CN111621635B - 一种不松散钢丝绳的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不松散钢丝绳的生产方法，包括盘条的步骤，选用直径为5.5mm的304不锈钢线材；表面处理的步骤，将线材浸泡在稀盐酸中清除氧化膜；拉丝的步骤，将直径5.5mm线材拉拔为1.5mm钢丝；捻股的步骤，在将若干层钢丝捻制成绳股；合绳的步骤，在合绳机上将绳股围绕绳芯中心线捻制成钢丝绳；热处理的步骤，将合绳后的钢丝绳股放入热处理炉进行热处理，热处理完成后进行超声波清洗、冷却；检验的步骤，计算钢丝绳的安全系数。由本发明提供的生产方法在目前钢丝绳中尚无应用，生产出的钢丝绳钢丝绳内部各层钢丝之间接触紧密，不松散性能优秀；抗疲劳强度好，稳定性好，使用寿命长。

Description

一种不松散钢丝绳的生产方法
技术领域
本发明涉及钢丝绳生产领域，尤其涉及一种不松散钢丝绳的生产方法。
背景技术
不松散性能是检验钢丝绳合格的一项重要指标，国家标准GB1102-74中规定“所有钢丝绳应制造成不松散的。”然而，在钢丝绳的拉拔和捻制过程中，钢丝绳受力发生弹性变形和塑性变形，合绳后内部依然存在弹性应力和残余应力，整绳直径变得不均匀，这种应力状态会使钢丝绳产生松散情况，松散的钢丝绳抗疲劳性能差、柔软性较差，可挠度小，内部钢丝甚至会早期折断，使用寿命严重缩短。
为消除钢丝绳内部的残余应力，一般通过合绳时对捻制股采用预变形方法实现，现有的预先变形方法有三种：一、捻制绳股和钢丝绳时，采用“翻身”机构，使扭转力矩平衡。这种方法操作难度大，要求人员的操作技术水平高，人力成本、时间成本消耗大，且对钢丝绳捻向有限制，只适用于生产同向捻钢丝绳；二、采用绳股或钢丝绳经过反复弯曲矫直。这种方法不适用于可挠度差、硬度大的钢丝绳，在反复弯曲矫直的过程中容易造成钢丝绳断丝；三、采用钢丝绳预变形器，将钢丝绳通过变形器的三个压辊按一定曲率半径或弯曲变形，形成捻制的螺旋状态，捻成钢丝绳。这种方法对预变形器制作的精密度和调节的准确度要求较高，工作效率低；绳股仅借助于中间辊与两辊之间距离形成应有的螺旋距（两辊距离固定，仅中间辊可以以移动），不适用于较大直径钢丝绳和生产不同直径范围的钢丝绳机。
除此以外，金属绳芯的钢丝绳也可通过热处理方法获得不松散的性能，将合绳后的钢丝绳通过热处理高温炉达到消除内部应力的目的，然而，现有的热处理炉多用燃煤加热，炉内每根管子上下表面的温度不一致，消除应力效果不佳；且高温炉内部温度不稳定，钢丝绳表面易产生脱碳，导致钢丝绳的耐磨性与疲劳强度降低，使用寿命缩短。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种不松散钢丝绳的生产方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供一种不松散钢丝绳的生产方法，包括盘条的步骤，选用直径为5.5mm的304不锈钢线材；表面处理的步骤，将线材浸泡在稀盐酸中清除线材表面氧化皮膜，盐酸浓度为5~20%，温度为常温40℃；然后进行水洗及中和处理，再浸泡在特殊表面处理药品中进行涂膜处理，最后在烘干箱中通以150~250℃的热风对盘条进行烘干，时间为2~15min；
拉丝的步骤，使用直进式拉丝机将直径5.5mm线材拉拔为1.5mm钢丝，在拉丝机卷筒及绞盘的牵引下，线材通过拉丝模模孔变形，在拉丝过程中连续使用几个超硬度合金拉丝模拉丝线材，以得到具有相应机械性能和纤维状组织的钢丝；
捻股的步骤，在捻股机上将若干层钢丝围绕股芯中心线做规则的螺旋形排列捻制绳股，并采用喷油装置对钢丝绳股合拢处喷油；合绳的步骤，在筐篮合绳机上将绳股围绕绳芯中心线做螺旋线排列，捻制成钢丝绳；
热处理的步骤，将合绳后的钢丝绳股放入热处理炉进行热处理，热处理完成后进行超声波清洗、冷却。
检验的步骤，检验人员每根钢丝绳绳端载荷、钢丝绳自重引起的静拉力、钢丝绳拉断力进行检验，计算钢丝绳的安全系数。
优选的，所述热处理的步骤为退火的步骤，钢丝绳成品去应力退火，将合绳后的钢丝绳放入高温退火炉，炉内温度600℃，保温约1-3h，钢丝绳通过所述高温退火炉后通过工业用水进行常温水冷处理，使钢丝绳其极速降温，接***衡状态。
优选的，所述高温退火炉中设有退火管，所述退火管有多根，等距排列在所述高温退火炉中。
优选的，相邻的每根所述退火管之间通过斜向连接管前端和后端相连接，每个连接处均为开口。
优选的，最左侧的所述退火管后端与最右侧的所述退火管前端通过第二连接管相连接，连接处为开口。
优选的，所述第二连接管中设有第一鼓风机。
优选的，所述退火管上表面固定连接有进风管和出风管，所述进风管和所述出风管形状大小一样，方向相对。
优选的，所述进风管靠近所述退火管的前端，所述出风管靠近所述退火管的后端，所述退火管与所述进风管、所述出风管的连接处为开口。
优选的，所述进风管和所述出风管中间设有第二鼓风机。
优选的，所述退火管为马弗管。
优选的，所述马弗管内部均匀布有螺旋形凹槽。
优选的，所述马弗管中间包括容置管，所述容置管前后两端与所述马弗管前后两端固定连接，所述钢丝绳置于所述容置管中。
优选的，所述高温退火炉中设有喷火嘴，所述喷火嘴有多个，多个所述喷火嘴靠近所述退火管底部，等距排列在一条直线上。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
一、将合绳后的钢丝绳进行热处理，即成品阶段的去应力退火工艺，退火工艺可均匀钢丝绳内部组织，帮助消除加工硬化和脆性，软化钢丝成品，提升钢丝绳的抗拉强度和其他力学性能。
二、相邻的退火管前后端通过斜向连接管连接，且最左侧退火管后端与最右侧退火管前端通过第二连接管相连接，使得多根退火管之间形成了一个互通管路，第二连接管中间设有第一鼓风机，鼓风机工作后，热空气通过各个退火管的每一处在互通管路形成热循环风，使整个炉内的退火管内部热量均匀，可帮助钢丝绳消除内部残余应力，获得更优秀的不松散性能。
三、每根退火管上均设有进风管和出风管，出风管和进风管中间连接有第二鼓风机，喷火嘴靠近退火管，钢丝绳置于退火管中的容置管之中，钢丝绳下表面温度较高；第二鼓风机工作后，使整个退火管内形成热风循环，钢丝绳在管内受热均衡，避免了退火管内温度不均匀导致的钢丝绳表面脱碳而疲劳强度低、使用寿命短的问题。
四、钢丝绳通过高温退火炉，炉内温度大于等于600℃，保温约1-3h，足够的保温时间保证了钢丝中奥氏体转变的充分均匀化，保温的过程也是消除内应力的的过程；保温时间是指从钢丝绳装炉后炉温到达退火加热温度的时间，到停止加热、开始降温时的时间，炉内较高的温度可使钢丝绳的残余应力和弹性应力基本完全消除，从而获得优秀的不松散性能；钢丝绳通过高温退火炉后通过工业用水进行常温水冷处理，使钢丝绳其极速降温，可以提高钢丝绳整体的结构强度，并消除在形变过程中产生的残留内应力，从而进行后续的包装、检验步骤。
五、在实际运用中，多根退火管等距排列在高温退火炉中，将多根合绳后的钢丝绳依次放入退火管中，可以同时进行去应力退火工艺，提高工作效率，也可保证生产处的同一批钢丝绳处在同一个质量水准，具备同样优秀的力学性能，便于成批销售。
六、高温退火炉采用天然气加热，炉温较为稳定，炉内设有喷火嘴，喷火嘴在退火管外底部呈直线均匀排列，钢丝绳在退火管内部的容置管中，均匀排列的喷火嘴能保证管中的钢丝绳各处受热均匀，避免应力集中，加热的过程提升了钢丝绳的韧性和延展性，有效消除了钢丝绳的内部应力，使钢丝绳整体质量大大提高。
七、由本发明提供的生产方法在目前钢丝绳中尚无应用，生产出的钢丝绳钢丝绳内部各层钢丝之间接触紧密，截断钢丝绳时，各股及各钢丝不会散开，仍然保持其本身的位置和捻距大小，不松散性能优秀；抗疲劳强度好，稳定性好，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明实施例1的高温退火炉的整体结构示意图；
图2为本发明实施例1的退火管的连接示意图；
图3为本发明实施例1的马弗管的结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合图1、图2和图3对实施例进行详细说明如下。
本发明提供一种不松散钢丝绳的生产方法，包括盘条的步骤，选用直径为5.5mm的304不锈钢线材；表面处理的步骤，将线材浸泡在稀盐酸中清除线材表面氧化皮膜，盐酸浓度为5~20%，温度为常温40℃；然后进行水洗及中和处理，再浸泡在特殊表面处理药品中进行涂膜处理，最后在烘干箱中通以150~250℃的热风对盘条进行烘干，时间为2~15min；酸洗可防止拉拔时氧化铁皮损伤模具和钢丝表面，为后继的涂或镀层处理准备良好的表面条件以及减少拉拔时的摩擦降低拉拔力。
拉丝的步骤，使用直进式拉丝机将直径5.5mm线材拉拔为1.5mm钢丝，在拉丝机卷筒及绞盘的牵引下，线材通过拉丝模模孔变形，在拉丝过程中连续使用几个超硬度合金拉丝模拉丝线材，以得到具有相应机械性能和纤维状组织的钢丝；
捻股的步骤，在捻股机上将若干层钢丝围绕股芯中心线做规则的螺旋形排列捻制绳股，并采用喷油装置对钢丝绳股合拢处喷油；合绳的步骤，在筐篮合绳机上将绳股围绕绳芯中心线做螺旋线排列，捻制成钢丝绳；
热处理的步骤，将合绳后的钢丝绳股放入热处理炉进行热处理，热处理完成后进行超声波清洗、冷却。
检验的步骤，检验人员每根钢丝绳绳端载荷、钢丝绳自重引起的静拉力、钢丝绳拉断力进行检验，计算钢丝绳的安全系数。
进一步的，所述热处理的步骤为退火的步骤，钢丝绳成品去应力退火，如图1所示，将合绳后的钢丝绳1放入高温退火炉2，炉内温度600℃，保温约1-3h，钢丝绳通过所述高温退火炉2后通过工业用水进行常温水冷处理，使钢丝绳1其极速降温，接***衡状态。
在实际运用中，将合绳后的钢丝绳进行热处理，即成品阶段的去应力退火工艺，退火工艺可均匀钢丝绳内部组织，帮助消除加工硬化和脆性，软化钢丝成品，提升钢丝绳的抗拉强度和其他力学性能；钢丝绳通过高温退火炉，炉内温度大于等于600℃，保温约1-3h，足够的保温时间保证了钢丝中奥氏体转变的充分均匀化，保温的过程也是消除内应力的的过程；保温时间是指从钢丝绳装炉后炉温到达退火加热温度的时间，到停止加热、开始降温时的时间，炉内较高的温度可使钢丝绳的残余应力和弹性应力基本完全消除，从而获得优秀的不松散性能。
钢丝绳通过高温退火炉后通过工业用水进行常温水冷处理，使钢丝绳其极速降温，可以提高钢丝绳整体的结构强度，并消除在形变过程中产生的残留内应力，从而进行后续的包装、检验步骤。
进一步的，如图1所示，所述高温退火炉2中设有退火管3，所述退火管3有多根，等距排列在所述高温退火炉2中。
在实际运用中，多根退火管等距排列在高温退火炉中，将多根合绳后的钢丝绳依次放入退火管中，可以同时进行去应力退火工艺，提高工作效率，也可保证生产处的同一批钢丝绳处在同一个质量水准，具备同样优秀的力学性能，便于成批销售。
进一步的，如图2所示，相邻的每根所述退火管3之间通过斜向连接管31前端和后端相连接，每个连接处均为开口。
进一步的，如图2所示，最左侧的所述退火管3后端与最右侧的所述退火管3前端通过第二连接管32相连接，连接处为开口。
进一步的，如图2所示，所述第二连接管32中设有第一鼓风机321。
在实际运用中，相邻的退火管前后端通过斜向连接管连接，且最左侧退火管后端与最右侧退火管前端通过第二连接管相连接，使得多根退火管之间形成了一个互通管路，第二连接管中间设有第一鼓风机，鼓风机工作后，热空气通过各个退火管的每一处在互通管路形成热循环风，使整个炉内的退火管内部热量均匀，可帮助钢丝绳消除内部残余应力，获得更优秀的不松散性能。
进一步的，如图1所示，所述退火管3上表面固定连接有进风管33和出风管34，所述进风管33和所述出风管34形状大小一样，方向相对。
进一步的，如图1所示，所述进风管33靠近所述退火管3的前端，所述出风管34靠近所述退火管3的后端，所述退火管3与所述进风管33、所述出风管34的连接处为开口。
进一步的，如图1所示，所述进风管33和所述出风管34中间设有第二鼓风机331。
进一步的，所述退火管3为马弗管4。
进一步的，如图3所示，所述马弗管4内部均匀布有螺旋形凹槽41。马弗管4内部凹槽的螺旋形结构更给了热风以导向作用，更有利于热风在马弗管中的前进，保证了热风循环时马弗管4内热量的均衡。
进一步的，如图1所示，所述马弗管4中间包括容置管42，所述容置管42前后两端与所述马弗管4前后两端固定连接，所述钢丝绳1置于所述容置管42中。
进一步的，如图1所示，所述高温退火炉2中设有喷火嘴21，所述喷火嘴21有多个，多个所述喷火嘴21靠近所述退火管3底部，等距排列在一条直线上。
在实际运用中，每根退火管3上均设有进风管33和出风管34，出风管34和进风管33中间连接有第二鼓风机331，喷火嘴21靠近退火管，钢丝绳置于退火管中的容置管42之中，钢丝绳下表面温度较高；第二鼓风机331工作后，使整个退火管3内形成热风循环，钢丝绳在管内受热均衡，避免了退火管内温度不均匀导致的钢丝绳表面脱碳而疲劳强度低、使用寿命短的问题。
高温退火炉2采用天然气加热，炉温较为稳定，炉内设有喷火嘴21，喷火嘴21在退火管3外底部呈直线均匀排列，钢丝绳1在退火管3内部的容置管42中，均匀排列的喷火嘴21能保证管中的钢丝绳各处受热均匀，避免应力集中，加热的过程提升了钢丝绳的韧性和延展性，有效消除了钢丝绳的内部应力，是钢丝绳整体质量大大提高。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种不松散钢丝绳的生产方法，其特征在于：包括盘条的步骤，选用直径为5.5mm的304不锈钢线材；
表面处理的步骤，将线材浸泡在盐酸中清除线材表面氧化皮膜，稀盐酸浓度为5～20％，温度为常温40℃；然后进行水洗及中和处理，再浸泡在特殊表面处理药品中进行涂膜处理，最后在烘干箱中通以150～250℃的热风对盘条进行烘干，时间为2～15min；
拉丝的步骤，使用直进式拉丝机将直径5.5mm线材拉拔为1.5mm钢丝，在拉丝机卷筒及绞盘的牵引下，线材通过拉丝模模孔变形，在拉丝过程中连续使用几个超硬度合金拉丝模拉丝线材，以得到具有相应机械性能和纤维状组织的钢丝；
捻股的步骤，在捻股机上将若干层钢丝围绕股芯中心线做规则的螺旋形排列捻制绳股，并采用喷油装置对钢丝绳股合拢处喷油；
合绳的步骤，在筐篮合绳机上将绳股围绕绳芯中心线做螺旋线排列，捻制成钢丝绳；
热处理的步骤，将合绳后的钢丝绳股放入热处理炉进行热处理，热处理完成后进行超声波清洗、冷却；
检验的步骤，检验人员每根钢丝绳绳端载荷、钢丝绳自重引起的静拉力、钢丝绳拉断力进行检验，计算钢丝绳的安全系数；所述热处理的步骤为退火的步骤，钢丝绳成品去应力退火，将合绳后的钢丝绳(1)放入高温退火炉(2)，炉内温度600℃，保温约1-3h，钢丝绳通过所述高温退火炉(2)后通过工业用水进行常温水冷处理，使钢丝绳(1)其极速降温，接***衡状态；所述高温退火炉(2)中设有退火管(3)，所述退火管(3)有多根，等距排列在所述高温退火炉(2)中；所述退火管(3)为马弗管(4)；所述马弗管(4)内部均匀布有螺旋形凹槽(41)；所述马弗管(4)中间包括容置管(42)，所述容置管(42)前后两端与所述马弗管(4)前后两端固定连接，所述钢丝绳(1)置于所述容置管(42)中；所述高温退火炉(2)中设有喷火嘴(21)，所述喷火嘴(21)有多个，多个所述喷火嘴(21)靠近所述退火管(3)底部，等距排列在一条直线上。
2.如权利要求1所述的不松散钢丝绳的生产方法，其特征在于：相邻的每根所述退火管(3)之间通过斜向连接管(31)前端和后端相连接，每个连接处均为开口。
3.如权利要求2所述的不松散钢丝绳的生产方法，其特征在于：最左侧的所述退火管(3)后端与最右侧的所述退火管(3)前端通过第二连接管(32)相连接，连接处为开口。
4.如权利要求3所述的不松散钢丝绳的生产方法，其特征在于：所述第二连接管(32)中设有第一鼓风机(321)。
5.如权利要求4所述的不松散钢丝绳的生产方法，其特征在于：所述退火管(3)上表面固定连接有进风管(33)和出风管(34)，所述进风管(33)和所述出风管(34)形状大小一样，方向相对。
6.如权利要求5所述的不松散钢丝绳的生产方法，其特征在于：所述进风管(33)靠近所述退火管(3)的前端，所述出风管(34)靠近所述退火管(3)的后端，所述退火管(3)与所述进风管(33)、所述出风管(34)的连接处为开口。
7.如权利要求6所述的不松散钢丝绳的生产方法，其特征在于：所述进风管(33)和所述出风管(34)中间设有第二鼓风机(331)。
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