钢丝绳的加工制作有什么要求?
拉丝。原材料:这里说的钢丝绳拉丝是指原材料经过酸洗、磷化、剥壳、开坯,其间进行一次或多次的拔拉,改变其分子机构,使其达到目标直径的一种工艺手段。原材料有0.14~10.00mm的黑色金属和直径为0.01~16.00mm的有色金属。酸洗:用酸液洗去钢丝绳原材料表面锈蚀物和轧皮的过程,在钢丝绳生产工艺中又叫剥壳,主要把高线的氧化物剥离,以免铁锈等杂质影响开坯,损坏拉丝模具。磷化:通俗的说就是把材料浸入磷酸盐溶液中,使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。在一定程度上防止腐蚀。开坯:通过各种拉制金属线的模具中心的一定形状的孔,圆、方、八角或其它特殊形状。当金属强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化。冷拔丝:普通的圆钢,让它通过比它的直径小一点的孔中强行拉过,则圆钢直径就会变小,长度会伸长,不断重复这样的加工过程,则圆钢就会进一步变小。产生这种塑性变形以后的钢材硬度会增加,塑性会基本消失。不要求塑性,只要求强度的场合,可以使用这样的钢材。回火:因为钢丝的分子结构已经破坏,只有回火再次还原钢丝内部的结构。以便于再次拉丝,这样不易断裂,而且能拉到我们想要的强度。
2.捻股。捻股的类型、结构和用途 钢丝绳的类型、结构、原料和生产工艺取决于用途。一般钢丝绳用直径 0.1~6.0mm 圆断面的碳素钢丝。捻制密封和半密封钢丝绳时,采用 Z形和其他异型钢丝。钢丝绳的类型按用途分:有悬吊桥梁用绳和矿用捻股、架空索道用承载绳、传动装置用牵引绳、电梯用绳、捆扎和拖编货物用系扎绳等。钢丝绳的品种不断增多,结构日益复杂,除采用各种涂层钢丝外,还使用不锈钢丝和双金属钢丝。为确保钢丝绳使用的安全性和可靠性,要求钢丝绳有足够的强度,良好的挠性、捻制的密实性、抗压性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳强度等,其中强度最为重要。钢丝绳的截面结构有点接触圆股、线接触圆股、面接触圆股、异型股、单层股不旋转、密封及扁平等。其中面接触圆股钢丝绳是靠捻股机的牵引力将线接触绳股通过拔丝模或辊模拔制而成。通过拉模,绳股变形前和变形后的截面捻股中有涂油和镀层两种防腐措施。
3.合绳。在合绳机上将绳股围绕绳芯中心线作螺旋线排列生产钢丝绳的工艺过程。合绳要严格按照钢丝绳制造工艺规定进行。合绳机选定后,应认真选配合绳用股,股的规格、结构、捻向(见钢丝绳捻法)、长度等应满足钢丝绳制造卡片的要求。股选定后,将载股工字轮安装在合绳机的工字轮轮架上。合绳工序中工字轮的安装、股的穿线方法、捻制参数的调整及捻制操作与捻股时的相同。合绳与捻股相比,仅在捻制工艺上有所不同。钢丝绳的捻制分为单捻钢丝绳的捻制、双捻钢丝绳的捻制和三捻钢丝绳的捻制3种类型。单捻钢丝绳捻制方法和捻制工艺与相同结构的股的捻制方法和捻制工艺基本相同,区别仅在于在单捻钢丝绳中,围绕绳芯外的各捻制层的钢丝捻向是交替变化的,捻向则按外层钢丝的捻向确定。密封钢丝绳属单捻钢丝绳,捻制方法与捻制圆股单捻钢丝绳相似,其不同点在于,捻制时必须保证绳芯外的异形钢丝大面始终朝向钢丝绳的外表面。密封钢丝绳绳芯外异形钢丝的捻制一般在专用设备上完成。
拉跨海大桥的“钢丝绳”是人工制作出来的,桥梁那么重,之所以不会断是因为钢丝绳有严格的生产过程。
1.跨海大桥使用的钢丝绳的生产原理与麻绳的生产原理相同。首先将钢丝绳分别拧成小股,然后将这些细钢丝绳拧成大股,形成粗钢丝绳。为了制作合格的钢丝绳,我们必须首先选择材料。选用合格的钢丝材料,经表面热处理、拉拔等工序后,可进入工厂生产合格的钢丝材料。最后,在合金材料或镀锌表面上涂上钢丝。
2.因为在这个过程中,公司的分子结构被破坏了,所以有必要再次恢复钢丝内部的结构,这样就不容易断裂,也可以增加其强度,也就是我们所说的抗拉强度。事实上,这种强度是通过拉丝而不是处理出来的,这也是钢丝绳工艺和机械加工工艺之间最大的区别。强度越高,拉伸力越强,但韧性越差。因此,在制作钢丝绳时,我们应该选择合适的强度。我们不能盲目地要求高强度。这样,高强拉丝的耐磨性和灵活性将更好。
3.钢丝生产需要对原材料进行检验,合格的原材料可以投入生产。只有经过表面处理、热处理和其他工艺,才能制造出合格的钢丝。这些钢丝通过性能测试后,需要通过分线网络盘压力网络和其他设备,将钢丝一个接一个地拧成股绳,这只是最终结果的一部分。这些已经形成的股票绳索需要再次通过设备并相互缠绕,以便它们能够成为满足我们日常需求的高强度钢丝绳。
4.钢丝绳的生产原理实际上与麻绳的生产原理相同。首先将单独的钢丝拧成小钢丝,然后将钢丝拧成大股,然后再次选择材料。为了提高其强度和耐腐蚀性,将满足标准钢丝绳磷化、涂油、涂层等过程。此外,还将有专人定期检查和维护安全安装在桥上的钢丝绳,以确保钢丝绳的使用寿命。
中国年产钢绳180-200万吨居世界第一,磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术,使用寿命(疲劳寿命)超大幅度跃升,光面钢丝绳被彻底淘汰,全面进入磷化涂层钢丝绳时代:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),经锰系或锌锰系磷化处理,钢丝表面耐磨、耐锈蚀能力全面跃升,GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍,润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果,有效抑制钢丝绳内部钢丝表面发生磨损,是光面钢丝绳的升级换代产品,可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用,目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3倍左右,最好的达到4倍,可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短,以后随着对耐磨磷化液的深入研究,还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2,钢丝磷化后不进行拉拔加工,直接捻制钢丝绳。按照现在钢丝绳市场的大致价格,锰系磷化涂层钢丝绳的价格大约是光面钢丝绳的1.4-1.6倍,而使用寿命延长幅度远高于价格的增长幅度,所以,磷化涂层钢丝绳日均使用费用仅为光面钢丝绳的30-45%,使用成本更低,性价比更高
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,直升式热镀锌钢丝锌层较厚,锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长,电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能,锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用,如大气环境但空气潮湿的高温环境,而热镀锌-磷化双涂层钢丝绳的耐腐蚀能力进一步提高。
3.不锈钢丝绳,使用不锈钢丝捻制的钢丝绳,如304或316不锈钢,耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳,价格相对昂贵,对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理(不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方),同样可以大幅度延长使用寿命。
4.涂塑钢丝绳,在钢丝绳基础上,在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。
5.光面钢丝绳,英国1834年开始生产,国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产(2005年破产),随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场,将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
6.海洋工程系泊用钢丝绳,相关标准正在制定审批过程中
7.缆索钢丝绳
大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳,腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳,使用寿命更长,使用成本更低。
目前,在工程机械领域,起重机械(如吊机、绞车)一般通过钢丝绳在卷筒上的卷入或放出实现重物的升降。起重机械的起升高度越高,钢丝绳在卷筒上卷绕的圈数越多,重物升降过程中越容易出现乱绳、卡绳等情况,轻则影响到钢丝绳的使用寿命,重则发生安全事故。
为了避免乱绳、卡绳等情况的发生,通常针对起重机械的起升高度对卷筒绳槽进行定制设计和加工。现有的卷筒绳槽的加工都是通过数控车床完成,而数控车床的成本很高。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种采用普通车床即可加工钢丝绳卷筒绳槽的装置,降低生产成本。
本实用新型提供的这种钢丝绳卷筒绳槽切削加工装置,主要包括支架、刻度盘架、机架、主轴、刀盘和电机,刀盘连接于主轴端部,主轴和电机均安装于机架上,主轴通过电机驱动旋转,机架可转动可限位的连接于刻度盘架上,机架通过转动不同角度加工各种直径的绳槽,刻度盘架的下端安装于支架的上端;支架的下端安装在卧式车床的中拖板上实现横向移动,卷筒装夹在卧式车床上旋转,中拖板横向进刀到指定深度,中拖板随大拖板做纵向移动使刀盘按设定圈数加工绳槽。
所述机架长度方向的两端对称连接有轴承座,所述主轴通过两个轴承座安装。
所述主轴的两端均设置有刀盘连接段,主轴的中部连接有传动轮。
所述电机安装于所述机架上主轴的上方,电机的输出轴上连接有传动轮,该传动轮和主轴上的传动轮之间通过传送带连接。
所述传动轮为带轮,所述传送带为同步带。
所述刻度盘架的上部为圆弧形的刻度盘、下端有水平底板,刻度盘的中心位置有圆孔,圆孔的正上方和正下方对称设置有弧形槽。
所述机架上对应所述刻度盘上圆孔位置处设置有沉头孔,对应弧形槽的中间位置处设置有圆孔。所述机架和刻度盘之间通过穿过机架上沉头孔和刻度盘中心位置处圆孔的支点螺栓连接,机架可绕支点螺栓转动,通过穿过所述刻度盘上弧形槽和所述机架上沉头孔正上方和正下方圆孔的紧固螺栓锁紧限位。
所述支架的上端有用于连接所述刻度盘架水平底板的顶板,下端有与顶板平行的底板。
所述支架的底板连接于滑板上,滑板连接于卧式车床的中拖板上,滑板上垂直中拖板的方向对应支架底板的两侧设置有导块,滑板上对应支架底板的另一对侧对称设置有凸台,凸台上连接有调整螺栓。
本装置安装于普通的卧式车床上,卷筒装夹在车床上。本装置的刀盘安装于主轴上,主轴和电机安装于机架上,主轴的转动通过电机实现。机架安装于刻度盘架上,机架既可相对于刻度盘架转动以使主轴调整角度,又可在主轴调整角度后与刻度盘架锁紧,使刀盘根据调整好的角度加工绳槽。刻度盘架安装于支架上,支架的下端安装在卧式车床的中拖板上实现横向移动,卷筒装夹在卧式车床上旋转,中拖板横向进刀到指定深度,中拖板随大拖板做纵向移动使刀盘按设定圈数加工绳槽。本装置安装于普通车床上使用,大大降低生产成本。而且本装置可一次将绳槽加工完成,而无需象数控床那样需多次往复才能完成加工。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的使用状态结构示意图。
图2为支架的主视放大示意图。
图3为图2的俯视示意图。
图4为刻度盘架的主视放大示意图。
图5为图4的左视示意图。
图6为机架、主轴、刀盘、电机装配件与刻度盘架的放大装配示意图。
图7为图6中的A-A示意图。
图8为支架装配于滑块上的俯视放大示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实施例公开的这种钢丝绳卷筒绳槽切削加工装置,包括滑板1、导块2、支架3、刻度盘架4、机架5、主轴6、刀盘7、支点螺栓8、紧固螺栓9、电机10、带轮11、同步带12。
结合图1至图3可以看出,本实施例的支架3包括顶板31、底板32和筋板33,顶板和底板均为矩形板,上下平行布置,四块筋板连接形成十字架将顶板和底板连为一体。
结合图1、图4和图5可以看出,本实施例的刻度盘架4包括沿竖直方向布置的刻度板41和其下端沿水平方向的底板42。底板42为矩形板,刻度板41的上部为圆弧形的刻度盘。刻度盘的中心位置处有圆孔43,圆孔的正上方和正下方对称设置有弧形槽44。
结合图1、图6和图7可以看出,本实施例的机架5为L形架体,包括沿竖直方向布置的侧板51和连接于其顶端的水平板52。侧板51的长度方向两端对称连接有轴承座13,主轴6通过两轴承座安装,主轴的中部连接有带轮11,电机10固定于水平板52上,电机的输出轴端部连接有带轮11,两带轮之间连接有同步带12,通过同步带实现传动。
结合图1和图8可以看出,滑块1为矩形板,安装于卧式车床的中拖板ZTB上,导轨2有两块,沿滑板1的宽度方向平行布置。支架3的底板安装于滑板1上的两导块2之间。滑板1上的另一对侧通过凸台13对称连接有沿水平方向的调整螺栓14。
具体实施时,将卷筒装夹在卧式车床上,将本装置安装在卧式车床的中拖板ZTB上。本实施例图1所示为卷筒绳槽的旋向为左旋,所以为刀盘安装在主轴的左端。本实施例选用CW62160M车床。
具体加工步骤如下:
(1)将卷筒装夹在车床上;
(2)将装置通过滑板安装于车床的中拖板上;
(3)根据绳槽旋距大小和绳槽深浅调整主轴与水平面的夹角:将机架绕支点螺栓顺时针或者逆时针旋转所需角度,然后通过紧固螺栓将机架与刻度盘架锁紧;
(4)将刀盘安装于主轴的左端,通过压盖压紧;
(5)启动电机使刀盘旋转:电机输出轴的转动通过同步带和带轮传动,使刀盘随主轴旋转;
(6)启动卧式车床带动卷筒旋转,使中拖板进刀至槽深,车床选择与绳槽旋向一致的方向移动并合上丝杆旋距档,中拖板ZTB随大拖板DTB做纵向移动使刀盘按设定圈数加工绳槽;
(7)加工至设定圈数后,中拖板退刀,关闭车床和电机,装置退出。
其它实施例的卷筒绳槽为右旋时,将刀盘安装于主轴的右端,相应的车床选择右旋移动,其它操作参照本实施例。
加工途中刀盘刀具磨损或损坏的话需要更换,更换好后需要重新对刀。所以在滑块上垂直中拖板的方向设置了调整螺栓,需要对刀时,将支架与滑块之间的连接螺栓卸下,通过调整螺栓推动支架底板,使支架在两导块之间移动至合适位置,然后将支架底板与滑块之间的连接螺栓安装好。后续操作同上。
当然本装置还可适用于港机、塔机、电梯、卷扬机及其它类似场合的钢丝绳卷筒绳槽的加工。
一般按按照第一层的缠绕方向来选取右捻绳。有的矿井,受到地形条件限制,井架距离井筒较近,为了提高钢丝绳仰角,采用了从滚筒下方出绳,这样如果从滚筒左边开始缠绕,就选用右旋绳,从右边开始缠绕,就选用左旋绳。
对于双滚筒绞车,单层缠绕时的规定:绞车司机面对绞车滚筒方向,右滚筒(固定滚筒)从上方出绳,左滚筒(活动滚筒)从下方出绳,上下绳绳端各固定在两个滚筒的最外侧,左右滚筒的衬垫绳槽均为右螺旋方向,上下绳均选为右捻绳,这样绳子在工作过程中,缠绕时越缠越紧,相对增大了绳子的强度,故绳子不易拉断。