一种高强度钢丝绳及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度钢丝绳及其制备方法，属于钢丝绳技术领域，其技术方案要点是一种高强度钢丝绳，包括中心绳芯和多股捻制在中心绳芯外围的外层股，每股所述外层股由内到外依次包括中心丝、多个内层丝和多个外层丝制成，所述内层丝和所述外层丝的间隙间填充有填充丝；所述中心绳芯为合成纤维芯，所述合成纤维芯拉力＞2000N，含油率6

【技术实现步骤摘要】
一种高强度钢丝绳及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢丝绳
，尤其是涉及一种高强度钢丝绳及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢丝绳是一种由钢丝按照一定的规律捻制成股、股捻制成绳的螺旋体，具有挠性好、承载力强、传动平稳、耐磨性强和自重轻、独特的螺旋结构等优点，广泛应用于电梯、船舶运输、矿山机械、海洋工程、航空航天等领域。钢丝绳在电梯工作时发挥着重要作用，是电梯的重要构件之一。现有的电梯用钢丝绳一般使用在中高层建筑有机房，而在低层无机房电梯中，由于空间有限，电梯中关于钢丝绳调整装置相比于有机房存在一定的欠缺与不足，所以低层无机房电梯中对于钢丝绳整体性能的稳定性有更高的要求。
[0003]针对无机房电梯使用环境，钢丝绳在保证更低更稳定的伸长同时还需提供优秀的耐磨与抗弯曲疲劳性能。现有行业内电梯用钢丝绳普遍采用8
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19S结构，绳芯为天然纤维绳芯或钢芯，强度级为1370/1770MPa或1620/1770MPa，其中19S结构钢丝绳在1770MPa高强度下柔韧性偏低，影响安装与抗弯曲疲劳性能。天然纤维芯绳芯储油性能优良，支撑力较好，但直径均匀性差，局部绳芯线密度不均匀，性能受到环境因素影响较大，影响电梯绳伸长性能一致性；钢芯绳芯强度高，稳定性好，但含油率较少(2
‑
3％)，增大了在用电梯的维保费用并缩短了维保周期，而且钢芯绳自重过大、制造成本过高。

技术实现思路

[0004]为了解决现有电梯用钢丝绳存在的问题，本专利技术提供一种高强度钢丝绳及其制备方法，旨在设计强度级为1770MPa 6
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25F
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SFC高强度合成纤维芯钢丝绳，通过改进绳芯性能与钢丝绳结构，在降低成本前提下，满足无机房电梯使用要求，拥有广泛的使用前景。
[0005]本专利技术的第一方面：提供一种高强度钢丝绳，采用如下的技术方案：一种高强度钢丝绳，包括中心绳芯和多股捻制在中心绳芯外围的外层股，所述钢丝绳结构为6
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25F
‑
SFC，每股所述外层股由内到外依次包括一根中心丝、六根内层丝和十二根外层丝，所述内层丝和所述外层丝的间隙间填充有六根填充丝；所述中心绳芯为合成纤维芯，所述合成纤维芯拉力＞2000N，含油率6
‑
10％，所述合成纤维芯原料包括聚丙烯、聚乙烯以及增强剂，其中聚丙烯与聚乙烯的重量比为5:5，增强剂为聚乙烯酰胺，其用量为聚丙烯、聚乙烯重量总和的2
±
0.5％；所述钢丝绳直径为8.10
‑
8.30mm、破断拉力≥37.4KN、强度1770MPa级。
[0006]优选的，所述钢丝绳捻距为49.0
‑
52.0mm，不圆度＜3％，圆度＞99％，所述钢丝绳捻向为右交互捻，所述中心丝强度≥1770MPa。
[0007]优选的，所述中心丝直径为0.65
±
0.01mm，所述内层丝、外层丝直径均为0.53
±
0.01mm，所述填充丝直径为0.22
±
0.01mm。
[0008]优选的，所述合成纤维芯公称直径4.30mm，直径允许偏差在4.20
‑
4.40mm，线密度11
‑
12g/m。
[0009]本专利技术的第二方面：提供一种高强度钢丝绳的制备方法，包括如下步骤：盘条检验、酸洗磷化表面处理、粗拉丝、热处理工艺、水箱拉丝、股绳捻制、合绳、检验；其中热处理工艺为：炉温从进料到出料的温度依次为950
±
5℃、935
±
5℃、920
±
5℃、905
±
5℃、890
±
5℃，DV值为65；合绳工艺中：预变形器轮距为钢丝绳捻距的0.86
‑
0.88倍，变形器压下量为钢丝绳直径的1.5
‑
1.6倍，合绳矫直轮压下量为钢丝绳直径的1.0
‑
1.2倍，合绳矫直轮轮距为钢丝绳捻距的1.6
‑
1.7倍，设计预警为：预张力设计为12.4
‑
12.6KN时，钢丝绳绳径最小值为7.85mm，绳径最大值为8.10mm。
[0010]优选的，所述粗拉丝工艺中，中心丝由5.50mm的盘条拉拔至1.98mm，直径偏差为0
‑
0.03mm；外层丝和内层丝由5.50mm的盘条拉拔至1.85mm，直径偏差为0
‑
0.03mm；填充丝由5.50mm的盘条拉拔至0.92mm，直径偏差为0
‑
0.02mm。
[0011]优选的，所述中心丝、外层丝和内层丝所用盘条的化学成分按重量百分比计为：C0.52
‑
0.60％、S≤0.035％、P≤0.035％、Si 0.17
‑
0.37％、Mn 0.50
‑
0.80％，余量为铁和不可避免的杂质元素；所述填充丝所用盘条的化学成分按重量百分比计为：C 0.42
‑
0.50％、S≤0.035％、P≤0.035％、Si 0.17
‑
0.37％、Mn 0.50
‑
0.80％，余量为铁和不可避免的杂质元素。
[0012]优选的，所述水箱拉丝工艺中：中心丝直径由1.98mm拉拔至0.65mm，直径偏差
±
0.01mm；外层丝和内层丝直径由1.85mm拉拔至0.53mm，直径偏差
±
0.01mm；填充丝直径由0.92mm拉拔至0.22mm，直径偏差
±
0.01mm。
[0013]优选的，所述股绳捻制工艺中：外层股股径2.60mm，直径偏差
±
0.03mm，捻距为外层股股径的8.5倍
±
1.5％(即21.7
‑
22.4mm)，后调直装置设置有6组。
[0014]优选的，所述合绳工艺中后调直装置设置有6组。
[0015]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：(2)本申请得到的6
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25F
‑
SFC结构、强度等级为1770MPa的钢丝绳，具有耐磨、耐弯曲疲劳性能、低伸长、性能稳定的优点，适合无机房电梯的使用环境，而且6股钢丝绳的伸长性能与结构稳固性比8股钢丝绳的伸长性能与结构稳固性更加优秀；(2)合成纤维芯与6
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25F结构的外层股的配合使用，使得钢丝绳整体的稳定性能提升，同时合成纤维芯具有高强度、高强韧性、低伸长率、线密度均匀一致、纤维紧密度优良，对环境适应性强的优点；(3)将加热炉五个加热区的温度从进料区到出料区依次设置为950
±
5℃、935
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5℃、920
±
5℃、905
±
5℃、890
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5℃，同时控制DV值为65时，在保证生产效率的同时，保证中心丝、内层丝、外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度钢丝绳，包括中心绳芯和多股捻制在中心绳芯外围的外层股，其特征在于：所述钢丝绳结构为6
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25F
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SFC，每股所述外层股由内到外依次包括一根中心丝、六根内层丝和十二根外层丝，所述内层丝和所述外层丝的间隙间填充有六根填充丝；所述中心绳芯为合成纤维芯，所述合成纤维芯拉力大≥2000N，含油率6
‑
10%，所述合成纤维芯原料包括聚丙烯、聚乙烯以及增强剂，其中聚丙烯与聚乙烯的重量比为5:5，增强剂为聚乙烯酰胺，其用量为聚丙烯、聚乙烯重量总和的2
±
0.5%；所述钢丝绳直径为8.10
‑
8.30mm、破断拉力≥37.4KN、强度1770MPa级。2.根据权利要求1所述的一种高强度钢丝绳，其特征在于：所述钢丝绳捻距为49.0
‑
52.0mm，不圆度＜3%，圆度＞99%，所述钢丝绳捻向为右交互捻，所述中心丝强度≥1770MPa。3.根据权利要求1所述的一种高强度钢丝绳，其特征在于：所述中心丝直径为0.65
±
0.01mm，所述内层丝、外层丝直径均为0.53
±
0.01mm，所述填充丝直径为0.22
±
0.01mm。4.根据权利要求1所述的一种高强度钢丝绳，其特征在于：所述合成纤维芯公称直径4.30mm，直径允许偏差在4.20
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4.40mm，线密度11
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12g/m。5.一种如权利要求1
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4任一项所述的高强度钢丝绳的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：盘条检验、酸洗磷化表面处理、粗拉丝、热处理工艺、水箱拉丝、股绳捻制、合绳、检验；其中热处理工艺为：炉温从进料到出料的温度依次为950
±
5℃、935
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5℃、920
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5℃、905
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5℃、890
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5℃，DV值为65；合绳工艺中：预变形器轮距为钢丝绳捻距的0.86
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0.88倍，变形器压下量为钢丝绳直径的1.5
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1.6倍，合绳矫直轮压下量为钢丝绳直径的1.0

【专利技术属性】
技术研发人员：张延旭，李鹏，张治伟，赵启程，李宝军，陈志强，夏清，梁颖，
申请(专利权)人：天津市新天钢钢线钢缆有限公司，
类型：发明
国别省市：