[发明专利]一种碳纤维复合材料填充钢丝绳及其制造方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料填充钢丝绳的制造方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：捻制钢芯绳（1）和外层股（2），所述钢芯绳（1）从内到外依次由1根钢芯中心股（1-1）和6根钢芯外层股（1-2）捻制而成，外层股（2）在捻股机上一次捻制而成，将捻制完成的钢芯绳（1）和外层股（2）分别收卷于工字轮上；

步骤2：制备碳纤维复合材料股（3），将得到碳纤维复合材料股（3）收卷至工字轮上；

步骤3：将步骤1收卷于工字轮上的钢芯绳（1）、外层股（2）及步骤2收卷至工字轮上的碳纤维复合材料股（3）安装于框篮式合绳机线架上，将外层股（2）和碳纤维复合材料股（3）从合绳机线架上引出；

制备碳纤维复合材料股（3）的过程为：将大丝束聚丙烯腈基碳纤维长丝（9）通过放线工字轮（8）放线，使大丝束聚丙烯腈基碳纤维长丝（9）穿过模具（5），再由挤塑机（4）将熔融状态的PP改性塑料挤入模具（5）中，使PP改性塑料包裹大丝束聚丙烯腈基碳纤维长丝（9），同时，电机（10）带动模具（5）的旋转体（5-2）转动，使碳纤维复合材料股形成预螺旋，然后进入水槽（7），水冷成型，并收卷于收线工字轮（6）上，得到碳纤维复合材料股（3）；

所述模具（5）包括外壳（5-1），所述外壳（5-1）上设置有进料口（5-4），所述进料口（5-4）顶端设置有挤塑机（4），所述进料口（5-4）的内壁上设置有半圆形槽a，所述外壳（5-1）内套接有旋转体（5-2），所述旋转体（5-2）的外壁上设置有半圆形槽b，所述半圆形槽a和半圆形槽b形成封闭的环形槽（5-5），所述进料口（5-4）与环形槽（5-5）连通，所述旋转体（5-2）沿径向设置有注塑孔a（5-6），所述注塑孔a（5-6）与环形槽（5-5）连通，所述旋转体（5-2）内设置有内模（5-3），所述内模（5-3）沿其轴向设置有三角形通孔（5-7），所述大丝束聚丙烯腈基碳纤维长丝（9）穿过三角形通孔（5-7），所述内模（5-3）沿其径向设置有3个注塑孔b（5-8），3个所述注塑孔b（5-8）分别位于三角形通孔（5-7）的边上，所述注塑孔b（5-8）与注塑孔a（5-6）连通，所述旋转体（5-2）的两端分别通过皮带与直流电机（10）连接；

步骤4：将步骤3引出的外层股（2）穿过预变形器至合拢口处，再将碳纤维复合材料股（3）穿过预变形器上的过股孔至合拢口处，将碳纤维复合材料股（3）嵌入6~8根外层股（2）和钢芯绳（1）间的空隙中；

步骤5：将外层股（2）、钢芯绳（1）和碳纤维复合材料股（3）一次捻制成型，调整合绳机放线架的翻身比，使碳纤维复合材料股（3）能够捻入钢芯绳（1）和外层股（2）的空隙中，得到碳纤维复合材料填充钢丝绳。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料填充钢丝绳的制造方法，其特征在于，所述旋转体（5-2）两端分别设置有轴承，且通过轴承套接在外壳（5-1）内。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料填充钢丝绳的制造方法，其特征在于，步骤4中外层股的变形量为80~90%。