输送带用钢丝绳及其生产设备的制作方法

本实用新型涉及一种输送带用钢丝绳及其生产设备。

背景技术：

输送带以钢丝绳芯衬垫覆盖橡胶制成的，输送带作为带式输送机的牵引和运载构件。带钢丝绳芯的输送带特点：拉伸强度大、抗冲击好、寿命长、使用伸长小、成槽性好、耐曲挠性好，适于长距离、大运程、高速度输送物料。

输送带采用的钢丝绳在生产时，镀锌原料钢丝进入拉丝机拉拔前放线时必须用到放线装置，由放线装置将钢丝原料不断拉伸出来，普通的放线装置通过将钢丝原料缠绕在立柱上，随后直接由拉线装置向上进行拉线，然而立柱上缠绕的钢丝原料不能整齐地堆叠放置，导致钢丝原料的线圈向上拉伸时纠缠在一起乱丝，甚至打结，从而影响了钢丝原料的正常放线。

并且钢丝绳在捻制生产的过程中容易因出现钢丝断裂现象，钢丝断头从而在钢丝绳成品上出现毛刺现象，对后续处理带来了不便，甚至会影响产品的质量。以往虽然有简单的毛刺探测装置，该装置是由两根正负极导线绕在钢丝绳外部，当有毛刺经过时触碰到导线，会使管绞车停车来提醒工人及时处理。然而，钢丝绳一直在向后收线运动，当以往的简易探测装置检测到毛刺时及时停车，钢丝绳的毛刺位置也会向后运动一段距离，当工人检查时很难发现细小的毛刺，导致后期处理效率不高；此外，原先的简易的探测装置性能较差，当毛刺较小时，则无法顺利探测到，影响了最终钢丝绳产品质量。

钢丝绳合绳后需要选些样品做拉伸试验来检测钢丝绳的各项参数，钢丝绳选取一段作为样品，钢丝绳的两端缠绕固定在拉伸试验机上的两个夹持头上，上夹持头固定在试验机的上机架横梁上，下夹持头固定在试验机底座上，并且上夹持头可以上下升降，从而对钢丝绳进行拉伸来测试其伸长率等常规参数。

常规的拉伸试验机通过在其两个夹持头之间的钢丝绳试样上固定光栅，通过光栅来检测出钢丝绳被拉伸的长度。然而光栅与钢丝绳直接接触，在拉伸过程中极有可能出现钢丝断裂，从而对光栅带来损伤，影响了光栅的使用寿命。此外传统的拉伸试验机无法检测钢丝绳的断裂瞬间的伸长率，因为一旦有一根钢丝断裂，光栅便可能出现位移，导致无法准确测出其断裂瞬间伸长率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种避免钢丝原料放线纠缠打结，保证钢丝正常放线，并且可以找出钢丝绳毛刺位置，方便后续处理，还能测出钢丝绳断裂瞬间的伸长率输送带用钢丝绳及其生产设备。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型输送带用钢丝绳及其生产设备具有以下优点：

这种输送带用钢丝绳及其生产设备在钢丝原料放线装置的放线柱上增加挡丝环，从而防止多个钢丝原料线圈被一起拉出，保证了正常放线；放线柱的上方设置阻挡笼，从而防止钢丝原料被抽出时弹到外侧的操作工人；钢丝放线装置上还设置张紧机构，通过多个张力轮来将钢丝穿线绕过，并且支撑架侧面在底部张力轮的上方设置有一个位置传感器，当钢丝紊乱张力变大时，该底部张力轮将被拉起，位置传感器探测到该张力轮时会将电信号传递给控制单元PLC，控制单元PLC处理收到的电信号控制拉丝机立刻停机并报警，随后工人对紊乱的钢丝进行处理，保证了钢丝原料不被拉断，可以继续正常放线；

并且在管绞车上增设断丝毛刺探测装置，毛刺探测装置中带有金属片和触头，当钢丝绳带有毛刺时会将金属片向上顶起，使金属片与触头接触，产生一个电信号给控制单元PLC，控制单元PLC处理收到的电信号控制管绞车立刻停机并报警，从而可以在触头附近方便找出毛刺所在位置并及时进行处理；并且金属片的通孔仅是略大于钢丝绳直径，即使毛刺较小也能探测出来，提高了钢丝绳产品的质量。

此外合绳后的钢丝绳试样贴上反射贴片，并用夹持头将钢丝绳进行拉伸的同时，利用激光测量仪发射和接收反射的激光来实时测得钢丝绳的伸长量以及伸长率，避免了以往接触式试验装置容易损伤的问题，并且还可以测得钢丝绳的断裂瞬间的伸长率。

附图说明

图1为本实用新型输送带用钢丝绳及其生产设备中放线装置的结构示意图。

图2为图1中横杆、固定臂、阻挡笼的连接处放大图。

图3为本实用新型输送带用钢丝绳及其生产设备中毛刺探测装置的结构示意图。

图4为图3中触头支架、触头、导线、金属片、托架的连接处放大图。

图5为本实用新型输送带用钢丝绳及其生产设备中钢丝绳的拉伸试验机的结构示意图。

图6为图5中底座和夹持头之间的放大图。

图7为本实用新型中输送带用钢丝绳为6×19-WSC时，且中心钢丝股为1×19时的结构示意图。

图8为本实用新型中输送带用钢丝绳为6×19-WSC时，且中心钢丝股为1×19B时的结构示意图。

图9为本实用新型中输送带用钢丝绳为6×19W-WSC时，且中心钢丝股为1×19W时的结构示意图。

图10为本实用新型中输送带用钢丝绳为6×19W-WSC时，且中心钢丝股为1×19WB时的结构示意图。

图11为采用本实用新型中钢丝绳制成的输送带的结构示意图。

图中：放线柱1、挡丝环2、支撑架3、横杆4、固定臂5、限位圈6、阻挡笼7、张紧轮8、位置传感器9、传动牵引轮10、钢丝绳11、触头支架12、触头13、导线14、金属片15、托架16、机架17、底座18、下夹持头19、上夹持头20、升降柱21、反射贴片22、激光测量仪22。

具体实施方式

参见图7至图10，本实用新型涉及一种输送带用钢丝绳，钢丝绳的规格为 6×19-WSC或6×19W-WSC，钢丝绳直径范围为12~18mm。

其中6×19-WSC的钢丝绳中间有一个中心钢丝股，外围有六个结构相同的外层钢丝股；中心钢丝股的结构可以和外层钢丝股的结构相同均为1×19结构，中心钢丝股也可以与外层钢丝股不同，为1×19B结构，即1×3-6/12结构；

中心钢丝股的结构为1×19时，其最内层为单根钢丝，第二层为六根同一种直径的钢丝，第三层为十二根同一种直径的钢丝；所述三层钢丝中每层钢丝的直径不相同，由内向外各层上的钢丝直径比例为(1.20～1.15)：(1.10～1.04)：1，所述最内层的单根钢丝先与第二层的六根钢丝向一个方向捻制绞合成1×7的结构，再将1×7的结构与第三层的十二根钢丝按上次捻制的相同方向捻制绞合成1×19的中心钢丝股；

中心钢丝股的结构为1×19B时，其最内层为三根同一种直径的钢丝捻制成的1×3结构的钢丝股，第二层为六根同一种直径的钢丝，第三层为十二根同一种直径的钢丝；所述三层钢丝中每层钢丝的直径不相同，由内向外各层上的钢丝直径比例为(0.62～0.46) ：(1.10～1.04)：1，所述最内层的三根钢丝先捻制成的1×3结构的钢丝股，1×3结构的钢丝股再与第二层的六根钢丝向相反方向捻制绞合成1×7B的结构，再将1×7B的结构与第三层的十二根钢丝按上次捻制的相同方向捻制绞合成1×19B的中心钢丝股。

六个外层钢丝股的结构相同，均为1×19结构；外层钢丝股从内到外有三层结构，其最内层为单根钢丝，第二层为六根同一种直径的钢丝，第三层为十二根同一种直径的钢丝；所述三层钢丝中每层钢丝的直径不相同，由内向外各层上的钢丝直径比例为(1.20～1.15)：(1.10～1.04)：1，所述最内层的单根钢丝先与第二层的六根钢丝向一个方向捻制绞合成1×7的结构，再将1×7的结构与第三层的十二根钢丝按上次捻制的相同方向捻制绞合成1×19的外层钢丝股。

六个外层钢丝股捻制在一个中心钢丝股上后形成6×19-WSC的钢丝绳。

而6×19W-WSC的钢丝绳中间有一个中心钢丝股，外围有六个结构相同的外层钢丝股；中心钢丝股的结构可以和外层钢丝股的结构相同均为1×19W结构，中心钢丝股也可以与外层钢丝股不同，为1×19WB结构，即1×3-6-6+6结构。

中心钢丝股的结构为1×19W时，其最内层为单根钢丝，第二层为六根同一种直径的钢丝，第三层为十二根钢丝，其中第三层的钢丝中有六根同一种直径的粗钢丝、六根同一种直径的细钢丝，粗钢丝与细钢丝一一间隔布置；所述三层钢丝中最内层的单根钢丝直径与第三层的粗钢丝的直径相同，第二层的钢丝直径与第三层的细钢丝的直径不同，这三种直径的比例为1：(0.90～0.95)：（0.75~0.80），所述最内层的单根钢丝与第二层的六根钢丝和第三层的十二根钢丝按相同的方向一次捻制绞合成1×19W的中心钢丝股。

中心钢丝股的结构为1×19WB时，其最内层为三根同一种直径的钢丝捻制成的1×3结构的钢丝股，第二层为六根同一种直径的钢丝，第三层为十二根钢丝，其中第三层的钢丝中有六根同一种直径的粗钢丝、六根同一种直径的细钢丝，粗钢丝与细钢丝一一间隔布置；所述三层钢丝中直径各不同，最内层的钢丝直径和第二层及第三层的细钢丝、粗钢丝直径比例为（0.62~0.46）：(0.90～0.95) ：(0.75～0.80) ：1，所述最内层的三根钢丝先捻制成的1×3结构的钢丝股，1×3结构的钢丝股再与第二层的六根钢丝和第三层的十二根钢丝按相反方向一次捻制绞合成1×19WB的中心钢丝股。

六个外层钢丝股的结构相同，均为1×19W结构；其最内层为单根钢丝，第二层为六根同一种直径的钢丝，第三层为十二根钢丝，其中第三层的钢丝中有六根同一种直径的粗钢丝、六根同一种直径的细钢丝，粗钢丝与细钢丝一一间隔布置；所述三层钢丝中最内层的单根钢丝直径与第三层的粗钢丝的直径相同，第二层的钢丝直径与第三层的细钢丝的直径不同，这三种直径的比例为1：(0.90～0.95)：（0.75~0.80），所述最内层的单根钢丝与第二层的六根钢丝和第三层的十二根钢丝按相同的方向一次捻制绞合成1×19W的外层钢丝股。

六个外层钢丝股捻制在一个中心钢丝股上后形成6×19W-WSC的钢丝绳。

这种输送带用钢丝绳的工艺步骤：

1）原料选择，盘条用线材成份含量为0.70～1.00%的碳，0.30～0.90%的锰，0.15～0.50%的硅，最大0.03%的硫，最大0.03%的磷，成份百分比为重量百分比。

2）盘条的酸洗硼化，将线材进行集中酸洗并漂洗干燥，弱硼化，除去线材表面的杂质和氧化物。

3）大直径拉拔，在直进式拉丝机上将线材第一次拉拔，直径大约2.0～5.0mm。

4）中间热处理，消除第一次的加工硬化，为下一次拉拔做热处理。

5）热镀锌，将热处理后的半成品钢丝进行热浸镀锌，使得半成品钢丝具有一层均匀光亮，并且具有一定厚度的锌层。

6）水箱拉拔，将半成品钢丝最终拉拔为制绳钢丝，钢丝的最终直径为0.55mm～1.60mm。

7）半成品捻制，在管绞车上将制绳钢丝捻制成外层钢丝股和中心钢丝股。

8）成品捻制，在管绞车上将外层钢丝股围绕中心钢丝股一次成型，形成镀锌钢丝绳。

参见图1和图2，其中步骤3）中的拉丝机前端与放线装置相连来拉拔钢丝，所述放线装置包括放线柱1，该放线柱1从上到下缠绕有多圈钢丝原料，放线柱1的外侧靠近顶部处设有一个挡丝环2，该挡丝环2的底部通过支撑杆与放线柱1的柱体固定，挡丝环2的直径大于放线柱1柱体的直径，挡丝环2可以防止多个钢丝原料线圈被一起拉出，保证了正常放线，同时还能对钢丝原料起到引导作用，所述放线柱1的旁边设有一个支撑架3，该支撑架3的顶部固定有横杆4，横杆4的末端位于放线柱1的正上方，横杆4的末端的底部固定有一个固定臂5，该固定臂5的侧面靠近顶部和底部处分别固定有一个限位圈6，该限位圈6的一端与固定臂5的外侧固定，钢丝原料从两个限位圈6穿过后可以得到限位，防止钢丝原料窜动，此外横杆4的末端的底部还设有一个阻挡笼7，该阻挡笼7呈倒圆锥形，其底部口径大于顶部口径，阻挡笼7镂空设置，用于挡住钢丝原料，防止钢丝原料被抽出时弹到外侧的操作工人，此外，支撑架3的顶部以及侧面设置有多个张力轮8，顶部的两个张力轮8仅仅是自转来运送钢丝原料，而侧面的两个张力轮8位于远离放线柱1的一侧，两个张力轮8上下布置，其中上面一个张力轮8与支撑架3连接，下面一个底部张力轮8腾空设置，钢丝原料被拉丝机塔轮牵引后依次穿过限位圈6、支撑架3顶部的两个张力轮8后在支撑架3的侧面的两个张力轮8上缠绕多圈后才进入拉丝机内部进行拉拔，由于钢丝原料缠绕在底部的张力轮8上多圈，利用钢丝原料将底部张力轮8托住，而支撑架3侧面在底部张力轮8的上方设置有一个位置传感器9，该位置传感器9的探头水平向外，并且位置传感器9与控制单元PLC相连，当钢丝紊乱牵引张力变大时，该底部张力轮8将被拉起，位置传感器9探测到该张力轮8时会将电信号传递给控制单元PLC，控制单元PLC处理收到的电信号控制拉丝机立刻停机并报警，随后工人对钢丝原料进行处理，保证了钢丝原料不被拉断，可以继续正常放线。

参见图3和图4，其中步骤8）中使用的管绞车上装有钢丝绳捻制时钢丝断裂形成的毛刺探测装置，该毛刺探测装置装在管绞车的机架上，机架上装有多个传动牵引轮10来向后运送钢丝绳11，机架在传动牵引轮10的前侧设有一个触头支架12，该触头支架12的侧面固定有两个触头13，所述两个触头13均为金属材料制成且相互平行设置，两个触头13分别与一根导线14相连，两根导线14的另一端均接入管绞车的控制单元PLC电路中，一根作为正极接入，另一根作为负极接入，所述两个触头13的正下方设置有一个金属片15，该金属片15中心开设一个通孔，通孔直径略大于钢丝绳直径，金属片15放置在托架16上，所述托架16与触头支架12固定，钢丝绳11从一个传动牵引轮10上送出，再从下往上穿过金属片15的通孔，最后缠绕在另一个传动牵引轮10上向后运送，所述金属片15呈圆形，该圆形金属片15的外直径大于两个触头13之间的距离，当钢丝绳11有毛刺处经过金属片15时，毛刺会将金属片15带起向上运动，金属片15触碰到两个触头13，从而将两根导线14接通，产生一个电信号给控制单元PLC，控制单元PLC处理收到的电信号控制管绞车立刻停机并报警，工人便能立刻在触头13附近找到毛刺，便于毛刺的处理，并且即使毛刺较小也能将金属片15带起，可以顺利探测到毛刺或绞丝、断丝等瑕疵，提高了钢丝绳产品的质量。

参见图5和图6，其中步骤8）合绳完成后的钢丝绳需要经过拉伸试验机做拉伸试验来检测钢丝绳的各项参数，该拉伸试验机包括机架17，所述机架17上固定有底座18，底座18上设有下夹持头19，下夹持头19的正上方设有上夹持头20，所述上夹持头20的顶部通过升降柱21与机架17固定，下夹持头19和上夹持头20之间用于放置待测试的钢丝绳，钢丝绳的两端分别缠绕固定在两个夹持头上，上夹持头20通过气缸控制升降柱21来向上拉钢丝绳进行拉伸试验，所述钢丝绳靠近下夹持头19和上夹持头20处分别贴有一个反射贴片22，该反射贴片22可以反射低能量的激光射线，所述机架17的前侧设置有激光测量仪23，该激光测量仪23的激光发射口和接收端位于同一侧，且均对着被测钢丝绳，激光发射口发射激光后通过发射贴片22将激光反射到接收端上，便能测得两个反射贴片22的中心间距，而钢丝绳在不断拉伸的过程中可以实时检测出钢丝绳的伸长量，并且在钢丝绳被拉断的瞬间，可以测出当时的伸长量，从而计算出钢丝绳的断裂瞬间的伸长率。

参见图9，钢丝绳生产完成后需要制作成输送带，输送带由上胶层、下胶层和芯胶层组成，钢丝绳外部硫化后形成芯胶层，上胶层和下胶层的中间均设有加强筋，所述加强筋的外部盖胶后硫化形成上胶层和下胶层，随后将上胶层和下胶层固定在芯胶层的上下两面形成完整的输送带。