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制造制造 PCPCPCPC 钢丝和钢丝和 PCPCPCPC 钢绳的新技术钢绳的新技术 RaffaeleRaffaeleRaffaeleRaffaele ContiniContiniContiniContini ( Wire Machiney Division of Continuus-properzi S.p.A. Italy Milan) 1 1 1 1 一个世纪以来的高技术钢丝成形机械的设计经验一个世纪以来的高技术钢丝成形机械的设计经验 起初，RTM公司、意大利、OTT 公司和法国同时开始使用用于制造高碳钢丝的成形机 械。 这些商标也为Radaelli 小组，意大利的指定的集团公司拥有。RTM 的很多成 果中，特别值得提起的是拥有专利的用于制造“SKIP”型弓形钢绳的机器，它是 这个绳索工业中的基础制造设备，OTT 公司为终端用户提供了拉拔机的整体包 装。 自从 1999 年以后，这两家生产用于制造钢丝和钢绳的机器的公司开始建立 一个名叫 Continuus-Properzi 的部门，该部门拥有用于用于制造钢丝的机器， 这些机器在制造用于连续铸造和轧制钢丝的机器这方面有着最先进的设计和工 程，有超过六十年的历史。 作为 continuus-properzi wmd 的参与者对于 RTM 和 OTT 是非常有利的， 因 为他们获得了他们的现有生产线的技术和设计的继续升级， 加上介绍给他们新的 产品使他们能够得到比较好的维持而且改善他们的机器设计。 这继续使他们成为 钢丝的优先供应者。 Continuus-Properzi WMD能在世界市场内提供任何必需的适当深度的技术。 他们的经验财富, 知识, 和非常卓越的可信的制造使 C.P WMD对于大部分需要 新设备的厂家来说是一个不错的选择。 2 2 PCPC产品和它们的使用产品和它们的使用 这项新的革命性的技术的发展从 20 世纪的早期开始。这用了几年来获得工 程界的这项技术的理解和接受。PC 钢丝和 PC 钢绳被用于桥梁，建筑，锚，铁路 和嵌板。在全世界每年销售量达几十万吨，并显著增长着。 PC 产品被用于很多之前没被想象到的领域中，可以预测它将被用于其他新的 还在概念阶段的领域中。这很明显，一个有着明亮未来的工业在成长着。 2.1 混凝土预加力的方法 混凝土预加力的方法由在哪一阶段提供压力分为两种，那就是钢是预先张紧 还是后张紧。 先张紧和后张紧是指被介入混凝土的钢是混凝土凝固前被张紧还是凝固后被 张紧；给钢的张力被那些仍受压缩的混凝土抵消。 有两种基本类型的腱用于混凝土的预加强。 （1） PC 钢丝，主要用于预加强混凝土的后张紧系统中，它被 1860MPA 最大 拉力冷拔。在市场上通用的钢丝直径是 3-4-5-6-7-8-9 mm。 （2） PC 钢绳，它在先张紧和后张紧中都有运用，由 7 根冷拔钢丝卷在一台 捻机而构成。 六根钢丝在一根钢丝上卷成一个螺旋， 那一根钢丝是直的 。 含 19 根钢丝的钢绳由后来增加的钢丝层组成。 2.2 PC 钢丝和 PC 钢绳的定义 现在 ,预加强混凝土的钢丝“PC 钢丝”和预加强混凝土的钢绳“PC 钢绳被 用于混凝土建筑的工程中。 根据他们的使用要求，产品被分类为：PC 钢丝（单一钢丝），明亮的，锯 齿状的，和镀锌的；PC 钢绳（1+1-1+2-1+6-1+18 钢丝），明亮的，拉紧的，锯 齿状的，镀锌的，覆盖 H.D.P.E（高密度物质）和涂上一层环氧基树脂。 最普通的 PC 钢绳是 1+6 根钢丝，核心是中心的钢丝，它的周围是六根螺旋 围绕的钢丝。1+18 根钢丝的需求在增加，今天只有在日本制造，用的是 C-P WMD 生产线。 PC 产品的制造遵从国际标准组织如ASTMA416, ISO 6934,BS 5896,JS 3596 等。 PC 钢丝和 PC 钢绳主要用于桥梁的上盘， 混凝土桩和加固 LNG 混凝土坦克 。 它也被用于体育馆地板和房顶的加固。 这些产品在大规模的货物恢复、 起重机和不能使用其他恢复设备的海港口的 工作中是必需用到的的，它也被用在建筑维护中，工程作业中，当然，还有铁路 的轨道和高速火车中。 另外，这些产品能被广泛的用于 PC 嵌板的建筑材料，高压混凝土水管，船 舶结构，城堡和跑道。 2.3 低放松 pc 钢绳 低放松是由受约束的张力和受约束的热获得； 每一个参数必须在一定范围内 把握以获得需要的结果。 从前，钢绳被急速绞扭机绞扭，它在380 到 400 度范围内热处理，通过执行 一个连续进入和进出热系统的程序，这个程序叫压力救助. 钢绳也通过拉拔单位被拉下来， 两对绞盘一个放在加热器前面， 一个在后面 。 通常拉力保持在破坏载荷的40%到50%之间，这程序是叫低点放松。然后低点放松 的钢绳通过卷层生产线被再卷成卷板。 钢绳成形操作和压力救助处理确保钢丝在 钢绳被切断时不再拆开。 用现代的电子技术的精确控制允许我们新时代的 PC 钢绳生产线精确而独立 的控制拉拔和温度。 这两对绞盘单位由电子单元控制，使它们之间的钢绳在控制下被拉至要求 值。一个负载单元连续测量实际的拉力，电子单元连续控制拉力。 在两对绞盘之间用感应炉加热，这由一个光学的高温计控制，它测量来自感 应加热器的钢绳的温度。高温计在狭小的界限内调整加热器的温度。 2.4 PC 钢绳的高碳钢丝 高碳钢丝，用化学方法除垢，涂上一层磷酸盐和硼砂，和含碳量 0.80%，微 量铬或钒，它的最大拉力为 1300N/mm2,（被附上化学物质的合成物），在被缠绕 在线轴之前被拉拔机拔至要求的直径 （见到附件图上在增加拉力的变形区段的模 拟）。 钢丝必须被缠绕在线轴上，以配合捻机，钢丝的直径近似和图纸上的直径相 同。 最近的技术利用带有 900mm 或 1.270mm 的区段半径的水平轴和 1250mm 直径 线轴的绞扭机，来获得良好质量和高生产率的 PC 钢绳。 PC 钢丝 以下的表格显示了在市场上最普通的尺寸和结构： “Bright-Indented -Galvanized” 钢绳 以下的表格显示了在市场上最普通的尺寸和结构： 含 7 根钢丝的钢绳 “Bright” 1+6 含 7 根钢丝的钢绳 “Bright-Superior” 1+6 含 7 根钢丝的钢绳 “Galvanized” 1+6 含 7 根钢丝的钢绳 “Bright-compacted” 1+6 含 7 根钢丝的 PC 钢绳也可以是锯齿状的， 覆盖H.D.O.E 并涂上一层环氧基树 脂。 含 19 根钢丝的钢绳 “Bright” 1+18 3 3 最近制造高质量最近制造高质量 PCPCPCPC 钢丝和钢丝和PCPCPCPC 钢绳的技术钢绳的技术 在 2005年初始，C-P WMD 在这领域完成了现代化的设计和对生产过程的修 订，从而来制造我们的最现代化，最完善的 PC 产品。一个很好的例子就是 PC 钢绳的生产线 SK1250 型。 3.1 拉拔生产线模型 MEGALOGOS 当在 1962 年 OTT 引入 LOGOS 型号的拉拔生产线后，它打开了发展拉拔高 碳钢丝的新章节。 LOGO 连续的发展巩固着 OTT 的地位并对全球市场作出了承诺。由于这个模 型 TMD 和 TMP 引入了紧凑的设计和有效的冷却， , 超过三百部机器已被安装在全 世界。 提供高性能的组合和方便的使用的 LOGOS 型机械是众多机械中最完善的设 计。 甚至在多年之后，LOGOS 机械仍然是很成功，并且是用户的首选，那是因为 它的设计和工作表现都很出色。 一部机器来自于革命性的和创造性的构想却仍然可靠而且拥有优良的性 能。 在 2000 年，Continuus-Properzi SpA, OTT 的钢丝生产部门引进了新一代 的拉拔机 “MEGALOGOS”，如图 1 所示： 最主要的设计概念是“工效学”，使操作容易并使性能最佳。 图 1拉拔机 “MEGALOGOS” 水平绞盘的设计，新的冷却观念，新的齿轮箱和传动布局，所有的结果都是 通过仔细研究现代拉拔机的重要特性以提高其生产力和减少操作浪费而得来的。 高质量和产品 由于绞盘和冷却技术，钢丝轨道没有偏离，比较好的背面拉力控制,完全没有 钢丝扭转，使用最现代的反相器和马达, MEGALOGOS 公司已经制造出了新一 类的拥有最佳性能的拉拔机。 .柔性、容易的控制和安全 固有水平绞盘设计让机器极大减少了拉拔时间和维护。 当机器敏感部分被操作者自然的，直立的操作，站的位置除了倚靠和攀爬在机 器上，MEGALOGOS是最安全的机器，是专家和初用者的最佳选择。 耗电量和维护 运用最现代的设计，减少耗电量与维护容易是允许并行设计的， MEGALOGOS再次证明它自己是各种类型机器中最理想的选择。 . 电线的新的冷却 - “水 / 空气 ”冷却绞盘 区别 MEGALOGOS和其他所有机器的一个最重要的因素，就是钢丝的冷却。 EVO 冷却绞盘用于在冷却热铸件中确保最佳质量和最大生产速度还有减少 水消耗，经过许多年的实践证明是很成功的。 这个系统，在每个绞盘中吹出空气的协助下，使用高速雾化的工业水，确保 恒定量的雾水一直都能到达被表面阻碍的所有区域内， 用高速水流得到理想的热 交换。 当这里没有替换的关节或垫圈时，设计上提供让区段表面具有自我清洁的功 能，这样维护也减少很多了。 空气冷却是空气被有目的的引入绞盘区域，以避免灰尘进入机器，与垂直轴 拉拔机一样。 . 钢模的冷却水 弹药筒系统允许简单的和快速的钢模换位， 不允许在加工过程或钢模换位时 的水污染。 间接的钢模冷却系统使用高压的水流保证连续的和迅速的交换热水使冷却 系统得到优良的热交换效率, 以帮助延长钢模寿命和提高机器性能。 通过设计使得钢模弹药筒可以容易而且快速的排列， 通过给予最好的铸件和 快而精确的螺旋控制的调整装置。 Continuus-Properzi/OTT 的工程师在任何时候都注意到了工人，操作绕卷 轴的工人和管道工，以确保他们操作容易，确保高质量的钢丝，和 MEGALOGOS 机械的优良性能。 3.4 钢绳生产线和它的前后构造 让我们把注意引到一个简单而有趣的工程， 这个工程被我们公司在几年前设 计和安装了。 这个工程由拉拔生产线和 PC 钢丝生产线放在一起组成。钢丝直接嵌入拉拔 机，再到 PC 钢丝生产线和包装系统。 它基于从水冷钢模来的简单观念“逆反应”，这条生产线通过感应炉和绞盘 的作用同时张紧和加热钢丝。 我们也决定加大生产幅度，考虑用 400kw 的感应炉代替 300kw 感应炉，使生 产线达到 400m/min 的生产速度。 这个制造线如图 2 所示，由以下加以说明： （1） Horizontal Pay-off, 钢丝杆卷的有力卷曲 （2） 拉拔机牌号 MEGALOGOSMLH 6H900/1F900 “7 区段” （3） 同步装置 “dancer” （4） 钢模架和辊压导轨 （5） 压痕装置，3 边 （6） 矫直装置组 （7） 活动感应炉 400kw （8） 冷却槽 （9） 双轮拉绞盘 （10）挤压-轮拉拔单元 （11）倒沟 （12）水亚剪切 （13）剪刀和篮子之间的两条导管 （14）二个垂直的轴拉紧篮子 图 2 我想指出这项工程的一些重要的地方； （1） 没有扭转钢丝的处理 这个拉拔机，由 7 根水平轴绞盘与 PC 线的水平轴绞盘组合在以起，确保跟进 的钢丝在相同路径上而没有扭曲。钢丝笔直是其中重要的质量要素之一。 （2）钢丝上较少的压力 PC 线的前后（拉拔+热处理），程序单一没有压着钢丝，事实上钢丝棒没有被 扭曲，而是由同一条生产线拉拔、热处理和卷制。 （3）拉拔机的比较少量的区段 这个拉拔线由 7 个区段代替 8 个，因此钢模在 PC 钢丝生产线中能被观察到。 （4）较少的无用功时间和较少的碎片 这条生产线前后永远都不会停止卸载或加载线轴。任何线轴在过程中能被看 见。 过程是连续的从没弯曲的钢丝棒到拉拔+热处理和滚压。 停止必须被认为只能在替换钢模的时候。 考虑以上所有提及的特点，我们能够说这个结构显然在这个领域中是最有效 的，事实上，与以一个标准的 PC 钢丝生产线和拉拔生产线相比，有更多的线轴 和时间代替它们，效率大幅度的从 75%增加到 90%，可能性达到 95%。 3.5 最近的 PC 钢绳生产线型号 SK1250 1+6 自从 1976年以后，RTM， 从前的 Refaelli 小组， 已经向全世界提供了超过70 条 PC 钢绳生产线。 在 RTM 的成果中，最值得再次提及的专利是用于制造“SKIP” 弓形钢绳的机 器，它是 PC 钢绳生产线的基础机器。 我想指出 PC 钢绳生产线由两部分组成，第一部分即对钢绳的处理部分，拉 拔和热处理，而第二部分由缠绕的线圈层组成。 它的制造线如图 3 所示，说明如下： （1） 新设计的急速绞扭机模型 SK 1250 1+6 线轴 1250 mm(每根线轴 3.500 kg 的钢丝生产量)。 机器包含放在入口处和钢丝出口的预压机处的支付 口。 （2） 钢模支撑架，形成点，将立方体钢模分成两段。它也包含拉拔钢纹钢模 的支撑架。 （3） 第一个张紧单位被设计来把钢绳从急速绞扭机拉出也从钢模中拉出钢 丝，如果钢绳紧凑的话。 它也同时和第二个张紧单位同步，以给予必要的背面张紧力，从而达到 需要的低放松处理。 （4）800kw 活动感应炉 （5）由被烘干单元跟随的自动冷却循环水系统的完全冷却 （6）二台 take-Up/pay-off 单位旋紧 24.5 吨钢绳，钢绳然后在层卷机上被 卷制。当一个单元从第二台拉拔单元接过来卷制钢绳时，另一台做供应 钢绳给层卷机的工作。 （7）完全自动的层卷机将钢绳在高的速度上重卷成卷板。代替的生产线已经 达到了高生产能力并减少了操作消耗。近代的 pc 钢绳生产线模型 SK1250 拥有了新的面貌，主要在急速绞扭机，拉拔绞盘单元和层卷机 上。新的线轴制动系统：系统利用的机械弹力测力计，它有一个众所周 知的问题是接触的瞬间消失和钢丝破坏。这个装置，通过以一杠杆传感 器和刹车垫， 增加或减少在线轴的刹车盘上的摩擦力以适当控制在钢丝 上的背面拉力，最后失去摩擦力和接触，以至于灰尘和肥皂的堆积物， 在未卷制期间被处于拉拔状态的钢丝释放， 高温通过垫子持续与制动盘 接触达到。 为了克服这个问题和完全地避免钢丝破坏，系统已经被换成新的，有一个 AC 马达和反相器，各有一个支架，它通过齿带连续制动线轴，完全不 让进入对灰尘、肥皂和油。 背面拉力，由于有接收器/发射器，能在操作员操作时增加和减少。刹 车系统, 由于它的敏感部分和整流器的作用,作为一个钢丝破坏发现 者，可以在钢丝破坏或空载线轴时停止它。 空载线轴是不可能被标准的机械弹性测量计系统发现的。 3.6 独特的 pc 钢绳模型 CT2000 1+8 独特的 pc 钢绳模型 CT2000 1+8 如图所示： 制造含 19 根钢丝的 PC 钢绳的独特的 PC