Dây cáp thép là một thành phần quan trọng với độ bền cao, độ đàn hồi tốt, trọng lượng nhẹ và tính linh hoạt tốt, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như cơ khí, đóng tàu, khai thác mỏ, luyện kim và lâm nghiệp.

Đây là một sợi dây được làm từ dây thép xoắn, như được thể hiện trong Hình 1. Sợi dây ở giữa được gọi là lõi, và dây thép xoắn quanh lõi được gọi là sợi. Đường kính của dây thép thường là 3.15-65mm, với độ dày tối đa là 120mm, và đường kính của dây thép không xoắn có thể đạt tới 1000mm. Vào đầu thế kỷ 19, ở châu Âu, dây làm từ dây sắt được sử dụng trong các mỏ thay cho dây gai và xích sắt; Sau đó, dây thép xuất hiện. Dây thép có nhiều ứng dụng và chủng loại. Vào cuối những năm 1970, sản lượng dây thép ****** khoảng 0.3% tổng sản lượng thép. Trung Quốc bắt đầu sản xuất dây thép vào khoảng năm 1939 và hiện nay có thể sản xuất nhiều loại khác nhau. Dây thép được sử dụng rộng rãi trong việc căng, kéo, nâng, nâng hạ, kéo và các khía cạnh khác.

Các khu vực sản xuất chính của dây cáp thép bao gồm các nhà máy dây cáp thép ở Thiên Tân, Thượng Hải, Thẩm Dương, Thiểm Tây, Giang Tô và các địa điểm khác. Sản phẩm của nó không chỉ được cung cấp cho sử dụng trong nước, mà còn được xuất khẩu sang Philippines, Singapore, Hồng Kông, Tây Ban Nha, Canada, Ai Cập, Yemen và các quốc gia khác. Các dây cáp thép nhập khẩu vào nước ta chủ yếu đến từ Đức, Nhật Bản, Vương quốc Anh, Nga, Hàn Quốc, v.v.

So với các loại dây khác, dây cáp thép có những ưu điểm như độ bền cao, độ dẻo tốt, không gây tiếng ồn và dễ sử dụng. Các loại thép thường được sử dụng để làm dây là 60, 65, 70, 75MnCuTi, v.v., và hàm lượng lưu huỳnh và photpho không được vượt quá 0,035%. Hình dưới đây cho thấy một sự phân tích chi tiết về dây cáp thép của Dagang Steel Wire Rope, minh họa trực quan thành phần của dây cáp thép bao gồm dây thép, sợi thép và lõi bên trong.

Lý do tại sao dây cáp thép được sử dụng rộng rãi là vì nó có những đặc điểm sau:

(1) Dây cáp thép có thể truyền tải tải trọng đường dài

(2) Dây cáp thép có thể chịu đựng nhiều loại tải trọng và tải trọng thay đổi

(3) Dây cáp thép có độ bền kéo cao, dây cáp thép Shanxi Taiyuan có độ bền mỏi toàn diện và độ dẻo dai va đập.

(4) Dây cáp thép có khả năng chống mài mòn tốt, chống động đất và ổn định hoạt động dưới điều kiện làm việc tốc độ cao

(5) Dây cáp thép có khả năng chống ăn mòn tốt và có thể hoạt động bình thường trong môi trường khắc nghiệt với nhiều loại môi trường có hại khác nhau

(6) Dây cáp thép có độ linh hoạt tốt và phù hợp cho nhiều mục đích khác nhau như kéo, lôi, bó lại, v.v.

(7) Hệ số chịu tải của dây cáp thép lớn, và việc sử dụng nó là đáng tin cậy

(8) Dây cáp thép có trọng lượng nhẹ, giúp dễ dàng mang theo và vận chuyển

Nguyên liệu: Dây cáp kéo được đề cập ở đây là một quy trình trong đó nguyên liệu trải qua các bước rửa axit, phosphat hóa, tách vỏ và mở phôi, trong đó một hoặc nhiều quá trình kéo ra được thực hiện để thay đổi cấu trúc phân tử của chúng và đạt được đường kính mục tiêu.

Nguyên liệu thô bao gồm kim loại đen có đường kính từ 0.14-10.00mm và kim loại màu có đường kính từ 0.01-16.00mm.

Rửa axit: Quá trình sử dụng dung dịch axit để rửa sạch gỉ sét và lớp da cuộn trên bề mặt của nguyên liệu dây thép. Trong quá trình sản xuất dây thép, nó cũng được gọi là tách vỏ, chủ yếu loại bỏ oxit của dây cao để ngăn chặn các tạp chất như gỉ sét ảnh hưởng đến việc mở phôi và làm hỏng khuôn kéo.

Phosphating: Nói một cách đơn giản, đây là quá trình ngâm các vật liệu trong dung dịch phosphate để thu được một lớp phim phosphate không tan trong nước trên bề mặt của chúng. Đến một mức độ nào đó, nó ngăn chặn sự ăn mòn.

Mở lỗ: Một lỗ có hình dạng nhất định, tròn, vuông, bát giác, hoặc hình dạng đặc biệt khác, ở trung tâm của các khuôn khác nhau để kéo dây kim loại. Khi kim loại bị ép mạnh qua lỗ khuôn, kích thước và hình dạng của nó thay đổi.

Dây kéo nguội: Đối với thép tròn thông thường, nếu nó bị kéo mạnh qua một lỗ nhỏ hơn một chút so với đường kính của nó, đường kính của thép tròn sẽ giảm và chiều dài sẽ kéo dài. Lặp lại quá trình này sẽ làm giảm thêm kích thước của thép tròn. Sau khi xảy ra biến dạng dẻo này, độ cứng của thép sẽ tăng lên và độ dẻo sẽ cơ bản biến mất. Trong những tình huống không yêu cầu độ dẻo, chỉ cần sức mạnh, loại thép này có thể được sử dụng.

Rèn: Bởi vì cấu trúc phân tử của dây thép đã bị phá hủy, chỉ có rèn mới có thể phục hồi cấu trúc bên trong của dây thép một lần nữa. Để thuận tiện cho việc kéo lại, nó không dễ bị đứt và có thể được kéo đến độ bền mà chúng ta mong muốn. Độ bền là điều chúng ta gọi là độ bền kéo. Độ bền được kéo bằng cách kéo dây, không phải bằng xử lý nhiệt. Đây là sự khác biệt giữa công nghệ dây cáp và công nghệ gia công cơ khí. Độ bền chung: 1470 N/mm2, 1570 N/mm2, 1670 N/mm2, 21770 N/mm2, 1870N/mm2, 21960 N/mm2. Độ bền càng cao, độ bền kéo càng mạnh, nhưng độ dẻo dai lại kém hơn. Vì vậy, chúng ta nên chọn độ bền phù hợp khi chọn dây cáp thép. Chúng ta không thể chỉ tập trung vào cường độ cao. Dây cáp thép cường độ cao có độ bền kéo mạnh, nhưng tương đối yếu về khả năng chống mài mòn và độ linh hoạt.

Quy trình sản xuất cáp thép - Dây xoắn

Loại, cấu trúc và cách sử dụng các sợi xoắn phụ thuộc vào loại, cấu trúc, nguyên liệu thô và quy trình sản xuất của dây cáp thép. Thông thường, dây thép carbon có mặt cắt hình tròn và đường kính từ 0,1-6,0mm được sử dụng cho dây cáp thép. Khi xoắn dây cáp thép kín và bán kín, dây thép hình Z và các loại dây thép hình đặc biệt khác được sử dụng. Các loại dây cáp thép được phân loại theo mục đích sử dụng, bao gồm dây cáp cầu treo và sợi xoắn khai thác, dây cáp treo trên cao, dây kéo thiết bị truyền động, dây cáp thang máy và dây buộc để bó và kéo hàng hóa. Sự đa dạng của dây cáp thép đang ngày càng tăng lên, và cấu trúc của chúng ngày càng trở nên phức tạp. Ngoài việc sử dụng các loại dây thép được phủ, dây thép không gỉ và dây thép bimetal cũng được sử dụng. Để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của dây cáp thép, yêu cầu dây cáp thép phải có độ bền đủ, tính linh hoạt tốt, xoắn chặt, độ bền nén, khả năng chống mài mòn, khả năng chống ăn mòn và độ bền mỏi, trong đó độ bền là quan trọng.

Cấu trúc mặt cắt ngang của cáp thép dây bao gồm các sợi tròn tiếp xúc điểm, các sợi tròn tiếp xúc đường thẳng, các sợi tròn tiếp xúc bề mặt, các sợi không đều, các sợi đơn lớp không quay, kín và phẳng. Cáp thép dây sợi tròn tiếp xúc bề mặt được làm bằng cách kéo các sợi tiếp xúc dây qua khuôn kéo dây hoặc khuôn con lăn với lực kéo của một máy xoắn. Thông qua việc kéo khuôn, các mặt cắt ngang của các sợi cáp trước và sau khi biến dạng.

Có hai biện pháp chống ăn mòn trong kho: phủ dầu và mạ.

Tất cả các dây cáp thép đều phải được phủ dầu. Lõi sợi được ngâm trong dầu, và mỡ được yêu cầu để bảo vệ lõi sợi khỏi bị mục nát hoặc gỉ sét dây thép, giữ ẩm cho các sợi, và bôi trơn dây cáp thép từ bên trong. Việc bôi dầu bề mặt đảm bảo rằng tất cả các dây thép trong sợi cáp đều được phủ đều một lớp mỡ bôi trơn chống gỉ. Đối với các dây cáp sử dụng trong mỏ có ma sát cao và nước khai thác, nên sử dụng mỡ dầu đen có khả năng chống mài mòn và chống nước mạnh; Đối với các mục đích khác, áp dụng mỡ và dầu đỏ có tính năng tạo màng mạnh và hiệu suất chống gỉ tốt, và yêu cầu một lớp dầu mỏng để dễ dàng vệ sinh trong quá trình hoạt động.

Lớp phủ bao gồm mạ kẽm, mạ nhôm, lớp phủ nylon hoặc nhựa, v.v. Giá của các thiết bị nâng điện mạ kẽm ở Thái Nguyên được chia thành lớp phủ mỏng của dây thép được mạ trước và sau đó kéo, và lớp phủ dày của dây thép được kéo và mạ kẽm. Các tính chất cơ học của lớp phủ dày thấp hơn so với dây cáp thép trơn, và nó phù hợp để sử dụng trong môi trường ăn mòn nghiêm trọng. Dây cáp thép mạ nhôm có khả năng chống ăn mòn, chống mài mòn và chịu nhiệt tốt hơn dây cáp thép mạ kẽm. Nó chủ yếu được sử dụng cho các tàu đánh cá lưới và các mỏ chứa H2S, và được sản xuất bằng phương pháp mạ trước và sau đó kéo. Dây cáp thép được phủ nylon hoặc nhựa được chia thành hai loại: dây cáp được phủ và dây cáp kết hợp có lớp phủ. Loại trước được sử dụng cho cáp tĩnh, trong khi loại sau được sử dụng cho cáp động.

Quá trình cuốn dây liên quan đến việc cuộn dây thép lên cuộn của máy xoắn và cuốn lại; Dây thép cũng có thể được cuốn trực tiếp lên bánh xe I từ máy kéo dây. Xoắn dây thép thành các sợi. Các máy xoắn bao gồm loại giỏ, loại ống trục, loại không ống và máy xoắn đôi. Đối với sơ đồ nguyên lý của một máy xoắn ống 12 trục, 1 là bánh xe hình I giữ lớp dây dưới, 2 là thùng quay chứa 12 bánh xe hình I được lấp đầy bằng dây thép, 3 là gạch ép dây tạo thành các sợi, 4 là bánh xe kéo, và 5 là bánh xe cuốn của lớp dây trên. Sau một vòng quay của thùng, chiều dài của các sợi dây được kéo ra bởi bánh xe kéo là bước xoắn của các sợi.