特高強度大規(guī)格吊索鋼絲繩關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及工程
作者： admin 編輯： admin 來源：admin 發(fā)布日期：2021-09-22 16:54
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1.課題來源：國家科技支撐計劃課題特大跨徑懸索橋纜索系統(tǒng)關(guān)鍵材料研究（課題編號：2008BAG07B03） 2.應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理 應(yīng)用領(lǐng)域：跨海、跨江、跨湖懸索橋梁工程,石油化工領(lǐng)域卷揚
1.課題來源：國家科技支撐計劃課題“特大跨徑懸索橋纜索系統(tǒng)關(guān)鍵材料研究”（課題編號：2008BAG07B03） 2.應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理 應(yīng)用領(lǐng)域：跨海、跨江、跨湖懸索橋梁工程,石油化工領(lǐng)域卷揚設(shè)備以及相關(guān)行業(yè)用繩。 技術(shù)原理：貴州鋼繩股份有限公司聯(lián)合貴州大學(xué)開展技術(shù)攻關(guān),開發(fā)ROPEDESIGN設(shè)計軟件設(shè)計多絲線接觸的鋼絲繩結(jié)構(gòu),提高鋼絲繩接觸面積和金屬填充面積,從而提高理論破斷力;利用微觀組織細(xì)化原理,優(yōu)化熱處理工藝和拔制工藝,提高鋼絲的強度、塑形和疲勞性能,得出最優(yōu)的工藝參數(shù);在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)注塑材料、注塑結(jié)構(gòu)和注塑工藝,降低鋼絲之間的微動接觸疲勞和應(yīng)力,提高鋼絲繩的疲勞強度;改進(jìn)預(yù)張拉生產(chǎn)線,降低鋼絲繩的殘余結(jié)構(gòu)伸長率;通過上述技術(shù)的創(chuàng)新,提高鋼絲繩的強度、破斷力和疲勞壽命,解決了特大型跨度懸索橋用吊索鋼絲繩的國產(chǎn)化瓶頸問題,推動了我國制繩行業(yè)和橋梁工程的快速發(fā)展。 3.性能指標(biāo) 在繩徑不變的前提下,將8×55SWS（41WS）+IWR結(jié)構(gòu)的鋼絲繩破斷荷載提高5.930%～7.053%,以滿足設(shè)計要求。吊索鋼絲繩具有特高的強度及破斷拉力（直徑80mm抗拉強度≥2060MPa,最小破斷拉力≥4600KN;直徑88mm抗拉強度≥2160MPa,最小破斷拉力≥5884KN）,彈性模量高（≥115000MPa）;殘余結(jié)構(gòu)伸長?。ǎ?.15‰）;同時多絲鍍鋅鋼絲繩的諸多鋼絲能增加了鋼絲與吊索錨頭灌注合金的鉚固面積2.6%,使鋼絲繩與吊索錨頭的鉚固能力強。提高了吊索鋼絲繩的耐疲勞性能（經(jīng)2000000次脈動載荷加載試驗,斷絲率從不合格的13.5%降至3.28%的合格規(guī)定）。 4.與國內(nèi)指標(biāo)對比情況 貴州鋼繩股份有限公司作為工信部工業(yè)品牌培育示范企業(yè),鋼絲行業(yè)唯一入選第二屆中國質(zhì)量獎提名獎企業(yè),其生產(chǎn)的特高強度大規(guī)格吊索鋼絲繩強度及疲勞性能指標(biāo)均超過先進(jìn)發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)到國際先進(jìn)水平。 5.成果的創(chuàng)新型、先進(jìn)性 （1）吊索鋼絲繩的新型結(jié)構(gòu)顯著增加了鋼絲繩的金屬面積,從而提高破斷拉力。查新結(jié)果表明國內(nèi)外未見文獻(xiàn)報道,該創(chuàng)新技術(shù)獲得3項實用新型專利授權(quán)。 （2）創(chuàng)新提出同時具有特高強度和高韌、塑性制繩鋼絲的控制制造技術(shù),從而保證吊索鋼絲繩高破斷（比標(biāo)準(zhǔn)高11%～12%）和高抗疲勞的要求（不小于200萬次的疲勞）。特高強度大規(guī)格吊索鋼絲繩的技術(shù)指標(biāo)已高于同類產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn),其性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該創(chuàng)新技術(shù)獲得4項發(fā)明專利授權(quán),6項實用新型專利授權(quán)。 （3）創(chuàng)新提出在鋼絲繩生產(chǎn)過程中充填改性聚丙烯新材料的捻制工藝技術(shù)。查新結(jié)果表明國內(nèi)外未見文獻(xiàn)報道,該創(chuàng)新技術(shù)獲得1項發(fā)明專利授權(quán),5項實用新型專利授權(quán)。 （4）創(chuàng)新的換手式自動恒張力追蹤保持功能的預(yù)張拉技術(shù)。該系統(tǒng)技術(shù)企業(yè)未公開、未申請專利,屬于企業(yè)Knowhow。它的使用使吊索鋼絲繩最關(guān)鍵的長度控制的指標(biāo)：吊索鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸長小于萬分之1.5和長度精準(zhǔn)度小于萬分之1.5得以實現(xiàn),使得項目產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平,在近10余年國內(nèi)所建設(shè)的大跨度懸索橋中全部采用、并出口到歐洲的挪威大橋建設(shè)中。 6.作用意義 特高強度大規(guī)格吊索鋼絲繩技術(shù)填補國內(nèi)空白,增強企業(yè)在國際金屬制品領(lǐng)域核心技術(shù)方面的競爭力,同時,引領(lǐng)相關(guān)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2008年至2015年實現(xiàn)橋用鋼絲繩產(chǎn)銷售量15800噸,平均年產(chǎn)1975噸,達(dá)產(chǎn)率較高,實現(xiàn)銷售收入2.054億元,利稅1906萬元。 以該項目為依托,公司負(fù)責(zé)起草了國際標(biāo)準(zhǔn)1項,國家軍用標(biāo)準(zhǔn)1項,國家標(biāo)準(zhǔn)3項,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項,獲國家和貴州省新產(chǎn)品證書各1項,建成特高強度大規(guī)格吊索鋼絲繩生產(chǎn)線1條,獲國家授權(quán)專利23件,發(fā)表科研論文9篇。新晉核心專家1人,省管專家2人,正高職稱6人,建立了貴州鋼繩股份有限公司和貴州大學(xué)為主的超高強度大規(guī)格吊索鋼絲繩研發(fā)團(tuán)隊,為今后特種鋼絲繩的持續(xù)開發(fā)積累了經(jīng)驗和奠定了重要的基礎(chǔ)。 7.推廣應(yīng)用情況 產(chǎn)品已應(yīng)用于挪威哈羅格蘭大橋、浙江舟山西堠門大橋、貴州壩陵河大橋、廣州黃埔大橋、湖南矮寨大橋、云南龍江大橋、浙江春曉大橋、鴨池河大橋、洞庭湖大橋等,對國家大型橋梁工程建設(shè)起到了支撐及示范作用。同時,已使用的吊索鋼絲繩設(shè)計壽命為20年,達(dá)到設(shè)計壽命后均將更換。因此,該產(chǎn)品將具有廣闊的應(yīng)用前景和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。此外,各領(lǐng)域?qū)︿摻z繩的綜合性能要求越來越高,主要表現(xiàn)在要求直徑越來越小、破斷拉力越來越高,而且要具有較好的抗彎曲疲勞性能。如近年公司為石油行業(yè)成功提供的卷揚提升鋼絲繩,就得益于本項目特高強度、高韌性鋼絲、鋼絲繩的研究成果,它大大提升了鋼絲繩行業(yè)的制造水平。
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