密封鋼絲繩生產工藝研究

賀孝宇 嚴志遠

摘 要：密封鋼絲繩當前已經取得廣泛應用，但是生產過程較為復雜?；趯γ芊怃摻z繩結構特點的研究，結合工業上密封鋼絲繩生產流程和注意事項的了解，本文提出了密封鋼絲繩在一些領域中的應用，同時指出了密封鋼絲繩的生產工藝，對密封鋼絲繩的生產過程進行闡述，讓人們對密封鋼絲繩有更加深入的了解。

關鍵詞：密封鋼絲繩；生產工藝；斷面尺寸確定

0 引言

密封鋼絲繩生產過程中涉及多個工藝，并且生產較為復雜，為了保證密封鋼絲繩質量，需要對這些因素進行控制，滿足使用要求。密封鋼絲繩生產過程中涉及繩芯和外層異型鋼絲的生產，整個生產流程中，涉及截面尺寸確定、原材料選擇、穿模、潤滑以及合繩，并在生產完成后對密封鋼絲繩的質量進行檢測，保證鋼絲繩質量。

1 密封鋼絲繩特點

密封鋼絲繩外表緊密，能夠最大程度減小外界環境對鋼絲繩內部的影響，同時由于鋼絲繩內部會注油，很大程度上保證了鋼絲繩內部的防銹性能，由于密封鋼絲繩生產工藝和結構較為特殊，所以鋼絲在使用中不會發生旋轉，提升使用壽命。另外，密封鋼絲繩密度系數很大，使其有更大的拉斷應力，密封鋼絲繩支撐表面很大，應力分散均勻，導致在使用過程中單位面積承受的拉力更小，提升了密封鋼絲繩的使用壽命。但要注意的是，密封鋼絲繩撓性較差，需要使用大直徑的卷筒，防止對鋼絲繩造成損壞，而且由于生產工藝和流程較多，提升了密封鋼絲繩的制造成本[1]。

2 密封鋼絲繩生產工藝

2.1 斷面尺寸設計和原材料選擇

Z形鋼絲斷面設計需要確定h值，即密封鋼絲繩內外圓直徑差值，其中還涉及α值確定，α值由外層鋼絲根數確定[2]，另外，對于α2值適當增加和k值適當減小可以提升鋼絲繩的承載能力，反之則能夠提升鋼絲繩的密封性，需要按照具體設計要求確定數值。該過程要對“Z”字橫端進行確定，公式為：

其中n為Z形鋼絲根數，k取1～1.8。另外要對“Z”字形進行倒角處理，倒角直徑取0.25～2.5mm，使其滿足設計要求。原材料選擇需要考慮兩個方面，其一是強度要求，通過將Z形鋼絲與同橫截面積的圓形鋼絲強度進行對比進行。其二是面積要求，由于已經進行Z形鋼絲的尺寸設計，所以在原材料選取時，需要保證原材料直徑大于Z形鋼絲最大外接圓直徑，滿足加工需求。

2.2 拉絲模定位及鋼絲穿模

Z形鋼絲生產前，要對拉絲模進行定位，由于Z形鋼絲截面不規則，所以需要保證鋼絲截面的一致性，要根據該要求進行模盒選擇，生產中采用具有旋轉功能的模盒。而對模盒進行定位，要確保出口方向大體一致，當鋼絲進入模具時要對模具方向進行調整，確保鋼絲能夠按要求生產。在穿模生產時需要保證Z形鋼絲高度變化在設計要求內，并保證鉗口處的面積。另外要保證鋼絲端口為扁平狀，鋼絲中間部位也要被合理處理，可以通過打磨凹口的方式防止鋼絲發生較大的變形，保證強度。

2.3 拉拔速度確定及降溫和潤滑

在Z形鋼絲拉拔過程中，需要對拉拔速度進行設計并控制，在該過程中，首先需要確定鋼絲的拉拔工藝，需要保證壓縮率在10%～17%之間，拉拔速度控制目的是防止溫度過快導致鋼絲溫度過高，降低鋼絲強度，通常情況下拉拔速度不能超過4m/s。為保證密封鋼絲繩的強度，需要在拉拔過程中進行散熱，需要使用專業設備進行處理，為了能夠讓拉絲粉進行全方位流動，最大程度保證散熱和潤滑效果。同時還要進行水冷，可采用密封式高壓水冷的方式進行，保證出線溫度低于120℃。

2.4 合繩工藝

合繩時必須保證鋼絲尺寸和形狀相同，故而需要采用專業的成繩機。由于生產時要保證鋼絲本身不發生翻面，所以需要將相關部位進行整體旋轉。另外要根據參數選取分線盤，防止生產中鋼絲繩反駁力過大而發生翻棱現象，導致無法進行合繩操作。另外，需要選擇合適的后變形器，合適的后變形器選取能夠讓鋼絲更加緊密，并且增加鋼絲的變形程度，有效消除應力，保證密封鋼絲繩使用過程的穩定性，防止發生松散現象。最后，由于密封鋼絲繩撓度較差，需要對收線輪進行合理選擇，要求為收線輪直徑必須大于鋼絲繩直徑的30倍，防止對密封鋼絲繩造成損壞。

2.5 質量檢測

質量檢測在密封鋼絲繩的生產過程中多有涉及，在Z形鋼絲生產完成后，需要對其各種力學性質進行檢測，檢測過程采用取樣法。需要對鋼絲的彎折斷裂次數、360°扭轉次數以及抗拉強度進行檢驗，只有當各參數滿足設計要求時才能進行下一步的生產。

另外還需要對尺寸進行檢測，需要保證尺寸參數在允許的誤差之內，通過這種方式最大程度保證密封鋼絲繩外層的緊密程度。除此之外，通常情況下會在密封鋼絲繩生產完成后鋼絲繩整體進行質量檢測，通常情況下檢測重點為密封鋼絲繩的抗拉強度，另外還包括其余參數的測定，只有在各種參數滿足設計要求的情況才可出廠并投入使用。

綜上所述，密封鋼絲繩相較于普通鋼絲繩，具有抗拉性能好、使用壽命長以及撓性差、生產成本高等特點。為了保證密封鋼絲繩的質量和品質，需要對生產工藝進行研究和控制，生產工藝包括斷面尺寸和原材料的確定、鋼絲穿模、冷卻和潤滑、合繩以及質量檢測，需要嚴格按照標準進行生產。

參考文獻：

[1]朱建龍，葉覺明.異型鋼絲在橋梁纜索結構的應用[J].金屬制品，2013，39（04）：1-6.

[2]黃達強.密封鋼絲繩生產工藝探索[J].金屬制品，2013， 39（03）：1-3+7.