[发明专利]一种海上用水中构件装置系留缆绳及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在海上使用的水中构件装置系留缆绳及其制作方法。

背景技术

海上水中构件装置主要指海面浮筒泊位、浮标、潜标、航标灯、水中兵器(水雷)等。过去这些水中构件装置在使用时的系留缆绳都采用钢丝缆绳或锚链。现在随着系留缆绳系统装置使用范围的扩大和水深的增加，系留缆绳加长，重量随之增加，浮体浮力无法支承。根据我国海区情况和海军、海事(航管)部门的要求，不可能再用钢丝缆绳或锚链作为系留索，需要替代材料。

在实际使用中发现单层8股、12股结构缆绳容易被海上风力割断和磨损，并不适合海上深水系泊。国内外10多年海上系泊系统缆绳使用证明，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是目前世界上强度最高的商业化高性能纤维。等直径时，其强度及伸长率与相应的钢缆相近，但重量仅为钢缆的15％；等重量时，其强度比钢缆高15倍之多；其使用寿命比普通化纤缆绳一般高出2～3倍。用其纤维材料制成的系泊缆绳具有高强、高模、轻质、低延伸、低蠕变，断裂伸长率只有3％左右、耐海水腐蚀、耐紫外线辐射、漂浮于水、操作方便、经久耐用、安全性高等特点，所以超高分子量聚乙烯缆绳最适合长时间深水海上系泊的应用。但在实际使用中发现，超高分子量聚乙烯系泊缆绳如在高温和持久强力下使用会发生蠕变性能不太好之弱点，而蠕变的发展可导致纤维材料的破损和老化失效，限制其在海上系泊中的长期应用。如作为长久性海上水中构件装置系留缆绳选用基材必须对其蠕变性能加以改善与提高，确保长久性海上水中构件装置系留缆绳在实际使用条件下的可靠性、耐久性、安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种内层缆芯由超高分子量聚乙烯制成8股形态结构，外层由耐磨高强型涤纶纤维编织成固定护套，具有更轻、更安全、更耐久性能的缆绳及其制作方法；为克服现有系留缆绳索扣存在的不耐磨和容易打滑松脱的现象，并保证缆绳及索扣综合性能的利用。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种海上用水中构件装置系留缆绳，为皮芯复合双层结构；内层缆芯由DM20超高分子量聚乙烯制成的8股形态结构，外层为耐磨高强型涤纶的固定护套。

本发明一种海上用水中构件装置系留缆绳制作方法如下：

步骤一：8股形态结构的缆芯制备方法如下：

a、制粗纱，选取纤度DM20超高分子量聚乙烯纤维3根通过拼线机捻合成粗纱；

b、制绳纱，将7根合成的粗纱通过加捻机捻合成绳纱；

c、制绳股，将3根合成的绳纱通过制股机捻合成绳股；

d、编绳，将8根合成的绳股经制绳机编织成8股缆芯；

e、浸树脂，将8股缆芯经自动浸胶机多次重复浸渍、涂覆LAG045树脂，并通过挤胶装置，挤出多余的树脂；

f、预拉处理，采用特制拉力机对缆芯进行预拉，拉力为缆绳设计的实际使用拉力的2～3倍，预拉时间50～60秒，通过预拉处理，使缆芯形态相对固定，蠕变减小；

g、烘干，预拉处理后，将缆芯放到绳架上晾干或送入烘房烘干，同时卷装成形候用；

步骤二、固定护套编制如下：

a、拼线，选取纤度1118D耐磨高强型涤纶长丝3根，捻合成粗纱；

b、加捻，将拼线后的7根粗纱，通过加捻机进行加捻，制作绳纱；

c、制股，将加捻后的3根绳纱，在制股机上制成符合双层编绳机锭子大小的筒子绳股；

d、编制，将32根绳股围绕缆芯经双层编绳机一次性编织成固定护套。

采用本发明后，其有益效果为：

采用超高分子量聚乙烯纤维，其超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是目前世界上强度最高的商业化高性能纤维。等直径时，其强度及伸长率与相应的钢缆相近，但重量仅为钢缆的15％；等重量时，其强度比钢缆高15倍之多；其使用寿命比普通化纤缆绳一般高出2～3倍。用其纤维材料制成的系泊缆绳具有高强、高模、轻质、低延伸、低蠕变，断裂伸长率只有3％左右、耐海水腐蚀、耐紫外线辐射、漂浮于水、操作方便、经久耐用、安全性高等特点，所以超高分子量聚乙烯缆绳最适合长时间深水海上系泊的应用。但在实际使用中发现，超高分子量聚乙烯系泊缆绳如在高温和持久强力下使用会发生蠕变性能不太好之弱点，而蠕变的发展可导致纤维材料的破损和老化失效，限制其在海上系泊中的长期应用。如作为长久性海上水中构件装置系留缆绳选用基材必须对其蠕变性能加以改善与提高，确保长久性海上水中构件装置系留缆绳在实际使用条件下的可靠性、耐久性、安全性。