CN108559831A - 铜线拉丝退火防氧化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于铜线拉丝技术领域，具体公开了一种铜线拉丝退火防氧化装置，防氧化装置包括雾化装置和中空椭球状的防氧化箱，凸轮机构包括固定在转轴端部的盘形凸轮，气缸设在盘形凸轮的下方，气缸远离活塞杆一端的侧壁上设有进气单向阀和出气单向阀，进气单向阀与氮气罐通过管道连接，出气单向阀连接有出风管，出风管连接有管径小于出风管的三通管，三通管连接储液箱和软管；防氧化箱长轴水平设置，在防氧化箱沿长轴方向的箱壁上设有供铜线通过的进线口和出线口，在防氧化箱上侧箱壁上开设有进风口，进风口与软管连接，在防氧化箱下侧箱壁上设有出风口，出风口处设有单向阀。采用本技术方案能在退火后的铜线表面形成充分的抗氧化层。

Description

铜线拉丝退火防氧化装置

技术领域

本发明属于铜线拉丝技术领域，尤其涉及铜线拉丝退火防氧化装置。

背景技术

退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜的速度冷却，目的是降低硬度改善切削加工性能，消除残余应力，细化晶粒，消除组织缺陷。铜线作为常用的电线电缆导体，在冷拔加工后，均存在硬化现象，抗拉强度和屈服强度明显增加，塑性和韧性普遍降低，伸长率的变化尤为显著，为了消除冷拔硬化现象，提高延伸率，就必须进行退火处理，以消除内部应力及缺陷，使之恢复到冷加工前的物理和机械性能，同时退火处理后，铜线的电阻率降低，这样减小了线路的损耗。

现有技术中，在对铜线进行拉丝后常采用热管式退火炉进行退火处理，由于铜线在热管中保温冷却时间短，从热管中退火出来的铜线还处于高温状态，此时遇到空气会立刻发生氧化，为解决这一问题，专利公布号为CN105108713A的中国发明专利公布了一种铜丝拉丝退火的防氧化装置，包括用于夹持铜丝的夹持装置，设置在夹持装置之间用于擦拭铜丝的擦拭件以及滴液装置，在夹持装置上设有滴液口，滴液装置通过所述开口将防氧化液滴入到擦拭件上；该方案通过将防氧化液滴在擦拭件上，通过擦拭件的浸润在铜丝上形成防氧化层，同时由于铜丝在不断向前移动，擦拭件可对铜丝进行清洁，去除铜丝表面的金属屑。

该方案虽然解决了高温铜丝与空气直接接触发生氧化的问题，但由于该方案中擦拭件采用毛巾等物件，毛巾与铜线未完全贴紧，使得铜线表面形成的抗氧化层不充分；另外擦拭件虽然能对铜丝进行清洁，但擦拭件与铜丝间的摩擦也会导致在抗氧化层刚形成时就被擦拭掉的问题，并且擦拭掉的铜屑在擦拭件中大量堆积，增大了擦拭件与铜线表面抗氧化层的摩擦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜线拉丝退火防氧化装置，以解决现有技术中在铜线的表面不能充分形成抗氧化层的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：

铜线拉丝退火防氧化装置，包括收丝装置，所述收丝装置包括卷丝筒、转轴和电机，所述卷丝筒固定在转轴上，转轴通过固定在机架上的电机驱动，还包括防氧化装置，所述防氧化装置包括雾化装置和中空椭球状的防氧化箱，所述雾化装置包括凸轮机构、气缸、氮气罐和储液箱；所述凸轮机构包括固定在转轴端部的盘形凸轮，所述气缸设在盘形凸轮的下方，所述盘形凸轮大圆面铰接有连杆，所述连杆与铰接在气缸活塞上的活塞杆铰接；所述气缸远离活塞杆一端的气缸侧壁上设有进气单向阀和出气单向阀，所述进气单向阀与氮气罐通过管道连接，所述出气单向阀连接有出风管，所述出风管连接有管径小于出风管的三通管，所述三通管连接有储液箱和软管；所述防氧化箱长轴水平设置，在所述防氧化箱沿长轴方向的箱壁上设有供铜线通过的进线口和出线口，在所述防氧化箱上侧箱壁上开设有进风口，所述进风口与软管连接，在所述防氧化箱下侧箱壁上设有出风口，所述出风口处设有单向阀。

本基础方案的工作原理在于：

气体传输的动力：与电机连接的转轴转动同时带动设置在转轴端部的盘形凸轮转动，通过铰接在盘形凸轮上的连杆将转矩传递给活塞杆使活塞杆推动气缸中的活塞做往复运动，在活塞杆向气缸外运动时，氮气罐中的氮气通过单向进气阀进入气缸中，在活塞杆向气缸内运动时，将进入气缸的氮气通过单向出气阀排出进入出风管中。

防氧化剂雾化原理：氮气从单向出气阀排出通过出风管进入三通管中，由于三通管的管径设置为小于出风管的管径，故在氮气进入三通管中时，氮气的流速增大，基于伯努利原理，在三通管中的压强就会减小，与三通管连接的储液箱中的防氧化剂基于压强的作用，从储液箱中流动至三通管中，流动的防氧化剂在三通管中遇到高速通过的氮气时，产生雾化，将液态的防氧化剂转化为雾状，进入软管，通过与软管相连的进风口进入防氧化箱中。

防氧化处理过程：在本方案中将防氧化箱设置为椭球状，而不是其他带有夹角的箱体，在于避免雾状的防氧化剂聚集在夹角处，而不能对铜线进行充分的防氧化处理；在雾化的防氧化剂与氮气进入防氧化箱之后，将防氧化箱中的空气通过出风口排出，这样防氧化箱中没有氧气存在，防氧化处理更加充分；在雾状的防氧化剂进入防氧化箱后，快速充满防氧化箱，与进入到防氧化箱中的铜线充分接触，形成防氧化层。

本基础方案的技术效果在于：

1、将防氧化箱设置为中空状椭球状，一是避免铜线与箱体间的摩擦，使得刚形成的防氧化层被磨损；二，采用椭球状的箱体避免雾化后防氧化剂在夹角处聚集，不能对铜线进行充分的抗氧化处理。

2、通过将防氧化剂进行雾化处理后，通入防氧化箱的效果在于：一方面，雾化后的防氧化剂能与铜线充分接触，形成防氧化层另一方面也避免了高温的铜线与液态防氧化剂直接接触，从而防止铜线表面的金属组织发生改变。

3、通过在转轴端部设有凸轮系统，一是避免凸轮系统的运动与转轴发生干涉；二是仅使用与转轴连接的电机，无需另设动力源，节约成本。

进一步，所述出风口连接有回收箱，所述回收箱连接有氮气回收装置。这样氮气和雾化的防氧化剂重新凝结后进入回收箱中，重复使用，避免浪费。

进一步，所述防氧化箱上侧箱壁上开设有多个进风口，各进风口均与软管连接。这样能够使防氧化雾快速填充整个防氧化装置，进而对铜线进行充分的防氧化处理。

进一步，所述进线口和出线口处均设有密封垫圈。这样将防氧化箱完全密封，以避免外界氧气混入，对退火后的铜线产生氧化反应。

进一步，所述防氧化箱沿长轴方向的箱壁上设有多个供铜线通过的进线口和出线口，各出线口均对应设有卷丝筒，各卷丝筒与对应的出线口之间设有导轮，各卷丝筒均固定在转轴上，转轴与电机通过带轮传动。这样在对多条铜线拉丝时，可同时对多条铜线进行退火防氧化处理，以提高生产用效率。

进一步，所述储液箱与三通管连接处设有阀门。在防氧化处理前，先将阀门关闭，避免在通入氮气以排出装置内的氧气时，将储液箱中的防氧化剂带出从而造成浪费。

附图说明

图1为本发明实施例一中收丝装置和防氧化箱局剖示意图；

图2为本发明实施例一中凸轮机构与雾化装置的局剖示意图；

图3为本发明实施例二中收丝装置和防氧化箱局剖示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：卷丝筒100、转轴101、电机102、导轮103、带轮104、防氧化箱200、进线口201、出线口202、密封垫圈203、进风口204、出风口205、单向阀206、管道207、回收箱208、氮气回收装置209、盘形凸轮300、连杆301、气缸302、进气单向阀303、氮气罐304、出气单向阀305、出风管306、三通管307、储液箱308、软管309。

实施例一

本发明的实施例一如图1所示，公布了一种铜线拉丝退火防氧化装置，包括收丝装置和防氧化装置，其中收丝装置包括固定在转轴101上的卷丝筒100，转轴101连接有电机102，通过电机102驱动转轴101转动从而带动卷丝筒100转动收丝；本方案中的防氧化装置包括雾化装置和中空椭球状的防氧化箱200，该防氧化箱200长轴水平设置，在防氧化箱200沿长轴方向的箱壁上设有供铜线通过的进线口201和出线口202，为了使防氧化装置处于密封的状态，在进线口201和出线口202处设有密封垫圈203，在防氧化箱200的上侧厢壁上设有进风口204，在防氧化箱200的下侧厢壁上设有出风口205，为了防止外界空气进入，在出风口205处设有单向阀206，出风口205通过管道207连接有回收箱208，用于回收重新凝结的防氧化剂，回收箱208还通过管道207连接有氮气回收装置209；

另外雾化装置包括凸轮机构、气缸302、氮气罐304和储液箱308，如图2所示，在转轴101端部设有凸轮机构，包括盘形凸轮300，转轴101端部固定连接在盘形凸轮300的小圆端，在盘形凸轮300的大圆端铰接有连杆301，盘形凸轮300的下方设有气缸302，连杆301铰接在气缸302活塞杆上，气缸302的活塞杆与气缸302的活塞铰接，通过转轴101的转动带动盘形凸轮300的转动，通过连杆301将转矩传递给活塞杆，使活塞杆推动活塞进行往复运动；在远离气缸302活塞杆一侧的气缸302上设有进气单向阀303与出气单向阀305，其中单向进气阀303通过管道207连接有氮气罐304，为了安全用气，在氮气罐304与单向进气阀303之间还连接有减压阀，在出气单向阀305处连接有出风管306，出风管306处连接有三通管307，其中三通管307的管径要小于出风管306的管径，三通管307的另外两个连接端分别连接了装有防氧化剂的储液箱308和软管309，软管309与防氧化箱200上的进风口204连接,为了避免在排氧处理时，将防氧化剂带出造成浪费，在储液箱308与三通管307之间设有阀门。

实施例二

本发明中实施例二与实施例一的区别在于：如图3所示，为了使进入的雾化的防氧化剂能快速充分的填充整个防氧化装置，在防氧化装置的上侧开设有多个进风口204，各进风口204均与软管309连通，对于对多条铜线同时进行拉丝的设备，在防氧化箱200沿长轴方向的箱壁上设有多个进线口201和出线口202，各出线口202设有对应的卷丝筒100，各出线口202与卷丝筒100间还设有导轮103，为节约成本将各卷丝筒100固定在同一转轴101上，转轴101与电机102间通过带轮104传动。

具体实施时：在防氧化处理前，首先启动电机102，让电机102通过转轴101转动带动设置在转轴101端部的盘形凸轮300转动，通过铰接在盘形凸轮300上的连杆301将转矩传递给活塞杆使活塞杆推动气缸302中的活塞做往复运动，在活塞杆向上运动时，氮气罐304中的氮气通过进气单向阀303进入气缸302中，在活塞杆向下运动时，将进入气缸302的氮气通过出气单向阀305排出进入出风管306中；氮气从出风管306进入三通管307中，由于三通管307的管径设置为小于出风管306的管径，故在氮气进入三通管307中时，氮气的流速增大，在三通管307中的压强会减小，与三通管307连接的储液箱308中的防氧化剂基于压强的作用，从储液箱308中流动至三通管307中，流动的防氧化剂在三通管307中遇到高速通过的氮气时，产生雾化，将液态的防氧化剂转化为雾状，进入软管309，通过与软管309相连的进风口204进入防氧化箱200中。

在电机102启动一段时间后，即本装置中的氧气排尽后，关闭电机102，将铜线经进线口201进入，从出线口202穿出，连接在卷丝筒100上，后开启电机102，对从退火炉中出来的铜线进行防氧化处理。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.铜线拉丝退火防氧化装置，包括收丝装置，所述收丝装置包括卷丝筒、转轴和电机，所述卷丝筒固定在转轴上，转轴通过固定在机架上的电机驱动，其特征在于：还包括防氧化装置，所述防氧化装置包括雾化装置和中空椭球状的防氧化箱，所述雾化装置包括凸轮机构、气缸、氮气罐和储液箱；所述凸轮机构包括固定在转轴端部的盘形凸轮，所述气缸设在盘形凸轮的下方，所述盘形凸轮大圆面铰接有连杆，所述连杆与铰接在气缸活塞上的活塞杆铰接；所述气缸远离活塞杆一端的气缸侧壁上设有进气单向阀和出气单向阀，所述进气单向阀与氮气罐通过管道连接，所述出气单向阀连接有出风管，所述出风管连接有管径小于出风管的三通管，所述三通管连接有储液箱和软管；所述防氧化箱长轴水平设置，在所述防氧化箱沿长轴方向的箱壁上设有供铜线通过的进线口和出线口，在所述防氧化箱上侧箱壁上开设有进风口，所述进风口与软管连接，在所述防氧化箱下侧箱壁上设有出风口，所述出风口处设有单向阀。

2.根据权利要求1所述的铜线拉丝退火防氧化装置，其特征在于：所述出风口连接有回收箱，所述回收箱连接有氮气回收装置。

3.根据权利要求2所述的铜线拉丝退火放氧化装置，其特征在于：所述防氧化箱上侧箱壁上开设有多个进风口，各进风口均与软管连通。

4.根据权利要求3所述的铜线拉丝退火防氧化装置，其特征在于：所述进线口和出线口处均设有密封垫圈。

5.根据权利要求4所述的铜线拉丝退火防氧化装置，其特征在于：所述防氧化箱沿长轴方向的箱壁上设有多个供铜线通过的进线口和出线口，各出线口均对应设有卷丝筒，各卷丝筒与对应的出线口之间设有导轮，各卷丝筒均固定在转轴上，转轴与电机通过带轮传动。

6.根据权利要求5所述的铜线拉丝退火防氧化装置，其特征在于：所述储液箱与三通管连接处设有阀门。