本發明涉及鋼絲繩領域，具體涉及一種直徑大于80mm的密封鋼絲繩及擴容框架。

　　背景技術：

　　隨著空間結構、大型體育場館、旅游索道、深井提升設施等行業的不斷發展，上述行業對鋼絲繩的需求量日益增加，同時也對鋼絲繩的捻制質量、結構要求及性能特點提出更高的要求，當前國內生產的通常為圓形鋼絲的單股繩，其使用過程中除受到滑輪或卷筒等外部圓形物件造成的一次彎曲應力外，還存在繩層間鋼絲過量滑移造成的嚴重相互擠壓而產生二次彎曲應力。股繩內層結構較為松散，嚴重時還會出現三次彎曲應力，繩表面與外部圓形物件接觸時并非完全面接觸，存在壓應力不均勻，加重彎曲應力，故耐疲勞性能差，同時其填充系數小、破斷拉力低、使用壽命短以及使用局限性大，而難以滿足實際需求。

　　另外，目前的8/1000成繩機因設備容量不足，原因是其用于制造鋼絲繩時，僅有8個工字輪，而直徑80mm的密封鋼絲繩的最外層鋼絲根數至少為40根以上，至少需要40個工字輪，因而遠遠不能滿足超出最外層40根鋼絲的大直徑鋼絲繩需求；超出100根鋼絲總數的大直徑，最外層如果為8根及8根以下的密封鋼絲繩只能采用8個工字輪重復捻制至少12次以上，其生產效率是非常低的，同時內外層鋼絲在結構設計中其直徑大小是不一樣的，需要適配不同大小工字輪，實際上單靠8/1000成繩機是不能完成生產的；而事實上直徑80mm以上的密封鋼絲繩的鋼絲總數是不會低于100根。

　　技術實現要素：

　　本發明的一個目的是為了滿足空間結構、大型體育場館、旅游索道、深井提升設施等行業的實際需求，提供一種直徑大于80mm的密封鋼絲繩。

　　根據本發明的一方面，本發明實施例提供一種直徑大于80mm的密封鋼絲繩，由內向外依次包括中心金屬芯、圓形鋼絲內層和z形鋼絲外層，所述中心金屬芯的結構為1×19w、1×19s、1×26ws、1×31ws、1×31sw、1×49sws或1×55sws，所述圓形鋼絲內層包括至少兩圓形鋼絲層，所述圓形鋼絲層的鋼絲數不少于18根，所述z形鋼絲外層包括至少一z形鋼絲層，所述z形鋼絲層的鋼絲數不少于51根。

　　可選地，該密封鋼絲繩的直徑為130mm，所述中心金屬芯的結構為1×31ws，所述圓形鋼絲內層包括七個所述圓形鋼絲層，且所述七個所述圓形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為18+24+30+36+42+42+48，所述z形鋼絲層包括三個z形鋼絲層，且所述三個z形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為57+64+71。

　　可選地，該密封鋼絲繩的直徑為120mm，所述中心金屬芯的結構為1×31ws，所述圓形鋼絲內層包括六個所述圓形鋼絲層，且所述六個所述圓形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為18+24+30+33+39+45，所述z形鋼絲層包括三個z形鋼絲層，且所述三個z形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為51+58+65。

　　可選地，所述中心金屬芯和所述圓形鋼絲內層的抗拉強度≧1870mpa，所述z形鋼絲外層的抗拉強度≧1770mpa，該密封鋼絲繩所用鋼絲的表面鍍有鋅鋁合金鍍層，所述鋅鋁合金鍍層的鋁含量大于4.2％、鍍層重量大于255g/m2，且所述鋅鋁合金鍍層表面不涂油。

　　可選地，該密封鋼絲繩的所述z形鋼絲層的鋼絲斷面結構為z3或z4或z5或z6或z7或z8，具體選擇使用到不同直徑的密封鋼絲繩。

　　本發明的密封鋼絲繩結構合理，繩內層及鋼絲層結構杜絕鋼絲間滑移產生的彎曲應力，繩外層表面與外部圓形物件呈完全面接觸而分散應力，使用過程中僅有與外層圓形物件接觸產生的一次彎曲應力。繩外層的z形鋼絲斷面結構，包括上下高度、總高度、曲率半徑大小等參數與繩的結構及直徑等密切配合，制造的密封鋼絲繩金屬斷面積大，密度系數大，同時繩內圓形鋼絲內層結構也具有保證鋼絲繩所需的通用柔軟特性，抗拉能力強，使用壽命長，填補了國內大直徑密封鋼絲繩的空白，能夠滿足空間結構、大型體育場館、旅游索道、深井提升設施等行業的實際需求。

　　本發明的另一個目的是為了解決現有8/1000成繩機不能滿足超出100根鋼絲的大直徑鋼絲繩及直徑大于80mm的密封鋼絲繩的生產，發明人綜合考慮了設備運行平穩性、傳動精度、可操作性、場地、環境配置和安全性等因素，對工字輪重新設計布置，進行擴容，提出了一種制造直徑大于80mm、鋼絲數超出100根的密封鋼絲繩用的擴容框架，以使現有設備能滿足各上述產品一次捻制生產要求。

　　根據本發明的一方面，本發明實施例還提供一種用于生產上述密封鋼絲繩的擴容框架，包括至少六個工字輪、工字輪軸以及用于適配的架體；其中，所述工字輪通過所述工字輪軸設在所述架體上；所述架體上還設有剎車裝置，一所述剎車裝置用于制動一所述工字輪。

　　可選地，所述架體上還設有過線輥，所述過線輥用于均勻出線。

　　可選地，所述工字輪軸通過壓蓋、螺桿和螺母設置在所述架體上。

　　可選地，所述工字輪替換原框架整體外形不變下的傳統工字輪，所述工字輪有形狀尺寸、增加數量、工字輪間空間間隙、擺放位置的設計，所述工字輪用于平穩傳動和安全可靠。

　　本發明的擴容框架運行平穩，操作方便快捷，生產作業率高，傳動精度高，可靠性好，突破了傳統設備的能力瓶頸，能一次捻制傳統生產裝置不能一次捻制的超出100根鋼絲的大直徑鋼絲繩及直徑大于80mm密封鋼絲繩的最外層鋼絲，生產效率明顯提高，節省人力、物力，經濟效益明顯。

　　附圖說明

　　下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

　　圖1為本發明一實施提供的密封鋼絲繩的結構示意圖。

　　圖2為本發明一實施提供的擴容框架的前視結構示意圖。

　　圖3為本發明一實施提供的擴容框架的俯視結構示意圖。

　　圖中標號說明如下，z形鋼絲外層的鋼絲1，圓形鋼絲內層的鋼絲2，中心金屬芯的鋼絲3，架體10，工字輪20，工字輪軸30，壓蓋4，剎車裝置5，螺母6，頂針套7，過線輥8。

　　具體實施方式

　　下面結合具體實施方式對本發明進行進一步的描述：

　　圖1所示為本發明一實施提供的密封鋼絲繩的結構示意圖。在圖1所示的實施例中，密封鋼絲繩所包含的鋼絲總數大于100根、直徑大于80mm。具體地，如圖1所示，所述密封鋼絲繩由內向外依次包括中心金屬芯、圓形鋼絲內層和z形鋼絲外層。其中，中心金屬芯包括19根鋼絲3，結構為1×19w或1×19s；圓形鋼絲內層包括鋼絲2，多根鋼絲2形成七個圓形鋼絲層；z形鋼絲外層包括z形鋼絲1，多根鋼絲1形成三個z形鋼絲層。其中，鋼絲2的數量不少于18根，鋼絲1的數量不少于51根。

　　在一實施例中，密封鋼絲繩的直徑為130mm，中心金屬芯的結構為1×31ws；圓形鋼絲內層可選地包括七個圓形鋼絲層，且所述七個圓形鋼絲層中的鋼絲結構由內向外依次為18+24+30+36+42+42+48；，z形鋼絲層可選地包括三個z形鋼絲層，且所述三個z形鋼絲層中的鋼絲結構由內向外依次為57+64+71。具體實施時，中心金屬芯的結構也可以1×31sw方式實施，如此密封鋼絲繩的結構由外向內依次可選地為71z6+64z6+57z6+48+42+42+36+30+24+18+31sw。

　　在一實施例中，密封鋼絲繩的直徑為120mm，中心金屬芯的結構為1×31ws；圓形鋼絲內層可選地包括六個圓形鋼絲層，且所述六個圓形鋼絲層中的鋼絲結構由內向外依次為18+24+30+33+39+45；z形鋼絲層可選地包括三個z形鋼絲層，且所述z形鋼絲層中的鋼絲結構由內向外依次為51+58+65。

　　上述各實施例中，中心金屬芯和圓形鋼絲內層的抗拉強度≧1870mpa，z形鋼絲外層的抗拉強度≧1770mpa。密封鋼絲繩所用鋼絲的表面可鍍有鋅鋁合金鍍層，鋅鋁合金鍍層優選鋁含量大于4.2％、鍍層重量大于255g/m2，且其表面不涂油。以該方式實施時，可先對生產密封鋼絲繩的鋼絲進行鍍層處理，以上述直徑為130mm的密封鋼絲繩為例，其生產包括以下步驟：

　　(1)鋅鋁合金鋼絲制造

　　設定鋼絲鍍鋅鋁合金工藝參數為：采用鋼號為82b的原料拉拔絲鋼絲；dv值：120；鋼絲直徑：2.0mm～8.0mm，鋅溫440±50℃，鋅鋁溫450±50℃；車速2.58mm、3.05mm車速度22m/min，4.03～5.15mm車速16m/min，鋅層厚度及鋁含量均能滿足gb/t20492-2006《鋅-5％鋁-混合稀土合金鍍層鋼絲、鋼絞線》標準a類要求。

　　(2)成繩制造

　　然后用合格的鋅鋁合金鋼絲在管式股繩機上捻制1×31sw的股芯，再用串聯機組分別捻制圓絲的單股繩，最后在成繩機上捻制三層z型鋼絲，股繩和成繩工序均用分線盤生產，壓線瓦規格略小于股徑和繩徑0.5mm～2.0mm，捻制中保證各絲捻制張力均勻，確保鋼絲捻制緊密。得到的zzz-φ130mm的鋅鋁合金密封鋼絲繩經檢測中心測試，各項參數均達到相關標準和設計要求，能夠滿足空間結構、大型體育場館、旅游索道、深井提升設施等行業的實際需求，提高了產品的市場競爭力。

　　應當理解的是，在其他一些實施例中，密封鋼絲繩的中心金屬芯的結構還可以變化為以1×26ws、1×49sws或1×55sws為結構的方式實施。

　　上述各示例的密封鋼絲繩具體生產時，可首先生產中心金屬芯，其可在管式機上一次捻制成型；然后再捻制圓形鋼絲層，以形成圓形鋼絲內層，其可在多籃架串聯機組上一次捻制成型；最后在框籃捻繩機上逐層捻制z形鋼絲層。具體實施時，框籃捻繩機可包括六個、八個或十個框籃架，每個框籃架設置有不少于二個工字輪。

　　由于傳統成繩機只能容納單個大的工字輪，因此本發明實施例還提供一種能夠生產上述密封鋼絲繩的擴容框架，以用于替換傳統的大的工字輪。作為一種示例，如圖2至3所示，本發明一實施例的擴容框架包括工字輪20、工字輪軸30以及用于適配的架體10。小的工字輪20通過工字輪軸30安裝在架體10上。工字輪軸30通過壓蓋4、螺桿和螺母6固定。架體10上還設有剎車裝置5、頂針套7和過線輥8。一剎車裝置5對應制動一工字輪20。12個工字輪20按上下兩層設置、每層包括6個工字輪20，并呈兩排三列方式排列，每層與對應設置的一過線輥8進行配合，頂針套7設置在上下層之間。具體裝配順序為：將生產所需要的小工字輪20分別安裝在架體10上，通過工字輪軸30穿過工字輪20的中心孔，由壓蓋4將工字輪軸30壓緊并用可調節的螺桿和螺母6固定，以防止工字輪20串動。工字輪20在放線時通過剎車裝置5來調節張力，工字輪20出線時通過過線輥8均勻分布。具體使用時，將上述的擴容框架與傳統成繩機的工字輪進行替換，保持整體安裝尺寸不變，增加了工字輪20的個數，適配了工字輪20的空間擺放布置和尺寸大小，可確保在裝配后的框架傳動過程中動態平穩，出線均勻，形成框架內裝框架的形式，能一次捻制傳統生產裝置不能一次捻制的超出100根鋼絲的大直徑鋼絲繩及直徑大于80mm密封鋼絲繩的最外層鋼絲，工字輪20的個數可根據生產的密封鋼絲繩的種類規格進行增減，可選地為6～14個，再通過與分線盤配合使用，即可捻制各種規格的密封鋼絲繩，如此突破了傳統設備的容量和生產能力瓶頸，生產密封繩的效率大幅提高。

　　應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。

　　上面對本發明專利進行了示例性的描述，顯然本發明專利的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明專利的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明專利的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍內。

　　技術特征：

　　1.一種直徑大于80mm的密封鋼絲繩，其特征在于，由內向外依次包括中心金屬芯、圓形鋼絲內層和z形鋼絲外層；其中，所述中心金屬芯的結構為1×19w、1×19s、1×26ws、1×31ws、1×31sw、1×49sws或1×55sws；所述圓形鋼絲內層包括至少兩圓形鋼絲層，所述圓形鋼絲層的鋼絲數不少于18根；所述z形鋼絲外層包括至少一z形鋼絲層，所述z形鋼絲層的鋼絲數不少于51根。

　　2.根據權利要求1所述的密封鋼絲繩，其特征在于，該密封鋼絲繩的直徑為130mm，所述中心金屬芯的結構為1×31ws；所述圓形鋼絲內層包括七個所述圓形鋼絲層，且所述七個所述圓形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為18+24+30+36+42+42+48；所述z形鋼絲層包括三個z形鋼絲層，且所述三個z形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為57+64+71。

　　3.根據權利要求1所述的密封鋼絲繩，其特征在于，該密封鋼絲繩的直徑為120mm，所述中心金屬芯的結構為1×31ws；所述圓形鋼絲內層包括六個所述圓形鋼絲層，且所述六個所述圓形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為18+24+30+33+39+45；所述z形鋼絲層包括三個z形鋼絲層，且所述三個z形鋼絲層的鋼絲結構由內向外依次為51+58+65。

　　4.根據權利要求1所述的密封鋼絲繩，其特征在于，所述中心金屬芯和所述圓形鋼絲內層的抗拉強度≧1870mpa，所述z形鋼絲外層的抗拉強度≧1770mpa；該密封鋼絲繩所用鋼絲的表面鍍有鋅鋁合金鍍層，所述鋅鋁合金鍍層的鋁含量大于4.2％、鍍層重量大于255g/m2，且所述鋅鋁合金鍍層表面不涂油。

　　5.根據權利要求1所述的密封鋼絲繩，其特征在于，該密封鋼絲繩的所述z形鋼絲層的鋼絲斷面結構為z3、z4、z5、z6、z7和z8中的一種。

　　6.一種用于生產權利要求1所述的密封鋼絲繩的擴容框架，其特征在于，包括至少六個工字輪、工字輪軸以及用于適配的架體；其中，所述工字輪通過所述工字輪軸設在所述架體上；所述架體上還設有剎車裝置，一所述剎車裝置用于制動一所述工字輪。

　　7.根據權利要求6所述的擴容框架，其特征在于，所述架體上還設有過線輥，所述過線輥用于均勻出線。

　　8.根據權利要求6所述的擴容框架，其特征在于，所述工字輪軸通過壓蓋、螺桿和螺母設置在所述架體上。

　　9.根據權利要求6所述的擴容框架，其特征在于，所述架體的外形尺寸與傳統的相對應，所述工字輪用于替換傳統的工字輪，所述工字輪的形狀尺寸、相互間隙及設置位置與所述架體相適應。

　　技術總結

　　本發明公開了一種直徑大于80mm的密封鋼絲繩，由內向外依次包括中心金屬芯、圓形鋼絲內層和Z形鋼絲外層，所述中心金屬芯的結構為1×19W、1×19S、1×26WS、1×31WS、1×31SW、1×49SWS或1×55SWS，所述圓形鋼絲內層包括至少兩圓形鋼絲層，所述圓形鋼絲層的鋼絲數不少于18根，所述Z形鋼絲外層包括至少一Z形鋼絲層，所述Z形鋼絲層的鋼絲數不少于51根；還公開了一種擴容框架。本發明的密封鋼絲繩結構合理，抗拉能力強，使用壽命長，填補了國內大直徑密封鋼絲繩的空白，能夠滿足市場需求；本發明的擴容框架運行平穩，操作方便快捷，生產作業率高，傳動精度高，可靠性好，突破了傳統設備的能力瓶頸，經濟效益明顯。

　　技術研發人員：黃忠渠;王小剛;賀孝宇;嚴志遠;夏楠

　　受保護的技術使用者：貴州鋼繩股份有限公司

　　技術研發日：2018.10.17

　　技術公布日：2020.04.24