一种外层有聚脲防护材料的钢丝拉索的制作方法与流程

本发明涉及一种拉索的制作方法，特别是一种外层有聚脲防护材料的钢丝拉索的制作方法。

背景技术：
预应力钢丝拉索是桥梁结构中一种关键的受力部件，要求具有较高的防腐耐久性；目前预应力用桥梁钢丝拉索通常参照国家标准GB/T18365-2001《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》进行生产制造。预应力钢丝的腐蚀是在应力和腐蚀复合作用下的应力腐蚀（属电化腐蚀范畴），其特点是在金属内部先形成裂纹，内裂纹发生后便形成应力集中，加速裂纹的发展，进而产生严重腐蚀。预应力钢丝的防腐镀（涂）层钢材总是在腐蚀介质的条件下服役，按保护层的种类，可分为非金属保护层（称为涂层），化学保护层和金属保护层（称为镀层）三类。1、非金属保护涂层预应力钢材的非金属涂层目前主要有塑料、环氧树脂和防腐油脂三种，但非金属涂层的抗老化问题尚未解决，且其力学性能较金属镀层低得多。因此，应用范围受到限制。2、化学保护层通过化学法，在金属表面形成保护层，如锌层的钝化、铝层的氧化、铁基的磷化等。该类保护层往往不是作为单一的钢材保护层，而是与金属镀层兼并使用。3、金属保护镀层在电化腐蚀中，处于阳极的金属首先被溶解，为此在钢丝表面镀以较铁活泼的金属，如锌、铝等。在腐蚀介质的环境中，使锌首先被溶解而保护铁基，称为阳极镀层保护。由于镀锌（或锌-铝合金）存在"氢脆"现象，降低钢丝的强度等级，一直备受争议。因此预应力钢丝的防腐是至关桥梁工程质量寿命的重大问题，对于预应力用钢丝必须加强确实可行的防腐措施，以减少预应力钢丝因腐蚀造成先期失效而带来的巨大损失。聚脲材料是由异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质，分为纯聚脲和半聚脲，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等，目前大多用在航天领域。因此，如何将聚脲材料应用到钢丝拉索的防护中，制作一种带有聚脲防护材料的钢丝拉索是预应力技术拉索技术领域人们目前急需解决的技术难题。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种外层有聚脲防护材料的钢丝拉索的制作方法，制作出一种外层有聚脲防护材料的钢丝拉索，该外层有聚脲防护材料的钢丝拉索利用聚脲材料的优异性能，能大大提高钢丝拉索的防腐、减震、抗滑性能，延迟拉索使用寿命，以解决已有技术存在的上述问题。为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种外层有聚脲防护材料的钢丝拉索的制作方法，所述的钢丝包括经过预处理后的光面钢丝或是在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝：其特征在于：该外层有聚脲防护材料的钢丝拉索的制作方法是将经过预处理后的n根光面钢丝或是在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝经过干燥、成盘、分丝、聚并成型成钢丝组合体后，将钢丝组合体再通过聚脲材料涂覆工序Ⅰ：使钢丝组合体钢丝拉索外周表面附着聚脲涂层；构成在n根光面钢丝组合体的外层涂覆有一层聚脲防护涂层的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa；或是在n根防腐钢丝之钢丝组合体外层涂覆有一层聚脲防护涂层的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅱa；其主要步骤包括：A：对钢丝进行预处理制作合格钢丝：将普通钢丝或高强钢丝经过预处理后制作成合格钢丝，包括光面钢丝或是在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝；以下统称预处理后的钢丝或钢丝；B:干燥：对预处理后的钢丝进行加热干燥，去除表面水分；C:成盘：合格的钢丝经履带式牵引机进行定速牵引，排入钢丝拉索绞制的流水线中；D:分丝：将若干个成盘好的钢丝分别放在若干个放线盘上，在放线盘上将钢丝牵引出并穿入分丝架，分丝架上有对应于钢丝六边形排列的孔，排入钢丝拉索绞制流水线的储线盘中；E：聚并成型成钢丝组合体：将经过分丝后的钢丝通过多组成型装置把钢丝聚并成型；每个成型装置由2组3个互成120º角的滚压轮组成；通过调节每个滚压轮的相对位置和压紧力，使若干根钢丝索股整型为正六边形，索股内各钢丝互相贴紧；F：聚脲材料涂覆工序Ⅰ：将钢丝拉索的钢丝组合体通过以下方式之一：①挤出涂覆：钢丝组合体通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料；②喷涂：通过设备加温加压，原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢丝组合体上；③浸泡抽涂：钢丝组合体通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中，浸泡后通过出口环状结构成型；④机器涂刷方式：利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢丝组合体上；使钢丝拉索的钢丝组合体外周表面附着一层聚脲涂层；构成在n根光面钢丝组合体的外层有聚脲防护材料之外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa；或是在n根防腐钢丝之钢丝组合体外层有聚脲防护材料之外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅱa；1≤n≤1500。其进一步技术方案是：将经过步骤A-F制作出的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa、Ⅱa再经过缠包工序，在钢丝组合体的外周缠包一层缠包带，构成外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0。更进一步：将在钢丝组合体的外周缠包一层缠包带构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0再经过H:聚脲材料涂覆工序Ⅱ：即：通过以下方式之一：①挤出涂覆：钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料；②喷涂：通过设备加温加压，原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0上；③浸泡抽涂：钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中，浸泡后通过出口环状结构成型；④机器涂刷方式：利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0上；使钢丝组合体的外层有缠包带的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0外周表面附着聚脲涂层Ⅱ,构成外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b、Ⅱa0b。其又更进一步的技术方案是：将上述各方案制作出的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索再通过I1:PE套挤塑工序Ⅰ或是依次通过I1:PE套挤塑工序Ⅰ和I2:PE套挤塑工序Ⅱ；制作成外层有由HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索，或是由内层HDPE护套和外层HDPE护套组成的双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索，包括：①将外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa或是外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅱa再经过I1:PE套挤塑工序Ⅰ或是依次通过I1:PE套挤塑工序Ⅰ和I2:PE套挤塑工序Ⅱ；制作成外层有由HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa1、Ⅱa1或是有由内层HDPE护套和外层HDPE护套组成的双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa2、Ⅱa2。②将外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0再经过I1:PE套挤塑工序Ⅰ或是依次通过I1:PE套挤塑工序Ⅰ和I2:PE套挤塑工序Ⅱ；制作成外层有由单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa01、Ⅱa01或是有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa02、Ⅱa02。③外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b、Ⅱa0b再经过I1:PE套挤塑工序Ⅰ或是依次通过I1:PE套挤塑工序Ⅰ和I2:PE套挤塑工序Ⅱ；制作成外层有由单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b1、Ⅱa0b1或是有由双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b2、Ⅱa0b2。其再更进一步的技术方案是：将上述其又更进一步的技术方案制作的外层有单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索，或是有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的各钢丝拉索再经过J:聚脲材料涂覆工序Ⅲ，将聚脲材料聚脲材料涂覆在拉索单层HDPE护套的外层或具有双层HDPE护套的外层HDPE护套外层，构成在单层HDPE护套外层或双层HDPE护套的外层HDPE护套外层涂覆一层聚脲防护涂层Ⅲ、具有多重保护结构的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索。包括：①将外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa1、Ⅱa1或外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa2、Ⅱa2再经过J:聚脲材料挤出涂覆工序Ⅲ：J:聚脲材料涂覆工序Ⅲ：即通过以下方式之一：①挤出涂覆：将钢丝拉索Ⅰa1、Ⅱa1、Ⅰa2或Ⅱa2通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料；②喷涂：通过设备加温加压，原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢丝拉索Ⅰa1、Ⅱa1、Ⅰa2或Ⅱa2上；③浸泡抽涂：钢丝拉索Ⅰa1、Ⅱa1、Ⅰa2或Ⅱa2通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中，浸泡后通过出口环状结构成型；④机器涂刷方式：利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢丝拉索Ⅰa1、Ⅱa1、Ⅰa2或Ⅱa2上；将聚脲材料涂覆在拉索单层HDPE护套的外层或双层HDPE护套的外层，构成在最外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅲ的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa1c、Ⅱa1c、Ⅰa2c或Ⅱa2c。②将外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa01、Ⅱa01或外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa02、Ⅱa02再经过J:聚脲材料涂覆工序Ⅲ：即通过以下方式之一：①挤出涂覆：将钢丝拉索Ⅰa01、Ⅱa01、Ⅰa02或Ⅱa02通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料；②喷涂：通过设备加温加压，原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢丝拉索Ⅰa01、Ⅱa01、Ⅰa02或Ⅱa02上；③浸泡抽涂：钢丝拉索Ⅰa01、Ⅱa01、Ⅰa02或Ⅱa02通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中，浸泡后通过出口环状结构成型；④机器涂刷方式：利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢丝拉索Ⅰa01、Ⅱa01、Ⅰa02或Ⅱa02上；将聚脲材料涂覆在拉索单层HDPE护套的外层或具有双层HDPE护套的外层HDPE护套外层，构成在最外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅲ的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa01c、Ⅱa01c、Ⅰa02c或Ⅱa02c。③将外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b1、Ⅱa0b1或外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b2、Ⅱa0b2再经过J:聚脲材料涂覆工序Ⅲ，即通过以下方式之一：①挤出涂覆：将钢丝拉索Ⅰa0b1、Ⅱa0b1、Ⅰa0b2或Ⅱa0b2通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料；②喷涂：通过设备加温加压，原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢丝拉索Ⅰa0b1、Ⅱa0b1、Ⅰa0b2或Ⅱa0b2上；③浸泡抽涂：钢丝拉索Ⅰa0b1、Ⅱa0b1、Ⅰa0b2或Ⅱa0b2通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中，浸泡后通过出口环状结构成型；④机器涂刷方式：利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢丝拉索Ⅰa0b1、Ⅱa0b1、Ⅰa0b2或Ⅱa0b2上；将聚脲材料涂覆在拉索单层HDPE护套的外层或具有双层HDPE护套的外层HDPE护套外层，构成在最外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅲ的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b1c、Ⅱa0b1c、Ⅰa0b2c或Ⅱa0b2c。本发明之一种外层有聚脲防护材料的钢丝拉索的制作方法中，所述的聚脲材料是纯聚脲材料或半聚脲材料。由于采取以上技术方案，本发明之一种外层有聚脲防护材料的钢丝拉索的制作方法解决了如何将聚脲材料应用到钢丝拉索的防护中，制作带聚脲防护涂层的钢丝拉索的技术难题，制造出的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索具有以下特点和有益效果，具有很好的经济效益。1.能大大提高钢丝拉索的防腐、减震、抗滑性能，延迟拉索使用寿命：由于本发明制作出的之外层有聚脲防护材料的钢丝拉索是由多根钢丝构成的钢丝组合体，所述的钢丝或是单根光面钢丝或是在单根光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝，其在钢丝组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ，构成外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa或Ⅱa，在钢丝拉索Ⅰa或Ⅱa的最外层有一缠包带，构成外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0；在钢丝拉索Ⅰa0、Ⅱa0的缠包带的外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅱ，构成外层有聚脲防护材料的钢丝拉索Ⅰa0b、Ⅱa0b；在上述各种钢丝拉索的外层或是有单层或双层HDPE护套，或是在单层或双层HDPE护套的外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ构成具有多重保护的外层有聚脲防护材料的钢丝拉索；由于聚脲材料具有优良的耐磨性、抗冲击性和减震性，涂覆于钢丝拉索基体的钢丝表面，它涂层连续、致密，可以做...