打樁機用雙壓實鋼絲繩的試制
1現(xiàn)狀分析
國內(nèi)打樁機普遍使用6×19SWRC6×29F-
WRC6×31WS-WRC6×36WS-WRC等結(jié)構(gòu)鋼絲繩。由于打樁機作業(yè)的地質(zhì)較復(fù)雜,工作負荷較重等原因,致使鋼絲繩耐磨性差、抗擠壓性不強,使用壽命短,造成使用者頻繁更換鋼絲繩,增加了成本。市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)使用最多的是6×31ws一WRC6×36WS-WRC鋼絲繩。為提高鋼絲繩的疲勞壽命,必須改進現(xiàn)有產(chǎn)品,為此研發(fā)了K[6×
K36WS-(6×K7-1×K7)]-28鋼絲繩(鋼絲繩按照文獻[1進行標記)。
2鋼絲繩試制
21鋼絲繩結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
211股和繩捻距的確定
根據(jù)鋼絲繩的使用特點[],試制時股的捻距倍數(shù)為7.7~80繩的捻距倍數(shù)為62~65212變形前股徑的確定
股徑的確定考慮二次變形因素,第一次變形是股采用模拉方式,壓縮率為8%;第二次變形是合繩后采用鍛打工藝,壓縮率為6%。經(jīng)過反復(fù)試驗,確定繩徑D與股徑d的比值為29421.3股中外層鋼絲的確定根據(jù)股捻距倍數(shù),經(jīng)多次試驗,確定股徑d與外層鋼絲6之比值為577。
214股中鋼絲直徑的確定
根據(jù)股的捻距倍數(shù),并查閱相關(guān)資料[],確定股中各鋼絲直徑比為:0:6頭:6?。?=1212:
23預(yù)變形工藝
要使鋼絲繩不松散性能好,合適的預(yù)變形輥間距和壓彎量至關(guān)重要。輥間距過小會引起壓實股的內(nèi)層絲外翻,過大則起不到變形效果;同樣,壓彎量過大過小也會引起相同的問題。根據(jù)實際經(jīng)驗確定,預(yù)變形的輥間距取繩捻距的92%~95%,而壓彎量為繩徑的160~165倍。
24金屬芯生產(chǎn)工藝
鋼芯在鋼絲繩使用中至關(guān)重要“]。鋼芯如果配置不合理會引起早期斷裂,出現(xiàn)縮徑或伸長現(xiàn)象,表2金屬
Tabe2Producton t外層股
繩芯直徑/mm 中心絲徑/外層絲徑/股壓實模徑/
mmmmmm
10951.31.25&62.5其他過程控制
鋼絲繩生產(chǎn)過程中,除保證結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計合理外,還需要控制熱處理工藝穩(wěn)定、半成品組織均勻,使拉拔過程鋼絲不斷裂;拉絲時盡可能采取定尺生產(chǎn),避免在捻股或合繩時由于鋼絲斷絲而影響鋼絲繩的質(zhì)量。
采用模拉方法[]捻股時,模子要進行潤滑和冷卻,以便鋼絲順利變形。由于模拉過程股會產(chǎn)生一定的應(yīng)力,所以生產(chǎn)股時應(yīng)使用后變形器消除應(yīng)力,防止股中鋼絲翻面,后變形器的輥輪以20~28個為宜。
捻制金屬芯的7根股時,壓縮率為8%左右,使其每根股充分變形;合鋼芯時,應(yīng)進行適量的預(yù)變形,使鋼芯達到微松散狀態(tài);采用合適的后變形器,確保鋼芯緊密而且平直。由于打樁機用鋼絲繩使用環(huán)境惡劣,因此潤滑也非常重要,鋼芯相對麻芯繩而言儲油能力較差,要保證在惡劣環(huán)境下有足夠的儲油能力,在生產(chǎn)鋼芯時不僅要上足表面脂,而且油脂的黏附性要強。
合繩時外層6根壓實主股圍繞金屬繩芯進行螺使鋼芯起不到支撐作用,從而影響鋼絲繩的使用壽命。生產(chǎn)鋼芯時,必須注意:(1)鋼芯直徑與鋼絲繩直徑的比值要合理,一般來講鋼芯與鋼絲繩公稱直徑之比為37%~40%。(2)鋼芯捻距要適中,捻距過大,鋼芯耐擠壓性和柔軟性差;捻距過小,不僅產(chǎn)量低,而且伸長量大,易發(fā)生鋼芯外露現(xiàn)象,因此鋼芯股捻距常取股徑的85倍,繩捻距取鋼芯直徑的7倍。
K[6×K36WS-(6×K7-1×K7)]-28鋼絲繩金屬芯生產(chǎn)工藝見表2。
生產(chǎn)工藝
hno bgy ofme alcore中心股
P心絲徑/外層絲徑/股壓實模徑/股撿向參高mmmmm
14133.75右右
旋形旋轉(zhuǎn),經(jīng)過預(yù)變形器后,再經(jīng)過多組多輪的后變形器消除股中的殘余應(yīng)力,使鋼絲繩達到不松散。鋼絲繩合繩后進行鍛打處理[],大大增加了鋼絲繩的有效面積和密實度,各股之間的接觸狀態(tài)穩(wěn)定,同時也減少了結(jié)構(gòu)伸長,因而,鋼絲繩具有較強的耐磨性、抗擠壓性以及抗沖擊載荷性能。K[6×K36WS-(6×
K7-1×K7)]-28鋼絲繩結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1K[6×K3WS-(6×K7-1×K7)]-28鋼絲繩結(jié)構(gòu)
Fg1 Wre rope stucure of K[6×K3WS-(6×K7-1×K7)]-28
3結(jié)論
雙壓實鋼絲繩生產(chǎn)過程中,盤條質(zhì)量、熱處理、鋼絲拉拔、捻股時的變形以及金屬芯生產(chǎn)工藝都會直接影響鋼絲繩的質(zhì)量。通過對各道工序進行質(zhì)量控制,采用合理的模拉和鍛打壓縮率,生產(chǎn)的鋼絲繩其破斷拉力比普通方法捻制的鋼絲繩高出32%,單位質(zhì)量也多出15%,鋼絲繩的密度明顯增加。通過客戶試用,鋼絲繩壽命提高13給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益的同時,也贏得了客戶的好評。