一种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索及其制作方法技术领域
本发明涉及一种拉索及其制作方法,特别是一种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索及其制作方法。
背景技术
拉索是缆索支承桥梁及建筑的核心构件,作为基础工程的桥梁及建筑的设计寿命达70年甚至100年以上,而目前的钢绞线拉索的使用寿命只有20年到30年,这样造成缆索支承桥梁及建筑在使用过程中需要多次换索,而换索的造价高并影响使用。因此作为钢绞线拉索的单元组件钢绞线,需要新的结构形式,确保其高耐久性。
钢绞线一般由中心丝、边丝捻合而成,目前己有的防腐钢绞线一般有两种,第一种是直接在钢绞线外层涂复一层防腐层,第二种是将组成钢绞线的中心丝和各根边丝分别进行防腐处理后捻合成钢绞线或再在钢绞线外层涂覆PE层形成复合防腐层钢绞线,喷涂防腐钢绞线即是其中之一,目前已有喷涂防腐钢绞线主要是环氧涂层钢绞线,有环氧粉体全涂装钢绞线和外表整体涂装钢绞线两种,环氧粉体全涂装钢绞线制作方法的主要工序均是将钢绞线展开,使钢绞线以打开状态通过喷涂装置、对打开状态下的中心丝及每一根边丝进行涂装环氧树脂粉后经加热固化、冷却,再将边丝重新扭缠到中心丝上。
由于环氧树脂是一种热固性高分子塑料,热固后,硬度高但韧性较差,因而上述两种环氧涂层钢绞线产品无论其涂层厚或薄,都有共同缺点:
1.涂层易开裂、脱落,也易产生针孔,因而钢绞线易被腐蚀,从而影响钢绞线的使用寿命;
2.由于外表整体涂装钢绞线的涂层是热固性材料环氧树脂,使涂装后的钢绞线刚性大,弯曲性差,环氧树脂长时间应用会有老化现象,并且其耐磨性能较差。
另外镀锌,镀锌铝等钢绞线采用牺牲介质的防腐方法,不易受针孔等局部缺陷的影响,但其涂层易损耗,因此其使用寿命一般不是特别长;因此预应力钢绞线的防腐是至关桥梁工程质量寿命的重大问题,对于预应力用钢绞线必须加强确实可行的防腐措施,以减少预应力钢绞线因腐蚀造成先期失效而带来的巨大损失。
聚脲材料是由异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质,分为纯聚脲和半聚脲,聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等,目前大多用在航天领域。
因此,如何将聚脲材料应用到钢绞线拉索的防护中,制作一种带有聚脲防护材料的钢绞线拉索是预应力技术拉索技术领域人们目前急需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索利用聚脲材料的优异性能,能大大提高钢绞线拉索的防腐、减震、抗滑性能,延迟拉索使用寿命,本发明同时提供了该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的制作方法。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案是:一种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索,包括n根钢绞线构成的钢绞线组合体,所述的单根钢绞线由1根中心丝、m根边丝捻合而成,包括由光面钢丝构成的光面钢绞线或是由在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝构成的防腐钢绞线,以下统称为钢绞线,其特征在于:该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索是在n根钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa,所述的聚脲材料是纯聚脲材料或半聚脲材料,3≤m≤6,m为整数,n为大于等于1小于等于1000的整数。
其进一步技术方案是:该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索是在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa之钢绞线组合体的最外层有一缠包带构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0。
进一步:该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索是在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0之缠包带的外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅱ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b。
其更进一步技术方案是:该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的外层或有一单层HDPE护套或有由内层HDPE护套和外层HDPE护套组成的双层HDPE护套构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索,包括:
①在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa之钢绞线组合体的外层或有一单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1;或是钢绞线组合体的外层有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2。
②缠包带外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅱ之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b的缠包带的外层或有一单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1;或有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2。
其又更进一步技术方案是:该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1或是Ⅰa0b1的单层HDPE护套外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1c或是Ⅰa0b1c;
或是在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2或是Ⅰa0b2的双层HDPE护套之外层HDPE护套外还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2c或是Ⅰa0b2c。
相关的另一技术方案是:一种上述外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的制作方法,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索包括n根钢绞线构成的钢绞线组合体,所述的单根钢绞线由1根中心丝、m根边丝捻合而成,包括由光面钢丝构成的光面钢绞线或是由在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝构成的防腐钢绞线,以下统称为钢绞线,其制作方法包括对n根钢绞线进行A、预处理,B、干燥,C、聚并成型成n根钢绞线构成的钢绞线组合体,其特征在于:该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的制作方法是将经过A、预处理,B、干燥,C、聚并成型步骤后的钢绞线组合体再通过D、聚脲材料涂覆工序Ⅰ,使钢绞线组合体外周表面附着聚脲涂层;构成在钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa;
其关键步骤是D:聚脲材料涂覆工序Ⅰ;所述D:聚脲材料涂覆工序Ⅰ是将钢绞线拉索的钢绞线组合体通过以下方式之一:
①挤出涂覆:将钢绞线组合体通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;
②喷涂:通过设备加温加压,原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢绞线组合体上;
③浸泡抽涂:钢绞线组合体通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中,浸泡后通过出口环状结构成型;
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢绞线组合体上;
使钢绞线拉索的钢绞线组合体外周表面附着一层聚脲涂层;构成在n根钢绞线构成的钢绞线组合体的外层有聚脲防护材料之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa;3≤m≤6,1≤n≤1500,m、n为整数。
该方法进一步的技术方案是:将经上述步骤制作的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa再通过E:缠包工序,在钢绞线组合体的外周缠包一层缠包带,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0。
该方法更进一步的技术方案是:将制作的在钢绞线组合体的外周缠包一层缠包带构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0再经过F:聚脲材料涂覆工序Ⅱ,即:通过以下方式之一:
①挤出涂覆:将钢绞线拉索Ⅰa0通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;
②喷涂:通过设备加温加压,原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢绞线拉索Ⅰa0上;
③浸泡抽涂:钢绞线拉索Ⅰa0通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中,浸泡后通过出口环状结构成型;
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢绞线拉索Ⅰa0上;
使钢绞线组合体的外层有缠包带的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0外周表面附着聚脲涂层Ⅱ,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b。
该方法又更进一步的技术方案是:将上述经步骤A、B、C和D制作的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa或是再经步骤E和F制作的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b再经过G1:PE套挤塑工序Ⅰ或是依次通过G1:PE套挤塑工序Ⅰ和G2:PE套挤塑工序Ⅱ;制作成外层有单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1或是有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2、Ⅰa0b2。
该方法再更进一步的技术方案是:将经步骤再经过G1:PE套挤塑工序Ⅰ或是依次通过G1:PE套挤塑工序Ⅰ和G2:PE套挤塑工序Ⅱ制作的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1或外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2、Ⅰa0b2再经过H:聚脲材料涂覆工序Ⅲ:即通过以下方式之一:
①挤出涂覆:将钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;
②喷涂:通过设备加温加压,原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2上;
③浸泡抽涂:钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中,浸泡后通过出口环状结构成型;
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2上;
将聚脲材料涂覆在拉索单层HDPE护套的外层或双层HDPE护套的外层,构成在最外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅲ的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1c、Ⅰa0b1c、Ⅰa2c或Ⅰa0b2c。
本发明一种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的制作方法中,所述的聚脲材料是纯聚脲材料或半聚脲材料。
由于采取以上技术方案,本发明之一种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索具有以下特点和有益效果:
1.能大大提高钢绞线拉索的防腐、减震、抗滑性能,延长钢绞线拉索使用寿命。
由于本发明之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索是由多根钢绞线构成的钢绞线组合体,具有以下两种种主要结构形式,在钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa;或是在钢绞线组合体的最外层有一缠包带、缠包带的外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅱ构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b;再以这两种结构的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索为基础,在钢绞线组合体的外层或有一单层HDPE护套或有由内层HDPE护套和外层HDPE护套组成的双层HDPE护套,或在构成外层有单层HDPE护套的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的单层或双层HDPE护套的外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ构成具有多重保护的带聚脲防护涂层的钢绞线拉索;由于聚脲材料具有优良的耐磨性、抗冲击性和减震性,涂覆于钢绞线拉索基体的钢绞线表面,它涂层连续、致密,可以做到无接缝、无针孔,隔绝空气中的水份和氧气的渗入,能保护钢绞线以及钢绞线表面附着有的环氧涂层、塑料涂层或防腐油脂涂层不易老化,能减缓镀锌涂层易损耗、易受针孔等局部缺陷的影响,大大提高该类钢绞线拉索的防腐能力,并增加其耐磨性能,延长钢绞线拉索的使用寿命;同时聚脲材料具有优异的抗张强度、耐老化、耐磨损等特性,可减少生产制造及安装过程中因施工操作不当造成的损伤,不易产生开裂、脱落现象,大大提高钢绞线拉索的防腐能力、延长使用寿命。
2.结构紧凑、钢绞线之间摩擦力大,增强其抗滑性能,抗疲劳强度提高:
本发明之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索之钢绞线最外表面及间隙中均涂覆或填充有聚脲材料,由于聚脲材料具有高耐磨的物理性能,因此,聚脲涂层不必很厚,将他们组成预应力筋时,各根钢绞线之间可以呈正六边形或缺角六边形紧密排列或其他形式排列,结构紧凑、能增强钢绞线拉索的摩擦力,增强其抗滑性能;更有利于在桥梁拉索在索塔两侧受不平衡力的工况下使用。
3.本发明能改善现有涂层或镀层钢绞线的性能,因而也大大提高钢绞线拉索的防腐能力,并增加其耐磨性,延长钢绞线拉索的使用寿命。
4.制作简单方便,技术改造成本低:
制作本发明之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索不用改变现有钢绞线拉索生产工艺,只需在已经制作的由光面钢丝构成的光面钢绞线或是由在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝构成的防腐钢绞线的基础上,再增加几次聚脲材料的挤塑或涂覆工序:通过挤塑机将已经配比好的聚脲颗粒进行加热,将聚并成型后的钢绞线组合体通过挤塑机热挤出的聚脲材料或专业设备喷涂,使钢绞线拉索的钢绞线组合体外周或表面附着一层聚脲涂层;构成在n根光面钢绞线或防腐钢绞线组合体的外层有聚脲防护材料的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa;或是在外层有聚脲防护材料之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa、Ⅰa0b的单层HDPE护套外层或是双层HDPE护套的外层HDPE护套外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ构成的具有多重保护层的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索。
5.制作方法合理,解决了如何将聚脲材料应用到钢绞线拉索的防护中,制作一种带聚脲防护涂层的钢绞线拉索的技术难题;
目前用于涂刷聚脲的方式为手工涂刷及设备喷射,使用范围为较宽广的场地作业,因钢绞线的外型轮廓较小,手工涂刷容易产生涂刷不均均匀及流挂现象,而常用的设备喷涂设备较大,喷射面积较大,对喷涂单根钢丝聚脲材料浪费较大,90%以上材料浪费掉。由于聚脲的成膜速度非常快,如果手工操作不当,喷涂掌握不准等则易造成涂层厚薄不均、表观不平整、色差大等问题。若施工经验缺乏,选择基层处理剂不当,基层未达到施工要求时,极易造成聚脲涂层起泡、针眼、分层、粘结不牢等现象。根据以上的涂刷方式不足现象,本发明方法将聚脲材料通过挤出或喷涂的涂覆形式涂覆的具体方法是:将钢绞线拉索通过以下方式之一:
①挤出涂覆:将钢绞线拉索分别通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;通过挤塑式设备将已经配比好的聚脲材料颗粒进行加热,使聚脲材料在挤塑式设备熔融状态下充分反应,将钢绞线拉索通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;
②喷涂:通过设备加温加压,原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢绞线拉索上;由机器喷嘴控制喷射量,均匀的挤塑到钢丝表面,可以有效的控制聚脲厚度层,可根据钢绞线体积较小的特点,专门设计研发环型或小孔喷嘴的喷射设备,在流水线的生产线上均匀喷涂在钢丝表面,减少材料的浪费率:
③浸泡抽涂:将钢绞线拉索通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中,浸泡后通过出口环状结构成型;通过牵引设备拉索将钢丝及钢绞线拉索浸泡在聚脲涂料中,使其浸泡后通过出口环状结构成型,能均匀涂覆在钢绞线拉索上;
④机器涂刷方式:由机器将聚脲材料涂刷到钢绞线拉索上;利用机器设备自动化涂刷功能使聚脲材料均匀涂覆在钢丝及钢绞线拉索上。
通过挤塑式设备挤出涂覆、环型或小孔喷涂、浸泡抽涂或机器涂刷的方式是目前市场上无出现过的喷涂方式,喷涂方式的改变,对体积较小的钢绞线拉索不但精确的控制聚脲的厚度,并且杜绝材料的浪费。
下面,结合附图和实施例对本发明之一种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索及其制作方法的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1-1~图1-5是本发明实施例一在钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的结构示意图:
图1-1:在钢绞线组合体的外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa;
图1-2:在钢绞线拉索Ⅰa的外层有一单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1;
图1-3:在钢绞线组合体的外层有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2;
图1-4:在单层HDPE护套外涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1c;
图1-5:双层HDPE套的外层HDPE护套外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2c。
图2-1~图2-6是本发明实施例二之带缠包带或在缠包带的外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅱ或在缠包带的外层有单层HDPE护套或双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的结构示意图:
图2-1:在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa外有一缠包带构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0的结构示意图;
图2-2:钢绞线拉索Ⅰa0缠包带外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅱ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b的结构示意图;
图2-3:钢绞线拉索Ⅰa0b外层有一单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1的结构示意图;
图2-4:钢绞线拉索Ⅰa0b外层有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2的结构示意图;
图2-5:钢绞线拉索Ⅰa0b1的单层HDPE护套外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅲ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1c的结构示意图;
图2-6:钢绞线拉索Ⅰa0b2的双层HDPE套的外层HDPE护套外层涂覆有聚脲防护涂层的Ⅲ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2c的结构示意图。
图中:
1-单根光面钢绞线或表面有附着涂层或镀层的钢绞线;2-缠包带;
31a-聚脲防护涂层Ⅰ,31b-聚脲防护涂层Ⅱ,31c-聚脲防护涂层Ⅲ;
4-内层HDPE护套;5-外层HDPE护套;
6a-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa;
6a1-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1;
6a2-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2;
6a1c-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1c;
6a2c-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2c。
6a0-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0;
6a0b-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b;
6a0b1-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1;
6a0b2-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2;
6a0b1c-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1c;
6a0b2c-外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2c。
具体实施方式
实施例一:
一种在钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索:
如图1-1,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索包括7根钢绞线构成的钢绞线组合体,在7根钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ31a,构成本发明之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa。
所述的单根钢绞线由1根中心丝、6根边丝捻合而成,包括由光面钢丝构成的光面钢绞线或是由在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝构成的防腐钢绞线,以下统称为钢绞线。
作为本发明实施例的一种变换,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的钢绞线1的根数n根据实际需要可以增加或减少,至少为1根,用的比较多的是3-139根,一般n的取值范围是:1≤n≤1000。
图1-1所述的单根钢绞线是由1根中心丝、6根边丝捻合而成,作为本发明实施例的一种变换,钢绞线的边丝的根数m可以增加或减少,至少为3根,用的比较多的是6根,一般m的取值范围是:3≤m≤6。
作为本发明实施例的又一种变换,所述外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa的外层有由HDPE护套4构成的单层HDPE护套,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1(参见图1-2)或是有由内层HDPE护套4和外层HDPE护套5组成的双层HDPE护套构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2(参见图1-3)。
作为本发明实施例的又一种变换,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1的单层HDPE护套4外层或双层HDPE护套的外层HDPE护套5外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ31c构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1c(参见图1-4)以及外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2c(参见图1-5)。
实施例二:
在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa之缠包带的外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅱ构成的具有多重保护层的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索:
如图2-1所示,在实施例一所述的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa之钢绞线组合体的外周还缠有一缠包带2,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0(参见图2-1);再在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0的缠包带2外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅱ31b,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b(参见图2-2);
作为本发明实施例的一种变换,所述外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b的缠包带外层有由HDPE护套4构成的单层HDPE护套,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1(参见图2-3)或是有由内层HDPE护套4和外层HDPE护套5组成的双层HDPE护套构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2(参见图2-4)。
作为本发明实施例的一种变换,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1单层HDPE护套4外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ31c,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b1c(参见图2-5);
或是钢绞线组合体的外层有双层HDPE护套的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2的外层HDPE护套5外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ31c,构成具有多重保护层的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b2c(参见图2-6)。
上述实施例一~实施例二仅仅列出常用的几种外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的结构形式,在本发明实施过程中,可以根据施工的需要,采用实施例一所述“一种在钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅰ构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa为基本结构,再在在这基本结构基础上在外面加上缠包带,再在缠包带外涂覆聚脲防护涂层Ⅱ,再在外面有由HDPE护套4构成的单层HDPE护套4或是有由内层HDPE护套4和外层HDPE护套5组成的双层HDPE护套;以及该带聚脲防护涂层的钢绞线拉索的HDPE护套4的单层HDPE护套外层或双层HDPE套的外层HDPE护套5外层还涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅲ等等构成不同组合、具有多重保护结构的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索,此处不再一一赘述。
实施例三
一种实施例一所述外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的制作方法,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索包括n根钢绞线构成的钢绞线组合体,所述的单根钢绞线或是由光面钢丝构成的光面钢绞线或是由在光面钢丝的外周附着有环氧涂层、镀锌涂层、塑料涂层、防腐油脂涂层、油性蜡或金属镀层之表面附着涂层或镀层的防腐钢丝构成的防腐钢绞线,以下统称为钢绞线,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的制作方法的基本步骤包括:
A、预处理:对钢绞线进行如下预处理:
A1:对于原料钢绞线进行严格检验,且其外表面不应有油、脂、漆等污染物,通过放线盘对钢绞线进行解盘;
A2:表面处理:采用磷酸和超声波对钢绞线表面进行处理,除掉钢丝表面的油污、灰尘、锈迹,并在单根钢丝表面生成一层均匀不容易腐蚀的灰色磷化膜;
B、干燥:对钢绞线进行加热干燥,去除表面水份;
C、聚并成型:将n根钢绞线聚并构成的钢绞线组合体;
D、聚脲材料涂覆工序Ⅰ:是将经过A、预处理,B、干燥,C、聚并成型步骤后的钢绞线组合体再通过D、聚脲材料涂覆工序Ⅰ:使钢绞线组合体外周表面附着聚脲涂层;构成在钢绞线组合体的最外层涂覆有一层聚脲防护涂层的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa(6a);
所述D:聚脲材料涂覆工序Ⅰ是将钢绞线拉索的钢绞线组合体通过以下方式之一:
①挤出涂覆:将钢绞线组合体通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;
②喷涂:通过设备加温加压,原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢绞线组合体上;
③浸泡抽涂:钢绞线组合体通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中,浸泡后通过出口环状结构成型;
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢绞线组合体上;
使钢绞线拉索的钢绞线组合体外周表面附着一层聚脲涂层;构成在n根钢绞线构成的钢绞线组合体的外层有聚脲防护材料之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa(参见图1-1),图1-1中,该外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索包括7根钢绞线构成的钢绞线组合体,作为本发明实施例的变换,组成钢绞线拉索Ⅰa之钢绞线组合体的钢绞线的根数可以增加或减少,至少为1根,用的比较多的是3-139根,一般n的取值范围是:1≤n≤1000。
实施例四:
一种实施例二所述在外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa之缠包带的外层涂覆有一层聚脲防护涂层Ⅱ构成的具有多重保护层的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的钢绞线拉索的制作方法。
它是将实施例三作出的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa通过E:缠包工序,在钢绞线组合体的外周缠包一层缠包带2,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0;
将外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0再经过F:聚脲材料涂覆工序Ⅱ,即:通过以下方式之一:
①挤出涂覆:将钢绞线拉索Ⅰa0通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;
②喷涂:通过设备加温加压,原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢绞线拉索Ⅰa0上;
③浸泡抽涂:钢绞线拉索Ⅰa0通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中,浸泡后通过出口环状结构成型;
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢绞线拉索Ⅰa0上;
使钢绞线组合体的外层有缠包带的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0外周表面附着聚脲涂层Ⅱ31b,构成外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b。
所述E:缠包工序中,绕包带为右旋缠包,单层重叠宽度不小于带宽1/3,缠包层整齐致密无破损,钢绞线无裸露现象。
实施例五:
实施例一、实施例二结构的变换之外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索的制作方法:
它是将实施例三制作的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa或是实施例四制作的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa0b再经过G1:PE套挤塑工序Ⅰ或是依次通过G1:PE套挤塑工序Ⅰ和G2:PE套挤塑工序Ⅱ;所述G1:PE套挤塑工序Ⅰ、G2:PE套挤塑工序Ⅱ的挤塑方法是:将高密度聚乙烯树脂经挤出机、口模作用,形成护套包覆在n根钢绞线构成的钢绞线拉索Ⅰa或Ⅰa0b外侧;制作成外层有单层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1或是有双层HDPE护套构成的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2、Ⅰa0b2。
作为本发明实施例的变换,将上述制作的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1或外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa2、Ⅰa0b2再经过H:聚脲材料涂覆工序Ⅲ:即通过以下方式之一:
①挤出涂覆:将钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2通过挤塑式设备热挤出的聚脲材料;
②喷涂:通过设备加温加压,原料在喷嘴处混合后由喷枪喷射聚脲材料到钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2上;
③浸泡抽涂:钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2通过牵引设备浸泡在聚脲涂料中,浸泡后通过出口环状结构成型;
④机器涂刷方式:利用机器涂刷使聚脲材料均匀涂覆在钢绞线拉索Ⅰa1、Ⅰa0b1、Ⅰa2或Ⅰa0b2上;
将聚脲材料涂覆在拉索单层HDPE护套的外层或双层HDPE护套的外层,构成在最外层涂覆有聚脲防护涂层Ⅲ的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索Ⅰa1c、Ⅰa0b1c、Ⅰa2c或Ⅰa0b2c。
最后,将上述各实施例制作出的各类外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索经I:成盘、包装:工序,将各种合格的外层有聚脲防护材料的钢绞线拉索经履带式牵引机定速牵引,并通过缠盘机同步卷制成盘,制作完成。
本发明各实施例中,所述的聚脲防护涂层的材料是纯聚脲材料或半聚脲材料;包括以下三种类型:
1)芳香族聚脲,该聚脲是利用芳香族异氰酸酯(如MDI、液化MDI、PAPI等)与氨基聚醚、氨基扩链剂反应而成,具有强度高,价格较合理等优点,适用在防腐、耐磨等的材料防护。
2)脂肪族聚脲,该聚脲是利用脂肪族异氰酸酯(如HDI、HDI的三聚体、HMDI、TMXDI等)与氨基聚醚、脂环胺类扩链剂反应制备的,具有耐黄变、良好的抗腐性能、优异的保色性能等,用于室外建筑的装饰面漆,也可以用作芳香族聚脲涂料的表面保护层。
3)聚天门冬氨酸酯聚脲,该聚脲是利用脂肪族异氰酸酯和聚天门冬氨酸酯反应制备,涂料的反应速度可调,凝胶时间可以从几分钟到几小时不等。可使用在高温高压撞击式混合环境中,具有低温固化、涂层不泛黄、固化过程中不易发泡、可厚涂施工、对底材的附着力好等优点。
聚脲涂料的选择根据施工的需要而定,所涉及到的聚脲涂料可以是聚脲防水涂料、聚脲防腐涂料、聚脲减震涂料、聚脲表面涂料、聚脲底层涂料、聚脲填充涂料、聚脲耐磨涂料、聚脲抗滑涂料等。
这些都是市面上可以买到的材料。
本发明各实施例中,是以高密度聚乙烯制作的HDPE护套为例,作为本发明实施例的一种变换,所述HDPE护套也可以是采用普通的低密度聚乙烯、中密度聚乙烯制作的PE护套或其他适于制作建筑用桥梁拉索护套的材料例如橡胶等制作的护套,这些都是等同置换,也是本专利的保护范围。
本发明各实施例的图示中,所述的单根钢绞线是由1根中心丝、6根边丝捻合而成,作为本发明实施例的一种变换,钢绞线的边丝的根数m可以增加或减少,至少为3根,用的比较多的是6根,一般m的取值范围是:3≤m≤6。