CN113106230B - 一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置及其调节方法。所述调节装置包括磁粉制动阻尼机构、第一拉力机构和第二拉力机构，所述磁粉制动阻尼机构设于淬火炉的入口侧，所述第一拉力机构设于所述淬火炉的出口侧；所述第二拉力机构设于所述回火炉的出口侧；所述第一拉力机构和第二拉力机构同步运行，使所述磁粉制动阻尼机构和第一拉力机构对带锯条产生恒张力，所述第一拉力机构和第二拉力机构对带锯条产生恒线速。与相关技术相比，本发明在淬火炉和回火炉之间增加一个第一拉力机构，能够缩减带锯条在淬火炉中的恒张力的距离，从而保证淬火炉里面的恒张力和恒线速。

Description

一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置及其调节方法

技术领域

本发明涉及带锯条加工技术领域，尤其涉及一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置及其调节方法。

背景技术

双金属带锯条的齿部材料为高速钢，背材为弹簧钢，通过激光将两者焊接，使工件的形状为薄片状，其最大横截面积为13*0.6mm-80*1.6mm。淬火时，带锯条容易出现拉长和变形，易影响产品的性能和质量。

带锯条一般采用在线式连续生产，也采用有张力和线速度控制设备。如，在淬火炉前采用磁粉制动阻尼机构对带锯条实施拉力（如专利公告号CN212564147U公示的恒张力磁粉制动器），在回火炉后的收料端（出口端）采用拉力机构作为动力系统以控制速度，从而给带锯条一个张力和运行线速度。这种方式存在以下几个缺点：

（一）带锯条的生产线从淬火进口端到回火炉出口端的最短距离约80-100米，热处理线的距离太长，带锯条在运行过程中还有外力产生，会导致锯条在淬火炉里的张力存在变化；

（二）弹簧钢在1200摄氏度下淬火时，带体会拉长，如果张力存在变化则会导致带锯条延伸率大幅波动；

（三）距离过长，动力系统的拉力机构力更大，在长距离运行过程中，锯条处于绷紧状态，容易和导架发生刮擦，导致锯条背材和底边的损伤。

针对张力调节有如专利公告号CN204980532U公示的带锯条恒张力收卷系统，其采用的摆动气缸和带锯条张紧轮仅仅应用在带锯条收卷时张力的调节，不适用于带锯条在淬火高温区的恒张力和恒线速调节。还有如专利公告号CN205526931U公示的带锯条恒线速度收卷系统，其采用的收卷电机和收卷转台同样也仅应用在带锯条恒线速收卷的使用中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置及其调节方法，保证带锯条在淬火炉内的恒张力和恒线速，从而保证带锯条在淬火延伸率控制在一定范围内，使带锯条在淬火过程中的稳定性。

本发明的技术方案是：一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置应用于带锯条在淬火炉和回火炉之间的工位上，所述淬火炉的出口与回火炉的进口相邻设置；所述带锯条用恒张力、恒线速的调节装置包括磁粉制动阻尼机构、第一拉力机构和第二拉力机构，所述磁粉制动阻尼机构设于淬火炉的入口侧，所述第一拉力机构设于所述淬火炉的出口侧；所述第二拉力机构设于所述回火炉的出口侧；所述磁粉制动阻尼机构、第一拉力机构和第二拉力机构均用于夹持带锯条；所述第一拉力机构和第二拉力机构同步运行，使所述磁粉制动阻尼机构和第一拉力机构对带锯条产生恒张力，所述第一拉力机构和第二拉力机构对带锯条产生恒线速。

上述方案中，通过在淬火炉和回火炉之间增设第一张力机构，其与淬火炉入口侧的磁粉制动阻尼机构产生恒张力，有效保证带锯条在淬火炉内的稳定性及带锯条的延伸率。

优选的，所述带锯条用恒张力、恒线速的调节装置还包括用于控制带锯条恒线速的大小以使所述第一拉力机构和第二拉力机构保持同步运行的检测系统，所述检测系统设于第一拉力机构和回火炉的进口之间。

通过检测系统实现两个张力机构不同步时的自适应和实时调整，以较好的保证所述第一拉力机构和第二拉力机构同步运行。

优选的，所述第一拉力机构和回火炉的进口错开设置以形成偏角，所述检测系统设于该偏角位置处。

偏角的设置更利于检测系统检测带锯条因两个张力机构不同步时而发生的带锯条的拉紧或松动，以能快速发送感应信号及执行调节指令。

优选的，所述检测系统包括固定板、套筒、传感器、皮带、第一皮带轮、第二皮带轮、连接杆、安装板和胶木轮，所述固定板用于固定所述检测系统，所述套筒固定于所述固定板上；所述第一皮带轮上固定所述连接杆，所述连接杆穿过所述套筒并与所述安装板固定，所述安装板远离连接杆的一端设有用于与带锯条贴合的所述胶木轮；所述第二皮带轮与所述第一皮带轮通过皮带相连，所述第二皮带轮上设有传感器，所述传感器与所述第二拉力机构电连接；所述胶木轮临近回火炉设置，所述第二皮带轮位于胶木轮的相对侧。

优选的，所述检测系统还包括拉杆及弹簧，所述拉杆固定于所述固定板上并延伸至固定板的外侧，所述弹簧连接所述拉杆的延伸端和安装板，所述安装板及其上的胶木轮相对于固定板偏转时，使所述弹簧伸长或缩短。

优选的，所述传感器为角度检测传感器。

优选的，所述回火炉内依次排布有至少三根回火管，位于回火炉一个边沿的回火管的一端形成回火炉的进口，该回火管的另一端与相邻的回火管之间设有利于带锯条转弯的第一回转盘；位于回火炉另一个边沿的回火管的一端形成回火炉的出口，该回火管的另一端与相邻的回火管之间设有利于带锯条转弯的第二回转盘。

优选的，所述的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置还包括导向轮，所述导向轮设于所述检测系统和回火炉的进口之间。

优选的，所述磁粉制动阻尼机构和第一拉力机构之间的间距为8米。

设置为8米能有效减少带锯条在运行过程中异常拉扯，从而保证并提升淬火质量的稳定性，且更能保证淬火炉内带锯条张力的稳定性，以达到带锯条产品延伸率的稳定性。

本发明还提供一种上述带锯条用恒张力、恒线速的调节装置的调节方法，包括：

恒张力调节：

调节磁粉制动阻尼机构的电流，由此调节带锯条的张力的大小；磁粉制动阻尼机构的电流值越大，则张力的数值则越大，反之，则越小；

恒线速的调节：

在所述第一拉力机构中设定线速度的数值大小，在传感器中设定线速度的固定值；带锯条在运行过程中如第一拉力机构和第二拉力机构不同步时，会将所述第一拉力机构和第二拉力机构之间的带锯条拉紧或松动，致使胶木轮角度发生变化；

胶木轮的角度变化通过安装板和连接杆传递给第一皮带轮上，再依次通过第一皮带轮和皮带传递给安装在第二皮带轮上的传感器，由传感器发送信号给第二拉力机构；

所述第二拉力机构接收信号后，执行相应的放松或拉紧带锯条指令，直至第一拉力机构和第二拉力机构同步。

与相关技术相比，本发明的有益效果为：

一、在淬火炉和回火炉之间增加一个第一拉力机构，能够缩减带锯条在淬火炉中的恒张力的距离，从而保证淬火炉里面的恒张力和恒线速；

二、两个拉力机构之间通过检测系统进行协调配合，保证两个拉力机构的同步性，让带锯条处于一种更为自然的状态，减少带锯条底部和背部的损伤；

三、保证带锯条在回火炉内的恒线速，从而保证回火的保温时间。

附图说明

图1为本发明提供的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置的结构示意图；

图2为图1中的检测系统的放大示意图；

图3为图2的俯视且局部剖示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1所示，本实施例提供的一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置应用于带锯条在淬火炉2和回火炉7之间的工位上。所述淬火炉2上设有入口21和出口22，所述回火炉7上设有进口71和出口72。所述回火炉7内依次排布设有三根回火管6。位于最上侧的回火管6的左侧端为所述回火炉7的进口71，该进口71与淬火炉2的出口22形成偏角设置（偏角：指淬火炉2的出口22与形成进口71的回火管7的轴线不在一条直线上）。在本实施例中，该偏角为所述回火炉7的进口71高于淬火炉2的出口22。位于最上面的回火管6的右侧端与相邻的中间的回火管6之间设有利于带锯条11转弯的第一回转盘8。中间回火管6的另一端与位于最下侧回火管6的左侧端设有利于带锯条11转弯的第二回转盘9，位于最下侧回火管6的右侧端为所述回火炉7的出口72。

所述带锯条用恒张力、恒线速的调节装置包括磁粉制动阻尼机构1、第一拉力机构3、检测系统4、导向轮6和第二拉力机构10。

所述磁粉制动阻尼机构1设于淬火炉2的入口21侧，所述第一拉力机构3设于所述淬火炉2的出口22和回火炉7的进口71之间。所述第二拉力机构10设于所述回火炉7的出口72侧。所述检测系统4设于第一拉力机构3和回火炉7的进口71之间，且位于所述第一拉力机构3和回火炉7的进口71的偏角位置处。所述导向轮5设于所述检测系统4和回火炉7的进口71之间。

带锯条11自所述磁粉制动阻尼机构1和淬火炉2的入口21进入淬火炉2内，经淬火炉2高温淬火后，从淬火炉2的出口22输出。再依次经由第一拉力机构3、检测系统4、导向轮5、回火炉7的进口71进入第一根回火管6中回火。再依次经过三根回火管6后运行至最下侧的第三根回火管6输出，最后经由第二拉力机构10输出至下个工位。

所述磁粉制动阻尼机构1、第一拉力机构3和第二拉力机构10均用于夹持带锯条11。所述磁粉制动阻尼机构1和第一拉力机构3对带锯条11的夹持产生恒张力，所述第一拉力机构3和第二拉力机构10对带锯条11的夹持产生恒线速。所述第一拉力机构3和第二拉力机构10通过检测系统4进行协调配合，保证两个拉力机构的同步性，也让带锯条处于一种更为自然的状态，减少带锯条底部和背部的损伤。

如图2、3所示，所述检测系统4包括固定板15、套筒18、传感器12、皮带13、第一皮带轮14、第二皮带轮24、连接杆19、安装板20、胶木轮16、拉杆23及弹簧17。所述固定板15用于固定所述检测系统4，可通过固定板15用检测系统4固定于相应的工作平台上。所述套筒18固定于所述固定板15上。所述第一皮带轮14上固定所述连接杆19，所述连接杆19穿过所述套筒18并与所述安装板20固定，所述安装板20远离连接杆19的一端设有用于与带锯条贴合的所述胶木轮16。所述第二皮带轮24与所述第一皮带轮14通过皮带13相连，所述第二皮带轮24上设有传感器12，所述传感器12与所述第二拉力机构10电连接。所述胶木轮16临近回火炉7的进口71设置，所述第二皮带轮24位于胶木轮16的相对侧。

所述拉杆23固定于所述固定板15上并延伸至固定板15的外侧，所述弹簧17连接所述拉杆23的延伸端和安装板20。所述安装板20及其上的胶木轮16相对于固定板15偏转时，使所述弹簧17伸长或缩短。在本实施例中，所述传感器12为角度检测传感器。

如图1所示，所述磁粉制动阻尼机构1和第一拉力机构3之间的间距为8米，从而在淬火炉2内形成一种恒张力系统。能够保证带锯条11在淬火炉2内的稳定性，也保证了带锯条的延伸率。带锯条热处理线上设置两套拉力机构（第一拉力机构3和第二拉力机构10），且为了防止两套拉力机构不同步，或者随着生产时间的延长，零部件磨损导致的不同步，在两套张力机构之间增加的检测系统4，以对其不同步时的实时调整。

本发明还提供一种上述带锯条用恒张力、恒线速的调节装置的调节方法，包括：

恒张力调节：

调节磁粉制动阻尼机构1的电流，由此调节带锯条11的张力的大小；磁粉制动阻尼机构1的电流值越大，则张力的数值则越大，反之，则越小。在加工不同规格的带锯条时，也可以通过调节磁粉制动阻尼机构1的电流值大小以达到工艺控制内的延伸率。

恒线速的调节：

在所述第一拉力机构3中设定线速度的数值大小，在传感器12中设定线速度的固定值；带锯条11在运行过程中如第一拉力机构3和第二拉力机构10不同步时，会将所述第一拉力机构3和第二拉力机构10之间的带锯条11拉紧或松动，致使胶木轮16角度发生变化。

胶木轮16的角度变化通过安装板20和连接杆19传递给第一皮带轮14上，再依次通过第一皮带轮14和皮带13传递给安装在第二皮带轮24上的传感器12，由传感器12发送信号给第二拉力机构10。

所述第二拉力机构10接收信号后，执行相应的放松或拉紧带锯条11指令，直至第一拉力机构3和第二拉力机构10同步，使两个拉力机构达到平衡，从而保证带锯条在淬火的速度与回火的速度一致并匹配。

与现有技术相比，本发明在淬火炉的出口侧增加一个第一拉力机构，能缩减磁粉制动阻尼机构和第二拉力机构的距离，从而保证淬火炉内张力的稳定性，以达到带锯条产品延伸率的稳定性。该段距离设置为8米，能减少带锯条在运行过程中的异常拉扯，保证并提升淬火质量的稳定性。

本发明涉及的磁粉制动阻尼机构、淬火炉、拉力机构、回火炉均为现有技术，其具体结构等在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种带锯条用恒张力、恒线速的调节装置，应用于带锯条在淬火炉（2）和回火炉（7）之间的工位上，所述淬火炉（2）的出口与回火炉（7）的进口相邻设置，其特征在于，其包括磁粉制动阻尼机构（1）、第一拉力机构（3）、第二拉力机构（10）、用于控制带锯条恒线速的大小以使所述第一拉力机构（3）和第二拉力机构（10）保持同步运行的检测系统（4），所述磁粉制动阻尼机构（1）设于淬火炉（2）的入口侧，所述第一拉力机构（3）设于所述淬火炉（2）的出口侧；所述第二拉力机构（10）设于所述回火炉（7）的出口侧；所述磁粉制动阻尼机构（1）、第一拉力机构（3）和第二拉力机构（10）均用于夹持带锯条；所述第一拉力机构（3）和第二拉力机构（10）同步运行，使所述磁粉制动阻尼机构（1）和第一拉力机构（3）对带锯条产生恒张力，所述第一拉力机构（3）和第二拉力机构（10）对带锯条产生恒线速；

所述检测系统（4）设于第一拉力机构（3）和回火炉（7）的进口之间；

所述检测系统（4）包括固定板（15）、套筒（18）、传感器（12）、皮带（13）、第一皮带轮（14）、第二皮带轮（24）、连接杆（19）、安装板（20）、胶木轮（16）、拉杆（23）及弹簧（17），所述固定板（15）用于固定所述检测系统（4），所述套筒（18）固定于所述固定板（15）上；所述第一皮带轮（14）上固定所述连接杆（19），所述连接杆（19）穿过所述套筒（18）并与所述安装板（20）固定，所述安装板（20）远离连接杆（19）的一端设有用于与带锯条贴合的所述胶木轮（16）；所述第二皮带轮（24）与所述第一皮带轮（14）通过皮带（13）相连，所述第二皮带轮（24）上设有传感器（12），所述传感器（12）与所述第二拉力机构（10）电连接；所述胶木轮（16）临近回火炉（7）设置，所述第二皮带轮（24）位于胶木轮（16）的相对侧；

所述拉杆（23）固定于所述固定板（15）上并延伸至固定板（15）的外侧，所述弹簧（17）连接所述拉杆（23）的延伸端和安装板（20），所述安装板（20）及其上的胶木轮（16）相对于固定板（15）偏转时，使所述弹簧（17）伸长或缩短。

2.根据权利要求1所述的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置，其特征在于，所述第一拉力机构（3）和回火炉（7）的进口错开设置以形成偏角，所述检测系统（4）设于该偏角位置处。

3.根据权利要求1所述的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置，其特征在于，所述传感器（12）为角度检测传感器。

4.根据权利要求1~3任一项所述的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置，其特征在于，所述回火炉（7）内依次排布有至少三根回火管（6），位于回火炉（7）一个边沿的回火管（6）的一端形成回火炉（7）的进口，该回火管（6）的另一端与相邻的回火管（6）之间设有利于带锯条转弯的第一回转盘（8）；位于回火炉（7）另一个边沿的回火管（6）的一端形成回火炉（7）的出口，该回火管（6）的另一端与相邻的回火管（6）之间设有利于带锯条转弯的第二回转盘（9）。

5.根据权利要求1~3任一项所述的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置，其特征在于，还包括导向轮（5），所述导向轮（5）设于所述检测系统（4）和回火炉（7）的进口之间。

6.根据权利要求1~3任一项所述的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置，其特征在于，所述磁粉制动阻尼机构（1）和第一拉力机构（3）之间的间距为8米。

7.一种如权利要求1~6任一项所述的带锯条用恒张力、恒线速的调节装置的调节方法，其特征在于，包括：

恒张力调节：

调节磁粉制动阻尼机构（1）的电流，由此调节带锯条（11）的张力的大小；磁粉制动阻尼机构（1）的电流值越大，则张力的数值则越大，反之，则越小；

恒线速的调节：

在所述第一拉力机构（3）中设定线速度的数值大小，在传感器（12）中设定线速度的固定值；带锯条（11）在运行过程中如第一拉力机构（3）和第二拉力机构（10）不同步时，会将所述第一拉力机构（3）和第二拉力机构（10）之间的带锯条（11）拉紧或松动，致使胶木轮（16）角度发生变化；

胶木轮（16）的角度变化通过安装板（20）和连接杆（19）传递给第一皮带轮（14）上，再依次通过第一皮带轮（14）和皮带（13）传递给安装在第二皮带轮（24）上的传感器（12），由传感器（12）发送信号给第二拉力机构（10）；

所述第二拉力机构（10）接收信号后，执行相应的放松或拉紧带锯条（11）指令，直至第一拉力机构（3）和第二拉力机构（10）同步。

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