[實用新型]一種復合結構捻制的鋼絲繩

有效

• 申請號: 201020046915.3
• 申請日: 2010-01-14
• 公開（公告）號: CN201627105U
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 許恩榮;秦萬信;王強;康先智;支宇堃
• 申請（專利權）人: 咸陽寶石鋼管鋼繩有限公司
• 主分類號: D07B1/10
• 分類號: D07B1/10
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及鋼絲繩技術領域，特別涉及一種復合結構捻制的鋼絲繩，用于油田井架起升專用的鋼絲繩。

背景技術

目前，油田井架起升作為油田特殊作業，在油田鉆井開始和結束時，用來起升井架的一種特殊作業。由于井架自身質量大，為減輕起升設備的自重，要求起升的設備滑輪系統盡可能小，因此要求鋼絲繩具有良好的柔軟性和較高的破斷拉力。另外，井架起升時兩根鋼絲繩同時使用，要起升平穩，要求鋼絲繩結構穩定，伸長率小。由于該作業僅在每口井的開始和結束時使用，鋼絲繩使用頻率小，周期長，因此要求鋼絲繩必須具有良好抗腐蝕性能，以便長時間放置后再次使用。

我國油田井架起升用鋼絲繩傳統的結構是6×61(M)-FC，該結構鋼絲繩易出現跳絲、股絲松動、結構穩定性差、鋼絲繩破斷拉力低等缺陷。由于該結構股各層鋼絲之間呈交叉捻接觸狀態，絲與絲之間接觸面積小，接觸應力大，因而鋼絲繩的安全性能和使用壽色比較低。同時由于6×61(M)-FC結構鋼絲繩中，股屬于多工序交叉捻制，其主股需四次捻制，不但生產周期長，效率低，而且在生產外層股時，內層股極易分層，出現股絲松捻現象，需要將內層股放置在專用翻身架上不定期加捻才能完成生產。在合繩時，鋼絲繩繩面跳絲缺陷時有發生，產品合格率很低。

使用該結構鋼絲繩不但給油田帶來較大損失，經常使用不到8次后就報廢；而且由于鋼絲繩存在表面跳絲等缺陷，鋼絲繩加工成索具后，多次由于表面缺陷給安全生產帶來很大隱患而停止使用，我國出口國外的鉆機多次因井架起升大繩出現表面缺陷而影響鉆井正常使用，不但給用戶而且給鋼絲繩生產廠家帶來巨大的經濟損失。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種復合結構捻制的鋼絲繩，即6×97SWSNS-FC復合結構鋼絲繩作為油田井架起升專用，提高鋼絲繩結構穩定性和柔軟性能，同時使鋼絲繩金屬密度和承載能力有較大提高，增加鋼絲繩的破斷拉力；并延長鋼絲繩使用壽命和作業安全性。

本實用新型采用的技術方案是：復合結構捻制的鋼絲繩，主要由6根復合結構股繩和1根纖維繩芯組成，6根復合結構股繩是由內層的49SWS和外層的48S復合而成，股繩共有97根鋼絲，即股繩是在1根中心絲的外部捻制6層鋼絲。結構為6×97SWSNS-FC。

所述的股繩的結構為97WSNS(1-8-8+8-16/24-24)復合結構。即股繩的內部有捻制的49SWS(1-8-8-8+8-16)結構股繩，在49SWS(1-8-8-8+8-16)結構股繩的外部有二次捻制的兩層平行捻鋼絲。49SWS(1-8-8-8+8-16)結構股繩由1根中心鋼絲、8根內層鋼絲、8根次內層鋼絲、8根次外層大絲、8根次外層小絲和16根外層鋼絲在筐藍式捻股機上一次捻制成型。在49SWS(1-8-8-8+8-16)結構股繩外部有24根內層鋼絲和24根外層股外層鋼絲。49SWS(1-8-8-8+8-16)結構股繩與外層股內層鋼絲之間為點、線復合接觸；外層股內層鋼絲與外層股外層鋼絲之間為線接觸。

復合結構捻制的鋼絲繩的表示“6×97SWSNS-FC”和股繩“1-8-8-8+8-16/24-24”和股繩“49SWS(1-8-8-8+8-16)”的表示方法是采用國家標準規定的《鋼絲繩-術語、標記和分類》的表示方法，本領域技術人員能理解。

股繩的制備方法：股繩分兩次捻制，第一次是捻制49SWS(1-8-8-8+8-16)結構股繩，第二道工序是以第一次捻制的股為中心，外層再捻制兩層鋼絲，每層鋼絲24根，外層鋼絲及次外層鋼絲接觸方式西魯式。兩道工序之間兩層鋼絲的接觸狀態為點接觸(即第一道工序外層16根鋼絲和第二道工序內層24根鋼絲為點、線復合接觸，屬于復合結構捻，用符號N表示)。

為保證整根股中97根鋼絲緊密接觸，股繩生產中不出現跳絲及股絲松動等缺陷，要求內層股徑在理論計算的基礎上直徑加大1.5％。為保證鋼絲繩使用過程中受力均勻一致，要求外層股外層鋼絲的捻角為18.3°，第一道工序生產的內層股外層鋼絲的捻角為18.5°。

纖維繩芯是由普通5根纖維繩在筐藍式合繩機上捻制的纖維繩芯(按其工藝特點，也可以叫做麻纜)。纖維繩芯的結構為1-4。由1根中心纖維繩和4根外圍纖維繩組成。纖維繩纜中各纖維呈不規則狀態。為保證麻芯有足夠的支撐作用，并使鋼絲繩在預張拉后伸長量較小，纖維繩芯捻制時必須使用后變形器和定徑輥，保證其有足夠的強度和硬度。