一种钢丝绳复合结构绳芯的制作方法

1.本实用新型属于钢丝绳相关技术领域，具体涉及一种钢丝绳复合结构绳芯。


背景技术：

2.钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，由绳芯和股组成。钢丝绳在物料机械搬运中，起着提升、牵引、拉紧和承载的功用，其绳的强度高，自重轻，工作平稳可靠，被广泛应用于机械、采矿、冶金等多种行业。
3.钢丝绳绳芯作为钢丝绳的重要组成部分之一，其在径向起到支撑作用和减少股间压力的作用，绳芯不仅可以保持钢丝绳稳定的物理结构，还可以贮存润滑油脂，在钢丝绳在受到压力的时候释放部分油脂到钢丝绳绳股间起润滑作用。钢丝绳绳芯包括纤维芯和金属材料芯，采用纤维绳芯的钢丝绳柔软性，挠性良好；采用钢芯的钢丝绳刚度大，但相对挠性较差。为了使钢丝绳兼具高强度和柔软性，将纤维与金属材料以复合结构方式结合起来具有良好的发展前景。
4.市场上的钢丝绳纤维绳芯通常以剑麻为主，剑麻绳芯具有质地结实、弹性好、耐摩擦、耐腐蚀以及吸油性好等优点，在钢丝绳中能起到较好的支撑、减震和储油的作用。但是，采用剑麻制备钢丝绳绳芯也有一些缺点，比如剑麻的纤维较粗，单根纤维粗细不均，纺纱时容易产生不均匀的问题，从而导致绳芯的直径沿长度方向有较大波动，钢丝绳使用寿命下降。并且，剑麻的全球种植量越来越少，受产量限制和大量使用，导致剑麻供不应求，剑麻的价格也逐年上涨。黄麻纤维较剑麻纤维短，但黄麻纤维更细更柔软，其价格低廉，可作为剑麻的替代品，但采用黄麻纤维制备的绳芯强度不足。若全部采用合成纤维又会存在钢丝绳内部润滑不足的问题，因此，适当将天然纤维和合成纤维结合起来会取得意想不到的效果。


技术实现要素：

5.针对上述存在的问题，本实用新型提出一种钢丝绳复合结构绳芯，通过将黄麻纤维和高分子材料、钢丝三种材料结和起来，可以使黄麻纤维有效代替剑麻纤维同时还保持了绳芯的的高强度特征，绳芯含油效果好，支撑能力强。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种钢丝绳复合结构绳芯，包括一中心丝、若干次外层丝和若干外层丝，其特征在于：所述次外层丝螺旋包捻所述中心丝，所述外层丝螺旋包捻所述次外层丝，所述中心丝为钢丝，所述次外层丝为黄麻纤维丝，所述外层丝包括干麻丝和芳纶纤维丝，所述干麻丝和所述芳纶纤维丝以1：2间隔交替分布在所述黄麻纤维丝外侧。
8.优选的，所述外层丝外部设置有一编织保护层，所述编织保护层内层嵌入所述外层丝的缝隙间与外层丝紧密结合。
9.优选的，所述次外层丝和所述外层丝之间填充有润滑脂。
10.优选的，所述钢丝的数量为1根，所述黄麻纤维丝的数量为8根，所述干麻丝数量为4根，所述芳纶纤维丝数量为8根。
11.优选的，所述钢丝为镀锌钢丝或不锈钢钢丝。
12.优选的，所述黄麻纤维丝为含油黄麻纤维丝。
13.优选的，所述干麻丝由黄麻纤维或苎麻纤维捻制而成。
14.优选的，所述中心丝的直径为所述次外层丝直径的1～2倍，所述外层丝直径为所述次外层丝直径的1.5～2倍。
15.本实用新型的有益效果为：本实用新型通过将黄麻纤维、钢丝以及芳纶纤维三种主要材料以特定结构结合形成了钢丝绳复合绳芯，在保持绳芯足够的强度和支撑力的同时，兼备优秀的储存油脂的能力，可以给钢丝绳带来充分的润滑，提升钢丝绳的综合性能。以钢丝为中心丝，给绳芯提供了良好的支撑能力和抗拉效果；黄麻纤维柔软，储油性好，耐腐蚀，强度较好，价格低廉作为剑麻的替代材料可以降低成本，吸油好，绳芯绳径均匀，绳径沿绳方向直径波动小，有利于钢丝绳的平稳运行。为了弥补黄麻纤维强度稍弱的缺点，在绳芯外层设置若干芳烃纤维丝，芳烃纤维强度高，耐腐蚀，与钢丝配合大大提高了绳芯的抗拉强度。
附图说明
16.图1为本实用新型的一种钢丝绳复合结构绳芯的结构示意图。
17.图中：1-绳芯，2-钢丝，3-黄麻纤维丝，4-干麻丝，5-芳纶纤维丝，6-编织保护层，7-润滑脂。
具体实施方式
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.一种钢丝绳复合结构绳芯，包括一中心丝、若干次外层丝和若干外层丝，次外层丝螺旋包捻着中心丝，外层丝螺旋包捻着次外层丝。其中，所述中心丝为一钢丝2，所述次外层丝为黄麻纤维丝3，所述外层丝包括干麻丝4和芳纶纤维丝5，所述干麻丝4和所述芳纶纤维丝5以1：2间隔交替分布在所述黄麻纤维丝3外侧。即一根干麻丝4与两根芳纶纤维丝5不断交替绕黄麻纤维丝3圆周排列，直到将黄麻纤维丝3完全包裹在里面。采用钢丝2作为绳芯的中心丝可以提供足够的支撑效果，绳芯不易变形。优选的，所述钢丝2可选用镀锌钢丝或不锈钢钢丝。镀锌钢丝表面平滑、光洁、没有裂纹、起刺、伤痕和锈蚀，镀锌层均匀、附着力强、耐腐蚀力持久，韧性和弹性极好；不锈钢钢丝表面光滑，柔软性好，抗疲劳，耐磨耐腐蚀。上述两种材料钢丝作为绳芯的中心丝，在提高支撑的同时还大大增强了绳芯的抗拉能力。本实用新型用黄麻纤维来替代常用的剑麻纤维，黄麻纤维虽然较剑麻纤维来比其强度稍弱，但黄麻纤维更为柔软，容易纺织成型，得到的绳芯绳径均匀，且吸油效果也好。优选的，所述黄麻纤维丝3为含油黄麻纤维丝。可以采用浸油手段对所述黄麻纤维丝3处理，即将黄麻纤维通过机器纺制成所需的预定直径的黄麻纤维丝3后，浸油处理5～15min后得到所述含油黄麻纤维丝。
20.为了弥补绳芯的强度不足问题，采用芳纶纤维丝5作为绳芯外层主丝，芳纶纤维具
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。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。故芳纶纤维丝5设置在绳芯外层可以有效提升绳芯的强度，使绳芯轻质化，使用寿命增强，应用领域更加多元化。为了保证绳芯对外部股的润滑效果，本实用新型在芳纶纤维丝5每固定间隔位置设置一干麻丝4，优选的所述干麻丝4由黄麻纤维或苎麻纤维捻制而成。设置干麻丝4的目的是为了使绳芯内部的油脂逐步通过所述干麻丝4释放到钢丝绳股与股之间，钢丝绳股间长期可以得到润滑，降低使用磨损。
21.优选的如实施例所示，所述钢丝2的数量为1根，所述黄麻纤维丝3的数量为8根，所述干麻丝4数量为4根，所述芳纶纤维丝5数量为8根。所述钢丝2的直径是所述黄麻纤维丝3直径的1～2倍，所述干麻丝4和芳纶纤维丝5的直径一致，且干麻丝4和芳纶纤维丝5的直径都为所述黄麻纤维丝3直径的1.5～2倍。所述干麻丝4数量设置可根据次外层黄麻纤维丝3的数量进行调整，数量适中，通常为黄麻纤维丝3数量的1/2,若干麻丝4设置过多相应的芳纶纤维丝5的数量会减少，绳芯的强度下降；干麻丝4设置过少则绳芯内部的油脂释放到外部的速度过慢，不利于股间润滑。钢丝2直径和芳纶纤维丝5直径设置比黄麻纤维丝3直径大，由于钢丝2和芳纶纤维丝5共同配合给与绳芯主要的抗拉性能，直径的增大可以让绳芯的强度也增大，需要注意，钢丝2直径和芳纶纤维丝5直径设置过大会导致绳芯柔软度下降，因此需要控制在合适的范围内。
22.优选的，所述次外层丝和所述外层丝之间填充有润滑脂7。所述外层丝外部设置有一编织保护层6，所述编织保护层6内层嵌入所述外层丝的缝隙间与外层丝紧密结合。设置润滑脂7可以增加绳芯内部的含油率，减小绳芯内部摩擦。优选的所述编织保护层6材料可以采用高分子纤维编织而成，编织保护层6嵌入到外层丝缝隙间与绳芯内部紧密相连，起到了紧固绳芯的作用，同时编织保护层6具有弹性，在绳芯收到拉伸时起到了防断裂的作用。
23.本实用新型一种钢丝绳复合结构绳芯，采用黄麻纤维代替常用的剑麻纤维，保持了绳芯良好的储油性能，为了进一步提高绳芯的支撑能力和抗拉能力，绳芯内层设置钢丝，外层采用芳纶纤维丝，最外部还设置一层编织保护层，三者相互配合弥补了绳芯强度不够的缺点。本实用新型在芳纶纤维丝预定间隔位置设置有干麻丝，可以保证绳芯内部油脂在工作中缓慢释放到绳股间，减少绳股摩擦，降低损耗，延长使用寿命。
24.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型，不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作其它的修改和变化。本说明书选取并具体描述的实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变形后的方案均属于本实用新型的保护范围。