CN103922192B - 一种线缆生产线的收线自动调速系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线缆生产线的收线自动调速系统，包括用于与收卷电机控制连接的收线控制器，收线控制器的给定信号输入端连接有一个张力电位器，张力电位器与一调速电机传动连接，调速电机与用于通过控制系统控制其启停的收线张力接近开关控制连接。本发明的线缆生产线的收线自动调速系统采用调速电机做为改变收线控制器给定信号的驱动动力，调速电机与收线控制器的张力电位器传动连接，靠调速电机的转动去改变张力电位器的阻值，实现对给定电压的调节。该收线自动调速系统可实现设备自动化控制，材料成本低，实用效果好，解决了现在手动调节电位器引起的操作不便及影响产品质量的问题。

Description

一种线缆生产线的收线自动调速系统

技术领域

本发明涉及一种线缆生产线的收线自动调速系统。

背景技术

线缆收排线机是线缆生产设备中的重要组成部分，它置于牵引机之后，将线缆收卷于线盘中，因此，要求线缆收排线机的收线速度和张力不能影响到牵引机的牵引速度，收卷张力平稳可靠，其设定张力不因速度改变而改变，否则，会造成线缆粗细不均，凸瘤甚至脱胶。

现在收卷的传动采用测速机作为信号源进行信号给定，并利用电位器的调节对收卷电机的收卷速度进行控制，或通过力矩电机(即收卷电机)控制收卷，一般后者比较常用，它是使用力矩电机控制收卷，虽然安装简便，投资小，但力矩电机需配专用的力矩控制器(即收线控制器)，通过调节电位器作为收线控制器的速度给定信号对收卷速度进行控制，但是电位器全靠手动去调节大小，由人工手动输入指令，收卷的力矩不好控制，经常出现收线张力松紧不一的情况：若张力调的过大，容易损伤线的质量，若张力调的过小，收卷的引力不够，使外径变粗，浪费材料。由于是靠手眼的感觉去调节收卷的速度，给操作带来不便，同时还影响产品质量，给企业带来一定的经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种线缆生产线的收线自动调速系统，以解决现在手动调节电位器引起的操作不便及影响产品质量的问题。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种线缆生产线的收线自动调速系统，包括用于与收卷电机控制连接的收线控制器，所述收线控制器的给定信号输入端连接有一个张力电位器，所述张力电位器与一调速电机传动连接，所述调速电机与用于通过控制系统控制调速电机启停的收线张力接近开关控制连接；所述控制系统包括电机供电支路、正转调速支路、反转调速支路和收线张力接近开关控制支路；所述电机供电支路上串接有正转继电器和反转继电器的并联支路；所述正转调速支路上分别串接有反转继电器的触点、正转继电器的线圈及正转限位开关；所述反转调速支路上分别串接有正转继电器的触点、反转继电器的线圈及反转限位开关，收线张力接近开关控制支路上串接有收线张力接近开关。

所述张力电位器通过传动机构与用于设在收卷电机进线侧的储线张力轮传动连接，所述收线张力接近开关设置于储线张力轮根据其张力大小移动方向的设定位置处。

所述张力电位器与调速电机同轴传动连接。

所述调速电机的转动行程的设定位置处分别设有正转限位开关和反转限位开关。

所述控制系统还包括收线启停支路和张力时限支路，所述收线启停支路上分别串接有启动开关、停止开关，所述张力时限支路上分别串接有中间继电器、时间继电器及时间继电器的线圈；所述中间继电器的线圈串接于收线张力接近开关控制支路上。

所述张力时限支路的中间继电器上并联有一个辅助继电器，该辅助继电器的线圈与时间继电器的线圈并联；所述正转调速支路和反转调速支路分别串接有一个辅助继电器的触点。

所述启动开关上并联有一个启动控制继电器，该启动控制继电器的线圈串接于收线启停支路上；收线张力接近开关的供电电路上串接有一个启动控制继电器的触点。

所述反转调速支路上也串接有一个启动控制继电器的触点。

所述收线张力接近开关的供电电路上连接有由变压器和整流桥构成的直流电源。

本发明的线缆生产线的收线自动调速系统采用调速电机做为改变收线控制器给定信号的驱动动力，调速电机与收线控制器的张力电位器传动连接，靠调速电机的转动去改变张力电位器的阻值，实现对给定电压的调节；并且调速电机与用于通过控制系统控制其启停的收线张力接近开关控制连接，当收线的盘径发生变化时，收线张力接近开关输出1个控制信号使调速电机运转，调节张力电位器，收线控制器给定信号改变，这样不断跟随收卷由小到大的变化，马达电位器也跟随调节，收卷速度降低，最终保证线速度恒定。本发明的收线自动调速系统可实现设备自动化控制，材料成本低，实用效果好，解决了现在手动调节电位器引起的操作不便及影响产品质量的问题。

调速电机不论正反转，均设有限位控制开关；在收卷电机停止时，调速电机实现反转，使张力电位器复位。

附图说明

图1为本发明线缆生产线的收线自动调速系统实施例的结构图；

图2为本发明线缆生产线的收线自动调速系统实施例的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1所示为本发明线缆生产线的收线自动调速系统实施例的结构图，由图可知，该线缆生产线包括顺次连接放线架1、放线张力机构2、挤塑机3、牵引机4、收线张力机构5和收线架7，该自动调速系统包括用于与收卷电机控制连接的收线控制器(图中未示出)，收线控制器的给定信号输入端连接有一个张力电位器9，张力电位器与一调速电机(图中未示出)传动连接，采用调速电机做为改变收线控制器给定信号的驱动动力，靠调速电机的转动去改变张力电位器的阻值，实现对给定电压的调节；该调速电机与用于通过控制系统控制其启停的收线张力接近开关6控制连接。

本实施例的张力电位器9通过传动机构与用于设在收卷电机进线侧的储线张力轮8传动连接，收线张力接近开关6设置于储线张力轮8根据其张力大小移动方向的设定位置处。

本实施例的调速电机选用45TRY永磁容分同步电动机，该调速电机与收线控制器的张力电位器同轴传动连接，通常将这种有电机和电位器一起连接的称为马达电位器。45TRY永磁容分同步电动机的转速与电源频率保持恒定的关系，无失步运转现象，转向可控等特点，适用于恒速传动装置和自控系统中驱动执行元件。此电机主要技术参数：功率2.5W，电机直径45MM，高度46MM，输出转速有1/1.5/2.5/5/10/80/300等不同的转速。本实施例采用的永磁容分同步电动机输出转速为1/2.5r/min。

对收卷来说，收卷的卷径是由小到大的变化，为了保证线速度的恒定，必须在卷经由小到大变化时，将收卷的速度从大到小跟随降速变化，保证收线的线速度不变。要实现线速度的恒定，只有根据收线的盘径发生变化时，储线张力轮位置也发生改变，储线张力轮偏离平衡位置，当储线张力轮继续上偏并非接触感应到收线张力接近开关(降速动作工作点)时，输出1个控制信号使同步电动机运转，调节张力电位器，降低收线控制器给定信号，实现了收卷速度得降低。

本发明的工作过程如下：一般储线张力轮偏离平衡位置约100mm处，做为降速动作工作点，储线张力轮8非接触感应到收线张力接近开关6时，输出控制信号使同步电动机运转，同步电动机的动作改变了收线控制器给定信号；同步电动机每次动作时间约为4秒钟，降低收线控制器给定信号，实现了收卷速度的改变，使储线张力轮回到平衡位置；随着收卷的卷径再次发生变化，储线张力轮又1次非感应到收线张力接近开关，马达电位器动作，收线控制器给定信号改变；只要储线张力轮非感应到收线张力接近开关，马达电位器动作，收线控制器给定信号改变，这样不断跟随收卷由小到大的变化，马达电位器也跟随调节，收卷速度降低，最终保证线速度恒定。

另外，本实施例的调速电机可以实现正反转，并在其转动行程的设定位置处分别设有正转限位开关SL1和反转限位开关SL2，收线控制器的张力电位器在空盘或停机时，同步电动机实现反转，使张力电位器复位，给定信号为最大值。

如图2所示，本发明的控制系统包括电机供电支路、正转调速支路、反转调速支路、收线张力接近开关控制支路；电机供电支路上串接有正转继电器1K2和反转继电器1K3的并联支路和调速电机1MN，调速电机与张力电位器RP1传动连接；正转调速支路上分别串接有反转继电器1K3的触点、正转继电器1K2的线圈及正转限位开关SL1；反转调速支路上分别串接有正转继电器1K2的触点、反转继电器1K3的线圈及反转限位开关SL2，收线张力接近开关控制支路上串接有收线张力接近开关JK。

该控制系统还包括收线启停支路和张力时限支路，收线启停支路上分别串接有启动开关1AQ、停止开关1AT，张力时限支路上分别串接有中间继电器2K1、时间继电器1KT(常闭触点)及时间继电器的线圈；中间继电器2K1的线圈串接于收线张力接近开关JK控制支路上。

张力时限支路的中间继电器2K1上并联有一个辅助继电器1K，该辅助继电器1K的线圈与时间继电器1KT的线圈并联；正转调速支路上串接有一个辅助继电器1K的常开触点，反转调速支路串接有一个辅助继电器1K的常闭触点。

启动开关1AQ上并联有一个启动控制继电器1KM(常开触点)，该启动控制继电器1KM的线圈串接于收线启停支路上；收线张力接近开关JK的供电电路上串接有一个启动控制继电器1KM的常开触点；反转调速支路上也串接有一个启动控制继电器1KM的常闭触点。

收线张力接近开关JK的供电电路上连接有由变压器T1和整流桥1VC构成的24V直流电源。

另外，辅助继电器1K的线圈上还并联有一个调速运行指示灯1HL；调速电机供电支路上串接有电容1C和2C。

本发明的电气控制原理及过程如下：

当按下启动开关1AQ时，启动控制继电器1KM的线圈通电吸合，并通过1KM的辅助触点实现自锁；同时收线张力接近开关供电电路上1KM的常开触点接通接近开关JK的工作电源。

当收卷处于空盘运转时，马达电位器此时处于高位(复位状态)，给定信号为最大，收线盘可实现高速度运转满足线速度的恒定；收线盘径逐渐增大，储线张力轮8偏离平衡位置，收线盘径继续增大，当储线张力轮非接触感应到收线张力接近开关JK时，中间继电器2K1的线圈通电吸合，2K1的常开触点接通辅助继电器1K，辅助继电器1K和时间继电器1KT的线圈同时得电吸合，指示灯1HL也亮；正转调速支路上1K的常开触点闭合，使正转继电器1K2的线圈得电吸合，电机供电支路上1K2的常开触点闭合，使同步电动机1MN正转，张力电位器RP1中心抽头电压降低；同步电动机1MN的转动靠时间继电器1KT控制，同步电动机转动4秒钟停止，张力电位器暂时稳定在某一状态，收线控制器给定信号的减小，实现了收卷速度的降低，储线张力轮回归到平衡位置。

随着收卷卷径的不断增大，只要储线张力轮非接触感应到收线张力接近开关JK，同步电动机1MN带动张力电位器动作，收线控制器给定信号减小，这样不断的跟随收卷卷径由小到大的变化，储线张力轮1次又1次的非接触感应到收线张力接近开关JK，使收线控制器给定信号逐渐变小，始终让储线张力轮回归到平衡位置。给定信号的改变使收线电压降低，则转速下降，系统重新稳定在原来的线速，保持动态平衡；此过程一直循环直至满盘或者直至同步电动机正转触到正转限位开关SL1时，同步电动机停止正转。

若在收卷停车时，启动控制继电器1KM失电释放，1KM的常闭触点接通继电器1K3，同步电动机1MN反转，直到触住限位开关SL2时，同步电动机停止反转，马达电位器回到原位，为下一次运转做好准备，给定信号为最大值。

以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种线缆生产线的收线自动调速系统，包括用于与收卷电机控制连接的收线控制器，所述收线控制器的给定信号输入端连接有一个张力电位器，其特征在于：所述张力电位器与一调速电机传动连接，所述调速电机与用于通过控制系统控制调速电机启停的收线张力接近开关控制连接；所述控制系统包括电机供电支路、正转调速支路、反转调速支路和收线张力接近开关控制支路；所述电机供电支路上串接有正转继电器和反转继电器的并联支路；所述正转调速支路上分别串接有反转继电器的触点、正转继电器的线圈及正转限位开关；所述反转调速支路上分别串接有正转继电器的触点、反转继电器的线圈及反转限位开关，收线张力接近开关控制支路上串接有收线张力接近开关。

2.根据权利要求1所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述张力电位器通过传动机构与用于设在收卷电机进线侧的储线张力轮传动连接，所述收线张力接近开关设置于储线张力轮根据其张力大小移动方向的设定位置处。

3.根据权利要求1所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述张力电位器与调速电机同轴传动连接。

4.根据权利要求1所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述调速电机的转动行程的设定位置处分别设有正转限位开关和反转限位开关。

5.根据权利要求1所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述控制系统还包括收线启停支路和张力时限支路，所述收线启停支路上分别串接有启动开关、停止开关，所述张力时限支路上分别串接有中间继电器、时间继电器及时间继电器的线圈；所述中间继电器的线圈串接于收线张力接近开关控制支路上。

6.根据权利要求5所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述张力时限支路的中间继电器上并联有一个辅助继电器，该辅助继电器的线圈与时间继电器的线圈并联；所述正转调速支路和反转调速支路分别串接有一个辅助继电器的触点。

7.根据权利要求5所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述启动开关上并联有一个启动控制继电器，该启动控制继电器的线圈串接于收线启停支路上；收线张力接近开关的供电电路上串接有一个启动控制继电器的触点。

8.根据权利要求7所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述反转调速支路上也串接有一个启动控制继电器的触点。

9.根据权利要求7所述的线缆生产线的收线自动调速系统，其特征在于：所述收线张力接近开关的供电电路上连接有由变压器和整流桥构成的直流电源。