《大節距扭絞型鋼索的製造方法和設備》是機械電子工業部上海電纜研究所於1990年5月23日申請的發明專利，其申請號為901036854，申請公布日為1991年12月4日，公布號為CN1056725，發明人為余雲龍、王善慶、毛慶傳、王惠正、吳銀榮、杜日萍。
《大節距扭絞型鋼索的製造方法和設備》提出了一種大節距扭絞型鋼索的製造方法和設備，其方法是使定長且平行放置的鋼絲束繞一軸線絞合，同時牽引絞合鋼絲束通過模具成型並經包帶機紮緊包帶後通過彎道換向進入直軌道儲存、備用；其設備由儲線、絞合、包帶、牽引裝置組成，能一次將最多421根7毫米的高強度鋼絲同心、同向絞合成排列最為緊密的六角形鋼索。
1993年，《大節距扭絞型鋼索的製造方法和設備》獲得第三屆中國發明專利金獎。
基本介紹
- 中文名：大節距扭絞型鋼索的製造方法和設備
- 申請日：1990年5月23日
- 申請號：901036854
- 申請公布日：1991年12月4日
- 申請公布號：CN1056725
- 申請人：機械電子工業部上海電纜研究所
- 地址：上海市軍工路1000號
- 發明人：余雲龍、王善慶、毛慶傳、王惠正、吳銀榮、杜日萍
- 類別：發明專利
- Int. Cl.：D07B3/00
- 專利代理機構：機械電子工業部機械專利服務中心
- 代理人：席和生
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,
專利背景
大節距扭絞型鋼索具有強度高，彈性模量大，防蝕性好，重量輕，或繞盤運輸，施工方便等特點，被廣泛用於橋樑和建築吊裝結構中，以承受較大的負荷。
為了不降低鋼索的抗拉強度和彈性模量，一般要求扭絞角度很小，約為2～4度，鋼絲幾乎呈平行狀，其絞合節距較普通鋼絲繩大得多，20世紀90年代較多採用的絞合方法大致有兩種：
- 方法1
與普通鋼絲纜繩絞合相同，即許多個裝有鋼絲的可自動退扭的線盤環繞鋼索的中心線旋轉，因鋼絲根數多，直徑粗，重量大，放線盤不僅數量多、直徑大，而且要有退扭機構，使之絞制設備和生產場地十分龐大。
- 方法2
將鋼絲按需要切成定長，弄直後匯集成平行鋼絲束，將鋼絲束的一端緊扣在一起，鋼絲的另一端穿過板上的小孔，支承鋼絲平行放置，然後轉動扣緊端，使平行鋼絲束的另一端順次繞中心線轉動，從而使之絞合。
UK GB2145128A專利介紹了一項以此方法製作大節距扭絞型鋼索設備。套用該設備製作鋼索時，先將鋼絲按需要切成定長、弄直，然後將匯集在一起的鋼絲束的一端緊扣在夾頭中，鋼絲的另一端經過活動小車上的模具、分線板，穿過可動儲線架上的小孔，並在鋼絲的未端裝上張力裝置。絞制時，一個傳動裝置帶動夾頭轉動，使鋼絲繞中心線轉動，使之絞合，同時另一個傳動裝置帶動活動小車沿軌道移動，即帶動模具、分線板沿軌道移動，使平等鋼絲束絞合成形，當活動小車與可動儲線架相碰時，可動儲線架倒下，活動小車繼續前進直至絞合完成。用多次絞合方式，可使其截面一層層增加，從而製得大截面的鋼索，但用這種方法製作鋼索時，整根鋼索始終需要繞中心線旋轉，由於鋼索重量大，尺寸長，絞制困難，而且絞合力是從鋼索的一端傳至另一端，鋼絲受力不均勻，絞合節距不均勻，難以保證產品質量。此外，用這種生產鋼索難以在絞合鋼索時繞包緊扎帶，絞合、包帶工序只能分開進行。
發明內容
專利目的
《大節距扭絞型鋼索的製造方法和設備》旨在尋求一種絞制設備簡單，製造場地小，絞合、成形、繞包緊扎帶等工序能一次完成的大節距扭絞型鋼索的製造方法及其設備。
技術方案
- 按需要將鋼絲切成定長、弄直後平行放置在若干可旋轉的儲線裝置導向板上的小孔中，一端呈自由狀，另一端穿過絞合裝置上孔距依次減小呈收縮狀的各分線板，使平行鋼絲束繞同一軸線轉動、絞合、同時牽引小車拖動絞合後的鋼絲束通過與產品斷面形狀、尺寸相適應的模具，隨後繞包紮緊帶並經彎道裝置換向進入直軌道儲存、備用，以製得所需扭絞節距和截面形狀的鋼索。
- 為與上述製造方法相適應，採用以下製造設備：
- 可旋轉儲線裝置組：若干塊相互分離的帶孔導向板組裝在一起構成儲線架，儲線架裝在由地軸、鏈輪帶動的托輪上構成可旋轉儲線裝置。若干儲線裝置按一定間距平行排列，組成儲線裝置組。鋼絲穿過儲線裝置導向板上的小孔，支承鋼絲束保持平行。
- 絞合裝置：由裝在絞架上的數塊分線板和固定在模座上的成形模具組成。分線板上開有若干小孔，孔位按絞制鋼索截面形狀排列，各分線板上的孔距從鋼絲進線到出線方向依次減小，呈收縮狀。單根鋼絲從分線板上的孔中穿過，且穿過各分線板孔的位置嚴格保持一致。絞合裝置支承在軸承架上，由傳動裝置驅動，使鋼絲束繞 一共同軸線轉動、絞合，其絞合節距可通過傳動變速系統調整、控制。牽引鋼絲束通過成形模具後可得到所需斷面形狀和尺寸的鋼索。
- 牽引小車：由裝在帶輪車架上的動滑輪組及與導引索相連的牽引耳組成。由於採用動滑輪組，可增大牽引力。牽引小車夾持導引索端頭拖動鋼索沿軌道移動，其移動速度與絞合裝置的轉速相匹配。
- 彎道裝置：由裝在半圓形支架上的若干個水平導輥、垂直導輥組成。導輥內裝有軸承，轉動靈活，外包有橡皮，能保護鋼索牽引過程中不受損傷。鋼索經彎道裝置能換向進入直軌道儲存備用，以減小生產場地。
改善效果
- 採用定長鋼絲和儲線裝置，鋼索直線儲存，摒棄了傳統的收、放線盤和大噸位重設施，設備結構簡單，造價低廉，操作方便；
- 採用彎道置，生產設備僅為索長的1.1倍，節省廠房面積，占用場地小；
- 進線、絞合、成形、包帶、牽引同步進行，大截面鋼索能一次完成絞合、成形、包帶三工序，既省工、省時，又能保證產品質量;
- 鋼索絞合節距可調、可控，且絞合時鋼絲能自動退扭，有利減少鋼索內應力，從而延長產品壽命;
- 可按產品斷面形狀、尺寸需要設計模具，調整、更換產品規格方便，生產靈活性大。
附圖說明
圖1為UK GB2145128A專利鋼索製造設備示意圖
圖2為本發明大節距扭絞型鋼索製造設備示意圖
圖3儲線裝置示意圖
圖4為絞合裝置分線板示意圖
圖5為模座裝置外形示意圖
圖6為彎道裝置示意圖
圖示說明
（1）夾頭、（2）傳動裝置-1、（3）支架、（4）模具、（5）分線板、（6）活動小車、（7）鋼絲、（8）可動儲線架、（9）軌道、（10）張力裝置、（11）傳動裝置-2、（12）定滑輪組、（13）牽引鋼繩、（14）牽引輪、（15）導引索、（16）地軸、（17）鏈輪、（18）導向板、（19）小孔、（20）鋼絲、（21）托輪、（22）可旋轉儲線、（23）儲線架、（24）軸承架、（25-1）分線板、（25-2）分線板、（25-3）分線板、（26）絞架、（27）絞合裝置、（28）成形模具、（29）模座、（30）鋼索、（31）繞包機、（32）彎道裝置、（33）水平導輥、（34）垂直導輥、（35）半圓形支架、（36）牽引耳、（37）動滑輪組、（38）滾輪、（39）車架、（40）牽引小車、（41）托輥、（42）直軌道、（43）傳動裝置
技術領域
《大節距扭絞型鋼索的製造方法和設備》屬於鋼索的製造方法和設備的技術領域，該製造方法和設備主要用於大節距扭絞型鋼索的生產。
權利要求
- 一種大節距扭絞型鋼索的製造方法，是將按需要將鋼絲切成定長、弄直，把鋼絲匯集成平行鋼絲束，然後緊扣一端使之繞同一軸線轉動，通過模具絞合成型，本發明的特徵在於多根定長鋼絲平行放置在若干可旋轉的儲線裝置導向板上的小孔中，一端呈自由狀，另一端穿過絞合裝置上孔距依次減小呈收縮狀的各分線板，然後使平行鋼絲束繞同一軸線轉動、絞合，同時牽引小車拖動絞合後的鋼絲束通過模具成形，隨後繞包紮緊帶並經彎道裝置換向進入直軌道後儲存、備用。
- 如權利要求1所述一種大節距扭絞型鋼束的製造方法，其特徵在於在鋼索絞制時可通過傳動變速系統調節、控制鋼索的絞合節距。
- 如權利要求1所述大節距扭絞型鋼索的製造方法所用設備由傳動裝置、儲線裝置、絞合裝置組成，本發明的特徵在於儲線裝置為可旋轉儲線裝置組，絞合裝置由裝在絞架上數塊分線板和固定在模座上的成形模具組成，且絞合裝置後設有繞包機、彎道裝置及拖動鋼索沿軌道（彎道、直道）移動的牽引小車，各裝置間傳動均相匹配。
- 如權利要求3所述大節距扭絞型鋼索製造方法所用設備，其特徵在於可旋轉儲線裝置由若干塊相互分離帶孔導向板組裝在一起的儲線架及支承儲線架並由地軸拖動轉動的托輪組成。
- 如權利要求3或權利要求4所述大節距扭絞型鋼索製造方法所用設備，其特徵在於若干可旋轉儲線裝置以一定間隔平行排列，組成能支承鋼絲束平行排列的可旋轉儲線裝置組。
- 如權利要求3所述大節距扭絞型鋼索製造方法所用設備，其特徵在於絞合裝置由軸承架支承。
- 如權利要求3所述大節距扭絞型鋼索製造方法所用設備，其特徵在於組成絞合裝置的分線板上開有若干小孔，孔位按絞制鋼索截面形狀排列，各分線板上的孔距從鋼絲進線到出線方向依次減小，呈收縮狀。
- 如權利要求3所述大節距扭絞型鋼索製造方法所用設備，其特徵在於牽引小車由裝在帶滾輪車架上的動滑輪組及與導引索相連的牽引耳組成。
- 如權利要求3所述大節距扭絞型鋼索製造方法所用設備，其特徵在於彎道裝置由裝在半圓形支架上的若干水平導輥和垂直導輥組成。
- 如權利要求3或權利要求9所述大節距扭絞型鋼索製造方法所用設備，其特徵在於彎道裝置的導輥內裝有軸承，外包有橡皮。
實施方式
絞制時，先將鋼絲按需要切成定長，弄直並逐一置於可旋轉儲線裝置導向板（18）的小孔（19）中，使鋼絲支承在可旋轉儲線裝置組上，鋼絲束保持平行。進而牽引單根鋼絲穿過分線板（25-1）、（25-2）、（25-3）上的小孔，同一鋼絲穿入各分線板的位置嚴格一致，扣緊鋼絲束端頭與導引索（15）相連，導引索（15）通過模具（28）、繞包機（31）與牽引小車（40）的牽引耳（36）相連。繞過牽引小車動滑輪組（37）的牽引鋼繩（13）再繞過定滑輪組（12）後與牽引輪（14）相連。準備就緒後，起動傳動裝置（43），傳動裝置（43）驅動絞合裝置（27）轉動，平行鋼絲束經分線板收縮、絞合。同時傳動裝置（43）驅動牽引輪（14）轉動，拖動牽引小車（40）使絞合後的鋼絲束經模具（28）成形。滿足預定斷面形狀、尺寸的鋼索（30）隨小車牽引向前移動。鋼索（30）的絞合節距可通過傳動變速系統調整、控制。當鋼索（30）經過繞包機（31）時，在鋼索外面包上紮緊包帶。紮緊後的鋼索隨小車牽引通過彎道裝置（32）換向進入直軌道（42）儲存、備用。由於牽引小車（40）的動滑輪組（37）、彎道裝置（32）上水平導輥（34）、垂直導輥（35）及直軌道（42）上托輥（41）的作用，在較小的場地，用較小的傳動力就能靈活地拖動鋼索平衡移動，使絞合、成形、包帶三工序能連續一次完成，且能防止鋼索不受損傷。
