钢丝绳卷筒绳槽加工方法
背景技术：
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。
这个是一样的，钢丝绳在卷筒上面缠绕，钢丝绳受到弯曲应力作用，卷筒直径越小，钢丝绳受到弯曲应力越大，钢丝绳使用寿命越短。卷筒直径与钢丝绳直径比，最小40倍，一般50-60倍，和钢丝绳结构也有关联，单卷筒还是双卷筒，规定比值，都是为了限定钢丝绳受到的弯曲应力大小。
中国年产钢绳180万吨居世界第一，磷化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，光面钢丝绳的历史使命已经完成，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，有效抑制微动磨损的发生，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，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。
注意：不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产，如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等（百度文库有磷化涂层钢丝绳论文免费下载）。
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。
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.海工钢丝绳，相关标准正在制定审批过程中
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，海水环境中优选海工钢丝绳。
此外，在确定卷筒直径时，还要考虑卷筒的长度，卷筒直径小，卷筒的长度就要大，这对卷筒的受力很不利。因此卷筒直径通常比滑轮直径要大些。钢丝绳结构 卷筒最小直径钢丝绳结构卷筒最小直径6股
详细资料百度一下 http://www.cnswr.com/news/201104/24/57.html
钢丝的质量其实是主导钢丝绳的使用寿命的最为重要的因素。如果钢丝的材质得不到保证，那钢丝的使用寿命肯定会降低。除此之外，钢丝的生产工艺对于钢丝的质量也是至关重要的。比如，在钢丝冷拔的时候，可以根据不同材质的抗拉强度，这样可以确定总压缩率以及每次的压缩率。不能只为了增大效率而忽略了钢丝的性能问题。
2.钢丝绳的结构型式
2.1按股中相邻的二层钢丝的接触状态有点接触、线接触和面接触钢丝绳
（1）点接触钢丝绳是采用相同的直径钢丝来捻制的。（2）线接触钢丝绳是采用不同的直径钢丝来捻制的。（3）面接触钢丝绳常以圆钢丝作为股芯，然后在最外面的那一层或者说是几层来采用断面的钢丝，可以用挤压方法来绕制。
2.2还有按照钢丝绳的捻向来分有交互捻，同向捻以及不扭转钢丝绳
（1）交互捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向是相反的。（2）同向捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向相同。（3）不扭转钢丝绳。这种钢丝绳由两层绳股来组成，它的支撑点会比普通的钢丝绳大概增加了3.3倍，会产生很大的抗挤压强度，破断的拉力常常大于普通钢丝的破断拉力。所以钢丝绳应该要先选用不扭转的钢丝绳，然后再选用交绕绳或者说是顺绕绳。
3.钢丝绳的缠绕方式
当卷筒绳槽是从右向左时，绳就要从卷筒的下端绕出来，当卷筒绳槽的走向从右向左时，绳就要从卷简上端绕出。不然，钢丝绳绕在卷筒上就会变乱会降低钢丝绳的寿命。
4.摩擦与润滑钢丝绳的摩擦现象会分为钢丝之间的摩擦以及钢丝绳和物体的摩擦
内部摩擦-钢丝绳经过卷筒时所承受的负荷都压在钢丝绳的一侧，细钢丝的曲率半径也不可能完全相同。而且由于钢丝绳的弯曲，钢丝绳内部各个细钢丝会产生滑移，会让相邻股间的钢丝产生局部的压痕。
外部摩擦-钢丝绳在使用的过程中，它的外层与滑轮槽、钩头等东西表面来接触，或与二层钢丝绳产生的挤压引起的摩擦。外部摩擦会让钢丝绳的外层绳股的表面产生磨损，磨损后的钢丝绳绳径会变细，产生径缩和断丝，钢丝绳的寿命就会大大缩短。这是煤矿缠绕式提升机钢丝绳更换的主要原因，因此，枣庄市留庄煤业有限公司主副井提升机均采用增大滚筒直径，以减少钢丝绳在滚筒上缠绕二层的情况，避免钢丝绳在滚筒上产生二次磨损的情况。
5.绳槽尺寸
滑轮的槽底半径对于钢丝绳的使用长短非常重要，一定要合适。如果绳槽太大，会使钢丝绳没有足够的支撑，会引起过早的断丝；如果绳槽太小的话，就会挤压钢丝绳，会变形。
6.钢丝绳的弯曲
弯曲曲率半径即绳径比上钢丝绳的弯曲曲率半径，是用提升机滚筒或提升绞车卷筒的直径和钢丝绳的直径之比来表示的。钢丝绳在现场使用的过程中所受到的弯曲应力会变大，交变应力的幅值也会变大。而在拉力相同的情况之下，滚筒的直径会减小，钢丝的弯曲变形会变大，那么钢丝的磨损就会加快，钢丝绳的寿命也会随着变短。反之，滚筒的直径越大，那么钢丝绳的弯曲力就会相应减小，钢丝绳的寿命会变长。因此在条件允许的情况下提高滚筒的直径是一个提高钢丝绳使用寿命的首选办法。
在摩擦式提升机安排滑轮布局的时候，就要避免让钢丝绳发生反向弯曲。反向弯曲了的话，钢丝绳就会受到更多次的反向弯曲，在这个交变应力的作用下，就会减小钢丝绳的寿命。
7.安全系数的选取
钢丝绳随载荷的增加也会伸长，当载荷超过了弹性极限的时候，钢丝绳就可能会断裂。而安全负荷就是钢丝绳所能承受的额定静负荷。但是钢丝绳在实际处于运动的状态，还会因为受到了加速度以及冲击引起的动载荷等等。
当除了静载荷以外的载荷增多了时，安全系数则会降低，钢丝绳会过载。过载的钢丝绳就算没有发生断裂事故，这样也会大幅度的降低使用寿命。
8.非稳定载荷
非稳定载荷，主要是指钢丝绳受到了剧烈的冲击振动的载荷。钢丝绳在使用的过程中，运行速度常发生变化，会造成冲击载荷。虽然冲击载荷不一定会导致钢丝绳断裂，但是多次的冲击，也会严重地缩短钢丝绳的使用寿命。对于那些已经使用了很长一段时间的钢丝绳，伸缩性会变小，抵抗冲击性的能力也会变低。所以，要避免运动中极具的变化，这样可以缩小钢丝的使用寿命。
9.工作环境
钢丝绳在井筒淋水，潮湿以及污染等恶劣环境中，会因为电化学反应的作用和细菌的侵蚀，被腐蚀，这会直接影响到钢丝绳的使用寿命。所以在恶劣的环境中要勤加油润滑，还要采用镀锌等特种钢丝绳。这种钢丝绳，能有效地防止钢丝绳的腐蚀。
常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳，大气环境中使用，锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。
常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳，大气环境中使用，专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳。
专利技术生产的磷化涂层钢丝绳，优先采用锰系或锌锰系磷化，与光面钢丝绳生产工艺对比，只是增加了最后的耐磨磷化处理工序，制绳钢丝的耐磨性和耐蚀性大幅度提高，使用磷化以后钢丝经过冷拉直接捻制钢丝绳。目前疲劳试验数据表明，磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3倍左右（试验室可比条件下）随着对耐磨磷化配方的研究，还有大幅度提升的可能性。锰系磷化就是耐磨磷化，可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题，光面钢丝绳正在被淘汰，因为磷化涂层钢丝绳供不应求，目前比较抢手，
购买磷化涂层钢丝绳价格高于光面钢丝绳，但单位使用成本低于光面钢丝绳。目前的试验数据证明磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的三倍，钢丝绳使用寿命与疲劳寿命是正比关系，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40-55%，使用成本更低，性价比更高，仅供参考
