CN103882750A - 钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，包括门架、内导轮Ⅰ、内导轮Ⅱ、中心丝张紧轮、张紧轮支架、支撑架、传动轴、同步链轮和可供丝线穿过的大托盘、小托盘、主轴头，门架上安装有支撑轴承，大托盘置于支撑轴承内，大托盘上设置有6个其上设置有外部钢丝导轮的导轮固定架，至少一个导轮固定架通过连接板与主轴头连接，小托盘与主轴头连接，主轴头通过轴承安装在支撑架上，支撑架上设置有小托盘导轮，小托盘置于小托盘导轮内，张紧轮支架分别通过轴承连接在大托盘与主轴头之间，中心丝张紧轮、内导轮Ⅰ和内导轮Ⅱ分别安装在张紧轮支架上，传动轴通过链条和同步链轮与主轴头连接。本发明具有结构简单、体积小、造价低以及便于维护等优点。

Description

钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置

技术领域

本发明涉及一种钢绞线单丝喷涂过程中使用的中心丝张紧装置。

背景技术

随着预应力工程技术的不断发展以及应用领域的不断扩大，钢绞线作为预应力混凝土结构、桥梁结构的承载构件的重要组成部分，其防腐性能对结构使用寿命起着举足轻重的作用，因此，结构对钢绞线的防腐要求越来越高，一般的防腐技术已经不能满足现在的需求。为预防钢绞线的老化、腐蚀，加强建筑的安全、稳固性，满足预应力工程的高要求、高标准，在80年代环氧涂层钢绞线进入了建筑市场。现如今环氧涂层钢绞线普遍应用于长期性、永久性土木工程，如斜拉桥、悬索桥、体外索、锚锭、地锚索、高层建筑及核电安全工程，特别适合用于有盐害的预应力混凝土工程、岩土工程等特殊环境。

环氧涂层钢绞线，它是采用高压静电喷涂法将环氧粉末涂料喷射于加热后的标准型钢绞线上，融化、冷却固化，从而在钢绞线表面形成一层致密的环氧粉末涂层。环氧涂层钢绞线具有良好的化学稳定性、温度稳定性、对金属材料的附着性、抗阴极分解、抗冲击性、耐磨性、低氧渗透性等。环氧钢绞线的特点为：1、环氧钢绞线的力学性能好，强度高，涂层加工过程不会造成钢绞线强度性能的降低；2、环氧钢绞线的防腐性能好，涂层附着力强，具有稳定的化学性能，优良的耐碱性和耐酸性以及耐溶剂性，防腐性高于其他类型的钢绞线；3、温度稳定性良好，在高温和超低温环境中环氧涂层依然保持良好的性能；4、环氧钢绞线在冷铸锚头中与环氧铁砂间的握裹性能大大高于镀锌钢绞线、光面钢绞线等其他类型钢绞线，使得环氧钢绞线冷铸锚的锚固性能更优越；5、环氧钢绞线在索体结构中，由于涂层为非金属材料，避免了钢丝与钢丝之间的刚性接触，降低接触应力，减少微动磨损，提高了拉索的抗疲劳性能。

目前我国市场主要有环氧填充型钢绞线和单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线两种产品。相较于环氧填充型钢绞线，单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线更占优势，单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线环氧涂层厚度仅为0.13~0.3mm，所用环氧粉末涂料剂量少，因此成本低；涂层薄，可与普通钢绞线通用锚具；单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线中心丝与各钢绞线外层钢丝单独形成环氧层，各钢丝间约束力远小于环氧填充型钢绞线，因此弯曲性能更好。单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线将更加被广泛应用，需求量会更大，因此单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线的生产就必须要跟上社会的需求。

然而在国内市场能够生产单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线的厂家少，设备奇缺，在钢绞线单丝喷涂过程中所用的中心丝张紧设备结构复杂，体积庞大，占地面积广，造价高，维护、维修费用高，环氧钢绞线的生产成本也随之提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、体积小、造价低以及便于维护的钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，以解决上述现有技术中存在的不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，包括门架、内导轮Ⅰ、内导轮Ⅱ、中心丝张紧轮、张紧轮支架、支撑架、传动轴、同步链轮和可供丝线穿过的大托盘、小托盘、主轴头，所述的门架上安装有3～10个支撑轴承，所述的大托盘置于支撑轴承内，大托盘上设置有6个导轮固定架，导轮固定架上安装有外部钢丝导轮，所述的至少一个导轮固定架通过连接板与小托盘连接，所述的小托盘与主轴头一端连接，主轴头另一端通过轴承安装在支撑架上，所述的支撑架上设置有小托盘导轮，小托盘置于小托盘导轮内，所述的张紧轮支架分别通过轴承连接在大托盘与主轴头之间，中心丝张紧轮、内导轮Ⅰ和内导轮Ⅱ分别安装在张紧轮支架上，内导轮Ⅰ和内导轮Ⅱ分别位于中心丝张紧轮的两侧，所述的传动轴一端与传动机构连接，另一端通过链条与同步链轮连接，同步链轮安装在主轴头上。

所述的中心丝张紧轮包括固定架组件、外圆组件和N个弹簧，所述的固定架组件由轴套和开有滑槽的沿径向均匀分布的N个导向套杆组成，所述的导向套杆的滑槽上开有限位槽，所述的外圆组件由N个外端面为圆弧面的T形滑动杆组成，滑动杆上安装有限位螺栓Ⅰ，滑动杆的直杆部分位于导向套杆的滑槽内，限位螺栓Ⅰ位于导向套杆滑槽上开有的限位槽内，所述的弹簧一端连接在轴套上，另一端连接在滑动杆上，当滑动杆滑至导向套杆的限位槽最底端时，滑动杆上设置有与导向套杆连接的限位螺栓Ⅱ，N的取值为3～16。

所述的大托盘中心开有可供中心线穿过的中心孔，中心孔周围开有6个可供外部钢丝穿过的丝线孔。

所述的小托盘为开有中心孔的圆环盘状结构，所述的小托盘的中心孔外缘开有六个可供外部钢丝穿过的凹槽，所述的主轴头包括管状主体，管状主体一端设置有其周围开有六个丝线孔的中部与管状主体连通的大圆盘，管状主体另一端设置有其周围开有六个斜孔的中部与管状主体连通的小圆盘，所述的小托盘的中心孔套接在主轴头的大圆盘外缘上。 

本发明之钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，具有以下优点：

1．结构简单，设计巧妙，无需复杂加工，便于制造、便于维护。本发明巧妙设计了中心丝张紧轮结构，通过简单的弹簧连接，通过弹簧的弹力实现中心丝的张紧，结构简单实用。

2．体积小所占空间及所占地面积小，便于生产线的排布。

3．造价低，经济实用，降低生产成本，更利于市场竞争。

下面，结合附图和实施例对本发明之钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置结构示意图。

图2：本发明之大托盘安装结构示意图。

图3：本发明之中心丝张紧轮结构示意图。

图4～图5：本发明之中心丝张紧轮安装结构示意图（同时画出张开和收缩状态）。

图4：主视剖视图，图5：图4的A-A剖视图。

图6～图7：本发明之中心丝张紧轮安装结构示意图（张开状态）。

图6：主视剖视图，图7：图6的B-B剖视图。

图8～图9：本发明之中心丝张紧轮安装结构示意图（收缩状态）。

图8：主视剖视图，图9：图8的C-C剖视图。

图10～图11：本发明之主轴头结构示意图。

图10：主视剖视图，图11：左视图。

图12：本发明之小托盘结构示意图。

图中：1-外部钢丝导轮，2-大托盘，21-中心孔，22-丝线孔，3-门架，4-导轮安装架，5-张紧轮支架，6-中心丝张紧轮，61-固定架组件，611-轴套，612-导向套杆，6121-滑槽，613-导向槽，62-外圆组件，621-外端面，622-滑动杆，623-限位螺栓Ⅰ，63-弹簧，64-限位螺栓Ⅱ，7-内导轮Ⅱ，8-小托盘，9-主轴头，91-管状主体，92-大圆盘，921-丝线孔，93-小圆盘，931-斜孔，10-同步链轮，11-钢绞线，12-链条，13-支撑架，14-小托盘导轮，15-连接板，16-传动轴，17-钢绞线外丝，18-内导轮Ⅰ，19-钢绞线中心丝，20-支撑轴承。

图中P表示钢丝运行方向。

具体实施方式

实施例一：一种钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，包括门架3、内导轮Ⅰ18、内导轮Ⅱ7、中心丝张紧轮6、张紧轮支架5、支撑架13、传动轴16、同步链轮10和可供丝线穿过的大托盘2、小托盘8、主轴头9，所述的门架3上安装有4个支撑轴承20，所述的大托盘2置于支撑轴承内，大托盘上设置有6个导轮固定架4，导轮固定架上安装有3个外部钢丝导轮1，所述的三个导轮固定架通过连接板15与小托盘连接，所述的小托盘8与主轴头9一端连接，主轴头另一端通过轴承安装在支撑架13上，所述的支撑架上设置有小托盘导轮14，小托盘置于小托盘导轮内并可旋转，所述的张紧轮支架5分别通过轴承连接在大托盘2与主轴头9之间，中心丝张紧轮6、内导轮Ⅰ18和内导轮Ⅱ7分别安装在张紧轮支架5上，内导轮Ⅰ18和内导轮Ⅱ7分别位于中心丝张紧轮6的两侧，所述的传动轴16一端与分丝盘的传动机构连接，另一端通过链条12与同步链轮10连接，同步链轮安装在主轴头9上。

所述的中心丝张紧轮6包括固定架组件61、外圆组件62和8个弹簧63，所述的固定架组件61由轴套611和开有滑槽6121的沿径向均匀分布的8个导向套杆612组成，所述的导向套杆的滑槽上开有限位槽613，所述的外圆组件62由8个外端面621为圆弧面的T形滑动杆622组成，外圆组件外端面连线为圆形（弧面它是由是由一个圆环均分8份切割而来，滑块是焊接在弧面上的），滑动杆上安装有限位螺栓Ⅰ623，滑动杆的直杆部分位于导向套杆612的滑槽内并可以在滑槽内滑动，限位螺栓Ⅰ623位于导向套杆滑槽上开有的限位槽613内，限位螺栓Ⅰ623的作用是限定滑动杆的最大位移，使滑动杆不会脱出导向套杆的滑槽，所述的弹簧63一端连接在轴套611上，另一端连接在滑动杆622上，当滑动杆滑至导向套杆的限位槽613最底端时，滑动杆上设置有与导向套杆连接的限位螺栓Ⅱ64。

所述的大托盘2中心开有可供中心丝穿过的中心孔21，中心孔周围开有6个可供外部钢丝穿过的丝线孔22。所述的小托盘8为开有中心孔81的圆环盘状结构，所述的小托盘的中心孔外缘开有六个可供外部钢丝穿过凹槽82，所述的主轴头9包括管状主体91，管状主体91一端设置有其周围开有六个丝线孔921的中部与管状主体连通的大圆盘92，管状主体另一端设置有其周围开有六个斜孔931的中部与管状主体连通的小圆盘93，所述的小托盘8的中心孔套接在主轴头的大圆盘92外缘上。

作为本实施例的一种变换，所述的中心丝张紧轮的具体结构还可以根据实际需要改变，只要能够在喷涂过程中张紧钢绞线中心丝即可，但是本实施例中心丝张紧轮的结构是最佳结构。

作为本实施例的又一种变换，所述的大托盘和小托盘的结构也可以根据实际需要改变，只要能够便于钢绞线各根钢丝穿过即可，例如大托盘和小托盘的中心开一个足够大中心孔，不需要另外开供六根外部钢丝穿过的孔。所述的主轴头的结构也可以根据实际需要改变，只要能够便于钢绞线各根钢丝穿过后实现绞合即可。

作为本实施例的又一种变换，所述的门架上设置的支撑轴承的数量可以根据实际情况增加或减少，一般为3～10个，所述的导轮固定架上安装的外部钢丝导轮的个数根据实际情况确定，只要能够正确引导丝线的运行路径即可，一般为2～5个。

本发明工作过程：

工作前，先向下压T形滑动杆622使弹簧63收缩至N个T形滑动杆组成的中心丝张紧轮直径最小，安装限位螺栓Ⅱ64将T形滑动杆定位在导向套杆612上，将中心丝缠绕在张紧轮外缘上数圈（一般为8-12圈，圈数很大一部分取决于弧面宽度）。工作时，取下限位螺栓Ⅱ64，通过弹簧的弹力顶紧T形滑动杆使中心丝处于张紧状态。

传动过程为：传动轴16通过链条带动同步链轮10转动，同步链轮带动主轴头9和小托盘8转动，小托盘通过连接板15和导轮安装架4带动大托盘2转动，张紧轮支架5通过轴承安装在大托盘与小托盘之间，故张紧轮支架和安装在其上的中心丝张紧轮6不跟随大托盘转动，中心丝张紧轮仅顺着钢丝的运行方向旋转送丝。 

本发明在钢绞线环氧生产线中的工作原理：

本发明设置在钢绞线环氧生产线的中间位置，位于喷涂箱、冷却槽之后，环氧钢绞线的生产流程大致为：通过旋转盘放线、前牵引、前处理（包括酸碱处理，超声波处理，热水清洗等工序）、中频炉加热、环氧喷涂箱、冷却槽、本发明钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置、冷却槽、后牵引、收线盘。待加工钢绞线在喷涂箱上的分丝盘解开绞合状态，又通过本发明的大托盘把钢绞线的外部6根钢丝以及中心丝相互分开，使散开的钢绞线能够在喷涂箱中得到均匀喷涂环氧层。喷涂后的钢绞线在本发明上，外部6根钢丝穿过大托盘的丝线孔排布在大托盘的导轮固定架上的6组导轮上，中心丝穿过大托盘的中心孔，然后再经过内导轮的引导缠绕在张紧轮上，缠绕后再由导轮引导出恢复到中心位置穿过本发明主轴头中心孔与其他6根钢丝汇合，并绞合。在工作过程中，外部6根钢丝跟随本发明旋转机构（由大托盘、连接板、小托盘、主轴头、同步链轮等构成），中心丝与中心丝张紧轮等不旋转。本发明的旋转机构的转速与分丝盘转速始终保持同步（由同一传动轴以及链轮、链条完成），以保证钢绞线的解绞和绞合同步。本发明的核心在于中心丝张紧轮，由于7丝分散开来，在工作时同等长度的钢绞线外部6根钢丝所走行程相对中心丝大，因此中心丝在生产过程中会不断的增长，不利于单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线的生产。本发明的中心丝张紧轮通过其外圆的弹性张开，实现对中心丝增长的吸收，以使单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线的顺利生产。

Claims (4)

1.一种钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，其特征在于：包括门架（3）、内导轮Ⅰ（18）、内导轮Ⅱ（7）、中心丝张紧轮（6）、张紧轮支架（5）、支撑架（13）、传动轴（16）、同步链轮（10）和可供丝线穿过的大托盘（2）、小托盘（8）、主轴头（9），所述的门架（3）上安装有3～10个支撑轴承（20），所述的大托盘（2）置于支撑轴承内，大托盘上设置有6个导轮固定架（4），导轮固定架上安装有外部钢丝导轮（1），所述的至少一个导轮固定架通过连接板（15）与小托盘连接，所述的小托盘（8）与主轴头（9）一端连接，主轴头另一端通过轴承安装在支撑架（13）上，所述的支撑架上设置有小托盘导轮（14），小托盘置于小托盘导轮内，所述的张紧轮支架（5）分别通过轴承连接在大托盘（2）与主轴头（9）之间，中心丝张紧轮（6）、内导轮Ⅰ（18）和内导轮Ⅱ（7）分别安装在张紧轮支架（5）上，内导轮Ⅰ（18）和内导轮Ⅱ（7）分别位于中心丝张紧轮（6）的两侧，所述的传动轴（16）一端与传动机构连接，另一端通过链条（12）与同步链轮（10）连接，同步链轮安装在主轴头（9）上。

2.根据权利要求1所述的钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，其特征在于：所述的中心丝张紧轮（6）包括固定架组件（61）、外圆组件（62）和N个弹簧（63），所述的固定架组件（61）由轴套（611）和开有滑槽（6121）的沿径向均匀分布的N个导向套杆（612）组成，所述的导向套杆的滑槽上开有限位槽（613），所述的外圆组件（62）由N个外端面（621）为圆弧面的T形滑动杆（622）组成，滑动杆上安装有限位螺栓Ⅰ（623），滑动杆的直杆部分位于导向套杆（612）的滑槽内，限位螺栓Ⅰ（623）位于导向套杆滑槽上开有的限位槽（613）内，所述的弹簧（63）一端连接在轴套（611）上，另一端连接在滑动杆（622）上，当滑动杆滑至导向套杆的限位槽（613）最底端时，滑动杆上设置有与导向套杆连接的限位螺栓Ⅱ（64），N的取值为3～16。

3.根据权利要求1或2所述的钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，其特征在于：所述的大托盘（2）中心开有可供中心丝穿过的中心孔（21），中心孔周围开有6个可供外部钢丝穿过的丝线孔（22）。

4.根据权利要求1或2所述的钢绞线单丝喷涂中心丝张紧装置，其特征在于：所述的小托盘（8）为开有中心孔（81）的圆环盘状结构，所述的小托盘的中心孔外缘开有六个可供外部钢丝穿过的凹槽（82），所述的主轴头（9）包括管状主体（91），管状主体（91）一端设置有其周围开有六个丝线孔的中部与管状主体连通的大圆盘（92），管状主体另一端设置有其周围开有六个斜孔的中部与管状主体连通的小圆盘（93），所述的小托盘（8）的中心孔套接在主轴头的大圆盘（92）外缘上。

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