CN209941378U - 高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，采用芳纶纤维绳作为芯绳，芳纶全称为聚苯二甲酰苯二胺，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5‑6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560℃的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期，芳纶纤维绳芯作为输送带钢丝绳使用时，在达到同样破断拉力、橡胶黏合强度及橡胶渗透性的条件下，芳纶芯钢丝绳比金属股芯钢丝绳具有更高的伸长率和更轻的线密度，强度较高，提高了输送带的适用范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，属于钢丝绳技术领域。
背景技术
输送带是带式输送机的主要部件，主要用于煤炭、采矿、冶金、化工、建筑等领域的大规模连续化输送。
输送带作为带式输送机的牵引和运载构件，通常输送带采用钢丝股芯的钢丝绳制成，这样的钢丝股芯的钢丝绳生产的输送带具有抗冲击能力强、使用伸长小、高速度传动等特点。然而在一些特殊环境条件下，还需要输送带具有高强度、高伸长率的性能，但钢丝股芯的钢丝绳生产的输送带无法达到具备高强度的同时兼具较高的伸长率，进而影响了输送带的适用范围。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种具有更高的伸长率和更低的线密度的高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，该输送带用钢丝绳由中间的芳纶绳芯和外层的多根钢丝绳股捻制而成，所述芳纶绳芯采用芳纶长丝捻制，芳纶绳芯的表面形成一层橡胶层，芳纶绳芯与钢丝绳股的捻向一致，所述钢丝绳股的每根钢丝表面都有镀锌层，钢丝绳股由多根镀锌钢丝捻制成，多根这样的外层钢丝股将中心的芳纶绳芯捻制合绳便形成了镀锌芳纶绳芯钢丝绳。
所述外层的钢丝绳股为1×7结构、1×19结构或1×19W结构，外层股的股数为5～8股。
当外层的钢丝绳股为1×7结构时，每根钢丝绳股的结构为1-6，六根这样的钢丝绳股将中心的芳纶绳芯捻制合绳便形成了6×7-DAFC结构的镀锌芳纶绳芯钢丝绳。
所述芳纶绳芯的结构为3x3、4x3/5x2、4x3/5x3、4x5/5x4、5x3/5x5、6x3/11x3、6x3、7x3或8x3。
所述芳纶绳芯为4×5结构，它是由四根芳纶长丝初捻成股，再由五个初捻股复捻成芳纶绳芯。
所述芳纶绳芯的捻距≤4.5倍的芳纶绳芯的直径，直径公差为0～+3％，芳纶长丝的公定回潮率≤3.5％。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
这一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，采用芳纶纤维绳作为芯绳，芳纶全称为聚苯二甲酰苯二胺，是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5-6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560℃的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期，芳纶纤维绳芯作为输送带钢丝绳使用时，在达到同样破断拉力、橡胶黏合强度及橡胶渗透性的条件下，芳纶芯钢丝绳比金属股芯钢丝绳具有更高的伸长率和更轻的线密度，强度较高，提高了输送带的适用范围。
附图说明
图1为本实用新型高强度、高伸长的输送带用钢丝绳采用6×7-DAFC(dippedaramid fibre core)结构时的示意图。
图2为图1中芳纶绳芯和橡胶层的关系图。
图3为图1中钢丝绳股的单根钢丝与镀锌层的关系图。
其中：芳纶绳芯1、钢丝绳股2、橡胶层3、镀锌层4。
具体实施方式
参见图1至图3，本实用新型涉及一种高强度、高伸长的输送带用钢丝绳，输送带用钢丝绳优选为6×7-DAFC(dipped aramid fibre core)结构，其中DAFC是浸胶后的芳纶绳芯1，6×7为外层的钢丝绳股2。
所述芳纶绳芯1采用高强型的芳纶长丝捻制而成，芳纶绳芯1优选为4×5结构，它是由四根芳纶长丝初捻成股，再由五个初捻股复捻成芳纶绳芯1，为确保芳纶绳芯1与橡胶的粘合性能，芳纶绳芯1在使用前须经过浸胶处理，从而在芳纶绳芯1的表面形成一层橡胶层3。
芳纶全称为聚苯二甲酰苯二胺，采用由酰胺基团相互连接苯环对位所构成的线型大分子组成的新型高科技合成纤维，芳纶绳芯1根据规格的不同，可以采用不同的结构，如3x3、4x3/5x2、4x3/5x3、4x5/5x4、5x3/5x5、6x3/11x3、6x3、7x3、8x3等等。芳纶绳芯1捻向为ZS或SZ(初捻、复捻的加捻方向)，使用时根据***钢丝绳股2的捻向来选取，采用复捻方向与钢丝绳股2的捻向一致，芳纶绳芯1的捻距≤4.5倍的芳纶绳芯的直径，直径公差为0～+3％，芳纶长丝的公定回潮率≤3.5％。
所述外层的钢丝绳股2可以1×7结构、1×19结构或1×19W结构，当钢丝绳股2为1×7结构时，钢丝绳股2的每根钢丝表面都有镀锌层4，钢丝绳股2由六根外层镀锌钢丝围绕一根中心镀锌钢丝捻制的外层钢丝股，六根这样的外层钢丝股围绕中心的芳纶绳芯1捻制合绳便形成了6×7-DAFC(dipped aramid fibre core)结构的镀锌芳纶绳芯钢丝绳。
本实用新型一种高强度、高伸长的输送带用钢丝绳的生产工艺，其工艺步骤为：
1)选用直径为5.50mm或6.5mm的盘条，盘条用线材成份含量为0.70～0.85％的碳，0.30～0.80％的锰，0.10～0.30％的硅，最大0.30％的硫，最大0.30％的磷，成份百分比为重量百分比；
2)将盘条酸洗硼化，将线材进行集中酸洗并漂洗干燥，弱硼化，除去线材表面的杂质和氧化物；
3)采用拉丝机将酸洗硼化的盘条进行多道粗拉；
4)对拉拔后的钢丝进行热处理，消除第一次的加工硬化，为下一次拉拔做热处理，热处理工艺为：钢丝加热温度950℃～980℃，铅浴淬火温度530℃～560℃，使其组织转变为索氏体，强度达到1100～1300MPa；
5)热镀锌，将热处理后的半成品钢丝进行热浸镀锌，使得半成品钢丝具有一层均匀光亮，并且具有一定厚度的锌层，热镀锌工艺为：锌浴温度440℃～460℃，使热镀锌钢丝的锌层重量达到80d(d-钢丝直径)g/m2以上；
6)采用湿拉工艺，将热镀锌后的锌层重量达到80d(d-钢丝直径)g/m2以上，强度达到1100～1300MPa镀锌钢丝，拉拔至制绳用钢丝所需要的直径；
7-1)芳纶绳芯捻股：根据所选用的芳纶绳芯结构，先将芳纶长丝捻制成股，再将捻制好的芳纶长丝股复捻成芳纶绳芯，随后对芳纶绳芯进行浸胶处理；
7-2)外层钢丝捻股：根据钢丝绳股结构将镀锌制绳钢丝捻制成钢丝股，股外层钢丝的捻距不大于股径的17倍；
8)合绳：根据钢丝绳结构，将一定数量的外层钢丝股围绕浸胶芳纶绳芯捻制合绳，形成镀锌芳纶绳芯钢丝绳。钢丝绳的捻距应为绳径的6.5～9.0倍。
下面按照输送带用钢丝绳6×7-DAFC(dipped aramid fibre core)-4.5mm作为具体例子进行分析，其工艺步骤为：
1)选用直径为5.50mm的盘条，盘条主要成份含量为0.78～0.85％的碳，0.30～0.80％的锰，0.10～0.30％的硅，最大0.03％的硫，最大0.03％的磷，成份百分比为重量百分比；
2)将盘条酸洗硼化，将线材进行集中酸洗并漂洗干燥，弱硼化，除去线材表面的杂质和氧化物；
3)采用拉丝机将盘条粗拉至2.20mm，多道拉拔工艺为：5.50→4.90→4.30→3.80→3.30→2.80→2.40→2.20，拉丝速度为8m/s；
4)对拉拔后的钢丝进行热处理，消除第一次的加工硬化，为下一次拉拔做热处理，热处理工艺为：钢丝加热温度950℃～980℃，铅浴淬火温度530℃～560℃，钢丝在加热炉和铅浴中运行线速度20m/min，使其组织转变为索氏体，强度达到1250MPa以上；
5)热镀锌，将热处理后的半成品钢丝进行热浸镀锌，使得半成品钢丝具有一层均匀光亮，并且具有一定厚度的锌层，热镀锌工艺为：锌浴温度440℃～460℃，钢丝在锌池中运行线速度20m/min，使热镀锌钢丝绳的锌层重量达到180g/m2；
6)采用湿拉工艺，将直径2.20mm，锌层重量达到180g/m2，强度达到1250MPa以上的镀锌钢丝，拉至直径0.49mm和0.55mm的制绳钢丝，拉拔速度为500m/min。
7-1)芳纶绳芯捻股：将四根芳纶长丝初捻成股，再由五个初捻股复捻成4×5的芳纶绳芯，随后对芳纶绳芯进行浸胶处理。
7-2)外层钢丝捻股：将镀锌钢丝捻制成∮0.55+6×∮0.49mm的钢丝股，其中心钢丝直径为0.55mm，外层钢丝直径为0.49mm。
8)合绳：将六根钢丝股围绕浸胶芳纶绳芯一次捻制合绳，形成镀锌芳纶绳芯钢丝绳。
这种高强度、高伸长的输送带用钢丝绳与传统的金属股芯钢丝绳相比具有以下特点：
表1为6×7-DAFC芳纶绳芯钢丝绳和金属股芯钢丝绳的性能对比表
这种高强度、高伸长的输送带采用芳纶绳芯作为芯绳，在满足输送带使用标准的同时，在达到同样破断拉力、橡胶黏合强度及橡胶渗透性的条件下，芳纶芯钢丝绳比金属绳芯钢丝绳具有更高的伸长率和更轻的线密度，提高了输送带的适用范围。
Claims (6)
1.一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，其特征在于：该输送带用钢丝绳由中间的芳纶绳芯(1)和外层的多根钢丝绳股(2)捻制而成，所述芳纶绳芯(1)采用芳纶长丝捻制，芳纶绳芯(1)的表面形成一层橡胶层(3)，芳纶绳芯(1)与钢丝绳股(2)的捻向一致，所述钢丝绳股(2)的每根钢丝表面都有镀锌层(4)，钢丝绳股(2)由多根镀锌钢丝捻制成，多根这样的外层钢丝股将中心的芳纶绳芯(1)捻制合绳便形成了镀锌芳纶绳芯钢丝绳。
2.根据权利要求1所述的一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，其特征在于：所述外层的钢丝绳股(2)为1×7结构、1×19结构或1×19W结构，外层股的股数为5～8股。
3.根据权利要求2所述的一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，其特征在于：当外层的钢丝绳股(2)为1×7结构时，每根钢丝绳股的结构为1-6，六根这样的钢丝绳股将中心的芳纶绳芯(1)捻制合绳便形成了6×7-DAFC结构的镀锌芳纶绳芯钢丝绳。
4.根据权利要求1所述的一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，其特征在于：所述芳纶绳芯(1)的结构为3x3、4x3/5x2、4x3/5x3、4x5/5x4、5x3/5x5、6x3/11x3、6x3、7x3或8x3。
5.根据权利要求4所述的一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，其特征在于：所述芳纶绳芯(1)为4×5结构，它是由四根芳纶长丝初捻成股，再由五个初捻股复捻成芳纶绳芯(1)。
6.根据权利要求4或5所述的一种高强度、高伸长的芳纶绳芯输送带用钢丝绳，其特征在于：所述芳纶绳芯(1)的捻距≤4.5倍的芳纶绳芯的直径，直径公差为0～+3％，芳纶长丝的公定回潮率≤3.5％。
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| CN111535061A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-14 | 江苏亚盛金属制品有限公司 | 一种高耐磨性且长寿命的起重机专用钢丝绳 |
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