结构稳定性设计方案制作的吊索钢丝绳的扭矩系数仅为0.003 669 7;钢丝绳预张拉采用直拉方式进行,每段预张拉不低于3次,预张拉力为吊索钢丝绳最小破断拉力的55%,持荷时间60 min。按此方案,钢丝绳仅需进行3次预张拉,后2次的非弹性变形量之差已不大于预张拉长度的0.015%,成品吊索交货长度为恒载状态设计长度,吊索两端耳板销孔间长度误差为±2 mm,达到标准要求。     

特高强度大规格钢丝绳吊索制作

介绍特高强度大规格钢丝绳吊索生产控制要点及工艺流程,分析影响索长和吊索强度的因素,通过钢丝绳预张拉处理、恒载索力定尺、二次测量法测量索长,并进行温度修正计算及长度调整等工序,确保索长精度达1/5 000;采用四氯乙烯作为清洗剂清除钢丝表面油污,锚杯预热温度控制在100～110℃,浇铸温度控制在(460±10)℃,浇铸熔融合金的化学成分控制:w(Zn)为(98±0.2)%,w(Cu)为(2±0.2)%,从而保证锚头合金浇灌填充率大于95%,被检测吊索强度不小于钢丝绳最小破断力。     

悬索桥吊索钢丝绳结构稳定化工艺研究

钢丝绳残余结构伸长率一般控制在0.2%～0.3%,悬索桥吊索要求残余结构伸长率不大于0.015%。采用预张拉处理对钢丝绳进行结构稳定化。试验采用结构8×41SW+IWR,直径60 mm钢丝绳,张拉力确定为钢丝绳最小破断拉力的55%,持荷时间为1 h。在钢丝绳承受恒定载荷条件下,采用Leica DISTOTE激光测距仪(仪器精度±5/100 000)进行长度测量,并考虑温度影响,钢丝绳经过3次预张拉,其残余结构伸长率为0.011%。对应用于对西堠门大桥的8×41SW+IWR—60,8×41SW+IWR—80,8×55SW+IWR—88规格的吊索钢丝绳张拉情况进行统计,钢丝绳在进行第3次张拉后,残余结构伸长率均不大于0.015%,完全满足JT/T449—2001《公路悬索桥吊索》要求。     

旋转挖泥钻用钢丝绳的研制

以Φ32 mm旋转挖泥钻用钢丝绳为例,介绍旋转挖泥钻用钢丝绳的研制过程、钢丝绳性能要求和工艺参数,对钢丝绳外层股、内层绳及各股变形前后的绳径、股径及所使用钢丝的直径进行计算。所研制的钢丝绳实测直径为32.7 mm,实测整绳破断拉力为910 kN,钢丝破断拉力总和为1 114.4 kN,弹性模量为1.36×105MPa,结构伸长为0.132%。     

桥梁缆索钢丝质量检验试验方法探讨

根据桥梁缆索钢丝的技术规范,按照规定的试验要求和试验方法,对原材料、钢丝加工过程、成品钢丝进行检验,要求复核成品钢丝直径、强度、弹性模量、延伸率、缠绕、扭转、松弛、疲劳、锌附着量、硫酸铜试验、表观、长度、自由圈径、不平直度等参数。比较国内外桥梁缆索用钢丝试验方法及要求的异同,国内桥梁缆索钢丝标准不允许钢丝接头,国外标准允许钢丝盘条接头,但要预先通过接头工艺试验和过程抽检来保证成品钢丝质量;国内外钢丝强度和弹性模量的试验方法相同,但强度值要求略有不同,国外钢丝强度规定了一个上限;由于取值区间不同和钢丝直径面积取值要求不同,相同的钢丝会出现不同的弹性模量计算结果;国标同时考核桥梁缆索钢丝松弛性能和扭转性能;钢丝直线度检测方法有微小差别。     

改善吊索钢丝绳内部受力状态的研究

为降低大桥吊索用粗直径钢丝绳的疲劳断丝率,对钢丝绳的结构设计和生产工艺进行研究。研究选用8×55SWS+IWR结构、直径88 mm钢丝绳。在保持钢丝绳结构和直径的情况下,改变绳芯结构和增加填充物,先后采用绳芯结构为6×36SW+1×55SWS和6×16W+6×36SW+1×55SWS;对具有6×16W+6×36SW+1×55SWS绳芯结构的钢丝绳,又分为无填充物、外层股与绳芯间有改性塑胶填充物、各股层之间都有改性塑胶填充物。测量不同情况下钢丝绳的疲劳断丝率等性能指标,结果显示:经2×106次脉冲循环加载试验后,具有6×16W+6×36SW+1×55SWS绳芯结构的各股层之间都填改性塑胶的吊索钢丝绳断丝率小于5%,符合JT/T449—2001《公路悬索桥吊索》的规定。对研究结果进行分析讨论。     

YB/T 5359—2010相关问题商榷与探讨

YB/T 5359—2010定义压实股压实前后组股钢丝横截面积不变,该规定既难实现,又难验证;依据组绳股数和股外层钢丝数目对钢丝绳分类在内容上不完整; 6×K29F钢丝绳无法在钢丝绳结构类别表中归类; 15×K7类与15×K6类钢丝绳应同归23×K7类,均为2层股抗旋转钢丝绳;限定平行捻钢丝绳2层股组绳不符合GB/T 8706—2006/ISO17893:2004组绳股组最少2层规定;左交互捻、右交互捻、左同向捻、右同向捻不能并称圆截面钢丝绳捻法;多层股钢丝绳中心结构与外层绳股不同时应在结构式中单独标记;钢丝绳直接测量不应存在争议,"可在不超过钢丝绳最小破断拉力5%的负荷下进行"规定存在诸多不妥;低值钢丝不是规范术语应该修改;钢丝镀层试验不应由需方提出。     

大跨度桥梁缆索结构对钢丝及其制品的技术要求

桥梁缆索所处工作环境恶劣,承受荷载应力,易遭受应力和腐蚀破坏。悬索桥主缆主要由高强度热镀锌钢丝通过热铸锚锚固而成的平行钢丝索股组成,在主缆外层缠绕圆形或S形钢丝后,再在表面涂装和空气除湿;拉索结构主要有用热挤高密度聚乙烯(PE)防护的半平行钢丝索配以冷铸镦头锚系统的钢丝斜拉索结构和用平行钢绞线外套HDPE护套管且两端用特殊的夹片锚群锚系统组成的钢绞线索;吊索索体材料主要有热镀锌高强度钢丝、钢绞线、钢丝绳。结合主缆和斜拉索性能要求,从钢丝防护和外观、镀锌钢丝和盘条的焊接点、钢丝的扭转和松弛指标等方面探讨主缆和斜拉索对钢丝、钢绞线、钢丝绳、异型钢丝的技术要求。     

钢丝绳力学性能综合研究

以普通碳钢和不锈钢材质6×19+IWS—3.2航空操纵用钢丝绳为例,通过对钢丝绳拉伸性能力学检测、研究和分析,系统地研究钢丝绳合理夹持、稳态弹性模量准确测量、初始弹性模量和不稳定态弹性模量的测量比较、0.2%非比例伸长时屈服应力(Rp0.2)和真实极限强度(Rm)测量及屈强比(Rp0.2/Rm)分析、屈服时拉伸总应变(εt0.2)和破断时拉伸总应变(εt)测量及分析、破断断口分析、实际横断面积的分析和比较。开发的自锚式钢丝绳锚夹具能准确控制钢丝绳结构伸长和准确测量弹性模量等钢丝绳重要力学参数,同时对钢丝绳整绳检验和修正现行国家标准具有重要的参考意义。     

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。     

点接触圆股钢丝绳的特点与优质捻制

介绍圆股点接触钢丝绳的结构特点及缺陷。点接触钢丝绳应用范围缩小、数量减少,将部分或者全面退出重要用途领域,是国内外钢丝绳行业发展的必然趋势,但仍然有可开发利用之处,在载货、捆绑吊索、江海打捞等领域内点接触钢丝绳依然在用。为全面提高钢丝绳使用性能与寿命,应重新认识点接触钢丝绳,重点阐明点接触钢丝绳的基础功能以及优质捻制点接触钢丝绳的必要性。以捻制6×37+FC—17.5点接触钢丝绳为例,介绍凸丝捻制缺陷的内涵、危害及产生的原因,以及国内钢丝绳企业进行优质捻制的观点与具体措施。     

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     

捞油作业用钢丝绳

介绍油田捞油作业的基本情况,分析捞油作业用钢丝绳的工作状况。国内捞油作业曾先后使用6×7+FC,6×19S+FC,18×7+FC等结构钢丝绳,均未取得满意的使用效果。针对捞油用钢丝绳作业时由于频繁卸载、加载,使钢丝绳产生灯笼状、绳芯散出或钢丝绳扭结现象,研制、开发新型捞油用钢丝绳。重点介绍咸阳宝石钢管钢绳有限公司研发的K5×7+FC,K4V×39+5FC,K5×19S+FC结构捞油用钢丝绳,在油田的实际应用中,该类结构钢丝绳的使用寿命与国外同类产品相比没有大的差异。     

9×19S+PWRC电梯用钢丝绳的研发及使用

阐述电梯用钢丝绳的发展概况,8×19S+FC作为电梯用钢丝绳的主要结构,适用于楼层较低和速度较慢的电梯;9×19类平行捻结构的钢芯钢丝绳柔软性好,金属填充率高,破断拉力高,结构伸长率低,抗疲劳性能好,适用于高层建筑中的高速电梯用钢丝绳。介绍捻距倍数为7的1570 MPa级9×19S+PWRC—10结构规格钢丝绳的主要技术参数及配丝计算过程,钢丝绳最小破断拉力66.0 kN,结构伸长率不大于1.5%,右交互捻,捻距67.9～72.1 mm;股捻距倍数:外层股为8.5,内层股为8.5,中心股为7。针对该结构钢丝绳结构特点,提出制造、安装和使用维护的注意事项。     

旋挖钻机用钢丝绳选择

分析国内旋挖钻机的生产和使用现状及前景,旋挖钻机的工作特点及存在的结构缺陷,旋挖钻机用钢丝绳的工作特点及技术要求,提出评估旋挖钻机用钢丝绳使用寿命的科学方法.介绍国内使用的旋挖钻机用钢丝绳的现有结构、使用中存在的问题及结构发展趋势,从钢丝绳结构、直径、长度等方面提出合理选择钢丝绳的建议.