一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳的制作方法

1.本发明属于钢丝绳技术领域，涉及一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳。


背景技术：

2.海洋工程作为我国近年来及今后的战略性重点发展对象，未来较长一段时间将成为我国一项新的经济产业，锚缆船作为海洋工程建设的主力军，其系泊用锚缆及大型起重铺管船用锚缆钢丝绳一直依赖于进口，但由于采购周期较长，价格较贵，性价比较低，严重制约着我国海洋工程的自主研发。锚缆钢丝绳以其粗直径、高强度镀锌等特点，受到广泛关注，而对于直径大于90mm，强度级别2160mpa及以上的压实股镀锌锚缆钢丝绳而言，其技术及生产难度巨大。近年来，国内对锚缆钢丝绳的研究开发还处于起步阶段，技术要求主要依据国外锚缆绳制造厂商提供。通过对锚缆钢丝绳结构、压实技术及防腐工艺等内容的研究，形成超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳制造技术和产品，因此，目前急需国产锚缆钢丝绳的自主开发。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，有效提高了锚缆钢丝绳的实测破断拉力及使用安全系数。
4.本发明所采用的技术方案是，一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，包括绳芯和多根外层股，绳芯包括绳芯芯股，绳芯芯股外部均匀捻制有多根绳芯外股，多根绳芯外股呈圆周分布，多根外层股均匀捻制在绳芯外股形成的圆周外部，外层股由多层钢丝以外层股芯股为中心包覆组成。
5.本发明的特点还在于：
6.每根绳芯芯股外部均匀捻制有六根绳芯外股。
7.外层股设置有六根。
8.绳芯芯股、绳芯外股、外层股芯股和外层股均为压实股。
9.捻制的外层股形成的外表面设置有镀锌层。
10.绳芯和外层股钢丝均采用82si高碳钢或92si高碳钢或87mn高碳钢。
11.包覆在外层股芯股的钢丝包括多种不同规格钢丝。
12.本发明的有益效果是：
13.本发明一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，能够同时满足90-100mm粗直径和超高强度，钢丝绳强度级别在2160mpa及以上，单丝强度在2210mpa-2340mp；钢丝绳表面具有一定厚度的镀锌层，防腐能力较强，并且为大规格组股压实，通过组股压实，提高了钢丝绳整体金属面积及填充系数，进而提高了锚缆钢丝绳实测破断拉力及使用安全系数；对于加快国产锚缆钢丝绳自主开发的进程具有重要意义。
附图说明
14.图1是本发明一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳横截面的结构示意图。
15.图中，1.绳芯芯股，2.绳芯外股，3.外层股芯股，4.外层股。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
17.实施例1
18.本实施例提供一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，直径为96mm，结构6
×
k52ws-iwrc(k)，包括绳芯和六根外层股4，绳芯包括绳芯芯股1，绳芯芯股1外部均匀捻制有六根绳芯外股2，多根绳芯外股2呈圆周分布，多根外层股4均匀捻制在绳芯外股2形成的圆周外部，外层股4由多层钢丝以外层股芯股3为中心包覆组成，外层股芯股采用k(1+6)结构的独立捻制股芯，包覆在外层股芯股3的钢丝包括多种不同规格钢丝。
19.绳芯芯股1、绳芯外股2、外层股芯股3和外层股均为压实股，经过处理将各组股表面及其内部钢丝进行均匀变形，并利用捻股合绳设备进行捻制，以达到提高金属面积，提高组股填充系数的效果。
20.捻制的外层股4形成的外表面采用热镀锌工艺设置有镀锌层。
21.绳芯和外层股4钢丝均采用82si高碳钢或92si高碳钢或87mn高碳钢。
22.本实施例的一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，执行标准gb/t 20067-2017，表面镀层等级b级，钢丝绳要求最小破断拉力846t(8291kn)，钢丝绳强度级别2160mpa，钢丝绳直径偏差控制范围0-4％之间，适用于铺管船用锚缆钢丝绳。
23.对该实施例的性能进行计算验证：
24.本实施例的一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，最小破断拉力设计安全系数取2.0％，即设计锚缆钢丝绳最小破断拉力为846
×
1.02＝863t。
25.金属面积总和为5145.4mm2,捻制损失根据经验系数取0.78，根据钢丝绳最小破断拉力理论计算公式得：
26.fc。min＝a﹒k﹒rr/1000＝5145.4
×
0.78
×
2160/1000＝8669kn＝885t
27.因此d96.0mm锚缆钢丝绳最小破断拉力理论计算值fc。min＝885t，大于设计最小破断拉力值863t，满足设计要求。
28.实施例2
29.本实施例提供一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，直径为92mm，结构6
×
k52ws-iwrc(k)，包括绳芯和六根外层股4，绳芯包括绳芯芯股1，绳芯芯股1外部均匀捻制有六根绳芯外股2，多根绳芯外股2呈圆周分布，多根外层股4均匀捻制在绳芯外股2形成的圆周外部，外层股4由多层钢丝以外层股芯股3为中心包覆组成，外层股芯股采用k(1+6)结构的独立捻制股芯，包覆在外层股芯股3的钢丝包括多种不同规格钢丝。
30.绳芯芯股1、绳芯外股2、外层股芯股3和外层股均为压实股，经过处理将各组股表面及其内部钢丝进行均匀变形，并利用捻股合绳设备进行捻制，以达到提高金属面积，提高组股填充系数的效果。
31.捻制的外层股4形成的外表面采用热镀锌工艺设置有镀锌层。
32.绳芯和外层股4钢丝均采用82si高碳钢或92si高碳钢或87mn高碳钢。
33.本实施例的一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，要求最小破断拉力为766吨，设计最小破断拉力值为792吨，满足设计要求。
34.实施例3
35.本实施例提供一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，直径为98mm，结构6
×
k52ws-iwrc(k)，包括绳芯和六根外层股4，绳芯包括绳芯芯股1，绳芯芯股1外部均匀捻制有六根绳芯外股2，多根绳芯外股2呈圆周分布，多根外层股4均匀捻制在绳芯外股2形成的圆周外部，外层股4由多层钢丝以外层股芯股3为中心包覆组成，外层股芯股采用k(1+6)结构的独立捻制股芯，包覆在外层股芯股3的钢丝包括多种不同规格钢丝。
36.绳芯芯股1、绳芯外股2、外层股芯股3和外层股均为压实股，经过处理将各组股表面及其内部钢丝进行均匀变形，并利用捻股合绳设备进行捻制，以达到提高金属面积，提高组股填充系数的效果。
37.捻制的外层股4形成的外表面采用热镀锌工艺设置有镀锌层。
38.绳芯和外层股4钢丝均采用82si高碳钢或92si高碳钢或87mn高碳钢。
39.本实施例的一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，要求最小破断拉力为881吨，设计最小破断拉力值为898.7吨，满足设计要求。
40.实施例4
41.本实施例提供一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，直径为100mm，结构6
×
k52ws-iwrc(k)，包括绳芯和六根外层股4，绳芯包括绳芯芯股1，绳芯芯股1外部均匀捻制有六根绳芯外股2，多根绳芯外股2呈圆周分布，多根外层股4均匀捻制在绳芯外股2形成的圆周外部，外层股4由多层钢丝以外层股芯股3为中心包覆组成，外层股芯股采用k(1+6)结构的独立捻制股芯，包覆在外层股芯股3的钢丝包括多种不同规格钢丝。
42.绳芯芯股1、绳芯外股2、外层股芯股3和外层股均为压实股，经过处理将各组股表面及其内部钢丝进行均匀变形，并利用捻股合绳设备进行捻制，以达到提高金属面积，提高组股填充系数的效果。
43.捻制的外层股4形成的外表面采用热镀锌工艺设置有镀锌层。
44.绳芯和外层股4钢丝均采用82si高碳钢或92si高碳钢或87mn高碳钢。
45.本实施例的一种直径90-100mm超高强度压实股镀锌锚缆钢丝绳，要求最小破断拉力为917吨，设计最小破断拉力值为935.8吨，满足设计要求。