一种纤维拉索及其制造工艺的制作方法

本发明用于拉索技术领域，特别是涉及一种纤维拉索及其制造工艺。

背景技术：

拉索现在被广泛用于桥梁、建筑、电力架空导线等场合，在桥梁领域中，斜拉桥具有跨越能力大、结构轻巧美观、空气动力稳定性好等优点，在最近二十年内，斜拉桥获得了飞速发展。但是，目前斜拉桥的发展也面临着一个严峻挑战，特别在海湾或海峡上修建的桥梁，环境条件更为恶劣，传统的钢材的耐腐蚀性将受到严重挑战。海湾或海峡所处的腐蚀环境为海洋性大气环境，海洋大气中含有大量的氯化物微粒，其中的氯离子有很强的侵蚀性，是加剧腐蚀的主要介质之一 。钢材在应力和腐蚀介质共同作用下会加速腐蚀且应力越高腐蚀越快。在电力架空导线领域，传统的输电架空导线以钢芯和殷钢芯铝绞线为主，但是这两种架空导线有其自身的缺陷：比重大，电流损耗大，会发生电晕及金属间腐蚀现象，热膨胀系数高，弧垂大等。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种纤维拉索及其制造工艺，依靠该纤维拉索能够解决目前钢制拉索结构及性能上的不足，其结构及性能稳定，工作效率明显提高，适合批量生产和应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纤维拉索，包括纤维主芯、若干呈螺旋状紧密地绞合在所述纤维主芯外侧的纤维副芯以及包覆在所述纤维副芯外侧的拉索保护层，所述纤维主芯为单股纤维或由多束单股纤维绞合形成的单股纤维束组，所述纤维副芯为单股纤维或由多束单股纤维绞合形成的单股纤维束组，所述单股纤维包括浸渍有热固性树脂的纤维和包覆在所述纤维外侧的纤维保护层。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维主芯和纤维副芯均为截面呈圆形的单股纤维，当所述纤维副芯至少绞合两层时，相邻两层纤维副芯的单股纤维的绞合方向相反。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维主芯由两束或多束截面呈扇形的单股纤维并合形成，所述纤维主芯的截面呈圆形，所述纤维副芯为截面呈圆形的单股纤维，当所述纤维副芯至少绞合两层时，相邻两层纤维副芯的单股纤维的绞合方向相反。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维主芯由两束或多束截面呈扇形的单股纤维并合形成，所述纤维主芯的截面呈圆形，所述纤维副芯包括截面呈梯形的单股纤维。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维副芯还包括绞合在所述截面呈梯形的单股纤维外侧的截面呈圆形的单股纤维，相邻两层纤维副芯的单股纤维的绞合方向相反。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维主芯为截面呈多边形的单股纤维，所述纤维副芯包括截面呈梯形的单股纤维。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维副芯还包括绞合在所述截面呈梯形的单股纤维外侧的截面呈圆形的单股纤维，相邻两层纤维副芯的单股纤维的绞合方向相反。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维主芯和纤维副芯均为由多束单股纤维绞合形成的单股纤维束组，所述单股纤维包括截面呈圆形的第一芯纤和若干绞合在所述第一芯纤外侧且截面呈圆形的第一围纤。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述纤维主芯和纤维副芯均为由多束单股纤维绞合形成的单股纤维束组，所述单股纤维包括截面呈圆形或多边形的第二芯纤和若干绞合在所述第二芯纤外侧且截面呈梯形的第二围纤。

本发明还提供一种上述纤维拉索的制造工艺，包括以下步骤：纤维材料纱架上的纤维，在第一牵引装置牵引下，经过除湿器去除纤维中的水分，经过热固性树脂槽浸渍热固性树脂材料，经过加热器初步固化后，再经过绕包机，绕包机在纤维上绕包或者编织形成纤维保护层，形成的单股纤维通过纤维收线盘收集；在第二牵引装置牵引下，多束单股纤维经过绞线机绞合，绞合后在第三牵引装置牵引下，再经过热固化加热管固化，并通过包带机在外层以纵包或者绕包形式包一层拉索保护层，形成纤维拉索并通过拉索收线盘收集。

本发明的有益效果：本纤维拉索具有高强度、低延伸率、比重轻、耐化学腐蚀、耐高温（180℃及以上）的特点，这种纤维拉索可被广泛用于桥梁、建筑、电力架空导线等场合，能够解决目前钢制拉索结构及性能上的不足，其结构及性能稳定，工作效率明显提高，同时配合本发明提供的纤维拉索的制造工艺可实现批量生产，促进本纤维拉索的广泛应用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明截面呈圆形单股纤维结构示意图；

图2是本发明截面呈扇形（1/4圆形）单股纤维结构示意图；

图3是本发明截面呈扇形（1/2圆形）单股纤维结构示意图；

图4是本发明截面呈梯形单股纤维结构示意图；

图5是本发明截面呈多边形单股纤维结构示意图；

图6是本发明纤维拉索第一实施例结构示意图；

图7是本发明纤维拉索第二实施例结构示意图；

图8是本发明纤维拉索第三实施例结构示意图；

图9是本发明纤维拉索第四实施例结构示意图；

图10是本发明纤维拉索第五实施例结构示意图；

图11是本发明纤维拉索第六实施例结构示意图；

图12是本发明纤维拉索第七实施例结构示意图；

图13是本发明纤维拉索第八实施例结构示意图；

图14是本发明纤维拉索第九实施例结构示意图；

图15是本发明单股纤维制造系统结构示意图；

图16是本发明纤维拉索成型系统示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种纤维拉索，包括纤维主芯、若干呈螺旋状紧密地绞合在所述纤维主芯外侧的纤维副芯以及包覆在所述纤维副芯外侧的拉索保护层1，所述纤维主芯为单股纤维2或由多束单股纤维2绞合形成的单股纤维束组3，所述纤维副芯为单股纤维2或由多束单股纤维2绞合形成的单股纤维束组3，所述单股纤维2包括浸渍有热固性树脂的纤维21和包覆在所述纤维21外侧的纤维保护层22。参照图1至图5，本发明中单股纤维2的截面包括圆形、扇形、梯形、多边形，根据单股纤维2截面形状和绞合方式的不同，本发明公开了如下纤维拉索实施例。

第一实施例：参照图6，所述纤维主芯和纤维副芯均为截面呈圆形的单股纤维2，当所述纤维副芯至少绞合两层时，相邻两层纤维副芯的单股纤维2的绞合方向相反。

第二实施例：参照图7，所述纤维主芯由两束或多束截面呈扇形的单股纤维2并合形成，所述纤维主芯的截面呈圆形，所述纤维副芯为截面呈圆形的单股纤维2，当所述纤维副芯至少绞合两层时，相邻两层纤维副芯的单股纤维2的绞合方向相反。

第三实施例：参照图8，所述纤维主芯由两束或多束截面呈扇形的单股纤维2并合形成，所述纤维主芯的截面呈圆形，所述纤维副芯包括截面呈梯形的单股纤维2。

第四实施例：参照图9，所述纤维主芯由两束或多束截面呈扇形的单股纤维2并合形成，所述纤维主芯的截面呈圆形，所述纤维副芯包括截面呈梯形的单股纤维2以及绞合在所述截面呈梯形的单股纤维2外侧的截面呈圆形的单股纤维，相邻两层纤维副芯的单股纤维2的绞合方向相反。

第五实施例：参照图10，所述纤维主芯为截面呈多边形的单股纤维2，所述纤维副芯包括截面呈梯形的单股纤维2。

第六实施例：参照图11，所述纤维主芯为截面呈多边形的单股纤维2，所述纤维副芯包括截面呈梯形的单股纤维2以及绞合在所述截面呈梯形的单股纤维2外侧的截面呈圆形的单股纤维2，相邻两层纤维副芯的单股纤维2的绞合方向相反。

第七实施例：参照图12，所述纤维主芯和纤维副芯均为由多束单股纤维2绞合形成的单股纤维束组3，所述单股纤维2包括截面呈圆形的第一芯纤23和若干绞合在所述第一芯纤23外侧且截面呈圆形的第一围纤24。

第八实施例、第九实施例：参照图13和图14，所述纤维主芯和纤维副芯均为由多束单股纤维2绞合形成的单股纤维束组3，所述单股纤维2包括截面呈圆形或多边形的第二芯纤25和若干绞合在所述第二芯纤25外侧且截面呈梯形的第二围纤26。

参照图15和图16，本发明还提供一种上述纤维拉索的制造工艺，包括以下步骤：纤维材料纱架41上的纤维42，在第一牵引装置43牵引下，经过除湿器44去除纤维42中的水分，经过热固性树脂槽45浸渍热固性树脂材料，经过加热器46初步固化后，再经过绕包机47，绕包机47在纤维42上绕包或者编织形成纤维保护层22，形成的单股纤维2通过纤维收线盘48收集；在第二牵引装置51牵引下，多束单股纤维2经过绞线机52绞合，绞合后在第三牵引装置53牵引下，再经过热固化加热管54固化，并通过包带机55在外层以纵包或者绕包形式包一层拉索保护层1，形成纤维拉索并通过拉索收线盘56收集。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。