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特高强度大规格吊索钢丝绳关键技术研发及工程

作者： admin 编辑： admin 来源：admin 发布日期：2021-09-22 16:54

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1.课题来源：国家科技支撑计划课题特大跨径悬索桥缆索系统关键材料研究（课题编号：2008BAG07B03） 2.应用领域和技术原理应用领域：跨海、跨江、跨湖悬索桥梁工程,石油化工领域卷扬

1.课题来源：国家科技支撑计划课题“特大跨径悬索桥缆索系统关键材料研究”（课题编号：2008BAG07B03） 2.应用领域和技术原理应用领域：跨海、跨江、跨湖悬索桥梁工程,石油化工领域卷扬设备以及相关行业用绳。技术原理：贵州钢绳股份有限公司联合贵州大学开展技术攻关,开发ROPEDESIGN设计软件设计多丝线接触的钢丝绳结构,提高钢丝绳接触面积和金属填充面积,从而提高理论破断力;利用微观组织细化原理,优化热处理工艺和拔制工艺,提高钢丝的强度、塑形和疲劳性能,得出最优的工艺参数;在原有基础上改进注塑材料、注塑结构和注塑工艺,降低钢丝之间的微动接触疲劳和应力,提高钢丝绳的疲劳强度;改进预张拉生产线,降低钢丝绳的残余结构伸长率;通过上述技术的创新,提高钢丝绳的强度、破断力和疲劳寿命,解决了特大型跨度悬索桥用吊索钢丝绳的国产化瓶颈问题,推动了我国制绳行业和桥梁工程的快速发展。 3.性能指标在绳径不变的前提下,将8×55SWS（41WS）+IWR结构的钢丝绳破断荷载提高5.930%～7.053%,以满足设计要求。吊索钢丝绳具有特高的强度及破断拉力（直径80mm抗拉强度≥2060MPa,最小破断拉力≥4600KN;直径88mm抗拉强度≥2160MPa,最小破断拉力≥5884KN）,弹性模量高（≥115000MPa）;残余结构伸长小（＜0.15‰）;同时多丝镀锌钢丝绳的诸多钢丝能增加了钢丝与吊索锚头灌注合金的铆固面积2.6%,使钢丝绳与吊索锚头的铆固能力强。提高了吊索钢丝绳的耐疲劳性能（经2000000次脉动载荷加载试验,断丝率从不合格的13.5%降至3.28%的合格规定）。 4.与国内指标对比情况贵州钢绳股份有限公司作为工信部工业品牌培育示范企业,钢丝行业唯一入选第二届中国质量奖提名奖企业,其生产的特高强度大规格吊索钢丝绳强度及疲劳性能指标均超过先进发达国家标准要求,达到国际先进水平。 5.成果的创新型、先进性（1）吊索钢丝绳的新型结构显著增加了钢丝绳的金属面积,从而提高破断拉力。查新结果表明国内外未见文献报道,该创新技术获得3项实用新型专利授权。（2）创新提出同时具有特高强度和高韧、塑性制绳钢丝的控制制造技术,从而保证吊索钢丝绳高破断（比标准高11%～12%）和高抗疲劳的要求（不小于200万次的疲劳）。特高强度大规格吊索钢丝绳的技术指标已高于同类产品国际标准,其性能达到国际领先水平。该创新技术获得4项发明专利授权,6项实用新型专利授权。（3）创新提出在钢丝绳生产过程中充填改性聚丙烯新材料的捻制工艺技术。查新结果表明国内外未见文献报道,该创新技术获得1项发明专利授权,5项实用新型专利授权。（4）创新的换手式自动恒张力追踪保持功能的预张拉技术。该系统技术企业未公开、未申请专利,属于企业Knowhow。它的使用使吊索钢丝绳最关键的长度控制的指标：吊索钢丝绳结构伸长小于万分之1.5和长度精准度小于万分之1.5得以实现,使得项目产品达到国际先进水平,在近10余年国内所建设的大跨度悬索桥中全部采用、并出口到欧洲的挪威大桥建设中。 6.作用意义特高强度大规格吊索钢丝绳技术填补国内空白,增强企业在国际金属制品领域核心技术方面的竞争力,同时,引领相关行业技术的发展,取得了良好的经济效益和社会效益。2008年至2015年实现桥用钢丝绳产销售量15800吨,平均年产1975吨,达产率较高,实现销售收入2.054亿元,利税1906万元。以该项目为依托,公司负责起草了国际标准1项,国家军用标准1项,国家标准3项,企业标准1项,获国家和贵州省新产品证书各1项,建成特高强度大规格吊索钢丝绳生产线1条,获国家授权专利23件,发表科研论文9篇。新晋核心专家1人,省管专家2人,正高职称6人,建立了贵州钢绳股份有限公司和贵州大学为主的超高强度大规格吊索钢丝绳研发团队,为今后特种钢丝绳的持续开发积累了经验和奠定了重要的基础。 7.推广应用情况产品已应用于挪威哈罗格兰大桥、浙江舟山西堠门大桥、贵州坝陵河大桥、广州黄埔大桥、湖南矮寨大桥、云南龙江大桥、浙江春晓大桥、鸭池河大桥、洞庭湖大桥等,对国家大型桥梁工程建设起到了支撑及示范作用。同时,已使用的吊索钢丝绳设计寿命为20年,达到设计寿命后均将更换。因此,该产品将具有广阔的应用前景和显著的经济效益。此外,各领域对钢丝绳的综合性能要求越来越高,主要表现在要求直径越来越小、破断拉力越来越高,而且要具有较好的抗弯曲疲劳性能。如近年公司为石油行业成功提供的卷扬提升钢丝绳,就得益于本项目特高强度、高韧性钢丝、钢丝绳的研究成果,它大大提升了钢丝绳行业的制造水平。