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【摘 要】本文从生产制造角度来分析解决聚丙烯芯钢丝绳生产过程中易出现的钢丝塌陷、钢丝间隙不均及绳径超差等问题。与天然纤维芯相比，聚丙烯芯是一种合成纤维芯，除具有质轻、弹性好、不怕霉蛀等特性外，同时还具有较好的抗挤压性，因此，生产过程中，对聚丙烯芯直径公差的控制比对天然纤维芯直径公差的控制更为严格，如聚丙烯芯直径选择不当，易会出现股中钢丝塌陷（或钢丝间隙不均）、绳径超差等问题。笔者结合生产实际情况，从控制聚丙烯绳芯（股芯）直径公差入手，找出聚丙烯芯直径的计算值与其实测值之间合适的比例范围，对正确选择聚丙烯绳芯（股芯）直径大小，满足钢丝绳生产工艺要求，优化工艺参数，提高钢丝绳结构的稳定性和机台生产作业率有着重要的作用。
【关键词】聚丙烯芯；天然纤维芯；抗挤压性；直径公差
Solve polypropylene core wire rope production process "collapse"（or uneven gaps）And rope diameter tolerance issues
ZHANG Zhi-gao LIU yun-cheng WU tian-cheng
（Guizhou Wire Rope Co.，Ltd Guizhou Zunyi 563000）
【Abstract】This article from the perspective of production to analyze solve polypropylene core wire rope which were liable to occur during the production process of collapse of the steel wire， steel wire rope and uneven clearance of some problems.Compared with natural fiber core， the core of polypropylene is a kind of synthetic fiber core， besides qualitative light， good elasticity， not afraid of mould cavity， such as features， but also has good compression resistance，therefore， the process of production， control of the polypropylene core diameter tolerance than natural fiber core diameter tolerance control more stringent， Improper selection such as polypropylene core diameter is easy to occur in stock （or steel wire uneven clearance）， steel wire collapse rope over some problems.The author in combination with the practical situation of production， from the control of polypropylene core（shares core）diameter tolerance， find the polypropylene core diameter between calculated value and measured value of appropriate scale， the correct selection of polypropylene rope（core）diameter size， satisfies the requirement of wire rope production technology， optimize the process parameters， improve the stability of the structure of wire rope and the machine production operation efficiency has an important role.
【Key words】Polypropylene core；Natural fiber core；The compression resistance；Diameter tolerance
1.问题的引出
在聚丙烯芯钢丝绳生产过程中，我们曾遇到过因聚丙烯绳芯（股芯）直径选择不当（或捻制不均匀）造成钢丝塌陷、钢丝间隙不均及绳径超差等问题，如在生产四股绳绳股內层时，聚丙烯股芯直径大会造成钢丝间隙大，股捻制不均匀；反之，会出现股中钢丝塌陷问题。若在生产外层股中遇到内层股有钢丝塌陷现象，会导致外层股无法正常生产，严重影响产品捻制质量。为能有效地控制聚丙烯芯直径公差，以满足钢丝绳直径（股径）等各项工艺参数要求，切实提高钢丝绳实物捻制质量。笔者从控制聚丙烯绳芯（股芯）直径公差入手，找出聚丙烯绳芯与不同结构钢丝绳之间合适的直径比例范围，通过对生产过程中的相关参数进行收集、整理和总结，进一步优化生产工艺参数。
2.生产过程中遇到的主要问题及分析
2.1遇到的主要问题
生产聚丙烯芯钢丝绳时，主要遇到以下两方面问题：
（1）在生产“4V×39S、4V×48S”及“6V×21、6V×24”绳股时，如聚丙烯股芯直径选择不当，会出现股中钢丝塌陷（或钢丝间隙不均）问题，严重影响绳股通条的捻制质量。 （2）聚丙烯芯具有较好的抗挤压性，因此对其直径公差的要求非常严格，聚丙烯绳芯直径偏大（或偏小）均易造成绳径超差问题。
2.2问题分析
（1）生产“4V×39S、4V×48S”及“6V×21、6V×24”绳股时，聚丙烯股芯直径选择不当，将会出现：1）股芯直径小会造成股中钢丝塌陷；2）股芯钢丝直径大，因钢丝不能完全包住股芯，将会出现钢丝间隙不均，严重时会出现聚丙烯股芯外露。
（2）选用聚丙烯绳芯，要根据钢丝绳的结构规格并考虑钢丝绳捻制后是否需要经过预张拉进行选择，预张拉会使绳径微量减小，需要适当加大绳芯直径，为绳径预留加工空间；聚丙烯芯因其抗挤压性能较好，在合绳生产过程中，其压缩率与其他纤维芯有所不同，因此，对聚丙烯芯直径公差的有效控制是解决聚丙烯钢丝绳直径超差问题的有效途径。
从钢丝绳的使用角度分析，聚丙烯芯钢丝绳的生产对聚丙烯绳芯直径的要求相对较高[1、2、3]。如果聚丙烯绳芯细会造成钢丝绳直径小并使各个绳股间不能保持一定缝隙，致使钢丝绳绳径严重变化，如图1所示。绳芯不能够很好地起到支撑外层股的作用，进而使外層股之间、绳与轮槽之间会发生很严重的相互挤压、摩擦和磨损，造成外层各股受力不均匀，严重影响钢丝绳的使用寿命。若聚丙烯绳芯粗将造成钢丝绳直径大，绳股间缝隙大，这也将会影响到钢丝绳的使用寿命[4-6]，如图2所示。
另外，钢丝绳在卷筒上缠绕时，由于受卷筒内宽尺寸的限制，钢丝绳直径过大或过小均会影响其排列状况，尤其对多层缠绕，一旦第一层钢丝绳排列不整齐，随着绕绳层数增多，排列不整齐现象会越来越严重[7]。
图1 聚丙烯芯支撑不足致使钢丝绳结构破坏
图2 聚丙烯芯粗造成绳芯外露
3.解决措施
在选择聚丙烯芯直径时，若按钢丝绳公称直径的百分比进行选择，当对绳径进行圆整时，钢丝绳实际直径会发生改变，伴随暴露出上述问题，对此，我们结合生产实际，从以下两个方面制定解决措施：
3.1合理选择聚丙烯芯及实测股径控制
（1）四股绳聚丙烯股芯、圆压三角股聚丙烯股芯实测直径控制：计算值增加0.1㎜～0.3㎜。
（2）聚丙烯绳芯实测直径控制：计算值增加1.0㎜～1.5㎜。
（3）聚丙烯芯钢丝绳绳外层股股径实测值控制：计算值增加0.2㎜～0.4㎜。
3.2参数合适与否的检测
（1）生产过程中，绳股内层不能出现钢丝塌陷（或钢丝间隙不均）现象。
（2）选取合理的后变形参数，调整好股的应力，确保股捻制均匀、紧密。对于圆股、圆压三角股，其外层股的应力控制在负方向1/4圈以内；对于四股绳，其外层股的应力控制在正方向1/4圈以内。
4.实施结果及分析
结合生产实际情况，我们按制定的措施实施，对现生产的部分聚丙烯芯三角股，圆股、四股绳等钢丝绳的各规格结构生产工艺参数进行跟踪测量，有关数据见表1、表2所示：
表1 绳径数据记录
表2 聚丙烯绳芯直径公差
4.1结果分析
按制定的措施实施，生产聚丙烯芯钢丝绳时，绳芯实测值按如下要求控制：
（1）辊压四股绳聚丙烯绳芯实测直径与其计算值之比控制在1.05～1.15较为适宜。
（2）三角股、圆压三角股聚丙烯绳芯实测直径与其计算值之比控制在1.03～1.13较为适宜。
（3）圆股聚丙烯绳芯实测直径与其计算值之比控制在1.09～1.17较为适宜。
按措施实施控制股径，依表2 中的聚丙烯绳芯公差予以控制，从跟踪结果来看，可以有效控制钢丝绳绳径公差，绳捻制质量良好。
4.2细节控制
聚丙烯芯钢丝绳生产过程中，还需重点注意以下三点：
（1）聚丙烯芯钢丝绳股内层生产控制要求：在正常生产情况下，确保股表面不踏丝、不裂缝。
（2）在生产绳股过程时，必须选择合适的压线瓦，两块瓦间留有1.0～1.5mm的间隙。合理利用后变形器辊端距和压弯量来调整股应力，对于交互捻钢丝绳来说，股应力调整为负方向半圈以内；对于同向捻钢丝绳来说，股应力调整为正方向1/4圈以内，确保股捻制均匀、紧密。
（3）认真检查聚丙烯芯捻制的紧密性及直径的均匀性，因为聚丙烯芯捻制的紧密性会直接影响到其在合绳时的抗挤压性，进而影响到聚丙烯绳芯实测直径与其计算值的比例范围。
5.结语
本文从控制聚丙烯芯直径公差入手，找出聚丙烯绳芯（股芯）直径的计算值与其实测值之间合适的比例范围，优化工艺参数；同时加强生产过程细节控制，对解决聚丙烯芯钢丝绳生产过程中易出现股中钢丝塌陷（或钢丝间隙不均）、绳径超差等问题效果良好。
【参考文献】
[1]邱煌明.钢丝绳生产工艺[M].湘潭钢铁公司职工大学，1992：85～86.
[2]过惠成.电梯钢丝绳剑麻绳芯结构和生产控制[J].金属制品，2012（4）：49～50.
[3]缑庆林.钢丝绳纤维芯绳芯的设计与制造[C].全国金属制品信息网第22届年会论文集，2010.84～87.
[4]周兴平，解孝林，李国耀.剑麻纤维的表面改性及其复合材料的研究进展[J].工程塑料应用，2000（8）：44～45.
[5]肖良成.钢丝绳生产的比较[J].金属制品，2011（10）：20～21.
[6]崔影，刘艳，刘震.钢丝绳用复合材料绳芯[J].金属制品，2009（8）：52～57.
[7]秦万信，刘瑞峰，孙丽娟.驳船钢丝绳质量改进[J].金属制品，2010（6）：6～7.
【关键词】聚丙烯芯；天然纤维芯；抗挤压性；直径公差
Solve polypropylene core wire rope production process "collapse"（or uneven gaps）And rope diameter tolerance issues
ZHANG Zhi-gao LIU yun-cheng WU tian-cheng
（Guizhou Wire Rope Co.，Ltd Guizhou Zunyi 563000）
【Abstract】This article from the perspective of production to analyze solve polypropylene core wire rope which were liable to occur during the production process of collapse of the steel wire， steel wire rope and uneven clearance of some problems.Compared with natural fiber core， the core of polypropylene is a kind of synthetic fiber core， besides qualitative light， good elasticity， not afraid of mould cavity， such as features， but also has good compression resistance，therefore， the process of production， control of the polypropylene core diameter tolerance than natural fiber core diameter tolerance control more stringent， Improper selection such as polypropylene core diameter is easy to occur in stock （or steel wire uneven clearance）， steel wire collapse rope over some problems.The author in combination with the practical situation of production， from the control of polypropylene core（shares core）diameter tolerance， find the polypropylene core diameter between calculated value and measured value of appropriate scale， the correct selection of polypropylene rope（core）diameter size， satisfies the requirement of wire rope production technology， optimize the process parameters， improve the stability of the structure of wire rope and the machine production operation efficiency has an important role.
【Key words】Polypropylene core；Natural fiber core；The compression resistance；Diameter tolerance
1.问题的引出
在聚丙烯芯钢丝绳生产过程中，我们曾遇到过因聚丙烯绳芯（股芯）直径选择不当（或捻制不均匀）造成钢丝塌陷、钢丝间隙不均及绳径超差等问题，如在生产四股绳绳股內层时，聚丙烯股芯直径大会造成钢丝间隙大，股捻制不均匀；反之，会出现股中钢丝塌陷问题。若在生产外层股中遇到内层股有钢丝塌陷现象，会导致外层股无法正常生产，严重影响产品捻制质量。为能有效地控制聚丙烯芯直径公差，以满足钢丝绳直径（股径）等各项工艺参数要求，切实提高钢丝绳实物捻制质量。笔者从控制聚丙烯绳芯（股芯）直径公差入手，找出聚丙烯绳芯与不同结构钢丝绳之间合适的直径比例范围，通过对生产过程中的相关参数进行收集、整理和总结，进一步优化生产工艺参数。
2.生产过程中遇到的主要问题及分析
2.1遇到的主要问题
生产聚丙烯芯钢丝绳时，主要遇到以下两方面问题：
（1）在生产“4V×39S、4V×48S”及“6V×21、6V×24”绳股时，如聚丙烯股芯直径选择不当，会出现股中钢丝塌陷（或钢丝间隙不均）问题，严重影响绳股通条的捻制质量。 （2）聚丙烯芯具有较好的抗挤压性，因此对其直径公差的要求非常严格，聚丙烯绳芯直径偏大（或偏小）均易造成绳径超差问题。
2.2问题分析
（1）生产“4V×39S、4V×48S”及“6V×21、6V×24”绳股时，聚丙烯股芯直径选择不当，将会出现：1）股芯直径小会造成股中钢丝塌陷；2）股芯钢丝直径大，因钢丝不能完全包住股芯，将会出现钢丝间隙不均，严重时会出现聚丙烯股芯外露。
（2）选用聚丙烯绳芯，要根据钢丝绳的结构规格并考虑钢丝绳捻制后是否需要经过预张拉进行选择，预张拉会使绳径微量减小，需要适当加大绳芯直径，为绳径预留加工空间；聚丙烯芯因其抗挤压性能较好，在合绳生产过程中，其压缩率与其他纤维芯有所不同，因此，对聚丙烯芯直径公差的有效控制是解决聚丙烯钢丝绳直径超差问题的有效途径。
从钢丝绳的使用角度分析，聚丙烯芯钢丝绳的生产对聚丙烯绳芯直径的要求相对较高[1、2、3]。如果聚丙烯绳芯细会造成钢丝绳直径小并使各个绳股间不能保持一定缝隙，致使钢丝绳绳径严重变化，如图1所示。绳芯不能够很好地起到支撑外层股的作用，进而使外層股之间、绳与轮槽之间会发生很严重的相互挤压、摩擦和磨损，造成外层各股受力不均匀，严重影响钢丝绳的使用寿命。若聚丙烯绳芯粗将造成钢丝绳直径大，绳股间缝隙大，这也将会影响到钢丝绳的使用寿命[4-6]，如图2所示。
另外，钢丝绳在卷筒上缠绕时，由于受卷筒内宽尺寸的限制，钢丝绳直径过大或过小均会影响其排列状况，尤其对多层缠绕，一旦第一层钢丝绳排列不整齐，随着绕绳层数增多，排列不整齐现象会越来越严重[7]。
图1 聚丙烯芯支撑不足致使钢丝绳结构破坏
图2 聚丙烯芯粗造成绳芯外露
3.解决措施
在选择聚丙烯芯直径时，若按钢丝绳公称直径的百分比进行选择，当对绳径进行圆整时，钢丝绳实际直径会发生改变，伴随暴露出上述问题，对此，我们结合生产实际，从以下两个方面制定解决措施：
3.1合理选择聚丙烯芯及实测股径控制
（1）四股绳聚丙烯股芯、圆压三角股聚丙烯股芯实测直径控制：计算值增加0.1㎜～0.3㎜。
（2）聚丙烯绳芯实测直径控制：计算值增加1.0㎜～1.5㎜。
（3）聚丙烯芯钢丝绳绳外层股股径实测值控制：计算值增加0.2㎜～0.4㎜。
3.2参数合适与否的检测
（1）生产过程中，绳股内层不能出现钢丝塌陷（或钢丝间隙不均）现象。
（2）选取合理的后变形参数，调整好股的应力，确保股捻制均匀、紧密。对于圆股、圆压三角股，其外层股的应力控制在负方向1/4圈以内；对于四股绳，其外层股的应力控制在正方向1/4圈以内。
4.实施结果及分析
结合生产实际情况，我们按制定的措施实施，对现生产的部分聚丙烯芯三角股，圆股、四股绳等钢丝绳的各规格结构生产工艺参数进行跟踪测量，有关数据见表1、表2所示：
表1 绳径数据记录
表2 聚丙烯绳芯直径公差
4.1结果分析
按制定的措施实施，生产聚丙烯芯钢丝绳时，绳芯实测值按如下要求控制：
（1）辊压四股绳聚丙烯绳芯实测直径与其计算值之比控制在1.05～1.15较为适宜。
（2）三角股、圆压三角股聚丙烯绳芯实测直径与其计算值之比控制在1.03～1.13较为适宜。
（3）圆股聚丙烯绳芯实测直径与其计算值之比控制在1.09～1.17较为适宜。
按措施实施控制股径，依表2 中的聚丙烯绳芯公差予以控制，从跟踪结果来看，可以有效控制钢丝绳绳径公差，绳捻制质量良好。
4.2细节控制
聚丙烯芯钢丝绳生产过程中，还需重点注意以下三点：
（1）聚丙烯芯钢丝绳股内层生产控制要求：在正常生产情况下，确保股表面不踏丝、不裂缝。
（2）在生产绳股过程时，必须选择合适的压线瓦，两块瓦间留有1.0～1.5mm的间隙。合理利用后变形器辊端距和压弯量来调整股应力，对于交互捻钢丝绳来说，股应力调整为负方向半圈以内；对于同向捻钢丝绳来说，股应力调整为正方向1/4圈以内，确保股捻制均匀、紧密。
（3）认真检查聚丙烯芯捻制的紧密性及直径的均匀性，因为聚丙烯芯捻制的紧密性会直接影响到其在合绳时的抗挤压性，进而影响到聚丙烯绳芯实测直径与其计算值的比例范围。
5.结语
本文从控制聚丙烯芯直径公差入手，找出聚丙烯绳芯（股芯）直径的计算值与其实测值之间合适的比例范围，优化工艺参数；同时加强生产过程细节控制，对解决聚丙烯芯钢丝绳生产过程中易出现股中钢丝塌陷（或钢丝间隙不均）、绳径超差等问题效果良好。
【参考文献】
[1]邱煌明.钢丝绳生产工艺[M].湘潭钢铁公司职工大学，1992：85～86.
[2]过惠成.电梯钢丝绳剑麻绳芯结构和生产控制[J].金属制品，2012（4）：49～50.
[3]缑庆林.钢丝绳纤维芯绳芯的设计与制造[C].全国金属制品信息网第22届年会论文集，2010.84～87.
[4]周兴平，解孝林，李国耀.剑麻纤维的表面改性及其复合材料的研究进展[J].工程塑料应用，2000（8）：44～45.
[5]肖良成.钢丝绳生产的比较[J].金属制品，2011（10）：20～21.
[6]崔影，刘艳，刘震.钢丝绳用复合材料绳芯[J].金属制品，2009（8）：52～57.
[7]秦万信，刘瑞峰，孙丽娟.驳船钢丝绳质量改进[J].金属制品，2010（6）：6～7.