CN113102528A - 一种金属拉丝机及其拉丝方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属拉丝机，包括塔轮、模架和理丝组件；塔轮具有复数级呈阶梯状渐扩的塔轮片，相邻的塔轮片之间形成拉延槽，金属丝在每道拉延槽内卷绕多周；理丝组件用于将拉延槽内的金属丝拨动至与设定的卷绕直径匹配的第一位置，理丝组件包括平移驱动件、理线板、主动推块和从动推块，平移驱动件驱动式连接理线板，使理线板贴合拉延槽；平移驱动件还驱动式连接主动推块，主动推块与从动推块具有互相贴合的楔形面，平移驱动件平移主动推块，使从动推块贴合拉延槽移动而拨动金属丝。本发明可解决超细金属丝拉制过程中出现的金属丝偏位而影响拉丝品质，以及导致拉丝中断的问题。

Description

一种金属拉丝机及其拉丝方法

技术领域

本发明属于金属丝拉制技术领域，具体涉及一种金属拉丝机及其拉丝方法。

背景技术

金属拉丝机也叫拔丝机或者拉线机，其可对金属线材进行拉拔处理，使线材的直径、圆度、内部金相结构、表面光洁度和矫直度都达到金属制品生产需要的要求，广泛应用于钢丝、制绳丝、预应力钢丝等金属制品的生产。

其中，超细金属拉丝机利用高速旋转的塔轮将金属丝进行多道、多级拉拔，可拉制成直径范围为微米级别的金属丝，超细金属丝在拉拔过程中，将金属丝原料在塔轮的每个拉延槽内卷绕二至三圈，而超细金属丝对其在塔轮上的卷绕直径有精确的要求，在拉制过程中，如果同一拉延槽内出现相邻两圈金属丝相向移动而偏移预定的卷绕直径范围，则会使金属丝的直径发生细微的变化，影响超细金属丝的品质；而若金属丝的偏移距离较大，会出现金属丝重叠缠绕问题，使拉丝过程中断，影响了生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属拉丝机及其拉丝方法，以解决超细金属丝在拉制过程中出现的以上问题。

本发明提供了如下的技术方案：

一种金属拉丝机，包括驱动机构、拉丝机构和绕丝机构，所述驱动机构驱动所述拉丝机构和绕丝机构运转；所述绕丝机构用于对金属丝进行放卷和收卷，所述拉丝机构用于拉延放卷的金属丝；所述拉丝机构包括塔轮、模架和理丝组件；其中，所述塔轮具有复数级呈阶梯状渐扩的塔轮片，相邻的所述塔轮片之间形成拉延槽，所述金属丝在每道拉延槽内卷绕多周；所述理丝组件用于将拉延槽内的金属丝拨动至与设定的卷绕直径匹配的第一位置，所述理丝组件包括平移驱动件、理线板、主动推块、从动推块，所述平移驱动件驱动式连接所述理线板，使所述理线板贴合所述拉延槽；所述平移驱动件还驱动式连接所述主动推块，所述主动推块与所述从动推块具有互相贴合的楔形面，所述平移驱动件平移所述主动推块，使所述从动推块贴合所述拉延槽移动而拨动金属丝。

作为一种可选方案，所述平移驱动件包括第一气缸和安装于所述第一气缸上的第二气缸，所述第一气缸的输出端安装所述理线板，所述从动推块滑动式安装于所述理线板上；所述第二气缸的输出端安装所述主动推块，所述主动推块向拉延槽的方向挤压所述从动推块。

作为另一种可选方案，所述平移驱动件包括第三气缸，所述第三气缸为双行程气缸；所述理线板内安装电磁铁，所述电磁铁通电后吸合一传动板，所述传动板固接所述主动推块，且所述传动板安装于所述第三气缸的输出端上，所述第三气缸输出第一行程时驱动所述理线板移动至紧贴拉延槽，所述第三气缸输出第二行程时驱动所述从动推块沿所述拉延槽移动而拨动金属丝。

优选的，所述理线板上设置沿主动推块的移动方向延伸的T型槽，所述主动推块的底部设有与该T型槽适配的第一滑块，所述主动推块可通过所述第一滑块沿所述T型槽平移。

优选的，所述理线板上设置与所述拉延槽的倾角平行的滑槽，所述滑槽内安装压缩弹簧，当所述主动推块推动所述从动推块沿拉延槽移动时，所述压缩弹簧逆向挤压所述从动推块。

优选的，所述从动推块的底部设置与所述滑槽适配的第二滑块，所述第二滑块可沿所述滑槽移动。

优选的，主动推块包括两根平行的推臂，两个推臂末端的楔形面互为镜像，且每个推臂的楔形面均紧贴一从动推块，两个所述从动推块受所述主动推块的推力而同步相背移动，以向相反的方向拨动金属丝。

进一步的，所述理丝组件还包括感知元件和直线模组，所述感知元件用于检测所述拉延槽内的金属丝是否脱离第一位置；所述直线模组的安装角度与所述拉延槽的倾角匹配，所述平移驱动件安装于所述直线模组的滑块上，所述直线模组可将所述平移驱动件驱动至对应于任一拉延槽的位置，所述感知元件连接控制器，所述控制器连接所述直线模组。

本发明还提供上述金属拉丝机的拉丝方法，该拉丝方法包括以下步骤：

将金属丝原料由绕丝机构的放卷轮抽出，在塔轮的拉延槽内卷绕多圈后，通过模架内的拉丝模孔拉出在另一根塔轮的拉延槽上卷绕多圈，再经过模架而循环卷绕于第一根塔轮上，经过各级拉延槽依次扩径而拉伸金属丝，拉伸后的金属丝由绕丝机构的收卷轮收丝；

当拉延槽上的金属丝脱离设定的第一位置时，第一气缸驱动理线板向拉延槽移动直至紧贴拉延槽，然后由第二气缸驱动主动推块推移从动推块，使从动推块沿拉延槽移动而拨动金属丝，使金属丝归位至第一位置；第一气缸和第二气缸复位。

本发明还提供另一种金属拉丝机的拉丝方法，该拉丝方法包括以下步骤：

将金属丝原料由绕丝机构的放卷轮抽出，在塔轮的拉延槽内卷绕多圈后，通过模架内的拉丝模孔拉出在另一根塔轮的拉延槽上卷绕多圈，再经过模架而循环卷绕于第一根塔轮上，经过各级拉延槽依次扩径而拉伸金属丝，拉伸后的金属丝由绕丝机构的收卷轮收丝；

当拉延槽上的金属丝脱离设定的第一位置时，将电磁铁通电以吸合主动推块，第三气缸输出第一行程而驱动理线板向拉延槽移动直至紧贴拉延槽；然后电磁铁断电，使理线板与主动推块分离，由第三气缸输出第二行程驱动主动推块推移从动推块，使从动推块沿拉延槽移动而拨动金属丝，使金属丝归位至第一位置；第一气缸和第二气缸复位。

本发明的有益效果是：

本发明的拉丝机构包括塔轮、模架和理丝组件；其中，理丝组件用于将拉延槽内的金属丝拨动至与设定的卷绕直径匹配的第一位置，防止拉延槽内的金属丝偏离设定的卷绕直径而使超细丝的拉延直径出现波动，导致超细丝断裂或者直径不合格的问题，且避免金属丝互相重叠、缠绕而导致拉丝过程中断。

本发明的理丝组件包括平移驱动件、理线板、主动推块和从动推块，平移驱动件驱动式连接理线板，使理线板预贴合拉延槽；平移驱动件还驱动式连接主动推块，主动推块与从动推块具有互相贴合的楔形面，当平移驱动件平移主动推块时，从动推块贴合拉延槽移动，从而轻微地拨动金属丝，将金属丝复位至设定的位置。本发明可以实现不停机在线理丝，提高了生产效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1的局部俯视结构示意图；

图2是本发明图1的放大结构示意图；

图3是本发明实施例1的第二气缸推送主动推块后的放大结构示意图；

图4是本发明实施例2的局部俯视结构示意图；

图5是本发明实施例2的第三气缸推送主动推块后的放大结构示意图；

图6是本发明实施例2的理丝组件的主视结构示意图。

图中标记为：1.塔轮；2.模架；3.拉丝模孔；4.塔轮片；5.拉延槽；6.理线板；7.主动推块；8.从动推块；9.楔形面；10.第一气缸；11.第二气缸；12.第一避让槽；13.第二避让缺口；14.第三避让缺口；15.滑槽；16.第二滑块；17.压缩弹簧；18.推臂；19.感知元件；20.直线模组；21.第三气缸；22.电磁铁；23.传动板；24.金属丝；25.安装板；26.直线模组的滑块；27.第一滑块。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种金属拉丝机，包括驱动机构、拉丝机构、冷却机构和绕丝机构，驱动机构驱动拉丝机构和绕丝机构运转；绕丝机构用于对金属丝进行放卷和收卷，冷却机构用于及时冷却对拉制中的金属丝，驱动机构、冷却机构和绕丝机构均是现有的拉丝机的公知技术。

拉丝机构用于将金属丝原料拉延成微米级别的超细金属丝。如图1至图3所示，拉丝机构包括塔轮1、模架2和理丝组件。其中，塔轮1上固定安装有复数级呈阶梯状渐扩的塔轮片4，相邻的塔轮片4之间形成拉延槽5，金属丝24在每道拉延槽5内卷绕三周，也可以是卷绕两周，视具体条件而定。

本实施例主要对理丝组件进行改进，理丝组件用于将拉延槽5内具有相向移动趋势的金属丝拨动至与设定的卷绕直径匹配的第一位置，防止金属丝交错缠绕而影响拉丝的顺利进行以及影响拉丝品质。理丝组件包括平移驱动件、理线板6、主动推块7和从动推块8，平移驱动件驱动式连接理线板6，常态下，理线板6不接触拉延槽5，避免高速运转的塔轮磨损理线板6，当金属丝24出现偏位时，平移驱动件向拉延槽5的方向推动理线板6，使理线板6贴合拉延槽5。平移驱动件还驱动式连接主动推块7，如图2和图3所示，主动推块7与从动推块8具有互相贴合的楔形面9，平移驱动件平移主动推块7，使从动推块8贴合拉延槽5移动而拨动金属丝24，将金属丝24移动至设定的第一位置。

本实施例中，平移驱动件包括第一气缸10和安装于第一气缸10上的第二气缸11，第一气缸10的输出端安装理线板6，第一气缸10可推动理线板6贴合拉延槽5，从动推块8可滑动地安装于理线板6上；第二气缸11的输出端安装主动推块7，第二气缸11可驱动主动推块7向拉延槽5的方向挤压从动推块8，使从动推块8贴合拉延槽5移动。其中，理线板6靠近拉延槽5的端面中部设置第一避让槽12、该端面两侧均设置第二避让缺口13，以避让该拉延槽上卷绕的金属丝24，而从动推块8靠近拉延槽的端面相应地设置第三避让缺口14，该第三避让缺口14可避开金属丝，且当从动推块8移动时，通过第三避让缺口14拨动金属丝24。

从动推块8在理线板6上是这样装配的：理线板6上设置与拉延槽5的倾角平行的滑槽15，从动推块8的底部设置与滑槽15适配的第二滑块16，第二滑块16可沿滑槽15移动。滑槽15内安装压缩弹簧17，压缩弹簧17抵接第二滑块16，当主动推块7推动从动推块8沿拉延槽5移动时，压缩弹簧17逆向挤压从动推块8，当第二气缸11后退复位时，压缩弹簧17也挤压从动推块8，使其复位。

主动推块7包括两根平行的推臂18，两根推臂18的根部互相连接而形成近似U型结构，两个推臂18末端的楔形面9互为镜像，且每个推臂18的楔形面均紧贴一个从动推块8，两个从动推块8受主动推块7的推力而同步相背移动，以向相反的方向拨动金属丝，使第一圈和第三圈金属丝移动至与其匹配的设定位置。

理丝组件还包括感知元件19和直线模组20，感知元件19可选用多组与金属丝的第一位置一一对应的光电传感器，其可检测到拉延槽5内的每圈金属丝是否超出第一位置的范围外。直线模组20固定安装于一支撑板25上，直线模组20的安装角度与拉延槽5的倾角相同，第一气缸10安装于直线模组的滑块26上，直线模组20可将第一气缸10驱动至对应于任一拉延槽的位置，感知元件19连接控制器，控制器连接直线模组20。当感知元件19检测到某一拉延槽中的金属丝错位时，控制器控制直线模组20驱动第一气缸10移动至该拉延槽的同一水平线上，然后第一气缸10和第二气缸11动作，将金属丝整理至设定的位置。

上述金属拉丝机的拉丝方法包括以下步骤：

将金属丝原料由绕丝机构的放卷轮抽出，在塔轮1的拉延槽5内卷绕三圈后，通过模架2内的拉丝模孔3拉出，在另一根塔轮1的拉延槽上卷绕三圈，再经过模架2而循环卷绕于第一根塔轮1上，经过各级拉延槽5依次扩径而拉伸金属丝24，拉伸后的金属丝由绕丝机构的收卷轮收丝；上述过程是现有的拉丝过程；

当感知原件19检测到某一拉延槽5上第一圈或者第三圈的金属丝具有相向移动的趋势而脱离设定的第一位置时，直线模组20将第一气缸10移动至与该拉延槽5对应的位置，第一气缸10驱动理线板6向拉延槽5一侧移动，直至理线板6紧贴拉延槽5；然后由第二气缸11驱动主动推块7推移从动推块8，使从动推块8沿拉延槽5移动，利用其第三避让缺口14拨动金属丝24，将金属丝24归位至第一位置；然后第一气缸10和第二气缸11后退复位。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于理丝组件的平移驱动件和理线板的具体结构。

如图4至图6所示，平移驱动件包括第三气缸21，第三气缸21为双行程气缸。理线板6内设置一安装槽，该安装槽内固定安装电磁铁22，电磁铁22由电源供电，电磁铁22通电后吸合一传动板23，传动板23安装于第三气缸21的输出端上，且传动板23由螺栓连接主动推块7。当第三气缸21输出第一行程时，将电磁铁22通电吸合传动板23，第三气缸21驱动理线板6与传动板23和主动推块7一起移动，使理线板6移动至紧贴拉延槽5，然后电磁铁22断电，第三气缸21输出第二行程，驱动主动推块7挤压从动推块8，使从动推块8沿拉延槽5移动，利用其第三避让缺口14拨动金属丝。

理线板6上设置沿主动推块7的移动方向延伸的T型槽或者燕尾槽，主动推块7的底部设有与该T型槽或者燕尾槽适配的第一滑块27，主动推块7可通过第一滑块27沿T型槽或者燕尾槽平移。当电磁铁22断电时，在T型槽或者燕尾槽的支撑作用下，理线板6不会从主动推块7上脱落。

该金属拉丝机的拉丝方法包括以下步骤：

将金属丝原料由绕丝机构的放卷轮抽出，在塔轮1的拉延槽5内卷绕三圈后，通过模架2内的拉丝模孔3拉出在另一根塔轮的拉延槽上卷绕三圈，再经过模架2而循环卷绕于第一根塔轮1上，经过各级拉延槽5依次扩径而拉伸金属丝，拉伸后的金属丝24由绕丝机构的收卷轮收丝；

当感知原件19检测到某一拉延槽5上第一圈或者第三圈的金属丝具有相向移动的趋势而脱离设定的第一位置时，先将电磁铁22通电以吸合主动推块7，第三气缸21输出第一行程，驱动理线板6向拉延槽5移动，直至其紧贴拉延槽5；然后电磁铁22断电，使理线板6与主动推块7分离，由第三气缸21输出第二行程，驱动主动推块7推移从动推块8，使从动推块8沿拉延槽5移动，利用其第三避让缺口14拨动金属丝24，使金属丝24归位至第一位置；然后第三气缸21复位，直线模组20复位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属拉丝机，包括驱动机构、拉丝机构和绕丝机构，所述驱动机构驱动所述拉丝机构和绕丝机构运转；所述绕丝机构用于对金属丝进行放卷和收卷，所述拉丝机构用于拉延放卷的金属丝；其特征在于，所述拉丝机构包括塔轮、模架和理丝组件；其中，所述塔轮具有复数级呈阶梯状渐扩的塔轮片，相邻的所述塔轮片之间形成拉延槽，所述金属丝在每道拉延槽内卷绕多周；所述理丝组件用于将拉延槽内的金属丝拨动至与设定的卷绕直径匹配的第一位置，所述理丝组件包括平移驱动件、理线板、主动推块和从动推块，所述平移驱动件驱动式连接所述理线板，使所述理线板贴合所述拉延槽；所述平移驱动件还驱动式连接所述主动推块，所述主动推块与所述从动推块具有互相贴合的楔形面，所述平移驱动件平移所述主动推块，使所述从动推块贴合所述拉延槽移动而拨动金属丝。

2.根据权利要求1所述的金属拉丝机，其特征在于，所述平移驱动件包括第一气缸和安装于所述第一气缸上的第二气缸，所述第一气缸的输出端安装所述理线板，所述从动推块滑动式安装于所述理线板上；所述第二气缸的输出端安装所述主动推块，所述主动推块向拉延槽的方向挤压所述从动推块。

3.根据权利要求1所述的金属拉丝机，其特征在于，所述平移驱动件包括第三气缸，所述第三气缸为双行程气缸；所述理线板内安装电磁铁，所述电磁铁通电后吸合一传动板，所述传动板固接所述主动推块，且所述传动板安装于所述第三气缸的输出端上，所述第三气缸输出第一行程时驱动所述理线板移动至紧贴拉延槽，所述第三气缸输出第二行程时驱动所述从动推块沿所述拉延槽移动而拨动金属丝。

4.根据权利要求3所述的金属拉丝机，其特征在于，所述理线板上设置沿主动推块的移动方向延伸的T型槽，所述主动推块的底部设有与该T型槽适配的第一滑块，所述主动推块可通过所述第一滑块沿所述T型槽平移。

5.根据权利要求2或3所述的金属拉丝机，其特征在于，所述理线板上设置与所述拉延槽的倾角平行的滑槽，所述滑槽内安装压缩弹簧，当所述主动推块推动所述从动推块沿拉延槽移动时，所述压缩弹簧逆向挤压所述从动推块。

6.根据权利要求5所述的金属拉丝机，其特征在于，所述从动推块的底部设置与所述滑槽适配的第二滑块，所述第二滑块可沿所述滑槽移动。

7.根据权利要求5所述的金属拉丝机，其特征在于，所述主动推块包括两根平行的推臂，两个推臂末端的楔形面互为镜像，且每个推臂的楔形面均紧贴一从动推块，两个所述从动推块受所述主动推块的推力而同步相背移动，以向相反的方向拨动金属丝。

8.根据权利要求2或3所述的金属拉丝机，其特征在于，所述理丝组件还包括感知元件和直线模组，所述感知元件用于检测所述拉延槽内的金属丝是否脱离第一位置；所述直线模组的安装角度与所述拉延槽的倾角匹配，所述平移驱动件安装于所述直线模组的滑块上，所述直线模组可将所述平移驱动件驱动至对应于任一拉延槽的位置，所述感知元件连接控制器，所述控制器连接所述直线模组。

9.一种金属拉丝机的拉丝方法，其特征在于，由权利要求2所述的金属拉丝机实现，该拉丝方法包括以下步骤：

将金属丝原料由绕丝机构的放卷轮抽出，在塔轮的拉延槽内卷绕多圈后，通过模架内的拉丝模孔拉出在另一根塔轮的拉延槽上卷绕多圈，再经过模架而循环卷绕于第一根塔轮上，经过各级拉延槽依次扩径而拉伸金属丝，拉伸后的金属丝由绕丝机构的收卷轮收丝；

当拉延槽上的金属丝脱离设定的第一位置时，第一气缸驱动理线板向拉延槽移动直至紧贴拉延槽，然后由第二气缸驱动主动推块推移从动推块，使从动推块沿拉延槽移动而拨动金属丝，使金属丝归位至第一位置；第一气缸和第二气缸复位。

10.一种金属拉丝机的拉丝方法，其特征在于，由权利要求3所述的金属拉丝机实现，该拉丝方法包括以下步骤：

将金属丝原料由绕丝机构的放卷轮抽出，在塔轮的拉延槽内卷绕多圈后，通过模架内的拉丝模孔拉出在另一根塔轮的拉延槽上卷绕多圈，再经过模架而循环卷绕于第一根塔轮上，经过各级拉延槽依次扩径而拉伸金属丝，拉伸后的金属丝由绕丝机构的收卷轮收丝；

当拉延槽上的金属丝脱离设定的第一位置时，将电磁铁通电以吸合主动推块，第三气缸输出第一行程而驱动理线板向拉延槽移动直至紧贴拉延槽；然后电磁铁断电，使理线板与主动推块分离，由第三气缸输出第二行程驱动主动推块推移从动推块，使从动推块沿拉延槽移动而拨动金属丝，使金属丝归位至第一位置；第一气缸和第二气缸复位。

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