专利名称：一种改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法
技术领域：
本发明涉及金属制品技术领域，尤其涉及一种改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳
性能的方法。
背景技术：
钢丝绳吊索在大跨径悬索桥上使用已有数十年的历史，在十年前中国已开始使 用，但最近十年基本上处于停滞使用和研究状态，随着桥梁建造业的迅猛发展，钢丝绳吊索 的使用和研究又得到人们的普遍关注，但对钢丝绳吊索的性能提出了更高的要求。
十年前中国的钢丝绳吊索使用的是6X37类点接触结构的钢丝绳，强度级也较 低。点接触钢丝绳的股由相同直径的钢丝分层捻制而成，其相邻层钢丝间呈点状接触。点 接触钢丝绳工作时，股内钢丝之间承受很大的接触应力；此外钢丝绳在弯曲时，股内钢丝受 到附加弯曲，产生二次弯曲应力，使点接触钢丝绳耐疲劳性能低。同时6 X 37类点接触结构 的钢丝绳的内部空隙较大，金属填充系数小，使钢丝绳吊索承载能力低，不适合大跨度悬索 桥减轻上部结构重量的设计要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种抗疲劳性能高，填充系数 及破断拉力系数大、承载能力大，耐腐蚀，柔韧性能好，同时提高使用寿命，降低生产成本， 提高生产效率的一种改善和提高大规格吊索钢丝绳耐疲劳性能的方法。
本发明所采用的技术方案为 钢丝绳用钢丝采用优质碳素钢热轧控冷盘条拉拔生产，原料钢号为SWRH82B或 SWRS82B，要求原料纯净度要高，P、 S含量不大于O. 025%，索氏体化率> 90%，断面收縮率 > 38%，脱碳层深度不大于0. 07mm。
捻制钢丝绳用钢丝采用镀锌处理。 吊索钢丝绳产品结构设计为多丝线接触结构，如8X55SWS+R-IWRC，满充式金属绳 芯IWRC由一根金属股芯和多根外层股和外层填充小股组成，外层股与外层填充小股根数 相同，股径不等，金属绳芯一次捻制而成。该钢丝绳捻制特点是各股丝间呈线接触，钢丝绳 受力时，各钢丝接触应力较小，从而提高了钢丝绳耐疲劳性能，且钢丝绳结构紧密、稳定、提 高了钢丝绳承载能力。 钢丝绳采用充填特殊改性塑胶，即金属芯注塑，采用两次注塑，分别对金属股芯注
塑和金属绳芯注塑，塑料用聚氯乙烯塑料或聚乙烯塑料在塑料中加入30%的橡胶。 钢丝绳在捻制过程中(包括金属绳芯的捻制)，采用在线中频热处理，中频处理温
度以能对钢丝绳塑胶层软化为宜，确保钢丝绳捻制结构紧密及捻制的顺利进行。 钢丝绳和股的捻制均在筐篮机上进行，捻制成的钢丝绳和股需在牵引轮上缠绕一
定的圈数(至少6圈以上)，确保钢丝绳和股不打滑，保证捻制张力的一致，在钢丝绳和股捻
制过程中，确保过线孔、压线瓦、预变形器、定径装置、收放线等装置不卡线、不伤线。
钢丝绳捻制完毕，采用预张拉稳定化处理，确保钢丝绳结构的稳定性，预张拉稳定
化处理夹具采用30#_45#中碳钢制造，且不进行热处理，确保不损伤钢丝。 钢丝绳捻制特点是各股、丝间呈线接触状态，钢丝绳受力时，各钢丝接触应力较
小，提高了钢丝绳耐疲劳性能，且钢丝绳结构紧密、稳定，提高了钢丝绳承载能力。 该技术方案优化吊索钢丝绳的结构，使钢丝绳内部金属填充充分，增大金属面积
和承载能力；使钢丝绳内部接触应力小，减小应力疲劳，提高钢丝绳吊索的耐疲劳性能。 从吊索钢丝绳的原材料、热处理、制绳钢丝的拉拔、镀锌工艺等严格控制质量要
求，提高吊索绳钢丝的综合机械性能。 对吊索钢丝绳捻制工艺过程中对工艺装备进行严格控制，避免钢丝绳的捻制应力 和损伤、避免钢丝绳产生应力源；同时在钢丝绳内部注入具有能减轻内部接触应力的高性 能塑胶，提高钢丝绳吊索的耐疲劳性能。而且钢丝绳内部注入的塑胶能防止雨水渗入钢丝 绳吊索内部空隙、有益于钢丝绳吊索耐锈蚀能力的提高。 对吊索钢丝绳的预张拉稳定化处理(另一专利技术申请)，增设大规格钢丝绳的 全自动控制预张拉稳定化处理生产线，消除钢丝绳吊索的结构伸长，提高结构稳定性。
具体实施例方式
本发明所述的一种提高大规格吊索钢丝绳耐疲劳性能的方法的具体实施方式
再 详述如下 1、钢丝绳用钢丝采用优质碳素钢热轧控冷盘条拉拔生产，原料钢号为SWRH82B或 SWRS82B，要求原料纯净度要高，P、 S含量不大于O. 025%，索氏体化率> 90%，断面收縮率 > 38 % ，脱碳层深度不大于0. 07mm。
2、捻制钢丝绳用钢丝采用镀锌处理。 3、吊索钢丝绳产品结构设计为多丝线接触结构，如8X55SWS+R-IWRC，满充式金属 绳芯IWRC由一根金属股芯和多根外层股和外层填充小股组成，外层股与外层填充小股根 数相同，股径不等，金属绳芯一次捻制而成。该钢丝绳捻制特点是各股丝间呈线接触，钢丝 绳受力时，各钢丝接触应力较小，从而提高了钢丝绳耐疲劳性能，且钢丝绳结构紧密、稳定、 提高了钢丝绳承载能力。 4、钢丝绳采用充填特殊改性塑胶，即金属芯注塑，采用两次注塑，分别对金属股芯 注塑和金属绳芯注塑，塑料用聚氯乙烯塑料或聚乙烯塑料在塑料中加入30%的橡胶。
5、钢丝绳在捻制过程中(包括金属绳芯的捻制)，采用在线中频热处理，中频处理 温度以能对钢丝绳塑胶层软化为宜，确保钢丝绳捻制结构紧密及捻制的顺利进行。
6、钢丝绳和股的捻制均在筐篮机上进行，捻制成的钢丝绳和股需在牵引轮上缠绕 一定的圈数(至少6圈以上)，确保钢丝绳和股不打滑，保证捻制张力的一致，在钢丝绳和股 捻制过程中，确保过线孔、压线瓦、预变形器、定径装置、收放线等装置不卡线、不伤线。
7、钢丝绳捻制完毕，采用预张拉稳定化处理，确保钢丝绳结构的稳定性，预张拉稳 定化处理夹具采用30#_45#中碳钢制造，且不进行热处理，确保不损伤钢丝。
权利要求
一种改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，其特征在于吊索钢丝绳的结构为多丝线接触结构8×55SWS+R-IWRC充满式金属芯IWRC，由一根金属股芯和多根外层股，外层股与外层填充小股根数相同，股径不等；金属绳芯一次捻制而成，各股丝间呈线接触，各钢丝接触应力较小；在钢丝绳内部空隙中注入改性能塑胶。
2. 根据权利要求1所述的改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，其特征在于高性能改性塑胶为，聚氯乙烯塑料或聚乙烯塑料或在塑料中加30%的橡胶。
3. 根据权利要求1所述的改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，其特征在于采用两次注塑，分别对金属股芯注塑和金属绳芯注塑。
4. 根据权利要求1所述的改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，其特征在于钢丝绳、金属绳芯的捻制，采用在线中频热处理，中频处理温度以能对钢丝绳塑股层软化为宜。
5. 根据权利要求1所述的改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，其特征在于钢丝和股的捻制均在筐篮机上进行，捻制成的钢丝绳和股在牵引轮上缠绕不少于6圈，确保钢丝绳和股不打滑；确保过线孔、压线瓦、预变形器、定径装置、收放线装置不卡线不伤线。
6. 根据权利要求1所述的改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，其特征在于钢丝绳捻制后采用预张拉稳定化处理，预张拉稳定化处理的夹具采用30#_40#中碳钢制造，且不热处理，确保不伤钢丝。
7. 根据权利要求1所述的改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，其特征在于吊索钢绳用的钢丝采用镀锌处理。
全文摘要
一种改善和提高大规格吊索钢丝绳疲劳性能的方法，吊索钢丝绳的结构为多丝线接触结构8×55SWS+R-IWRC充满式金属芯IWRC，由一根金属股芯和多根外层股，外层股与外层填充小股根数相同，股径不等；金属绳芯一次捻制而成，各股丝间呈线接触，各钢丝接触应力较小；在钢丝绳内部空隙中注入改性能塑胶；在钢丝绳内部空隙中注入高性能塑胶。采用本技术方案，有益于钢丝绳吊索的耐锈蚀力，提高耐疲劳、承载力增大，柔韧性好，提高使用寿命。
文档编号D07B1/16GK101725060SQ20091010284
公开日2010年6月9日 申请日期2009年11月14日 优先权日2009年11月14日
发明者张家琦, 李伟, 李伦友, 胡正忠, 黄忠渠 申请人:贵州钢绳股份有限公司