密封型钢丝绳浇铸锚头的制作方法和工艺

北京起重运输机械设计研究院有限公司 北京 100007

0 引言

密封型钢丝绳主要应用于往复式客运索道、货运索道和缆机等的承载绳（如图1），与普通钢丝绳相比，密封钢丝绳的性能特点是 ：1）密度系数大，高达0.9以上，为各类钢丝绳之首；与相同直径普通钢丝绳相比，总破断拉力高出65%左右。2）整根钢丝绳近似一根圆棒，支撑表面大，使用时单位面积上承受的压力较小，应力分布均匀，使用寿命长。3）表面平滑而密封，外面的空气和水不易渗入钢丝绳内部，且内部润滑油不易流失，可防止内部钢丝的锈蚀。4）相邻层钢丝捻向相反，具有良好的抗旋转性，捻距大，结构弹性伸长小。5）可挠性差，不能在较小的半径上弯曲。6）制造比较复杂，成本高。

密封型钢丝绳在钢丝绳放绳牵引和终端锚固时，都需要制作浇铸锚头，这项工作需要在施工现场完成。在客运索道领域，目前国内仅少数几家索道安装公司和大型往复式索道用户具备现场制作浇铸锚头的能力，浇铸锚头的制作方法和工艺直接关系到锚头的质量，也直接影响到钢丝绳的放绳和索道的运营安全。

1 浇铸锚头的套筒的相关要求

GB12352—2018《客运架空索道安全规范》[1]中对浇铸锚头的套筒要求：1)套筒的内表面应精细加工，在抽出套筒时不致损伤钢丝绳。套筒内面的粗糙度应符合GB/T1031—2009《产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法表面粗糙度参数及其数值》的有关规定,轮廓算术平均偏差Ra应不大于1 μm。2)对于采用钢套筒，浇注时通过加热其特性不应发生不利的变化。3)套筒的长度L应为5d≤L≤9d，圆锥倾角α应在5°≤α≤9°，见图2。4)浇注套筒应能承受钢丝绳运行时产生的最大扭矩，故在浇铸前先要对套筒的各部尺寸是否符合规范要求进行检查。

2 锚头浇铸需用工具

1)洗油桶 根据大小而定。水桶2个，小壶1把。

2)熔化炉 附属火钩、渣铲、鼓风机、电闸、软线或用2 000V电炉。

3)熔化锅 3个，用钢板制作，其中1个焊3个鼻，上2个、下1个，另2个各焊2根横管。

4)浇灌时用铅水勺以及清理捞化和废物勺。

5)钢丝绳切断器（用砂轮锯也可）。

6)温度计（600℃），表面温度计，用于测量熔化温度及表面温度。

7)克丝钳子、调直工具及弯钩小工具，可用切钢筋用的大铁剪子在头部焊两块代槽的方板。

8)游标卡尺、盒尺、台钳、台钳架、手锤、大锤、方卡子、毛刷、铁刷等。

3 锚头浇铸需准备的辅料

1)溶剂 盐酸（浓度不大于20%）,清洗用油（轻油、煤油）,三氯乙烯；

2)浇铸材料 巴氏合金，锌；

3)其他 粘土、石棉绳、燃料、水、火碱、铁丝、PH试纸等。

4 锚头浇铸制作工序

1)确定锚头制作钢丝绳长度

①测量套筒的相关尺寸，对制造厂家提供的套筒尺寸进行测量并做好记录。首先测量锚筒顶部直段长度s，再测量从折角点到套筒根部中心段长度l，见图3。

②l段减去10～15 mm即e的长度，即浇灌后锚头顶部比锚筒折点要短10～15mm。

③密封钢丝绳各丝头部折弯预留长度30～40 mm，s+e+(30～40 mm)即为锚头制作钢丝绳所需长度。测量完成后，用铁丝分段捆绑好，打好所需方板卡子，见图4。

2)将套筒穿入主索，根部打好方卡子，按照测量好的锚头制作钢丝绳尺寸，核对无误后，做好记号，用切割锯切掉多余钢丝绳。然后将锚头处钢丝绳Z形丝从第一层开始顺捻向依次拆开，见图5。

3)每根Z形丝拆完后，再用调直小管筒全部调直并分开，见图6。

4)从内往外将每根丝头部进行折弯成360°，待折弯一半时可用铁丝捆扎一块。待全部调直并头部折弯后用12号铁丝整体捆好，见图7。

5)用轻油洗（煤油） 直接将头部插入油桶内进行清洗，在清洗当中最好用割枪将氧气插入油内，对该索头中心进行吹洗，再用钢丝刷刷洗，洗后取出轻敲几下晾干。

6)将锚头插入三氯乙烯桶内进行清洗后取出。

7)将锚头插入盐酸锅内，特别注意插入时只能将锚头插入盐酸桶内2/3，时间不能超过1 min，取出后立即用蒸馏水反复冲洗并进行PH值检测，检测合格后用吹风机快速烘干。

8)将锚头㓎入事先熔化好的锌锅里进行镀锌后取出，锌温度为450℃～460℃。也可以用巴氏合金，温度330℃～350℃。镀锌时插入时需慢慢㓎入，插到一定位置后，10～20 s迅速取出用棒进行快速猛打，将镀的有积块锌打掉，特别是根部。

9)镀锌后，根部用火碱进行洗净，再用清水进行冲洗，镀锌合格后将锚头根部方卡去掉，将锚头穿至锚筒内。

10)浇铸准备 为避免浇灌时漏出合金液，用架管搭好架子使锚头垂直向上，固定后用石棉绳将锚头根部密闭好，最好用黄土或夹具夹好。

11)锚筒预热 垂直夹好后用大号割枪对套筒进行预热，特别下部要预热好，预热温度用表面温度计测定温度达到100℃～150℃即可，见图8。

12)进行浇注 注入前用温度计测定熔化锅中巴氏合金温度，巴氏合金370℃～390℃，利用带孔勺将表面酸化物除去。注入温度：合金350℃±10℃。注入时要迅速不要间断，同时对套筒表明进行震动敲击。

13)注入后冷却，注意不要振动，静置待冷却到表面温度100℃时，用棉布沾水进行冷却。

14)冷却后平放在地面上将锚头根部方卡子拆掉将锚头退出进行检查（见图9），合格后把头部多余部分钢丝割掉后，用钢丝刷将根部洗刷干净，涂好黄油再插入锚筒内即可，插入锚头后用黄油把小口堵严，将所有的卡子全部拆除掉（见图10）。

5 锚头制作完成后的检查

1)锚头浇注后的锥体必须从套筒中抽出进行检查；

2)套筒的材质以及浇注用的巴氏合金所含化学成分是否符合设计要求，要有材料合格证书；

3)首先表面检查锚头是否有气孔，夹渣缺陷等现象；再进行探伤检查并出具探伤报告，执行标准应为NB/T47013—2015，超声波检测应满足Ⅱ级要求，磁粉检测应满足Ⅰ级要求。