第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)代鋼絲繩制造技術(shù)具有如下特點(diǎn):股繩之間及股中鋼絲之間保持一定間隙;股繩中不同規(guī)格鋼絲的優(yōu)化搭配;在設(shè)計(jì)階段預(yù)先設(shè)置股捻制工藝參數(shù)目標(biāo)值及波動(dòng)范圍;注重 研究 股、繩捻距之間匹配關(guān)系;增大捻距部分減小三角股鋼絲繩使用初始伸長(zhǎng);相鄰層股繩排列呈點(diǎn)、線(xiàn)復(fù)合形式;繩股加工工藝方法呈多樣性;注(填)塑等特殊生產(chǎn)工藝使用日趨廣泛。
1、股繩之間、股中鋼絲之間保持間隙設(shè)計(jì)新思想
通常強(qiáng)調(diào)鋼絲繩中股繩、股中鋼絲應(yīng)均勻緊密捻制,這也是結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。英國(guó)、德國(guó)、美國(guó)、日本、加拿大等一些世界鋼絲繩生產(chǎn)強(qiáng)國(guó),通過(guò)大量試驗(yàn)得出:傳統(tǒng)股、繩緊密捻制設(shè)計(jì)理論不利于鋼絲繩使用壽命的提高,從而建立了股繩之間、股中鋼絲之間應(yīng)保持適當(dāng)間隙的設(shè)計(jì)新思想,并且廣泛用于生產(chǎn)實(shí)際,例如:波萊頓特殊繩芯石油鉆井鋼絲繩、神鋼D一F三角填料電鏟鋼絲繩、美鋼聯(lián)“虎牌”注塑電鏟鋼絲繩。對(duì)股、繩(含繩芯)進(jìn)行包覆處理或在股繩之間添加充填物,其主要目的之一就是為保持股繩之間的合理間隙。事實(shí)上,保持間隙的設(shè)計(jì)思想在一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中已有提示,不過(guò)并未引起一般設(shè)計(jì)者的足夠重視。如DIN3051/4-72(鋼絲繩基本原則交貨技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)第5.5.4條規(guī)定:“即使在新鋼絲繩承受載荷的狀態(tài)下,繩股間的間隙一般也是有利的,而對(duì)于動(dòng)繩則特別有利”。國(guó)內(nèi)某用戶(hù)就蒂森提供密封鋼絲繩表面出現(xiàn)縫隙問(wèn)題提出質(zhì)量異議,廠(chǎng)商派員到現(xiàn)場(chǎng)觀察后做出能夠保證使用壽命的承諾。雖然不知原始設(shè)計(jì)之初衷,但從敢對(duì)產(chǎn)品使用效果進(jìn)行擔(dān)保看,其關(guān)于縫隙 研究 、認(rèn)識(shí)的深度非同一般。
為全面提升產(chǎn)品質(zhì)量,咸陽(yáng)石油鋼管鋼繩廠(chǎng)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)鋼絲繩生產(chǎn)制造技術(shù)。通過(guò)多次交流、探討、 分析 外方提供的技術(shù)資料,其設(shè)計(jì)思路非常明確:股繩之間、股中鋼絲之間保持合理間隙,絕不是可有可無(wú),而應(yīng)該象對(duì)待鋼絲繩直徑、整繩破斷拉力(或鋼絲破斷拉力總和)那樣,將間隙作為進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)考慮的約束條件之一其實(shí),強(qiáng)調(diào)保持間隙的設(shè)計(jì)思想,目的在于利用間隙來(lái)減小股繩、股中鋼絲產(chǎn)生相互運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦,以求盡可能把摩擦損傷鋼絲表面而對(duì)鋼絲繩使用壽命的不利影響降低到最小程度。
間隙 研究 成果的取得與應(yīng)用充分說(shuō)明:傳統(tǒng)緊密捻制的設(shè)計(jì)思想已經(jīng)發(fā)生變化。
2、強(qiáng)調(diào)股繩不同規(guī)格鋼絲性能的優(yōu)化搭配
鋼絲繩進(jìn)行破斷拉力試驗(yàn),不僅可以準(zhǔn)確測(cè)試其實(shí)際承載能力,也更接近使用工況,所以,幾乎所有標(biāo)準(zhǔn)都將其作為必檢項(xiàng)目之一(有時(shí)也給出鋼絲破斷拉力總和)。鋼絲繩破斷拉力不僅取決于其結(jié)構(gòu)、直徑及股、繩捻制質(zhì)量,而且取決于鋼絲尺寸和抗拉強(qiáng)度。顯然,在一定范圍內(nèi),只要能夠保證鋼絲繩直徑,可以通過(guò)調(diào)整鋼絲尺寸或抗拉強(qiáng)度對(duì)其承載能力進(jìn)行控制。雖然鋼絲繩主要功能是承受拉伸載荷(這也是按照抗拉強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)的主要原因),但由于在使用期間還要經(jīng)受反復(fù)彎曲、擠壓、摩擦、沖擊和震動(dòng)等復(fù)合載荷,所以,鋼絲不僅應(yīng)具有一定的抗拉強(qiáng)度,而且還應(yīng)保持較好的韌性,以滿(mǎn)足使用安全的需要。根據(jù)鋼絲生產(chǎn)難易程度及在股繩中所處位置不同而對(duì)其性能(主要是抗拉強(qiáng)度)進(jìn)行優(yōu)化匹配,在理論上不僅可行,并且有益于提高鋼絲繩實(shí)際使用壽命。雙強(qiáng)度電梯鋼絲繩就是這種設(shè)計(jì)思想應(yīng)用例證之一。對(duì)日本6x25Fi+IWR一25、B種(相當(dāng)于1770MPa)鋼絲繩拆股發(fā)現(xiàn):不同規(guī)格鋼絲平均抗拉強(qiáng)度分別為1670MPa和1870MPa.ISO/CD10425《石油夭然氣工業(yè)用鋼絲繩—最低要求和驗(yàn)收條款》標(biāo)準(zhǔn)和奧地利線(xiàn)材公司分別給出的鋼絲繩強(qiáng)度匹配方法。這實(shí)際是不同強(qiáng)度級(jí)別鋼絲進(jìn)行組股思想在標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范上的體現(xiàn)。
GB/T8918-1996(鋼絲繩》標(biāo)準(zhǔn)第5.1.1.3條規(guī)定:“…同直徑鋼絲應(yīng)為同一公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度,不同直徑鋼絲允許采用相同或相鄰公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度(中心鋼絲和填充絲除外),但應(yīng)保證鋼絲繩最小破斷拉力或最小破斷拉力總和…”。顯然,“允許”一詞的使用,似乎標(biāo)準(zhǔn)并不主張采用不同公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度鋼絲進(jìn)行組股。
3、重視鋼絲繩工藝設(shè)計(jì)
(1)精確設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)
為便于生產(chǎn)管理,力求盡可能將制繩鋼絲規(guī)格數(shù)量壓縮到最少,所以,標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定了鋼絲公稱(chēng)直徑尺寸間距(通常為0.05mm或0.10mm)。其實(shí),對(duì)于鋼絲繩這種由多根具有一定尺寸、品質(zhì)、形狀鋼絲按照一定規(guī)律排列組成的特殊構(gòu)件,減少其元件數(shù)量,對(duì)于保持其合理的結(jié)構(gòu)是不利的。因?yàn)殇摻z直徑設(shè)計(jì)誤差、生產(chǎn)制造誤差及組合累計(jì)誤差,都會(huì)影響鋼絲繩使用壽命。正因?yàn)槿绱?,在制造技術(shù)水平先進(jìn)企業(yè),強(qiáng)調(diào)鋼絲生產(chǎn)規(guī)格一定要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要,而不是設(shè)計(jì)需要遷就簡(jiǎn)化生產(chǎn)。
將6x36SW+IWR,6x35W十FC鋼絲繩國(guó)外設(shè)計(jì)配絲與GB1102-74《圓股鋼絲繩》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn):就主股鋼絲規(guī)格數(shù)量而言,前者均比后者多一種。按照引進(jìn)技術(shù)首次生產(chǎn)的6x36SW+IWB-60電鏟鋼絲繩,實(shí)際使用壽命能夠達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品領(lǐng)先水平,精確的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)起到了重要的保證作用。
(2)預(yù)先設(shè)豆股、繩捻制參數(shù)A標(biāo)值與波動(dòng)范圍
當(dāng)鋼絲繩結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后,捻股時(shí)主要控制鋼絲尺寸,股徑靠壓線(xiàn)模保證,一般不規(guī)定股徑偏差,在合繩工序才嚴(yán)格控制鋼絲繩實(shí)際尺寸,因?yàn)樗亲罱K產(chǎn)品的必檢項(xiàng)目。其實(shí)這種管后不管前的做法是不合適的。這基于:對(duì)股徑偏差不進(jìn)行控制,從理論上無(wú)法保證鋼絲繩直徑實(shí)際偏差;捻股時(shí),即使鋼絲直徑偏差得到控制,實(shí)際股徑還受模具尺寸和壓線(xiàn)模夾緊程度的影響。因此,控制鋼絲繩直徑,必須從生產(chǎn)絲、股、繩每個(gè)階段抓起。引進(jìn)鋼絲繩制造技術(shù)強(qiáng)調(diào),從設(shè)計(jì)階段,就應(yīng)給出股、繩預(yù)期控制目標(biāo)值和相應(yīng)波動(dòng)范圍,模具制作、過(guò)程控制要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,不能順其自然。例如:捻制1x7股,一般認(rèn)為股徑等于中心鋼絲直徑加2倍外層鋼絲直徑,并按此尺寸設(shè)計(jì)壓線(xiàn)模,其實(shí)情況并非如此。
事實(shí)上,在生產(chǎn)中由于采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同,有可能導(dǎo)致鋼絲繩直徑允許偏差范圍不同,自然存在實(shí)際尺寸滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)而并不能滿(mǎn)足使用的潛在隱患。例如,GB/T8918-1996《鋼絲繩》標(biāo)準(zhǔn)與APISpec9A《鋼絲繩規(guī)范》,前者因鋼絲繩結(jié)構(gòu)、規(guī)格而異,偏差范圍為0~+8%,而后者為-1%~+4%(公制)或0~+5%(英制)。顯然,如果用戶(hù)使用石油機(jī)械是按照API標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列設(shè)計(jì)的,那么,按照前一標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu)的鋼絲繩有可能無(wú)法使用。
鑒于鋼絲繩實(shí)際直徑對(duì)其使用壽命的重要影響,在設(shè)計(jì)階段對(duì)股、繩尺寸進(jìn)行早期控制,特別是預(yù)置控制目標(biāo)及波動(dòng)范圍就顯得特別必要。這不僅是對(duì)用戶(hù)負(fù)責(zé)的思想在設(shè)計(jì)階段的體現(xiàn),也是在維護(hù)制造企業(yè)自身的利益,同時(shí)有助于鋼絲繩設(shè)計(jì)技術(shù)水平的提高。
另外,引進(jìn)技術(shù)預(yù)先設(shè)置股、繩捻制參數(shù)目標(biāo)值與波動(dòng)范圍的對(duì)象并不僅僅限于股、繩直徑,還包括捻距。
4、 研究 股、繩捻距之間匹配關(guān)系
捻距倍數(shù)是鋼絲繩設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要參數(shù),一般企業(yè),由于對(duì)二者之間合理匹配關(guān)系缺乏足夠的理論 研究 與成功實(shí)踐,在具體實(shí)施過(guò)程中,選擇的隨意性較大。而股、繩(包括繩芯)之間捻距合理的匹配關(guān)系,是鋼絲繩生產(chǎn)重要技術(shù) 研究 課題之一。例如,波萊頓為求某一結(jié)構(gòu)、用途鋼絲繩的最佳生產(chǎn)工藝參數(shù),不惜花費(fèi)相當(dāng)大的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行各種試驗(yàn),重視程度可見(jiàn)一斑。該公司曾經(jīng)在1989年、1996年、1997年不同時(shí)期向國(guó)內(nèi)兩礦務(wù)局提供過(guò)6x35W+FC-50鋼絲繩,從產(chǎn)品質(zhì)量證明文件看,捻距波動(dòng)范圍0-1mm。這一重要技術(shù)參數(shù)數(shù)年間保持設(shè)計(jì)不變,不僅反映了產(chǎn)品制造工藝水平的穩(wěn)定性,而且體現(xiàn)著制造基礎(chǔ)理論的 研究 成果。
由于股、繩捻距倍數(shù)不僅影響到生產(chǎn)作業(yè)效率,而且關(guān)系絲(股)尺寸、性能捻制損失、整繩破斷拉力、鋼絲之間接觸應(yīng)力、股對(duì)繩芯抱緊程度、鋼絲繩可撓性、與匹配輪槽接觸狀態(tài)及伸長(zhǎng)等一系列與鋼絲繩承載能力和使用壽命密切相關(guān)的問(wèn)題。所以,對(duì)二者之間匹配關(guān)系的 研究 、試驗(yàn),國(guó)外予以高度重視,其實(shí),這也是在為不斷改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量尋求重要的理論和實(shí)踐支持。
5、增大捻距、部分減小三角股鋼絲繩使用初始伸長(zhǎng)
國(guó)內(nèi)用戶(hù)普遍反映,與進(jìn)口產(chǎn)品相比,國(guó)產(chǎn)三角股鋼絲繩因初始伸長(zhǎng)大而導(dǎo)致調(diào)繩次數(shù)頻繁。對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量證明文件進(jìn)行了 分析 ,并對(duì)部分實(shí)物進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn):進(jìn)口三角股鋼絲繩捻距倍數(shù)要明顯大于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。雖不排除因可能使用預(yù)張拉工藝而導(dǎo)致捻距倍數(shù)增大的可能,但從其與國(guó)內(nèi)采用捻距倍數(shù)之間存在的數(shù)差看,直接采用較大捻距,也可能是一種部分減小鋼絲繩使用初始伸長(zhǎng)的有效工藝措施。
6、相鄰層股繩排列呈點(diǎn)一線(xiàn)復(fù)合形式
鑒于結(jié)構(gòu)對(duì)鋼絲繩使用壽命所具有的重要影響,所以,利用結(jié)構(gòu)變化來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù) 研究 步伐一直就沒(méi)有停止。鋼絲繩結(jié)構(gòu)由點(diǎn)接觸到線(xiàn)接觸再到面接觸的發(fā)展演變過(guò)程,正是這種思想在實(shí)踐上的成功體現(xiàn)。由于產(chǎn)品使用工況條件千差萬(wàn)別,在以綜合性能最大限度滿(mǎn)足實(shí)際使用效果為目標(biāo)的思想指導(dǎo)下,鋼絲繩結(jié)構(gòu)品種日漸豐富多彩,因?yàn)椴淮嬖谌f(wàn)能的鋼絲繩。
7、組繩股加工工藝方法呈多樣性
一般情況下,構(gòu)成鋼絲繩的股繩均采用捻制工藝生產(chǎn),即股繩加工工藝呈現(xiàn)單一性,但目前又出現(xiàn)捻制工藝股與壓實(shí)工藝股進(jìn)行組合的新形式。
將捻制股繩與壓實(shí)股組合成繩,是考慮了各種工藝股繩各自所具有的特點(diǎn)與不足,追求優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。壓實(shí)股鋼絲繩與捻制線(xiàn)接觸股鋼絲繩相比,具有整繩破斷拉力高、與匹配輪槽接觸面積大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),但可撓性較差,操作不便,而捻制線(xiàn)接觸股鋼絲繩與之正好相反。采用壓實(shí)股與捻制線(xiàn)接觸股復(fù)合組繩,且將壓實(shí)股置于外側(cè),并與內(nèi)層股繩呈點(diǎn)接觸排列,將會(huì)得到一種使用安全系數(shù)較大、耐磨性較好、比較柔軟、使用操作比較方便的鋼絲繩。
基于對(duì)鋼絲繩綜合性能的不斷追求,引起鋼絲繩相鄰層股繩排列方式與組繩股加工工藝不斷改進(jìn),在延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命的同時(shí),也給其結(jié)構(gòu)式的準(zhǔn)確描述帶來(lái)相當(dāng)大的困難,這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)人士的注意。
8、特殊生產(chǎn)工藝使用日趨廣泛
隨著鋼絲繩使用工況變化和對(duì)延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命的不斷追求,通過(guò)改變結(jié)構(gòu)、提高鋼絲品質(zhì)所顯示的效果,有時(shí)似乎并不理想,迫使鋼絲繩制造企業(yè)尋找新的生產(chǎn)工藝。從目前情況看,主要集中在填(注)塑、包覆工藝和壓實(shí)工藝兩大類(lèi)別。
從技術(shù)角度 分析 ,采用填(注)塑或包覆處理工藝,目的在于減震、減磨、增強(qiáng)耐蝕性和保持股繩之間合理間隙,而采用壓實(shí)工藝則主要是為了提高鋼絲繩破斷拉力、增加股(繩)與匹配輪槽接觸面積。兩類(lèi)工藝的共同目的都集中在進(jìn)一步提高鋼絲繩使用壽命,只是實(shí)現(xiàn)的技術(shù)途徑不同而己。
填(注)塑、包覆和壓實(shí)工藝對(duì)提高鋼絲繩使用壽命產(chǎn)生了顯著效果,盡管該類(lèi)工藝的使用還不十分普及,但發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。事實(shí)上,在我國(guó)煤炭、港口、冶金、勘探等 行業(yè) ,已經(jīng)有美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)及日本等國(guó)生產(chǎn)的填(注)塑鋼絲繩、壓實(shí)鋼絲繩、壓實(shí)股鋼絲繩,使用效果理想。例如,進(jìn)口大型露天電鏟鋼絲繩,公認(rèn)填(注)塑工藝產(chǎn)品最佳。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
鋼絲繩是用多根制繩鋼絲(光面或鍍鋅的)經(jīng)過(guò)一定規(guī)則捻制而成。其工藝與一般產(chǎn)品相比,有工藝技術(shù)較為復(fù)雜、機(jī)械性能要求較高、生產(chǎn)管理要求嚴(yán)格、工藝設(shè)計(jì)比較復(fù)雜等特點(diǎn)。其工藝具有混合式流程生產(chǎn)的特點(diǎn)。
鋼絲繩工藝流程
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
1、瓦林吞被復(fù)式鋼絲繩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
西魯式、瓦林吞式、填充式是線(xiàn)接觸鋼絲繩的基本結(jié)構(gòu)形式,當(dāng)鋼絲繩運(yùn)用兩種或兩種以上結(jié)構(gòu)時(shí),被稱(chēng)為“混合式”或“復(fù)合式”,如6×36SW,8×41SFi,9×49SWS等?;旌鲜骄€(xiàn)接觸鋼絲繩給鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者提供了廣闊的空間。美國(guó)RR-W-410D標(biāo)準(zhǔn)列出的相關(guān)結(jié)構(gòu)為鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與 研究 提供了具有實(shí)用價(jià)值的內(nèi)容。
混合式線(xiàn)接觸鋼絲繩結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣性,用途具有宏觀上的廣泛性和具體使用方向上的針對(duì)性。瓦林吞被復(fù)式鋼絲繩應(yīng)納為混合式線(xiàn)接觸鋼絲繩范疇。德國(guó)相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)又稱(chēng)其為瓦林吞-復(fù)合式,通常采用WV表示,具有纖維(FE)或纖維包復(fù)鋼制繩芯(SESU)兩種。瓦林吞被復(fù)式鋼絲繩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)繩股外層鋼絲根數(shù)多于次外層鋼絲根數(shù),可能這是稱(chēng)其為包復(fù)式鋼絲繩的原因之一;(2)繩股次外層鋼絲呈瓦林吞結(jié)構(gòu)方式排列;(3)瓦林吞被復(fù)式鋼絲繩有別于西-瓦類(lèi)鋼絲繩的最主要的一點(diǎn)是股繩外層鋼絲與次外層鋼絲根數(shù)不相同,即外層鋼絲占橫截面積的比例高。
德國(guó)對(duì)瓦林吞被復(fù)式鋼絲繩有較多 研究 ,相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這類(lèi)鋼絲繩均有陳述。DIN21254/3起重鋼絲繩分類(lèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)列出相關(guān)技術(shù)參數(shù),見(jiàn)表2。DIN3065圓鋼絲繩直徑8~56mm,鋼絲的公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度分為1570MPa,1770MPa兩種級(jí)別。
2、SFi類(lèi)鋼絲繩的應(yīng)用效果
加拿大生產(chǎn)的股結(jié)構(gòu)為(12+12+6F+6+1)的8股注塑電鏟鋼絲繩20世紀(jì)90年代被國(guó)內(nèi)煤炭 行業(yè) 專(zhuān)家定義為8×37類(lèi)鋼絲繩,實(shí)為8×37SFi+[(8×7)+(8×7)+1×7]結(jié)構(gòu)鋼絲繩。
(1)8股鋼絲繩使用性能優(yōu)于6股鋼絲繩,得到推廣應(yīng)用。美國(guó)鋼公司倡導(dǎo)“合理?yè)窭K、善用鋼繩”,這一理念已逐漸被國(guó)外線(xiàn)材制品企業(yè)認(rèn)可。公司的電鏟鋼絲繩為系列產(chǎn)品,根據(jù)不同的使用條件,主推股結(jié)構(gòu)為SFi類(lèi)鋼絲繩。
在提鏟鋼繩、鏟滿(mǎn)和縮回鋼絲繩、拉鏟提升鋼絲繩和拉鏟鋼絲繩等用途方面,原來(lái)推薦使用不同規(guī)范的鋼芯,6×SFi(21),6×SFi(25),6×SFi(41),6×SFi(49),6×SFi(55)等結(jié)構(gòu)鋼絲繩。從20世紀(jì)80年代均被改為股結(jié)構(gòu)相同的8股鋼絲繩。
(2)鋼絲繩加緩沖襯墊后,抗疲勞性能大為提高。加拿大鋼絲繩 行業(yè) 與NORADA技術(shù)中心經(jīng)過(guò)5年的測(cè)試表明:8×37SFi類(lèi)鋼絲繩中加緩沖襯墊后疲勞次數(shù)最高,注塑的為前者的55%,普通8×37鋼絲繩的疲勞次數(shù)僅為加緩沖襯墊的28%,可見(jiàn)輔料在鋼絲繩中的作用十分突出。
我國(guó)注塑、加緩沖襯墊技術(shù)與國(guó)際水平相差較大。該類(lèi)產(chǎn)品是我國(guó)進(jìn)口鋼絲繩的主要品種之一。鋼絲繩注塑技術(shù)雖被國(guó)內(nèi)幾個(gè)鋼絲繩生產(chǎn)的大型骨干企業(yè)列為科技攻關(guān)項(xiàng)目,但是項(xiàng)目進(jìn)展及階段性成果不盡理想,用戶(hù)積極推廣應(yīng)用的急切心情往往得不到有力的回應(yīng)。貴州鋼絲繩集團(tuán)公司的注塑鋼絲繩已批量應(yīng)用于煤炭 行業(yè) 。
(3)SFi類(lèi)鋼絲繩的研制被發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)注,P&H電鏟用神鋼鋼線(xiàn)的D-F卷?yè)P(yáng)鋼絲繩中列出SFi(41)(股結(jié)構(gòu)為1+8+8+8F+16)和SFi(49)(股結(jié)構(gòu)為1+8+8F+16+16)結(jié)構(gòu)的鋼絲繩。
我國(guó)鋼絲繩生產(chǎn)制造企業(yè)未能全面地 研究 鋼絲繩發(fā)展態(tài)勢(shì),如SFi,WV類(lèi)鋼絲繩很少進(jìn)行系統(tǒng) 研究 。企業(yè)多滿(mǎn)足于維持低檔次鋼絲繩的簡(jiǎn)單再生產(chǎn),市場(chǎng)處于低價(jià)位的惡性競(jìng)爭(zhēng)。等效于API9A-76標(biāo)準(zhǔn)的SY5170-石油用鋼絲繩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也曾列入6×49FiS+IWR結(jié)構(gòu)鋼絲繩,但國(guó)內(nèi)鋼絲繩企業(yè)很少生產(chǎn)該種結(jié)構(gòu)鋼絲繩,幾乎無(wú)一家企業(yè)產(chǎn)品樣本列出SFi,WV類(lèi)鋼絲繩。
3、三股異型股鋼絲繩
三股異型股鋼絲繩適用于超高壓輸變電線(xiàn)路強(qiáng)力架線(xiàn)施工、礦山開(kāi)采、港口提升、工程機(jī)械、油田抽汲作業(yè)等。國(guó)內(nèi)企業(yè)也稱(chēng)此類(lèi)鋼絲繩為三股少扭轉(zhuǎn)(SN)鋼絲繩。日本、加拿大是較早 研究 開(kāi)發(fā)這類(lèi)鋼絲繩的工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,也是我國(guó)輸變電工程公司一度進(jìn)口該類(lèi)產(chǎn)品的主要貨源國(guó)家。甘肅送變電工程公司曾使用過(guò)加拿大進(jìn)口的M3×7—8.0mm鋼絲繩。寧夏電力建設(shè)安裝公司曾使用從日本神鋼鋼線(xiàn)工業(yè)株式會(huì)社進(jìn)口的3F(a+40)—26mm鋼絲繩。股繩結(jié)構(gòu)為0+8+16+16,鋼絲繩整繩破斷拉力為600.224kN。
日本神鋼鋼線(xiàn)工業(yè)株式會(huì)社列入產(chǎn)品樣本的產(chǎn)品:U3×SeS(39),股結(jié)構(gòu)a+9/45+15,鋼絲繩直徑6~28mm;U3×SeS(48),股結(jié)構(gòu)a+12/18+18,鋼絲繩直徑14~40mm。
德國(guó)迪帕的3V×30S壓實(shí)鋼絲繩直徑6~34mm,抗拉強(qiáng)度為1960kN,金屬密度系數(shù)0.6648,捻制因數(shù)0.8500。
3×19S壓實(shí)鋼絲繩是被美國(guó)石油學(xué)會(huì)APISec9A《鋼絲繩規(guī)范》列入的產(chǎn)品,具有不松散、耐磨損的特點(diǎn),可有效地克服普通結(jié)構(gòu)鋼絲繩在油田抽汲作業(yè)中易打扭現(xiàn)象,使用壽命是常用規(guī)格6×19S+FC鋼絲繩的2~3倍。國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn)3×19S壓實(shí)鋼絲繩,并在長(zhǎng)慶油田、四川油田試用中取得階段性成果。國(guó)內(nèi)鋼絲繩生產(chǎn)已用5×7類(lèi)壓實(shí)鋼絲繩實(shí)施了有效的替代,使用壽命成倍提高,被油田用戶(hù)和石油機(jī)械企業(yè)認(rèn)可,逐漸形成競(jìng)相購(gòu)買(mǎi)的態(tài)勢(shì)。
4、旋挖鉆機(jī)用鋼絲繩系列
旋挖鉆機(jī)是發(fā)達(dá)國(guó)家普遍使用的樁基工程機(jī)械。德國(guó)、意大利、荷蘭、日本、新加坡等國(guó)家生產(chǎn)的旋挖鉆機(jī)各自形成獨(dú)立的產(chǎn)品體系,配用的鋼絲繩雖然結(jié)構(gòu)有異,但都是結(jié)構(gòu)先進(jìn)的鋼絲繩。
(1)德國(guó)寶峨公司旋挖鉆機(jī)的主要型號(hào)有BG15,BG20,BG22,BG36,BG40,BG50,BG60,所用的鋼絲繩的主要結(jié)構(gòu)為18×7+2×(7×7)+7×7+SE(8+8+1),也有的配用德國(guó)DIEPQ1318Z結(jié)構(gòu)鋼絲繩。中鐵14局設(shè)備租貨公司進(jìn)口的BG40旋挖鉆機(jī),隨機(jī)配用的主、輔卷?yè)P(yáng)用鋼絲繩均為16×(6+1)+6×(6+1)+6×(6+1)+9×(6+1)+SE結(jié)構(gòu)鋼絲繩,直徑分別為22mm和36mm。中鐵20局進(jìn)口的BG22,BG25旋挖鉆機(jī),隨機(jī)配用的為DIEPA1318Z結(jié)構(gòu)鋼絲繩,BG25旋挖鉆機(jī)主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩直徑32mm。
(2)意大利旋挖鉆機(jī)配用6×36SW+IWR壓實(shí)鋼絲繩。B125型旋挖鉆機(jī)的主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩直徑為25mm。
(3)日本住友旋挖鉆機(jī)配用4V×40SW壓實(shí)鋼絲繩。SD20S-2型旋挖鉆機(jī)的主卷?yè)P(yáng)鋼絲繩直徑為20mm。
(4)國(guó)內(nèi)使用進(jìn)口旋挖鉆機(jī)的企業(yè),延用隨機(jī)配用鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、規(guī)格。在軟淤泥質(zhì)土層、粘土層等低強(qiáng)度土石混合層樁基工程施工時(shí)也有采用6×19+IWR,18×7+IWR,6×36SW+IWR等結(jié)構(gòu)鋼絲繩的現(xiàn)象。也有的用戶(hù)準(zhǔn)備在日本進(jìn)口的旋挖鉆機(jī)上試用同規(guī)格的4V×39S壓實(shí)鋼絲繩。
5、獨(dú)立繩芯結(jié)構(gòu)的多樣性
鋼絲繩的繩芯分為纖維芯和鋼芯。鋼芯又分為獨(dú)立的繩芯(IWR或IWRC)和鋼絲股芯(IWS)兩種。鋼絲繩的獨(dú)立的繩芯結(jié)構(gòu)通常為7×7。隨著鋼絲繩用途更加廣泛,國(guó)內(nèi)外鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以前所未有的速度向前發(fā)展。瑞土FAZER公司、法國(guó)歐洲鋼纜公司等一批國(guó)際著名的金屬制品企業(yè)的產(chǎn)品體系中,相當(dāng)數(shù)量產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)突破了原有鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論和產(chǎn)品體系,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特、新穎。作為鋼絲繩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重要內(nèi)容的獨(dú)立繩芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。
(1)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的繩芯。日本神鋼鋼線(xiàn)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)的粗直徑鋼絲繩IWRC8×WS(36)構(gòu)成為7×19+8×[1+7(7+7)+14],獨(dú)立繩芯結(jié)構(gòu)為7×19。意大利Redaeli公司8×41SW金屬芯鋼絲繩結(jié)構(gòu)為8×(16+8/8+8+1)+IWRC(7×19)或工業(yè)IWRC(7×19W),獨(dú)立繩芯7×19或7×19W。
(2)復(fù)合結(jié)構(gòu)的繩芯。日本神鋼鋼線(xiàn)工業(yè)株式會(huì)社IWRC8×EWS(S2)鋼絲繩結(jié)構(gòu)為WS(36)+8×S(19)+8×[1+7/9+(9+9)+18],獨(dú)立繩芯W(wǎng)S(36)+8×S(19)。德國(guó)DIN5881-1—90石油工業(yè)鋼絲繩和索傳動(dòng)鋼絲繩8×19S,其獨(dú)立繩芯為1×19+8×7。ISO2408—85一般用途鋼絲繩特性中A5.1鋼絲繩8×36WS,A5.2鋼絲繩8×41WS,兩類(lèi)結(jié)構(gòu)鋼絲繩的繩芯:(1+8+8/8+16)+8×7。瑞士FAZER公司電梯鋼絲繩8×19S+IWRC,獨(dú)立繩芯為1×19W+8×7。法國(guó)歐洲鋼纜公司8×25FW,8×36WS,8×46WS類(lèi)鋼絲繩,獨(dú)立繩芯為1×7+4×19S/4×7。為改變鋼絲繩內(nèi)鋼絲接觸狀態(tài),減少內(nèi)應(yīng)力。進(jìn)一步提高鋼絲繩使用壽命,德國(guó)在起重鋼絲繩中還較多地使用纖維包覆鋼制芯(SESU),如德國(guó)蒂森鋼絲繩公司的7×40WV+SES-U鋼絲繩。
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