CN107742555B - 一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线及生产工艺，用于解决对贯通地线的合金护套无缝生产的技术问题，并达到提高合金护套机械性能和防腐性能的技术效果。包括穿线部分和轧制收线部分，轧制收线部分位于穿线部分的后方；所述穿线部分包括依次设置的开卷机装置、校直机装置、穿芯线装置、导向槽装置和绞合导体收放线装置；所述轧制收线部分包括前后依此设置的多组轧机减径机组、拉拔装置、收线装置。发明内容有益效果：可完成合金护套贯通地线无缝护套生产；提高了地线护套的机械性能，设计简便，减少了资源消耗，节能环保，节约成本，提高生产效率。

Description

一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线及生产工艺
技术领域
本发明涉及贯通地线生产线技术领域，具体地说是一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线及生产工艺。
背景技术
贯通地线是一种用于铁路综合接地系统全线机电设备统一接地的电缆，它可使大范围的铁路电气系统各个工作点接地电位基本保持一致，使系统设备接地安全可靠，消除由于不同设备之间的电位差引起的电位不平衡，实现对人员和设备的有效可靠防护。
铁路贯通地线的工艺结构是绞合铜导体外紧密包覆一层合金护套。目前贯通地线合金护套主要采用铜合金带材通过纵包焊接工艺加工而成。由于采用的铜合金带材厚且硬度大，变形困难，易造成铜合金带变形成管状时，合缝位置控制不稳定，从而导致焊接时出现偏弧、穿洞等焊接缺陷；另外，在焊接过程中，由于焊接时温度高，易导致铜合金带材中熔点低的材料成分挥发，导致焊缝处的耐腐蚀性能降低，从而降低铁路贯通地线的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线及生产工艺，用于解决对贯通地线的合金管无缝生产的技术问题，并达到提高合金管机械性能和防腐性能，延长铁路贯通地线使用寿命的技术效果。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线，包括穿线部分和轧制收线部分，轧制收线部分位于穿线部分的后方；所述穿线部分包括依次设置的开卷机装置、校直机装置、穿芯线装置、导向槽装置和绞合导体收放线装置；所述轧制收线部分包括前后依此设置的多组轧机减径机组、拉拔装置、收线装置，所述多组轧机减径机组上分别间隔设置平辊组和立辊组，所述平辊组和立辊组的前后均有稳线模；所述多组轧机减径机组、拉拔装置以及收线装置分别与电控柜电连接。
进一步的，所述校直机装置采用平立复合式结构。
进一步的，所述穿芯线装置包括钢丝绳、钢丝绳收放装置、钢丝绳吹入装置和导体束紧装置。
进一步的，所述多组轧机减径机组的末端与拉拔装置之间设有环锻机。
进一步的，所述多组轧机减径机组上设有冷却系统，冷却系统上设有喷淋嘴，淋喷嘴的出液口对准所述的平辊组和立辊组。
进一步的，所述多组轧机减径机组设有四组，第四轧机减径机组的底座上设有移动滑轮。
进一步的，所述拉拔装置上设有打磨机构。
一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔工艺
步骤一：穿线步骤
将合金管盘管放置在合金管开卷装置上；启动合金管开卷装置，将合金管一端展开，送入合金管矫直装置中，通过合金管矫直装置的脚踏开关实现合金管的点动前进，以夹紧合金管；
合金管矫直装置夹紧合金管后，开启正常速度，对合金管进行矫直和整圆；
矫直后的合金管管沿着导向槽装置放置，并固定；
启动穿芯线装置，通过其钢丝绳吹入装置，将钢丝绳从合金管矫直装置上合金管的一端吹入，并从合金管的另一端穿出；
将穿过合金管后的钢丝绳一端与绞合导体收放线装置上的绞合导体连接，然后启动穿芯线装置上的钢丝绳收放装置，牵引钢丝绳带动绞合导体穿过合金管；
合金管穿线步骤完成，贯通地线的雏形形成；然后进行轧制收线步骤；
步骤二：轧制收线步骤
启动电控柜，在其主界面输入设备参数，保证多组轧机减径机组的传动比与出线速度相匹配；开启冷却系统，使冷却液均匀喷淋在平辊组和立辊组上，然后启动多组轧机减径机组；
将贯通地线缓慢穿入第一轧机减径机组的前端，在平辊组和立辊组的辊轧带动下，贯通地线依此进入后续的轧机减径机组；
当贯通地线经过最后一组轧机减径机组后停机准备，此时贯通地线伸出最后一组轧机减径机组前端；
然后将贯通地线穿过拉拔装置；再用钢丝绳将贯通地线前端固定，钢丝绳的另一端成圈向下缠绕在收线装置的转轮上，然后同时启动收线装置和轧机减径机组；
待贯通地线成圈收到收线装置上后，取下钢丝绳；
通过电控柜缓慢启动生产线联动，开始轧制拉拔贯通地线；待生产线平稳运行后方，加速到正常生产速度。
进一步的，在贯通地线穿过拉拔装置前，使用环锻机将伸出最后一组轧机减径机组的贯通地线前端线径减小，使其直径小于拉拔装置上拉拔模的孔径。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
通过上述技术方案的实施,可完成合金管贯通地线无缝护套生产，解决了现有技术中有焊缝的合金管存在的耐腐蚀性能差、导致地线寿命降低，影响铁路运输行车安全的问题。
附图说明
图1为本发明实施例生产线中完成穿线步骤设备位置关系示意图；
图2为本发明实施例生产线中完成轧制收线步骤设备的位置关系示意图；
图3为图2中A处局部放大示意图；
图中：1.拉拔装置；2.收线装置；3.第一轧机减径机组；4.第二轧机减径机组；5.第三轧机减径机组；6.第四轧机减径机组；7.平辊；8.立辊；9.稳线模；10.喷淋嘴；11.合金管开卷机装置；12.校直机装置；13.穿芯线装置；14.导向槽装置；15.绞合导体收放线装置。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1至图3所示，一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线，包括合金管开卷机装置11、校直机装置12、穿芯线装置13、导向槽装置14、绞合导体收放线装置15、多组轧机减径机组、拉拔装置1、收线装置2。
所述合金管开卷机装置11主要用于将成盘的铜合金管展开，由旋转托盘、定位轴、笼式保护罩组成。定位轴的轴体直径小于成盘铜合金管的内径，保证成盘的铜合金管顺利套入定位轴，放置在旋转托盘上。外罩笼式保护罩，既保证铜合金管一端顺利引出开卷装置，又防止成盘铜合金管在展开过程中变得松散，脱落下来，造成每层铜合金管之间相互交叉，影响展开质量和展开速度。开卷装置采用主动放线方式，放线速度与铜合金管的矫直速度相匹配，可以防止因被动放线拖拽铜合金管导致铜合金管拉伸或者因放线速度快导致铜合金管折管情况，从而影响后续铜合金管矫直质量。
所述校直机装置12主要用于将开卷装置上释放的盘状铜合金管矫直成直线型。合金管矫直装置采用平立复合式矫直方式，即具有立式校直和水平校直两种功能。立式矫直是将7个矫直滚轮放置在垂直方向上，上下交错排列，水平矫直是将9个矫直滚轮放置在水平方向上，左右交错排列。每个校直滚轮的外表面设有与铜合金管外形尺寸相适应的“U型”凹槽，用于增大矫直过程中，校直滚轮与铜合金管的接触面积，减小局部接触压力，防止铜合金管在矫直过程中其截面发生变形，同时使校直滚轮的受力得到了合理的分配，提高了校直滚轮的使用寿命。矫直装置采用无级变速传动方式，带动两边分布的校直滚轮同步向前推进，完成对铜合金管的矫直。矫直速度在0～30m/min之间可调。
导向槽装置14主要用于接收通过矫直装置矫直后的铜合金管，并完成绞合导体穿过铜合金管。导向槽装置14主要由放线槽、导向辊道、支架以及锁紧装置组成，长300～350米。为了提高生产速度，导向槽装置14采用单放线槽内放置双导向辊道的结构，即两个导向辊道并排放置在放线槽内，两个导向辊道由若干“V”型辊轮组成。放线槽的纵向上，每隔2米并排放置1对“V”型辊轮，辊轮固定在支架上。为确保“V”型辊轮平稳的支撑并输送铜合金管，辊轮“V”型角的角度应与铜合金管外形尺寸相适应，并且每个辊轮带有独立轴承，转动灵活，无卡阻。优选的，所述辊轮采用耐磨性能较强的钢质材料，能够延长辊轮的使用寿命。所述放线槽采用不锈钢弯制而成，放线槽的两侧档板高3-5cm，防止铜合金管在导向辊道输送过程中因铜管矫直时产生的受力不均问题导致铜合金管从导向辊道中滑出，产生的安全隐患。锁紧装置固定在放线槽的两端，主要用于矫直后的铜合金管的固定，防止绞合导体穿过铜合金管时，铜合金管随绞合导体移动，降低穿管效率。
所述穿芯线装置13主要用于绞合导体穿过矫直后的铜合金管，穿芯线装置13主要由钢丝绳、钢丝绳收放装置、钢丝绳吹入装置和导体束紧装置组成。钢丝绳收放装置由动力装置、钢丝绳储存装置和自动排线装置组成。钢丝绳吹入装置采用不小于0.08MPa的气体动力源作为推动钢丝绳前进的动力。钢丝绳是绞合导体穿管的牵引绳。钢丝绳头部紧固一个子弹头状的连接头，连接头采用不锈钢制成，头部有一圆孔。穿钢丝绳时，连接头上固定一个伞状套，伞状套采用纺织材料，充分展开时直径15-20mm，当气体动力源向其吹送压缩气体时，伞状套在压缩气体的持续吹动下充分展开，利用压缩空气提供的动力推动伞状套，带动钢丝绳前进并穿过铜合金管。钢丝绳储存装置具有存储钢丝绳和自动排线功能。为防止钢丝绳放线时卡线，通过自动排线装置将钢丝绳均匀缠绕在储存装置上，防止钢丝绳在储存装置上发生交叉或扭曲，阻碍钢丝绳在放线穿管时引起卡线，造成穿线失败。所述导体束紧装置用于钢丝绳和绞合导体之间的连接，导体束紧装置包括束紧绳和防松装置。钢丝绳穿过铜合金管后，卸下伞状套，将束紧绳固定在钢丝绳连接头的圆孔上，然后与绞合导体捆扎结实，接着用防松装置进一步夹紧固定，防止在穿过铜合金管的过程中因与铜合金管碰撞导致绞合导体和牵引钢丝绳分离。通过钢丝绳储存装置提供的牵引动力，钢丝绳反向移动，带动绞合导体穿过铜合金管。
绞合导体收放线装置15主要用于绞合导体的放线和收线。绞合导体收放线装置采用龙门地轨主动收放线架，能够保证绞合导体在穿芯线装置13的带动下被动放线，穿过铜合金管，并且在合金管轧制、拉拔完成后，将多余的绞合导体主动收回，便于下一次的穿管。
所述多组轧机减径机组，用于将穿过导线后的合金管进行压制。所述多组轧机减径机组共包括四组，分别为第一轧机减径机组3、第二轧机减径机组4、第三轧机减径机组5和第四轧机减径机组6；其中第一轧机减径机组3、第二轧机减径机组4、第三轧机减径机组5固定在不可滑动的底座上，第四轧机减径机组6固定在可滑动的底座上(即底座上设置移动滑轮)，通过对第四轧机减径机组6的调节，以实现将合金管压制为不同粗细的尺寸。第一轧机减径机组3包括三组平辊7和四组立辊8，第二轧机减径机组4包括四组平辊7和三组立辊8，第三轧机减径机组5包括三组平辊7和四组立辊8，第四轧机减径机组6包括四组平辊7和三组立辊8；平辊7和立辊8间隔分布，所轧制的合金管分别从每组平辊7和立辊8之间通过；平辊7和立辊8均为主动轮，可以带动被轧制的合金管向前移动。优选的，为了保证合金管进出平辊7或立辊8的平稳，所述每组平辊7或立辊8前后均有稳线模9，稳线模9上设有允许合金管通过的线孔；所述稳线模9固定在模具座上，稳线模9与平辊7或立辊8的距离相同，距离不宜过远，应在50mm内。所述平辊7和立辊8均为双槽结构对称设计，当其一侧的轧槽磨损后，只需将其翻转180度安装即可再次使用，提高使用寿命和利用率。所述的多组轧机减径机组上均设有冷却系统，冷却系统内设有冷却液(皂化液)，冷却系统上设有多个喷淋嘴10，淋喷嘴的出液口对准所述的平辊7和立辊8。
所述拉拔装置1设置在所述多组轧机减径机组的前端，拉拔装置1上设有打磨机构，打磨机构内设有百洁布，采用煤油对合金管的表面打磨和擦拭，使其光亮。所述收线装置2设置在拉拔装置1的前方，收线装置2采用向下式成圈收线方式，收线装置2牵引力为5T，收线装置2上设有长度计量装置实现记米功能，贯通地线向下成圈收线，可以增加收线装置2的收线长度，避免经常换盘，提高生产效率。本生产线还包括电控柜，所述电控柜上设有控制器、显示器和操作盘，电控柜分别与所述的多组轧机减径机组、拉拔装置1以及收线装置2电连接。
优选的，所述拉拔装置1和所述的多组轧机减径机组的前端之间设有环锻机，用于将穿过合金管后的贯通地线的前端线径减小，使其小于拉拔装置1上的孔径0.2-0.3mm，以便于合金管穿过拉拔装置1。
一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔工艺
实施例1
将Φ30mm合金管的贯通地线，轧制为Φ7.5mm大小。
将直径为Φ30mm、厚度为1.0mm的合金管盘管放置在合金管开卷装置上；启动合金管开卷装置，将合金管一端展开，送入合金管矫直装置中，通过合金管矫直装置的脚踏开关实现合金管的点动前进，以夹紧合金管；
合金管矫直装置夹紧合金管后，开启合金管正常速度(采用0～30m/min的矫直速度)，7个立式矫直滚轮和9个水平矫直滚轮，对合金管进行矫直和整圆；合金管矫直装置与合金管开卷装置的速度应匹配，防止因矫直速度过快导致合金管拉伸现象，或者因矫直速度过慢导致的合金管发生折管现象；
矫直后的合金管管沿着导向槽装置14中的导向辊道，放置在长度为300～350m的放线槽内，然后固定矫直后的合金管；
启动穿芯线装置13，通过其钢丝绳吹入装置，将钢丝绳从合金管矫直装置上合金管的一端吹入，并从合金管的另一端穿出；
将穿过合金管后的钢丝绳一端与绞合导体收放线装置上的绞合导体连接，然后启动穿芯线装置13上的钢丝绳收放装置，牵引钢丝绳带动绞合导体穿过合金管；贯通地线的初步形状形成；
合金管穿线步骤完成，然后进行轧制步骤。
启动电控柜，在其主界面输入设备参数，保证轧机减径机组的传动比与出线速度相匹配；开启冷却系统，使冷却液均匀喷淋在平辊7和立辊8上，然后启动四组轧机减径机组；
将穿有绞合导体的Φ30mm合金管的贯通地线缓慢穿入第一轧机减径机组3的前端，在平辊7和立辊8的辊轧带动下，贯通地线依此进入第二轧机减径机组4、第三轧机减径机组5和第四轧机减径机组；
当贯通地线过第四轧机减径机组6后停机准备，此时贯通地线伸出第四轧机减径机组6大概2米左右长度；贯通地线的粗细轧制为Φ7.5mm；
使用环锻机将伸出第四轧机减径机组6的贯通地线前端线径减小，使其比拉拔装置1上拉拔模的孔径小0.2～0.3mm，后将其穿过拉拔装置1；再用钢丝绳将贯通地线前端固定，钢丝绳的另一端成圈向下缠绕在收线装置2的转轮上，然后同时启动收线装置2和轧机减径机组；
待贯通地线成圈收到收线装置2上后，取下钢丝绳，完成收线固定步骤；
通过电控柜缓慢启动生产线联动，开始轧制拉拔贯通地线；待生产线平稳运行后方，加速到正常生产速度，同时完成轧制和收线步骤。
实施例2
将Φ30mm合金管贯通地线的，轧制为Φ11.5mm大小。
启动电控柜，在其主界面输入设备参数，保证轧机减径机组的传动比与出线速度相匹配；开启冷却系统，使冷却液均匀喷淋在平辊7和立辊8上，然后启动3组轧机减径机组；
将Φ30mm贯通地线缓慢穿入第一轧机减径机组3的前端，在平辊7和立辊8的辊轧带动下，合金管进入第二轧机减径机组4和第三轧机减径机组5；并将第四组轧机减径机组通过底座移动滑轮，平移中心位置500mm；
当贯通地线经过第三轧机减径机组5后停机准备，此时贯通地线伸出第三轧机减径机组5大概2米左右长度；合金管的粗细轧制为Φ7.5mm；
使用环锻机将伸出第三轧机减径机组5的贯通地线前端线径减小，使其比拉拔装置1上拉拔模的孔径小0.2～0.3mm，后将其穿过拉拔装置1；再用钢丝绳将贯通地线前端固定，钢丝绳的另一端成圈向下缠绕在收线装置2的转轮上，然后同时启动收线装置2和轧机减径机组；
待贯通地线成圈收到收线装置2上后，取下钢丝绳，完成收线固定步骤；
通过电控柜缓慢启动生产线联动，开始轧制拉拔贯通地线；待生产线平稳运行后方，加速到正常生产速度；同时完成轧制和收线步骤
本发明实施例的优点在于：
通过上述技术方案的实施,可完成合金管贯通地线无缝护套生产，解决了现有技术中有焊缝的合金管存在的耐腐蚀性能差、导致地线寿命降低，影响铁路运输行车安全的问题。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线，其特征在于，包括穿线部分和轧制收线部分，轧制收线部分位于穿线部分的后方；所述穿线部分包括依次设置的开卷机装置、校直机装置、穿芯线装置、导向槽装置和绞合导体收放线装置；所述轧制收线部分包括前后依此设置的多组轧机减径机组、拉拔装置、收线装置，所述多组轧机减径机组上分别间隔设置平辊组和立辊组，所述平辊组和立辊组的前后均有稳线模；所述多组轧机减径机组、拉拔装置以及收线装置分别与电控柜电连接；
所述多组轧机减径机组的末端与拉拔装置之间设有环锻机；
所述校直机装置采用平立复合式结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线，其特征是，所述穿芯线装置包括钢丝绳、钢丝绳收放装置、钢丝绳吹入装置和导体束紧装置。
3.根据权利要求1所述的一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线，其特征是，所述多组轧机减径机组上设有冷却系统，冷却系统上设有喷淋嘴，淋喷嘴的出液口对准所述的平辊组和立辊组。
4.根据权利要求1所述的一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线，其特征是，所述多组轧机减径机组设有四组，第四轧机减径机组的底座上设有移动滑轮。
5.根据权利要求1所述的一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线，其特征是，所述拉拔装置上设有打磨机构。
6.一种利用如权利要求1-5任一项所述用于合金护套贯通地线的轧制拉拔生产线的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：穿线步骤
将合金管盘管放置在合金管开卷装置上；启动合金管开卷装置，将合金管一端展开，送入合金管矫直装置中，通过合金管矫直装置的脚踏开关实现合金管的点动前进，以夹紧合金管；
合金管矫直装置夹紧合金管后，开启正常速度，对合金管进行矫直和整圆；
矫直后的合金管管沿着导向槽装置放置，并固定；
启动穿芯线装置，通过其钢丝绳吹入装置，将钢丝绳从合金管矫直装置上合金管的一端吹入，并从合金管的另一端穿出；
将穿过合金管后的钢丝绳一端与绞合导体收放线装置上的绞合导体连接，然后启动穿芯线装置上的钢丝绳收放装置，牵引钢丝绳带动绞合导体穿过合金管；
合金管穿线步骤完成，贯通地线的雏形形成；然后进行轧制收线步骤；
步骤二：轧制收线步骤
启动电控柜，在其主界面输入设备参数，保证多组轧机减径机组的传动比与出线速度相匹配；开启冷却系统，使冷却液均匀喷淋在平辊组和立辊组上，然后启动多组轧机减径机组；
将贯通地线缓慢穿入第一轧机减径机组的前端，在平辊组和立辊组的辊轧带动下，贯通地线依此进入后续的轧机减径机组；
当贯通地线经过最后一组轧机减径机组后停机准备，此时贯通地线伸出最后一组轧机减径机组前端；
然后将贯通地线穿过拉拔装置；再用钢丝绳将贯通地线前端固定，钢丝绳的另一端成圈向下缠绕在收线装置的转轮上，然后同时启动收线装置和轧机减径机组；
待贯通地线成圈收到收线装置上后，取下钢丝绳；
通过电控柜缓慢启动生产线联动，开始轧制拉拔贯通地线；待生产线平稳运行后方，加速到正常生产速度。
7.根据权利要求6所述的一种用于合金护套贯通地线的轧制拉拔工艺，其特征在于，在贯通地线穿过拉拔装置前，使用环锻机将伸出最后一组轧机减径机组的贯通地线前端线径减小，使其直径小于拉拔装置上拉拔模的孔径。
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