CN107869081A - 一元控制的即时同张力并锁定共长状态的钢丝合股方法 - Google Patents

Abstract

技术领域：橡胶产品机械领域、钢丝绳机械领域。现有技术：均是用多元控制方法，追求在作业时，给予各股钢丝“恒张力”，争取各股共长。但实际很难达到，行业质检标准承认产品存在“悬垂差”，即不共长。发明内容：利用新概念的一元控制的核心技术和所集合的其它技术手段，抛弃“恒张力”理念，只要求、并能实现作业中的各股钢丝“即时同张力”、能不断化解作业中各部件随时产生的变量、能最终实现合股带的各股非常接近共长，并进而“锁定”每局段合股丝带的“共长”状态。其产品质量能远远超过国家行业标准，其方法简捷而隐定，极少出现废丝现象。

Description

一元控制的即时同张力并锁定共长状态的钢丝合股方法

技术领域：

橡胶产品机械领域、钢丝绳机械领域。

背景技术：

从理论上讲，钢丝合股的理想目标是所合各股钢丝，无论各局段还是总长段，都能实现共长。生产实践中，只要局段、总长的各股钢丝上所受的控制张力每时每刻都“同张力”，也就实现了无论各局段还是总长段，都能实现共长。因为，如果合股后的各股若不共长，则在受力时，必然先从最短的钢丝开始绷断，并依次各个绷断；而若各股共长，则其屈服强度必将若干倍地增强。

背景技术多种多样，但都是走多元控制的路子，试图对所要合股的各股钢丝分别予以“恒张力”控制之，以求达到所合各股钢丝共长之理想。

但是，多元控制的自然规律，决定了各控制单元的张力实际上都处于动态的“相对平衡”中。从控制论的理论角度求证，每一控制单元的张力本来就是由多因子组成的“动态平衡”，多个控制单元的多个“动态平衡”排列组合在一起，肯定就出现了更复杂的“动态平衡”。也就是说，既使出现某局段所合各股钢丝所受控制张力相同——各股共长，也只是偶然现象。

所以，各个国家的同行业，都制定了质量合格标准，简称国标。钢丝合股的国标就是“悬垂差”的指数。换句话说，就是国家承认，钢丝合股的适当不共长是必然的、被充许的。

然而，即便如此，实现国标的“悬垂差”仍然是困绕本行业的一大难题。

发明内容：

一、发明技术的特征和核心技术：

1、本发明专利申请方案的特征是前所未有的“一元控制”方法，与现有技术不同，它不介意所合各股钢丝前一时段和后一时段所受张力大小是否有变化。也就是说，它不受或跨越了至今困绕本领域的“恒张力”难题的影响，简捷地能实现比行业国标更高精度的“无论各局段还是总长，都能实现共长”的目标。为给本说明留余地，后文用“都能实现非常接近共长”语言陈述。

2、本发明专利申请方案的名称也可简称为“一种即时同张力钢丝合股方法”。因为它符合自然规律，能确保每一即时时段上的各股钢丝上所受张力相同，也就确保了每一即时时段上的各股(非常接近)共长，任意个共长累加起来，当然还是(非常接近)共长。

3、本申请方案是“转用发明”。说来话长，在此简述：二十四年前，当知道钢丝合股领域困绕的“悬垂差”难题(不共长)时，受到“多轮大卡车在凸凹不平道路上防爆胎”技术和我母亲织布“刷线子”(即把织布的经线整理得共长)技术的启示，当时研发了与本方案略同的“即时同张力胶管用钢丝合股方法”，但因一些原因未申请专利与实施。近年因受激发，接连申请了十余个发明专利。当空暇时，忽想知道二十多年过去了，现今钢丝合股行业的技术进展如何，便进行了检索，才吃惊地发现，现有技术还是在多元控制的路子上打转转！可见惯性思维的影响多大！于是重操旧案。

现有技术是对每一股钢丝力图进行“恒张力”的控制。而从我母亲织布“刷线子”得到的启示是：只要是随便地、即时地对所有各股“经线”实施同一“张力”，不管每次施加的张力大小是否相同，当施加的全部“张力”去除后，结果得到的必然是各股线“共长”。这其实就是简捷方便的、即时同张力的“一元控制”方法。

从“多轮大卡车在凸凹不平道路上防爆胎”技术得到的启示是：多轮大卡车行走在凸凹不平的路上，当某轮胎突遇凸处，最易爆胎。西方国家用了包括计算机在内的诸多技术，都不理想，而在中国，从工人阶层中拿出了“液压防爆胎技术方案”，简捷方便，效果最佳。同缸液压器的同面积活塞上的张力即时相同，每一个活塞连杆控制一个轮胎，无论哪个轮胎，不管处于凸处还是凹处，每个轮胎所受到的即时即刻的张力始终相同，避免了爆胎的发生。这实际上也是简捷方便的、即时同张力的“一元控制”方法。

本方案与“多轮大卡车在凸凹不平道路上防爆胎”技术也存在差异：后者的“即时同张力”不受其前一即时同张力的影响和制约，也就是，多轮大卡的各轮胎的即时同张力一但实现后，即刻便失去其有效意义，并且不会对后一个即时的“同张力”产生制约和影响。

而前者，即本方案则不同，由于合股的钢丝很长，当前一个即时段为实现“即时同张力”而“缓存”起来的钢丝长度差，并未即刻消失；随之而来的后一个即时段为实现“即时同张力”而“缓存”起来的钢丝长度差，又以“缓存”的方式积累起来......这一被“缓存”并积累起来的“长度差”，如果不及时地、妥当地化解，最终肯定会制约和影响到所合股的各股钢丝共长的。

但是，本方案的核心技术——“同缸多组、同面积活塞连杆的液压缸”和所集合的“防滑动导丝轮”、“供丝绽子和收丝带绽子”、“色光调控电路开关”、“非常规整机制动器”、“电磁点式制动闸”等技术手段，就能简捷、稳妥地、“返还式”地化解上述“缓存”起来的“长度差”这一难题，以真正实现合股钢丝带(非常接近)“共长”。

上述“缓存”起来的“长度差”状态，在整个合股作业中，隋时随地会发生，也相应地、阶段性地将“缓存”起来的“长度差”“返还”给供丝绽子。但是，“缓存”起来的“长度差”无论怎样折腾，总是过不了“同缸多组、同面积活塞连杆的液压缸”这一关。

本发明方法说明，“转用发明”并非拿来就能用，而是要因事制宜地再创造。这种再创造是实用的、可行的。

而钢丝合股，如果作业时各股钢丝上能实现即时同张力，最终的合股产品也就实现了共长。这其实也是现有技术难以实现的、简捷方便的、即时同张力的“一元控制”方法。正是：山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村。

二、本方案所集合各部件的功能：

先从图1-甲和图1-乙略述本方案所集合的各技术手段的路径：待合股的各股钢丝，依次经过“B”、2个“K”、6个“D”、与“D”相间的3个“A”、“F”、“G”等控制件，最后到达收丝带绽子“C”。图1-甲是本方法的侧视示意图，图中的钢丝是作为代表的若干股钢丝中的一股钢丝；图1-乙是本方法的俯视示意图，图中的钢丝是作为代表的若干股钢丝中的三股钢丝。

各部件的功能：

1、同缸多组、同面积活塞连杆的液压缸。(见图1-甲、图1-乙之A、图2)。

这是本方案的核心技术。该液压缸是活塞面积相同、由若干组活塞连杆组成的、同一缸腔的器件，按照液压原理，每一根活塞连杆上液压张力即时相同；该缸腔内所用液压油，鉴于本方案使用张力很小(液压小)，所以要用粘度最小的液压油(图2之A5)，其目的是保证力的传替没有时空差；该缸内的液压强度为可调节式，也就是合股的钢丝上的张力大小为可调节的活塞式法码和液压油的多少。(图2之A4、A5)；每个活塞连杆的端头有供钢丝穿行的孔洞，作用是合股过程中一直控制着被控钢丝。

生产中要确保每一个活塞连杆的阻尼相同、质量相同，以保证每一活塞连杆上的即时张力相同。当然，这只是理论要求，一般的活塞上必然带着一定量的液压油，作为润滑剂；各活塞连杆的质量也能做到相同，各活塞连杆的摩擦力和动能之差可以乎略不计。

从理论上讲，用一组同缸、同面积活塞连杆，即能实现每股钢丝即时所受张力相同，但在工业实践中，为了预防不测的不明因子干扰，确保即时同张力的实现，本方案给予了若干组同缸同面积活塞连杆的重复手段(图2之A1、A2、A3)。

这种若干组同缸同面积活塞连杆的重复手段，因为是由“防滑动导丝轮”(若干个D)的滑轮相隔的、串联的部件，其实，就任意一股钢丝而论，若该股钢丝某部段突然松弛或拉紧，则影响活塞连杆伸出或缩进的不只是一个，而是控制该股钢丝的所有活塞连杆。但是，由于配置了活塞连杆的重复手段，作业时机器的控制宽容度就大多了，也就是“缓存”该股钢丝临时“长出量”的“溶量”就大多了。

由于每个防滑动导丝轮的转动轴承的阻尼几乎等于零，所以当某一股钢丝在某一时空段表现为过长时，它所通过的N个活塞连杆都表现为伸出过长。

从图1之A4可知，该液压缸的内缸腔的总体积不变，而其空间形体却是可变的。当A1、A2、A3同时都向缸内压缩时，也就是A1、A2、A3的即时张力增大时，A4的活塞法码被压推向高位。活塞法码的位置越高，说明它的势能越大；反之其势能越小。但其势能大小与各活塞连杆上张力之和，总是即时相匹配的，工业实践中，它是处于不停地变化状态之中。这是自然规律的展现，也恰恰是本方案可利用之处——各个大小不同的即时同张力，也是各个大小不同的即时股段钢丝的各股共长，各个大小不同长度相加，其总长还是共长。

从表相上看，作业中不时地会出现某股钢丝通过的各个活塞连杆伸缩异常，也就是此时段合股机上的该股钢丝表现过长或过短。实际上，这种过长或过短，都即时地被活塞连杆“缓存”起来了，当“缓存”到一定量时，就会由电磁点式制动闸调控，将其长余量“退还”给供丝绽子、将其短缺量向供丝绽子“讨要”回来。究其根源，这种“|过长或过短”的量，还是由供丝绽子的动态势能变化所引起的。供丝绽子的动态势能总是不停地变化的这一客观现象，是困绕合股界的难解难题。本方案也不能直接制衡这一难题，但却能用上述集合技术手段的方法，化解这一难题(参见下文各部件的说明)。

图2之A6，是“活塞连杆松/紧控制螺栓。它如同钻床上固定钻头的螺栓一样，往一个方向旋转，可以将连杆固定，使之不能伸缩；而往相反方向旋转，则解放了连杆，使连杆可以无阻碍地伸缩。其作用，是出厂、运输、保存等工序的方便，更重要的是初次向合股机上布置各股钢丝时的方便。由于多活塞连杆液压器“牵一发而动全身”的固有特征，当改动一个活塞连杆的张力时，其它连杆的张力即时随之变化，表现在活塞连杆的伸缩上，就是，即便调试好了前一股钢丝各局段的张力，但当布置下一股钢丝时，之前已布置的钢丝上的张力又变化了......。但是有简便易行的方法，就是在布置钢丝之前，先将每根活塞连杆的伸出长度调整一致，这个“一致”就是活塞连杆伸缩总长度的“中线”；并用“连杆松/紧控制螺栓”临时固定之；同理，也将其它部件，如各个A、各个D、K等，都牢牢制动不转。然后，用同一个重力法码布置每一局段的钢丝，即对每一局段的钢丝用该法码垂拉、防滑动缠绕，也就是“同张力”布置每一局段的钢丝。

当全部钢丝布置完、将所有临时固定的“连杆松/紧控制螺栓”和其它部件撤底放松。之后，细心调整液压缸内的液压油(A5)和配重法码(A4)的质量，使活塞连杆的伸出长度处于其伸缩总长度的“中线”附近。

图2之A7，是活塞连杆的“折叠式防尘外壳”，作用是保持活塞连杆上的清洁，即保持活塞连杆的阻尼不变。

现有技术的多元挖制、追求“恒张力”的愿望，是违反上述自然规律的，因而总是麻烦不断。例如，收丝带绽子是拉动丝带的主动力，其张力基本是个恒量；而供丝绽子，其势能受质量不断变小的制约，却在不断地变小，也就是供丝绽子和收丝带绽子的势能永远是不相匹配的两个因子，二者“恒张力”的机遇极低。再加上制动、启动、电压变化、丝股之间即时势能不匹配，等等因素的不同制约，追求多元控制的“恒张力”之路，是死胡洞一条。而不介意“恒张力”的一元控制的“即时同张力”，由于简捷方便，符合自然规律，并且核心技术是转用发明，经过实践检验的。

2、供丝绽子和收丝带绽子。(见图1-甲、图1-乙之B、C、和图3)。

供丝绽子。如图3，B5是与离心式离合器连接的主动轮，B1是供丝绽子；B2是所供钢丝；B3是离心式离合器，B4是离心式离合器的中心拉簧，B6是弹簧拉动式制动闸，B6弹簧拉动式制动闸是在市电断电、全机停车时运用，其装置的电磁力大于弹簧拉力，当电线圈通电时拉开制动片不制动，当装置的电线圈不通电时，电磁力消失，制动闸片由弹簧的拉力实施制动。当机器初启动时，离心式离合器与供丝绽子结合，主动轮与离心式离合器结合，带动该绽子做启动式转动，当该绽子被启动到“一定转速”时，离心力使“离心式离合器”的摩擦片向外拉开，与供丝绽子分离。此技术手段有两个作用：一是克服绽子初启动时的较强势能，二是控制作业中的钢丝上的张力。

所谓“一定转速”，是指被主动力带动的供丝绽子的初始转速，应小于正常作业时的转速，只要克服了供丝绽子的静摩擦力，并给予启动后的、小于缠满钢丝绽子正常作业时的势能即可。因为，供丝绽子和收丝带绽子作业时的已存钢丝的缠绕直径，大部分时间不相同，也就是二者的转速大部分时间不相同。在新机器调拭离心式离合器的中心拉簧时，应注意这一点。

图3的B6，是电磁点式制动闸(参见下文“电磁点式制动闸”)，其作用是：一、参与全车制动、停车指令；二、当该股钢丝相对于其它钢丝，已供出过长时，被其它控制部件制衡而依次向供丝方向“退还”其过长量时，对供丝绽子作点式制动，以保证该股钢丝的合适松紧度。该合适的松紧度不影响各股钢丝合股的“即时同张力”。

图3的B6电磁点式制动闸，是柔性缓冲式制动。

收钢丝带绽子。它是主动力部件，即所有参与合股的各股钢丝，都是以靠收钢丝带绽子拉动来实现作业的。如图3，收钢丝带绽子也配置有两套制动设施，就是电磁点式制动闸和弹簧拉动式制动闸，当停电、全机制动时接受指令而与全机所有制动件协调一致地柔性制动。

当收钢丝带绽子初启动时，其主动力的大小应缓缓地由小到大。

如图1-乙，由于供丝绽子的体积大，占据三维空间大，所以，供丝绽子的作业位置，在三维空间的安置，应是前后、左右、上下错落有致地布阵。

3、防滑动导丝轮(图1之D1、D2、D3、D4、D5、D6和图4)。

图1中的D1、D2、D3、D4、D5、D6，把所要合的各股钢丝分成若干分段，两个防滑动导丝轮之间匹配有其它部件。由于该防滑动导丝轮不能使钢丝滑动，所以，既使出现某一股钢丝所通过的N个活塞连杆伸出尺寸与其它股钢丝不一致，但是，各股钢丝上所受到的即时张力永远相同，当所合股之钢丝带通过最后的“D6”时，所输出的合股钢丝带都是共长的。

在图4中，“D”的防滑动导丝轮的导丝辊由防滑材料做成(D2)；钢丝“D1”经绕若干匝后输出，已确保其钢丝不能滑动。图中的“DJ”，是图5的电磁点式制动闸(详见图5说明)。电磁点式制动闸在此的功能，是当某股的N个活塞连杆伸出过长，启动电磁点式制动，当该导丝轮受到点式制动时，相对于其它股钢丝的导丝轮，它控制的钢丝股作短时停导，使该股钢丝的长度缩短一些，将多余量的钢丝“退还”给供丝绽子，也导致该股钢丝经过的活塞连杆(A1、A2、A3)都缩短一些。

图1之“D1”D2、D3、D4、D5、D6，都匹配有一个“电磁点式制动闸”，所谓点式，就是每次作业，都是极短时地制动，其作用是使所控制之防滑动导丝轮自动地作短时不转动，以收紧其控制区间的钢丝。一次不到位，可再点式制动一次。

须说明的是，“电磁点式制动闸”只是在合股钢丝处于特殊状态时才工作，即过渡松弛时才工作。在正常状态下，即便各组活塞连杆伸出长度不相同，也不会影响合股质量的，这就如同液压控制轮胎的多轮大卡车，走在凸凹不平路上的轮胎，虽然各个轮胎不处在同一平面上，但各轮胎的载荷每时每刻都相同一样。

由于每个防滑动导丝轮的转动轴轴承的阻尼几乎等于零，所以当某一股钢丝在某一时空段表现为过长时，它所通过的N个活塞连杆都表现为伸出过长。所以，每股钢丝通过的所有部件上的电磁点式制动闸，都是执行同一指令、统一作业的。

一般情况下，不会出现某一股钢丝在几个“D”之间表现为过紧，当真正出现这种情况，则是供丝绽子出现绞丝等致使该供丝绽子不转动的原因，这时，自动地由“非常规整机制动器”(图10)控制整机停车。

如图1-乙，由于各股钢丝的供丝一端的各部件体积大，收丝带一端只有一个收丝绽子，所以，各股钢丝的作业布阵是扇形排列的，具体到防滑动导丝轮上的缠N匝的运动形态(图4)，是进入方向是离中心股钢丝远的外侧，而输出方向是离中心股钢丝近的内侧。这种形态的作用，一是符合该股钢丝运动的自然规律，二是不致发生绞丝现象，三是当供丝绽子断丝或完丝时，不止于发生该股钢丝整机乱丝。

图4之Dr，防滑动导丝带轮利用安置角度，使该导丝轮形成缠丝偏角，目的是为了其缠挠的钢丝不相缠绞。

4、色光调控电路开关(图1中的E1、E2、E3)。

当某一组活塞连杆因别的因子导致伸出过长时，也就是该杆端所控制的钢丝过松时(但此时各股钢丝上的张力仍然相同)，该杆端的发光凹槽的光信息，被设置在垂直于该连杆合适位置的“色光调控电路开关”扑捉到，随即开通电源，带动图1中的“J”——电磁点式制动闸，作点式的制动动作，使该“防滑动导丝轮”供丝端一方的各部件，短时停止转动，导致供丝绽子和该组连杆所控制的各分段钢丝都收紧一点，如此可作若干次点式制动动作，直到该组连杆的伸出度合适为止。

显然，以上的点式制动化解带来的钢丝的长度，是依次向供丝绽子一方化解、“退还”的。细细追究起来，这些被化解、“退还”的钢丝长出量，原始因素还是由供丝绽子引起的。这是还多余于给予者。

色光调控电路开关，目前市场上已有多种商品，是普通现有技术。

色光调控电路开关是双配制，其中一个常规执勤，另一个备用，万一执勤的色光调控电路开关中的光敏元件失灵，活塞连杆超过执勤色光调控电路开关的光感区，而该活塞连杆还未被点式制动时，则设置在较远处的备用色光调控电路开关启动。当然，因光敏元件失灵而“失职”的现象很难发生，因为，既使某一活塞连杆上相对应的光敏元件失灵，同一股钢丝上的其它活塞连杆也会引发点式制动指令的。

色光调控电路开关的方法，也可以用触动式电路开关的机械方法代替，就是当某一活塞连杆伸长过渡时，触动预设置在其位的杠杆，启动电路开关。

5、丝带整理栅栏(图1之“L”、图6)。

如图1所示，要合股的各股钢丝，经过“B”、六个“D”、若干个“A”、等控制件的制约，到达“L”位置时，已经是达到共长的、合好股的丝带了，这时，每一股钢丝通过一个栅栏孔，各股钢丝，通过“L”这个丝带整理栅栏，被整理成有序的、扁平的、靠贴在一起的钢丝带。这种被整理后的扁平丝带，为之后的竹节式丝带粘结或焊结工艺，创造了良好条件。这种扁平形状的丝带，是适合用以编织管状产品的，如高压钢丝编织胶管等。后面的“F”、“G”，都是为此类产品而设计的。

如果钢丝合股的目的是为了生产钢丝绳而用，则如图1的“L”、“F“、“G”等部件就可省略不用了。

6、竹节式丝带粘结或焊结辊(图1之“F”、图7)。

在现有的各技术方案中，都是将合好股的丝带直接缠绕到收丝绽子上，就算完成合股任务了。但是，从高质量要求论，当合好的钢丝带被释放了承受的张力后，在缠绕到绽子上后，被勒进前面钢丝间隙的深度不同、钢丝的弹性影响、收丝绽子转速等因素的不同影响，在以后的编织或拧合的工艺中，就局段而言，会重新产生不共长的现象，也就是所合钢丝股的质量较之“L”处，有不规则的下降。

为克服上述之不足，本方案在图1之“F”处设置了“竹节式丝带粘结或焊结辊”，其作用是给合好股的、共长后的钢丝带上，每隔一定长度，用光固性树脂或其它热溶/凉固性物质，作点式的粘结或焊结，作用是锁定已共长的、整理好的钢丝带状态，使其质量不被下降。

竹节式丝带粘结或焊结辊的内腔有注入式的粘结剂或焊结剂，其作用，一是进一步压平丝带，二是按设计好的间隔，也就是辊筒压滚若干周后，该辊筒上的窄条门口被打开，辊筒内有压力地释放出定量的粘结剂或焊结剂。

该辊筒上的窄条门口，如同照相机的布帘式快门，给它一个指令，就开合一次。

辊筒压滚若干周后给一个指令的方法，有好多种，比如大小齿轮的机械拨动开关方法；比如图7之“F5”的光敏感计数电器开关方法，等等。

竹节式丝带粘结或焊结辊的窄条门口的180°方向，设置有清除粘结料或焊结料残余的装置。

7、竹节式粘结或焊点的固化、整修部件(图1之“G”)。

由于合股钢带丝的竹节式粘结或焊结是在运动中进行，所以要求其粘结或焊结点应在短时间内相对固化，并削除其偶然出现的毛刺。“G”是钢丝带能通过的管状受限制空间，如果是用光固树脂点式粘结，则该管状受限制空间内设置高强度紫外线照射；如果用低熔点焊结料焊结，则该管状受限制空间内设置气态或液态的冷却剂。

在该管状受限制空间的出口，设置与钢丝带相匹配的“修整口”，该修整口的管状受限制空间一侧，设置刃状整修部件，用以削除钢丝带在竹节式粘结或焊结时偶然出现的毛刺。

根据粘结点或焊结点相对固化的程度，该管状受限制空间可设置N个。

8、电磁点式制动闸(图1之“J”、图5)。

在图1中，B、C、D1、D2、D3、D4、D5、D6部件，都配置了电磁点式制动闸。在无须制动时，制动闸片被弹簧拉开，保持分离状态；当出现须要制动的指令时，电线线圈通电，其铁芯产生电磁力，将制动闸片拉向制动一方。该电磁点式制动部件都是自动控制。

电磁点式制动闸的作业方式，是每接受一次制动信号，只作瞬间的制动，便自动分离。当一次制动使活塞连杆回缩不够到位，便会自动地再作一次瞬间制动。

整机的两端部件，即供丝绽子和收丝带绽子，各自配置有两套制动装置：一套是电磁点式制动部件，其作用是在作业运行过程中，对某股表现松长一些的钢丝，将其长余量“退还”给供丝绽子时用；另一套是在断电、整机停机时用。二者都是用电磁式制动装置，不同的是，前者是装置的电线圈通电时实施制动，而后者，却是“弹簧拉动式制动闸”，装置的电磁力大于弹簧拉力，当电线圈通电时拉开制动片不制动，当装置的电线圈不通电时，电磁力消失，制动闸片由弹簧的拉力实施制动

各部件的电磁点式制动闸均接受两个制动指令：一个是各自对各自被控制部件进行的点式制动；二是在断电或某部件出现异常时，整机停止运行，这时所有电磁制动闸同步制动。

所有电磁点式制动闸都是柔性制动，即该制动力有一个由轻到重的过程。

电磁点式制动闸，是自动控制和人工控制双配套装置。

9、缓冲式导丝带轮(图1之“H”)。

该缓冲式导丝带轮的承受丝带张力方向的180°处，设置一个压力弹簧(图1之H)，其作用是在主动力轮C，即收丝带轮拉动钢丝带缠绕时，起到缓冲作用，特别是该合股机启动、制动时，由于该缓冲式导丝带轮以及图1中的A1、A2、A3等的共同缓冲作用，不但更好地保护了合股的钢丝带，而且保护了合股钢丝带的“共长”质量。

该缓冲式导丝带轮既然是设置压簧的缓冲式，那么，它的轴承必然不是固定的，而是与该轮所受张力方向平行的滑槽式相匹配。

10、非常规整机制动器(图1之“K”、图8)

所谓非常规，是指在作业过程中供钢丝绽子发生断丝、完丝，或者绞丝等意外致使供丝绽子不转动时，也就是该供钢丝股突然发生失去张力、或者突然该供钢丝股的张力若干倍增时，便自动地使整个合股机断电停车，并发出警报，提醒工作人员排除障碍。

图8中，“K”是引导钢丝滑动的可摆动滑轮的摇摆杆，该摇摆杆左、右都配置有对等的压簧或弹力片，当钢丝股“D”所受张力被控制在常规范围内时(图8之甲)，“K”只作小辐度的左、右摆动，合股作业正常运行，并且，该小辐度的左、右摆动，还起到柔性的缓冲作用；当“K”被摆到左边的“B”处时(图8之乙)，说明钢丝股“D”上所受张力突然消失，也就是发生了断丝或完丝；当“K”被摆到右边的“C”处时，说明钢丝股“D”上的张力己变得非常大(图8之丙)，也就是发生了绞丝等意外致使供丝绽子不转动时，供钢丝轮子不能转动了！上述两种状况发生，整机即时停车。

图8之“乙”中，摇摆杆可以用若干种方法(比如触动式遥控器、光敏式遥控器)，控制整机立即停车。由于有如图1中“K”、“A1”、“A3”、“A2”、“H”的缓冲和“D1”、“D2”、“D3”、“D4”、“D5”、D6的防滑动，D1、D2、D3所调控的各钢丝带上的即时张力，仍然保持相同。只要连接好断丝，或者重新换上钢丝绽子，或者将绞线等因子理顺、排除后，并且将该股钢丝各部位的张力再进行一次检查或理顺，便可重新启动机器。

非常规制动器之所以在两处设置，是为了增加保险系数。

从图1纵观整机，由于所集合的技术手段对合股钢丝控制具有很大的缓冲度、宽容度、变量消化(“退还”)度，所以是“耐折腾”的、简捷稳定的、效率高的、实用性强的合股方法。

三、实施方法：

1、本方案的钢丝合股方法，即可用机械自动控制的方法运行，也可以用编制程序的自动方法运行但是，无论那种运行方法，都能用很多现有技术，保持与人工控制相切换的双配制控制方法。

2、根据不同标准(粗细)的钢丝，通过理论推算和实际测试，找到合适的、折中的每股钢丝上的张力。在作业中，这一张力大小是不断变化着的、被充许的。

3、初次作业，利用双配制控制方法中的人工控制方法，对每股钢丝上的、各部件控制张力，进行平衡调整；检验防滑导丝轮在具有张力情况下是否防滑；每一股钢丝的上机布丝，都是从供丝绽子一端起进行，由于同缸多组活塞连杆液压器的“牵一发而动全身”的自然特征，比如活塞连杆的伸出长度，当第一股调整好后，调整第二股时，第一股所控制的活塞连杆的伸出长度又变动了。但是，有稳定而可行的办法：先把各活塞连杆调整到伸缩总长度的中线之处后，临时用“A6”固定之，并临时固定所有其它部件，然后，在布置每一股钢丝的每一部段时，都用同一个法码垂拉、缠绕，也就是每一步段钢丝的张力相同，如此逐步进行完毕后，再把先前临时固定伸出长度的各连杆和其它部件的固定解放。如果细心点，一次即能合格；若不理想，再对个别丝股进行微调。

当全部钢丝布置完、将所有临时固定的“连杆松/紧控制螺栓”(A6)撤底放松。之后，细心调整液压缸内的液压油(A5)和配重法码(A4)的质量，使活塞连杆的伸出长度处于其伸缩总长度的“中线”附近。

整机的两端部件，即供丝绽子和收丝带绽子，各自配置有两套制动装置：一套是电磁点式制动部件，其作用是在作业运行过程中，对某股表现松长一些的钢丝，将其长余量“退还”给供丝绽子时用；一套是在断电、整机停机时用。二者都是用电磁式制动装置，不同的是，前者是装置的电线圈通电时实施制动，而后者，却是“弹簧拉动式制动闸”，装置的电磁力大于弹簧拉力，当电线圈通电时拉开制动片不制动(正常作业时)，当装置的电线圈不通电时(断电、停车时)，电磁力消失，制动闸片由弹簧的拉力实施制动。

在试车验机时，人为地对每一部件制造“非正常事故”，检验是否能实现全机自动隐妥停车；检验每一部件的其它功能是否能顺利实现。

4、初次作业，先用国家行业标准的“悬垂差”方法，检验产品是否有悬垂差。如果有，说明某部件存在质量问题，比如，活塞连杆与缸筒的阻尼(摩擦力)不一致、或者防滑动导丝轮有滑动产生，或者各活塞连杆的质量不一样，等等，并做好修复、调整工作。这里必须说明的是，本方案的质量要求，要比国家现行质量标准高的多，本方案的合格机器，其合股产品各股的“悬垂差”，应该是：几乎第于零。也就是说，本方案的机器，即便质量差点，所出产品的“悬垂差”，比现行国家行业标准小的多。

5、本方案的实施，也适合其它材质的、合格的丝状原料的合股工艺。

6、本方案的合股方法，也适用于绳类的合股，只是如图1，根据具休情况。或许应去掉“F”、“G”的部件。

7、如果“4”的整机质量合格或基本合格，实际上就可省去了“悬垂差”的质检程序。当然，质检部门进行质检，尽可抽查检验，只是，作为受检的该段丝带，要除去上面的竹节式粘结或焊结点。

四、附图文字说明：

图1-甲、一元控制的即时同张力并锁定共长状态的钢丝合股方法(一股代表钢丝)侧视示意图。

图1-乙、一元控制的即时同张力并锁定共长状态的钢丝合股方法(三股代表钢丝)俯视示意图。

A：同缸多组、同面积活塞连杆的液压缸。

A1、A2、A3：顶端有供钢丝穿行孔洞的同缸多组、同面积活塞连杆。

A4：可调控张力的活塞式法码。

AN：图1-乙中代表A1、A2、A3。

B：供丝绽子。

C：收丝带绽子。

D1、D2、D3、D4、D5、D6：防滑动导丝轮。

DN：图1-乙中代表防滑动导丝带轮。

E1、E2、E3：色光调控电路开关。

F：竹节式丝带粘结或焊结辊。

G：竹节式粘结或焊结点的固化、整修部件。

H：、缓冲式导丝带轮。

L：丝带整理栅栏。

J：电磁点式制动闸(B、C、D1、D2、D3、D4、D5、D6上配置)

K：非常规整机制动器。

图2、同缸多组、同面积活塞连杆的液压缸示意图。

A：内装粘度低的液压油的液压缸体。

A1、A2、A3：同缸多组、同面积的活塞连杆，每根连杆顶端设有供钢丝穿行的孔洞。

A4：可调控张力的活塞式法码。

A5：粘度低的液压油。

A6：连杆松/紧控制螺栓。

A7：活塞连杆的折叠式防尘外壳。

图3：供丝绽子示意图。

B1：供丝绽子。

B2：供丝绽子上的原料钢丝。

B3：离心式离合器的配重件。

B4：离心式离合器中心的对应拉簧。

B5：与离合器靠贴的主动力轮。

B6：电磁点式制动闸。

B7：弹簧拉动式制动闸。装置的电磁力大于弹簧拉力，当电线圈通电时拉开制动片不制动，当装置的电线圈不通电时，电磁力消失，制动闸片由弹簧的拉力实施制动。

图4、防滑动导丝带轮示意图。

D：防滑动导丝轮。

D1：缠绕在防滑动导丝轮上数匝的被防滑的钢丝股。

D2：防滑材料。

DJ：电磁点式制动闸。

Dr：与防滑动导丝带轮的轴心垂线有偏度的夹角，可称缠丝偏角。

图5、电磁点式制动闸示意图。

J：将制动闸片拉离的拉簧。

J1：非永久磁性铁芯和电线圈组成的电磁部件。

J2：被拉簧拉离的制动闸片位置。

J3：被电磁力拉合的制动闸片位置。

D：被电磁点式制动闸所控制的部件。

图6-甲、丝带整理栅栏示意图(横截面示意图)。

图6-乙、丝带整理栅栏示意图(纵截面示意图)。

L、丝带整理栅栏。

L1、每股钢丝占居一个栅孔。

L2、经过即时同张力调整的钢丝股。

图7、竹节式丝带粘结或焊结辊示意图。

F：具有添注粘结或焊结料的竹节式丝带粘结或焊结辊。

F1：控制粘结或焊结点间距、即控制“F”转若干圈粘结或焊结一次的部件。

F2：可添注的粘结或焊结料。

F3：轴承。

F4：如同照相机布帘式快门一样的粘结或焊结料供应窄长口。

F5：备用的光敏感计数电路开关，是“F1”的选择方法之一。

F6：清除粘结料或焊结料残料的装置。

S：被共长的、被整理后的钢丝带。

图8、非常规整机制动器示意图。

D：单股的提供合股的钢丝。

K：引导钢丝滑轮的、左右被对等弹簧或弹片控制的摇摆连杆。

甲(A)：正常作业中引导钢丝滑轮的“K”的区间位置，此时“D”上的张力在适当区间。

乙(B)：作业中发生断丝或完丝时，引导钢丝滑轮的“K”的极限位置，此时“D”上的张力突变为零。同时，“K”依机械触动方法或其它方法切断整机电源，整机停机。

丙(C)：作业中发生绞丝等意外致使供丝绽子不转动时，引导钢丝滑轮的“K”的极限位置，此时“D”上的张力渐变为极限大。同时，“K”依机械触动方法或其它方法切断整机电源，整机停机。

Claims (11)

1.一种一元控制的即时同张力并锁定共长状态的钢丝合股方法，其特征是：集合了利用同缸多组、同面积活塞连杆液压缸的液压即时同张力方法；供丝绽子、收丝带绽子方法；防滑动导丝轮方法；色光调控电路开关方法；丝带整理栅栏方法；竹节式丝带粘结或焊结辊方法；竹节式粘结或焊结点的固化、整修部件方法；电磁点式制动闸方法；缓冲式导丝带轮方法；非常规整机制动器方法，能够实现所合股的钢丝带共长、并锁定其合股丝带每局段的共长状态。

2.根据权利要求1，要求保护同缸多组、同面积活塞连杆的液压即时同张力方法，其特征是：该液压缸是活塞面积相同、由若干组活塞连杆组成的、同一缸腔的器件，这决定了每一根活塞连杆上液压张力即时相同；该缸腔内所用液压油，要用粘度最小的液压油；该缸内设有可调节的活塞式法码和液压油的多少，即液压强度为可调节式；每个活塞连杆的端头有供钢丝穿行的孔洞，作用是合股过程中一直控制着被控钢丝；要确保每一个活塞连杆的阻尼相同、质量相同；每一活塞连杆设有“活塞连杆松/紧控制螺栓，它如同钻床上固定钻头的螺栓一样，往一个方向旋转，可以将连杆固定，使之不能伸缩，而往相反方向旋转，则解放了连杆，使连杆可以无阻碍地伸缩；每一个活塞连杆设置有“折叠式防尘外壳”。

3.根据权利要求1，要求保护供丝绽子、收丝带绽子的方法，其特征是：供丝绽子匹配有连接主动轮的离心式离合器，当机器初启动时，离心式离合器与供丝绽子结合，带动该绽子做启动式转动，当该绽子被启动到小于正常作业时的转速时，离心力拉动中心拉簧，使离心式离合器的摩擦片向外拉开，与供丝绽子分离；供丝绽子还匹配有电磁点式制动闸和弹簧拉动式制动闸，该二制动闸都是柔性缓冲式制动电式制动闸，一、参与全车制动、停车指令，二、当该股钢丝相对于其它钢丝，已供出过长时，被其它控制部件制衡而依次向供丝方向“退还”其过长量时，对供丝绽子作点式制动，以保证该股钢丝的合适松紧度；弹簧拉动式制动闸是在市电断电、全机停车时运用，其装置的电磁力大于弹簧拉力，当电线圈通电时拉开制动片不制动，当装置的电线圈不通电时，电磁力消失，制动闸片由弹簧的拉力实施制动；而收钢丝带绽子，是整机的主动力部件；收钢丝带绽子也配置有电磁点式制动闸和弹簧拉动式制动闸，当停电、全机制动时接受指令而与全机所有制动件协调一致地柔性制动；当收钢丝带绽子初启动时，其主动力的大小应缓缓地由小到大。

4.根据权利要求1，要求保护防滑动导丝轮方法，其特征是：两个防滑动导丝轮之间匹配有其它部件；防滑动导丝轮的导丝辊由防滑材料做成；该导丝轮匹配有电磁点式制动闸，其功能是当某股钢丝的几个活塞连杆伸出过长，则自动启动电磁点式制动闸，相对于其它股钢丝的导丝轮，它控制的钢丝股作短时停导，使该股钢丝的长度缩短一些，将多余量的钢丝退还给供丝绽子，也导致该股钢丝经过的活塞连杆都缩短一些；防滑动导丝带轮利用安置角度，使该导丝轮形成缠丝偏角，目的是为了其缠挠的钢丝不相缠绞。

5.根据权利要求1，要求保护色光调控电路开关的方法，其特征是：当某一组活塞连杆因别的因子导致伸出过长时，也就是该杆端所控制的钢丝过松时，该杆端的发光凹槽的光信息，被设置在垂直于该连杆合适位置的色光调控电路开关扑捉到，随即开通电源，带动电磁点式制动闸，作点式的制动动作，使该“防滑动导丝轮”供丝端一方的各部件，短时停止转动，导致供丝绽子和该组连杆所控制的各分段钢丝都收紧一点，如此可作若干次点式制动动作，直到该组连杆的伸出度合适为止；点式制动化解带来的钢丝的长度，是依次向供丝绽子一方化解、“退还”的；色光调控电路开关是双配制，其中一个常规执勤，另一个备用；色光调控电路开关的方法，也可以用触动式电路开关的机械方法代替，就是当某一活塞连杆伸长过渡时，触动预设置在其位的杠杆，启动电路开关。

6.根据权利要求1，要求保护丝带整理栅栏的方法，其特征是：需要合股的各股钢丝，经过之前的若干个部件的制约调控，到达整理栅栏位置时，已经是达到共长的、合好股的丝带了，这时，每一股钢丝通过一个栅栏孔，各股钢丝通过该丝带整理栅栏孔，被整理成有序的、扁平的、靠贴在一起的钢丝带。这种被整理后的扁平丝带，是适合用以编织管状产品的；如果钢丝合股的目的是为了生产钢丝绳而用，则以后的竹节式丝带粘结或焊结辊、竹节式粘结或焊结点的固化、整修二部件就可省略。

7.根据权利要求1，要求保护竹节式丝带粘结或焊结辊的方法，其特征是：给合好股的、共长后的钢丝带上，每隔一定长度，用光固性树脂或其它热溶/凉固性物质，作点式的粘结或焊结，作用是锁定已共长的、整理好的钢丝带状态，使其质量不被下降；竹节式丝带粘结或焊结辊的内腔有注入式的粘结剂或焊结剂，其作用，一是进一步压平丝带，二是辊筒压滚若干周后，该辊筒上的窄条门口被打开，辊筒内有压力地释放出定量的粘结剂或焊结剂；该辊筒上的窄条门口，如同照相机的布帘式快门，给它一个指令，就开合一次；辊筒压滚若干周后给一个指令的方法，有好多种，比如大小齿轮的机械拨动开关方法、敏感计数电器开关方法，等等；竹节式丝带粘结或焊结辊的窄条门口的180°方向，设置有清除粘结料或焊结料残余的装置。

8.根据权利要求1，要求保护竹节式粘结或焊结点的固化、整修部件的方法，其特征是：要求其粘结或焊结点应在短时间内相对固化，并削除其偶然出现的毛刺；钢丝带能通过的管状受限制空间，如果是用光固树脂点式粘结，则该管状受限制空间内设置高强度紫外线照射；如果用低熔点焊结料焊结，则该管状受限制空间内设置气态或液态的冷却剂；在该管状受限制空间的出口，设置与钢丝带相匹配的“修整口”，该修整口的管状受限制空间一侧，设置刀刃状整修部件，用以削除钢丝带在竹节式粘结或焊结时偶然出现的毛刺；根据粘结点或焊结点相对固化的程度，该管状受限制空间可设置若干个。

9.根据权利要求1，要求保护电磁点式制动闸的方法，其特征是：凡是配置了电磁点式制动闸的部件，在无须制动时，制动闸片被弹簧拉开，保持分离状态；当出现须要制动的指令时，电线线圈通电，其铁芯产生电磁力，将制动闸片拉向制动一方；该电磁点式制动部件都是受自动控制；电磁点式制动闸的作业方式，是每接受一次制动信号，只作瞬间的制动，便自动分离。当一次制动使活塞连杆回缩不够到位，便会自动地再作一次瞬间制动；各部件的电磁点式制动闸均接受两个制动指令：一个是各自对各自被控制部件进行的点式制动；二是在断电或某部件出现异常时，整机停止运行，这时所有电磁制动闸同步制动；所有电磁点式制动闸都是柔性制动，即该制动力有一个由轻到重的过程；

电磁点式制动闸，是自动控制和人工控制双配套装置。

10.根据权利要求1，要求保护缓冲式导丝带轮的方法，其特征是：该缓冲式导丝带轮的承受丝带张力方向的180°处，设置一个压力弹簧，其作用是在收丝带轮拉动钢丝带缠绕时，起到缓冲作用，特别是该合股机启动、制动时，由于该缓冲式导丝带轮以及其它部件的共同缓冲作用，不但更好地保护了合股的钢丝带，而且保护了合股钢丝带的共长质量；该轮的轴承是与该轮所受张力方向平行的滑槽相匹配。

11.根据权利要求1，要求保护非常规整机制动器的方法，其特征是：所谓非常规，是指在作业过程中供钢丝股突然发生失去张力、或者供钢丝股的张力突然倍增时，便自动地使整个合股机断电停车，并发出警报，提醒工作人员排除障碍；引导钢丝滑动的可摆动滑轮的摇摆杆，其左、右都配置有对等的压簧或弹力片，当钢丝股所受张力被控制在常规范围内时，只作小幅度的左、右摆动，合股作业正常运行，并且，该小幅度的左、右摆动，还起到柔性的缓冲作用；当摇摆杆被摆到该股钢丝极限松弛一旁时，说明该钢丝股上所受张力突然消失，也就是发生了断丝或完丝；当摇摆杆被摆到该股钢丝被拉直的一旁时，说明该钢丝股上的张力己变得非常大，也就是发生了绞丝等意外致使供丝绽子不能转动了，上述两种状况发生，整机即时停车；该摇摆杆可以用若干种方法，控制整机立即停车。