新型高性能索道钢丝绳
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鞍钢钢绳有限责任公司鞍山114000
摘要：随着客运索道向高速度、大跨距、高落差、超长线路、长寿命方向发展，对客运索道用钢丝绳的性能也提出了更高的要求。为更好的满足客运索道钢丝绳稳定性好、延伸率小、直径保持好等方面的要求，研制出新型高性能索道钢丝绳，绳芯材料采用高分子聚合物，通过提高生产工艺及严格的质量管控，生产出6×36WS、6×26WS、6×25Fi、6×19S等结构型号的索道钢丝绳。经测试表明：新型高性能索道钢丝绳产品质量、力学性能等各项指标均满足设计要求。
关键词：新型绳芯；高分子聚合物；高性能
中图分类号：TH235文献标识码：A文章编号：-03
索道钢丝绳已经广泛应用到旅游、城市交通等领域，随着旅游行业的发展，索道上下站高度差越来越大，线路越来越长，尤其对于脱挂式索道，对钢丝绳直径的均匀度和保持稳定度提出了更高的要求。同时，由于线路张紧行程有限，距离短，对延伸率的要求也更加严格。
欧洲发达国家的钢丝绳制造企业生产的索道钢丝绳能够较好的满足钢丝绳直径的均匀度和保持稳定度的要求，其主要因素是采用了新型绳芯，相对于现用的纤维绳芯，这种绳芯更利于钢丝绳直径的保持，但这一绳芯技术的材料复杂，工艺实施难度大，国内目前尚无成型的此种绳芯的钢丝绳产品。
针对新型绳芯技术进行研制，将高分子聚合物作为新型绳芯的主要材料。纤维芯钢丝绳、高分子聚合物芯钢丝绳横截面对比如图1所示。经过韧性、强度等多项性能测试，其各项指标均高于现用的纤维绳芯材料，达到国际同类产品水平。
(a)纤维绳芯钢丝绳(b)高分子聚合物芯钢丝绳
图1纤维芯、高分子聚合物芯钢丝绳横截面
在研发出高分子聚合物绳芯的基础上，生产工艺、质量管控等方面也不断提高。通过计算机绘图技术对钢丝绳工艺进行优化，获得更加精确的钢丝绳几何参数，使股内钢丝配比更加合理，同时计算出高分子聚合物绳芯的填充面积，确定适合的绳芯直径，实现绳芯饱满的填充度。钢丝拉拔采用镀后拔技术，确保钢丝具有较高的机械性能和锌层厚度。绳股采用紧密捻制的生产方法，提高绳股捻制质量，钢丝通条无电接，避免因电接质量造成的缺陷对钢丝绳使用寿命的影响。
钢丝绳实际直径按1.03倍公称直径控制，即41.2mm，计算出绳芯的填充面积为303.3mm，折算成绳芯直径为19.6mm，根据6×36WS结构经验最终确定绳芯直径为20mm。成品生产使用适合的预变形器，针对高分子聚合物绳芯将预变形参数、后变形参数做出相应调整。
应用上述工艺技术生产新型高性能索道钢丝绳，型号为6×36WS+SPC-40mm-1870MPa和6×36WS+SPC-48mm-1960MPa，钢丝绳实测直径、金属截面积见表1。钢丝绳股间缝隙可以看到均匀填充着绳芯挤出物见图2完全拆除股后的绳芯实物照片见图3，绳芯呈现完好的螺旋形态，股缝填充部分厚度均匀，产品质量及实测数据均满足设计要求。
对钢丝绳进行拆股钢丝性能试验和整绳破断拉力试验。拆股钢丝试验数据见表2，钢丝的强度均匀，弯曲、扭转、镀锌层重量等指标均高出GB/T26722—2011索道用钢丝绳标准要求，满足抗拉强度、韧性和防腐性能等方面的要求。6×36WS+SPC-40mm型钢丝绳实测整绳破断拉力1056kN，相较于GB/T26722—2011索道用钢丝绳规定标准高出36kN，相比国外某企业钢丝绳产品手册的参考值高出20kN；6×36WS+SPC-48mm型钢丝绳实测整绳破断拉力1585kN，相比于GB/T26722—2011索道用钢丝绳标准规定高出45kN，相比于国外某企业钢丝绳产品手册的参考值高13kN，满足承载要求。
经过相关技术研发，新型高性能索道钢丝绳已达到国际同类产品的性能水平，并已应用于多条客运索道的运营中。相关技术成果已转化为两项国家发明专利，有益于国内索道装备水平的整体提升和技术进步。
[1]GB/T26722-2011索道用钢丝绳[S].
[2]李雷.客运索道钢丝绳使用寿命的探讨[J].起重运输机械，2023(3):104，105.
[3]王昊,李振华.关于客运索道钢丝绳的分析研究[J].科技创新与应用，2023(23):297.