[发明专利]一种18×7+FC钢丝绳生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢丝绳生产工艺，尤其涉及一种18×7+FC钢丝绳的生产工艺。

背景技术

钢丝绳是用多根或多股细钢丝拧成的挠性绳索，钢丝绳是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。钢丝绳可按形状，层次，状态等方式分类。按形状分为圆股钢丝绳、编织钢丝绳和扁钢丝绳；钢丝绳按拧绕的层次可分为单绕绳、双绕绳和三绕绳；钢丝绳也可按股中每层钢丝之间的接触状态分为点接触、线接触或面接触3种。在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。

钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形（或异形）丝材，具有很高的强度和韧性，并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理。绳芯的主要作用是增加钢丝绳弹性和韧性、润滑钢丝、减轻摩擦，提高钢丝绳使用寿命。常用绳芯类型包括有机纤维（如麻、棉）、合成纤维、石棉芯（高温条件）或软金属等材料。

18×7+FC钢丝绳是指钢丝绳由18个股，每股7根钢丝组成，FC是指钢丝绳中间加着一根麻芯。18×7+FC钢丝绳是由内外两层股在钢丝绳中以相反方向捻制而成，因而在承受拉力时，该结构的绳有较好的低旋转性；18×7+FC钢丝绳结构紧密，钢丝绳的填充系数比其它圆股钢丝绳高，对于同一直径，同一强度的钢丝绳来讲，该结构钢丝绳的破断拉力比其它普通圆股钢丝绳高8%左右；同时和普通圆股钢丝绳及6×19线接触钢丝绳相比，18×7+FC多股钢丝绳与筒轮接触面积大(即绳的支撑点多)，耐疲劳性好。因此18×7+FC钢丝绳广泛用于矿山竖井提升，凿井用吊桶卷扬索及单索吊车等要求钢丝绳不旋转的场合。

随着钢丝绳的应用越来越广泛，对其结构、性能也提出了更高的要求，这就需要钢丝绳的结构设计、研发、生产制造工艺等不断发展。但是目前18×7+FC钢丝绳常见的问题有：(1)绳旋转，原因是18×7+FC钢丝绳内外层股数相差较多，外层绳的扭转力矩与内层绳扭转力矩之和未相互抵消；(2)内外层绳分层及外层股塌陷，原因是绳中麻芯较小，绳芯支撑力不够；(3)绳松散，原因是合绳时预变形参数不合适，钢丝绳内丝股残余应力和捻制应力消除不彻底。

钢丝绳在旋转状态中使用，不仅影响提升速度及工作效率，而且在运转中钢丝绳相互摩擦发热，引起钢丝时效，造成早期断丝，影响绳的使用寿命，内外层绳分层或绳松散也影响绳的正常使用。另外，抗旋转钢丝绳作为不可替代的钢丝绳结构品种，有着很广泛的用途。随着使用工况要求其承载能力的不断上升和钢丝绳设计制造技术的不断进步，人们对产品认知程度越来越深，对开发抗旋转钢丝绳的新思路、新方法的需求也日益明显。因此，有必要对生产工艺进行研究和改进以提高钢丝绳的质量和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种18×7+FC钢丝绳生产工艺。本发明工艺生产的钢丝绳的不旋转性得到显著提高，内层绳不伸缩，钢丝绳切断断口基本平齐，防止了生产和使用过程中内外层钢丝绳分层和松散等缺陷。

为达此目的，本发明采用如下技术方案：

一种18×7+FC钢丝绳生产工艺，预变形形成的预螺旋应与钢丝绳内的股绳的固有螺旋满足关系式：L₁=L₂=（(S₂+(πD)²)^1/2，式中:L₁为股绳在预变形时形成的螺旋长度；L₂为股绳在钢丝绳中的固有螺旋长度；S₂为绳捻距；D₀为钢丝绳捻制圆直径。

钢丝绳松散给用户带来很多不便。本发明采用以上技术方案生产不松散钢丝绳，采用预变形器使股预先产生螺旋状，合绳时股以预先形成的形状合于绳内，股经预变形后，消除了钢丝绳内的大部分残余应力和捻制应力，从而使钢丝绳不松散。

作为优选技术方案，本发明所述的钢丝绳生产工艺，预变形时所形成的股绳曲率应与股绳在钢丝绳中的固有曲率相同。即1/R=1/ρ。

要达到理想的预变形效果，获得最佳的不松散性能，所涉及的因素很多，包括钢丝绳的结构、规格、材质性能、捻距、捻制张力、变形轮辊径、辊距和压下量等因素。预变形参数选择的是否合适是生产不松散钢丝绳的关键，因此我们抓住最主要的工艺参数即辊距和压下量作为确定预变形参数的基础。

作为优选技术方案，本发明所述的钢丝绳生产工艺，辊矩为钢丝绳捻距的0.80～0.86倍，例如为0.81倍、0.83倍、0.84倍、0.85倍。