CN114164691B - 一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机。本发明将钢丝绳生产中的捻股和合绳两道工序同时在同一台机器上完成，为此结合了捻股工序中的管式捻股机和合绳工序中的筐篮式合绳机的工作特点，提出了一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机的设计方案。该方案是将管式捻股机衍化为捻股管，将筐篮式合绳机衍化为公转盘，捻股管自转带动其上七根钢丝捻股，公转盘公转带动其上七根捻股管公转合绳，从而生产出7×7结构型钢丝绳。

Description

一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机

技术领域

本发明属于钢丝绳生产制造领域，是一种用于生产钢丝绳的装置，具体是指一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机。它可以通过捻股管的自转和公转将钢丝绳生产过程中的捻股和合绳两道工序同时在同一台机器上完成，无需中转，省时省力，显著提高了生产效率。

背景技术

钢丝绳作为衡量我国金属制品行业的重要产品之一，常用于起吊、架线、捆扎等应用场合。传统的钢丝绳生产需要经过卷线、捻股、合绳三道基本工序，其设备繁多、占地面积大、生产效率低；现今，本发明基于捻股工序中的管式捻股机和合绳工序中的筐篮式合绳机的工作原理，提出了一种将捻股和合绳一体化的用于生产7×7结构型钢丝绳捻股合绳一体机。

在中国发明专利“一体式捻股合绳机及其制绳方法”(专利号：201510137546.6)中，提出了一种将捻股和合绳两道工序同步完成的用于生产4×8纤维绳的一体式捻股合绳机。该一体机包括放线装置、捻股装置、合绳装置和传动装置，放线装置用于放置纤维纱条，捻股装置包括一对股飞轮和股飞轮传动轴，放线装置设置于两个股飞轮之间。合绳装置包括一对绳飞轮、主轴和电机，绳飞轮安装于主轴上，捻股装置安装于两个绳飞轮之间。传动装置包括绳飞轮传动轴、股飞轮传动轴、绳飞轮同步带和股飞轮同步带。绳飞轮传动轴与两侧绳飞轮的主轴连接，绳飞轮传动轴通过绳飞轮同步带与电机连接，绳飞轮传动轴带动股飞轮传动轴转动，股飞轮转动轴通过股飞轮同步带带动两侧股飞轮的转动轴转动。捻股装置共有4个，每个捻股装置分别有8个放线装置，以此生产出4×8的纤维绳。该一体机解决了纤维绳捻股和合绳两道工序合二为一的问题，但由于股飞轮传动轴之间用同步带一级一级地递进式传动，所以每次启动时会产生捻股装置间速度不同步，出现滞后现象。捻股装置速度不同步会导致捻制的股的捻距不一致，从而影响绳质量，浪费材料；并且钢丝绳的柔性不及纤维绳，走线不能如纤维绳一样来回反复弯曲。

发明内容

本发明目的在于将钢丝绳生产中的捻股和合绳两道工序同时在同一台机器上完成，为此结合了捻股工序中的管式捻股机和合绳工序中的筐篮式合绳机的工作特点，提出了一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机的设计方案。该方案是将管式捻股机衍化为捻股管，将筐篮式合绳机衍化为公转盘，捻股管自转带动其上七根钢丝捻股，公转盘公转带动其上七根捻股管公转合绳，从而生产出7×7结构型钢丝绳。

一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机由传动装置、捻股管总成、合绳装置、公转盘、支撑轴和支撑辊组成。传动装置设置于一体机的左端，捻股管总成设置于一体机的中间，合绳装置设置于一体机的右端。公转盘、支撑轴和支撑辊起着支撑和传动作用，以保证一体机捻股、合绳的进行。所述公转盘共有四个，分别为一个左端公转盘、一个右端公转盘和两个中间公转盘。左端公转盘设置在捻股管总成的左端，且其左端与传动装置连接，右端公转盘设置在捻股管总成的右端，且其右端与合绳装置连接，两个中间公转盘设置在捻股管总成的中间位置，起着支撑和传动的作用。左端公转盘和右端公转盘支撑捻股管总成并带动捻股管总成转动，六根捻股管支撑轴从四个公转盘穿过，辅助支撑和传动，支撑辊成对设置在公转盘底端，与公转盘相切，不影响公转盘转动的同时，起支撑整个装置的作用。

所述传动装置包括小同步带轮、大同步带轮、公转连接件、定轴轮系、自转传动轴和左侧连接轴，所述公转连接件的左端与大同步带轮连接，右端与左端公转盘连接；所述自转传动轴的左端从公转连接件和左端公转盘的中心孔穿过并与小同步带轮连接，所述自转传动轴的右端连接有一个主动直齿齿轮，且与连接在左端公转盘右端的六个左侧连接轴上一一对应连接的从动直齿齿轮分别啮合传动，形成一个主动直齿齿轮在中心位置，六个从动直齿齿轮均匀地环绕其一周的定轴轮系。

所述捻股管总成包括七根捻股管，分别为一根中心股捻股管和六根外层股捻股管。捻股管包括捻股单元、捻股管支撑轴、分线盘、捻股压线瓦和捻股端盖。分线盘与右端公转盘的左端连接，捻股压线瓦嵌套在捻股端盖中，捻股端盖与右端公转盘的右端连接。每根捻股管的捻股单元共有七个，其中左侧的六个捻股单元为外层丝捻股单元，用于放置外层丝，最右侧的一个捻股单元为中心丝捻股单元，用于放置中心丝，七个捻股单元采用焊接的方式连接在一起，并用捻股管支撑轴连接传动。所述中心股捻股管和外层股捻股管结构相同，但它们的区别在于中心股捻股管设置于捻股管总成的中心位置，用于捻制中心股，六根外层股捻股管设置于捻股管总成的外层圆周位置，均匀地环绕中心股捻股管一周，用于捻制外层股。七根捻股管分别与定轴轮系中的直齿齿轮一一对应连接，中心股捻股管与主动直齿齿轮连接，外层股捻股管与从动直齿齿轮连接。如此一来，转动小同步带轮可带动与自转传动轴连接的主动直齿齿轮转动，并通过定轴轮系齿轮啮合传动，将动力传递给七根捻股管，实现捻股管的自转，从而达到丝捻成股的目的；转动大同步带轮可带动公转连接件转动，并将动力传递给与之相连的左端公转盘，通过左端公转盘的转动带动其上七根捻股管随之一起转动，实现捻股管的公转，从而达到股合成绳的目的。此外，由于钢丝绳的中心股和外层股的捻距不同，且股和绳的捻距又不同，所以定轴轮系的中心主动直齿齿轮的直径大于外层从动直齿齿轮的直径，其传动比符合中心股和外层股的捻距关系，且大同步带轮传动和小同步带轮传动与同一电机连接，改变两者传动比之间的关系，控制速度差，可调整股和绳的捻距关系，从而实现用一台机器柔性化生产出不同捻距批次的钢丝绳，满足不同客户的需求。这样，当启动电机，小同步带轮带动七根捻股管自转，大同步带轮带动七根捻股管公转，实现了捻股和合绳一体化，提高生产效率，节省时间。

所述中心丝捻股单元由连接件、工字轮安装架、工字轮安装轴、放线工字轮、轴套、紧定螺钉固定环、张力调节装置、弹簧式插销锁紧机构、一对圆锥滚子轴承和分线盘组成，所述工字轮安装架左、右两端各安装一个圆锥滚子轴承分别与连接件和出线筒连接，所述放线工字轮的中心孔两端分别用轴套配合安装在工字轮安装轴上，且一端用轴肩定位，一端用紧定螺钉固定环定位；所述工字轮安装轴安装在工字轮安装架的中间位置凹槽处，轴的两端用弹簧式插销锁紧机构固定。所述弹簧式插销锁紧机构包括插销、弹簧和销孔，当需要安装或取出工字轮安装轴时，拉紧插销，使插销处于水平状态，即打开状态；当放置好装有放线工字轮的工字轮安装轴时，拨动插销，使插销恢复竖直状态，即锁紧状态。该弹簧式插销锁紧机构操作简单方便，工作安全可靠，可快速装卸放线工字轮，节省工字轮装卸时间，提高工作效率。所述工字轮安装轴轴肩处安装有张力调节装置，该张力调节装置为闸绳-螺栓-弹簧调节式，包括一对吊环螺栓、弹簧挂钩、闸绳、一对螺纹挂钩和螺套；一对吊环螺栓分别安装在工字轮安装架上、下侧，一对螺纹挂钩分别与螺套两端螺纹配合，一端螺纹挂钩与下吊环螺栓连接，另一端螺纹挂钩连接有闸绳、弹簧挂钩，且弹簧挂钩的另一端与上吊环螺栓连接，通过调节螺套与螺纹挂钩的拧紧程度来调整闸绳和弹簧挂钩的伸缩程度，从而控制工字轮的放线张力，以保证钢丝绳生产的质量。

所述外层丝捻股单元与所述中心丝捻股单元的结构基本一致，唯一的区别在于所述中心丝捻股单元的出线筒较所述外层丝捻股单元的出线筒，中心位置多了一个中心孔，目的在于方便中心丝在牵引力的作用下直接穿过出线筒中心孔，水平拉出。

所述连接件、出线筒和分线盘的连接位置均开有十二个周向通孔，其中6个大通孔用于捻股管连接轴连接，六个小通孔用于钢丝在捻股管上的走线。

所述合绳装置主要包括预变形装置、六面体连接件、双列圆锥滚子轴承、合绳压线瓦、合绳端盖和支撑座，所述六面体连接件一端为六面体结构，一端为圆柱体，且其中心为通孔；所述预变形装置共有六个，分别用螺栓安装在所述六面体连接件六面体端的六个侧面，所述六面体连接件圆柱体一端用双列圆锥滚子轴承与支撑座连接。所述合绳端盖用螺栓固定在所述支撑座的右端上，所述合绳压线瓦嵌套在合绳端盖的左端。所述预变形装置包括支撑架、压辊和滑动轴承，压辊共有三个，两端分别用滑动轴承固定在支撑架上。

所述公转盘、支撑轴和支撑辊起着支撑和传动作用，以保证一体机捻股、合绳的进行。所述公转盘共有四个，分别为一个左端公转盘、一个右端公转盘和两个中间公转盘，左端公转盘和右端公转盘分别设置在捻股管总成的两端，两个中间公转盘合理设置在捻股管总成的中间位置，起着支撑一体机和传递动力的作用。所述公转盘中心部位有七个通孔，用于连接传动七根捻股管，从而实现以公转盘的转动带动其上七根捻股管一起同步公转，达到股合成绳的目的。所述支撑轴共有六根，分别从所述四个公转盘圆周上的六个通孔穿过，在起固定支撑作用的同时，也可协助公转盘传动；所述支撑辊共有四对，分别设置于四个公转盘底端，用于支撑整个一体机且不影响公转盘的转动。

本发明具有以下优点：

1.相对于传统的先在捻股机上将钢丝捻成股，然后在合绳机上将股合成绳的钢丝绳生产方式，本发明结合捻股机和合绳机的工作特点将捻股和合绳一体化，解决了钢丝绳生产中捻股和合绳工序间两台机器需要物料中转问题，并克服了捻股合绳一体化过程中捻股和合绳因转速不同引起的干涉问题，降低了中转损耗，减小了占地面积，提高了生产效率。

2.用定轴轮系齿轮啮合传动带动七根捻股管同步自转，实现丝捻成股；用公转盘转动带动其上七根捻股管同步公转，实现股合成绳，从而达到捻股和合绳同步进行的目的，传动更准确。

3.大同步带轮传动和小同步带轮传动与同一电机连接，改变两者传动比之间的关系可控制捻股管自转和公转的速度，以适应生产出不同捻距批次的钢丝绳。这样，启动电机，小同步带轮带动七根捻股管自转，大同步带轮带动七根捻股管公转，实现了捻股和合绳同步一体化，提高效率，节省时间。

4.放线工字轮采用弹簧式插销锁紧机构固定安装在工字轮安装架上，在弹簧的作用下，通过拉紧和拨开插销两种方式方便工字轮的装卸，并保证了放线工字轮在一体机运转时不会飞出，操作简单快捷，更加安全可靠。

附图说明

图1为一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机的总体设计方案图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机的左端传动示意图。

图4为一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机的总体结构示意图。

图5为捻股合绳一体机左端传动装置结构图。

图6为传动装置中的定轴轮系结构图。

图7为公转连接件结构的四分之一剖视图。

图8为捻股管结构示意图。

图9为捻股管左端结构局部放大图。

图10为捻股管中间结构局部放大图。

图11为捻股管右端结构局部放大图。

图12为捻股管中的捻股单元结构示意图。

图13为捻股管左端结构爆炸图。

图14为捻股单元中的弹簧式插销锁紧机构处于水平状态(打开状态)的结构示意图。

图15为捻股单元中的弹簧式插销锁紧机构处于竖直状态(锁紧状态)的结构示意图。

图16为捻股单元中的张力调节装置的结构示意图。

图17为捻股管右端结构爆炸图。

图18为中心丝捻股单元的出线筒的结构图。

图19为外层丝捻股单元的出线筒的结构图。

图20为中心丝捻股单元的分线盘的结构图。

图21为中心丝捻股单元的分线盘的结构四分之一剖视图。

图22为中心丝捻股单元走线图。

图23为外层丝捻股单元走线图。

图24为捻股合绳一体机右端合绳装置结构图。

图25为捻股压线瓦结构四分之一剖视图。

图26为捻股端盖结构四分之一剖视图。

图27为预变形装置结构图。

图28为合绳端盖结构四分之一剖视图。

图29为合绳压线瓦结构四分之一剖视图。

图30为一体机捻股走线图。

图31为一体机捻股走线局部放大图。

图32为一体机合绳走线图。

图33为一体机合绳走线局部放大图。

附图标记：

1-电机 2-小同步带轮 3-自转传动轴 4-大同步带轮 5-公转连接件 6-公转盘7-从动直齿齿轮 8-主动直齿齿轮 9-外层股捻股管 10-中心股捻股管 11-捻股压线瓦12-预变形装置 13-合绳压线瓦 14-后变形装置 15-牵引装置 16-收线装置 17-牵引电机18-传动装置 19-捻股管总成 20-合绳装置 21-支撑辊 22-支撑轴 23-螺栓平垫圈组合24-紧定螺钉 25-轴端挡圈 26-平键 27-紧定螺钉固定环 28-紧定螺钉 4-大同步带轮29-平键 30-螺栓平垫圈组合 31-端盖 32-螺栓 33-螺母弹簧垫圈平垫圈组合 34-双列圆锥滚子轴承 35-弹性挡圈 36-定轴轮系 37-平键 38-左侧连接轴 39-捻股单元 40-捻股管支撑轴 41-分线盘 42-捻股端盖 43-连接件 44-张力调节装置 45-紧定螺栓固定环46-轴套 47-放线工字轮 48-工字轮安装轴 49-插销 50-弹簧 51-工字轮安装架 52-圆锥滚子轴承 53-出线筒 54-吊环螺栓 55-弹簧挂钩 56-闸绳 57-螺纹挂钩 58-螺套 59-螺栓弹簧垫圈平垫圈组合 60-六面体连接件 61-双列圆锥滚子轴承 62-支撑座 63-合绳端盖 64-螺栓弹簧垫圈平垫圈组合

具体实施方式

如图1-3所示，本发明结合管式捻股机和筐篮式合绳机的工作特点，提出了一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机的总体设计方案。该方案是在管式捻股机和筐篮式合绳机的基础上，将两者合二为一，将管式捻股机衍化为捻股管，将筐篮式合绳机衍化为公转盘，捻股管自转带动其上七根钢丝捻股，公转盘公转带动其上七根捻股管公转合绳，从而生产出7×7结构型钢丝绳，实现钢丝绳生产捻股和合绳一体化。

本方案主要包括三个运动，捻股管的自转、公转和钢丝绳的牵引运动，牵引装置给钢丝绳施加一个牵引力，拉动丝和股向前运动，捻股管自转将钢丝捻制成股，捻股管公转将股合成绳。其具体工作方式为：

A.捻股管的自转：启动电机1，小同步带轮2转动带动与之相连的主动直齿齿轮8转动，主动直齿齿轮8与其外层均匀圆周分布的六个从动直齿齿轮7啮合传动，主动直齿齿轮8和从动直齿齿轮7的右端分别连接有一根捻股管，从而实现以小同步带轮2的转动带动七根捻股管自转，捻股管自转将钢丝捻制成股；

B.捻股管的公转：大同步带轮4转动带动与之相连的左端公转盘6转动，左端公转盘6转动带动其上七根捻股管一起转动，实现捻股管的公转，从而将捻制好的股合成绳；

C.钢丝绳的牵引运动：启动牵引电机17，收线装置16收线，牵引装置15施加给钢丝绳一定的牵引力，拉动丝和股向前运动，再配合捻股管的自转和公转，完成股和绳的捻制。

钢丝绳中的丝和股的走线方式：捻股管中外层丝沿捻股管周侧拉出，中心丝沿捻股管中心线水平拉出，在捻股管的自转作用下，外层丝缠绕在中心丝上，捻制成股，捻制好的股通过预变形装置12，消除了捻股时的内应力并为股合成绳作准备；捻股管共有七根，处于中心位置的为中心股捻股管，处于外层的六根为外层股捻股管，捻股管的两端与公转盘连接，以公转盘转动带动捻股管公转，在捻股管的公转作用下，外层股缠绕在中心股上，将股合成绳，合好的钢丝绳经过后变形装置14、牵引装置15后续装置拉出，最终由收线装置16收卷成形。

如图4所示，一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机由传动装置18、捻股管总成19、合绳装置20、公转盘6、支撑辊21和支撑轴22组成。公转盘6、支撑辊21和支撑轴22主要起支撑、传动作用，维持整个一体机转动。

如图5所示，传动装置18包括螺钉平垫圈组合23、紧定螺钉24、轴端挡圈25、小同步同步带轮2、平键26、固定环27、紧定螺钉28、大同步同步带轮4、平键29、螺钉平垫圈组合30、端盖31、螺栓32、公转连接件5、螺母弹簧垫圈平垫圈组合33、双列圆锥滚子轴承34、弹性挡圈35、定轴轮系36、平键37、自转传动轴3和左侧连接轴38。自转传动轴3和六根左侧连接轴38右端分别与一根捻股管连接，且自转传动轴3和六根左侧连接轴38上分别用平键37连接安装直齿齿轮，形成一个齿轮在中间，外层环绕六个齿轮的定轴轮系36，如图6所示；且考虑到7×7结构型钢丝绳中心股的捻距略大于外层股的捻距，所以与中心股捻股管连接的自转传动轴上的主动直齿齿轮直径大于与外层股捻股管连接的左侧连接轴上的从动直齿齿轮直径，定轴轮系36齿轮间的传动比与7×7结构型钢丝绳的中心股和外层股的捻距关系相匹配。定轴轮系36的轴向定位采用一端轴肩定位，一端弹性挡圈35定位。自转传动轴3穿过左端公转盘6和公转连接件5的中心孔与小同步同步带轮2使用平键26连接，公转连接件5的结构如图7所示。

自转传动轴3和左侧连接轴38与左端公转盘6之间采用双列圆锥滚子轴承34连接，其目的在于当转动左端公转盘6带动与其上自转传动轴3和左侧连接轴38连接的七根捻股管随左端公转盘6一起公转的同时，七根捻股管自身在定轴轮系36的传动下能独立于左端公转盘6进行自转，以实现捻股合绳一体机在七根捻股管自转捻股的同时，在左端公转盘6的转动作用下公转合绳，从而达到钢丝绳捻股和合绳两道工序同步完成的目的。大同步带轮4安装在公转连接件5上，周向定位采用平键29定位，轴向定位采用一端轴肩定位，一端紧定螺钉固定环27定位，公转连接件5用螺栓32、螺母弹簧垫圈平垫圈组合33安装在左端公转盘6上，目的在于以大同步带轮4的转动带动左端公转盘6转动，以实现捻股管的公转，从而达到股合成绳的目的；小同步带轮2安装在自转传动轴3上，周向定位采用平键26定位，轴向定位采用一端用公转连接件5左端面定位，一端用轴端挡圈25定位，轴端挡圈25使用螺钉平垫圈组合23、紧定螺钉24与自转传动轴3左端面连接，目的在于以小同步带轮2的转动带动自转传动轴3上的主动直齿齿轮8转动，以实现整个定轴轮系36按一定传动比转动，从而达到七根捻股管自转捻股的目的。此外，大同步带轮4、小同步带轮2与同一电机连接，通过调整大同步带轮传动比和小同步带轮传动比，控制两者速度差，以同步控制一体机公转和自转的转速，从而生产出绳、股捻距均符合要求的钢丝绳。

捻股管总成19由七根捻股管组成，分别为一根中心股捻股管10和六根外层丝捻股管9，中心股捻股管用于捻制中心股，外层股捻股管用于捻制外层股。中心股捻股管和外层股捻股管结构相同，如图8-11所示，一根中心股捻股管10包括捻股单元39、捻股管支撑轴40、分线盘41、捻股压线瓦11和捻股端盖42，其中，捻股单元39共有七个，左侧的六个捻股单元为外层丝捻股单元，用于放置外层丝，最右侧的一个捻股单元为中心丝捻股单元，用于放置中心丝，七个捻股单元采用焊接的方式连接在一起，并用捻股管支撑轴40连接传动。中心丝捻股单元与外层丝捻股单元的结构基本相同，如图12、图13所示，外层丝捻股单元包括连接件43、张力调节装置44、紧定螺钉固定环45、轴套46、放线工字轮47、工字轮安装轴48、插销49、弹簧50、工字轮安装架51、圆锥滚子轴承52和出线筒53。放线工字轮47的中心孔两端各与一个轴套46配合安装在工字轮安装轴48上，且一端用轴肩定位，一端用紧定螺钉固定环45定位。工字轮安装轴48安装在工字轮安装架51的中间位置凹槽处，轴的两端用弹簧式插销锁紧机构固定，当需要安放或取出工字轮安装轴48时，拉紧插销49，使插销49处于水平状态(打开状态)，如图14所示；当放置好装有放线工字轮48的工字轮安装轴48时，拨动插销49，使插销49恢复竖直状态(锁紧状态)，如图15所示。该弹簧式插销锁紧机构操作简单方便，工作安全可靠，可快速装卸放线工字轮47，节省工字轮装卸时间，提高工作效率。工字轮安装架51左右两端用圆锥滚子轴承52分别与连接件42和出线筒53连接，目的在于放线过程中，放线工字轮47同工字轮安装架51可绕其中心线小幅度摇摆，便于工字轮放线。且工字轮安装轴48上安装由张力调节装置44，如图16所示，该张力调节装置44由吊环螺栓54、弹簧挂钩55、闸绳56、螺纹挂钩57和螺套58组成，可通过调节螺套58的松紧程度来控制工字轮的放线张力，以保证钢丝绳生产的质量。

如图17所示，捻股管19最右端的中心丝捻股单元中的出线筒53和分线盘41连接。上述所说中心丝捻股单元和外层丝捻股单元结构基本相同，其唯一区别在于，如图18-19所示，中心丝捻股单元的出线筒53较外层丝捻股单元的出线筒53多出一个中心孔，目的在于中心丝可在牵引力的作用下直接从出线筒53的中心孔水平拉出，而外层丝则从出线筒53的周向孔拉出。如图20-21所示，分线盘41左端有一个中心孔，用于中心丝走线，和十二个周向孔，其中六个大孔用于捻股管支撑轴40连接，六个小孔用于外层丝的走线；分线盘41中间部位采用镂空设计，减轻质量的同时也方便钢丝的走线，分线盘41右端为空心阶梯轴，便于安装双列圆锥滚子轴承34与右端公转盘6连接以支撑起整根捻股管。中心丝捻股单元走线、外层丝捻股单元走线如图22-23所示。

如图24所示，捻股压线瓦11(如图25所示)嵌套在捻股端盖42(如图26所示)左端，捻股端盖42用螺栓平垫圈组合30固定在右端公转盘6上，目的在于在捻股管19相对于右端公转盘6自转的同时，捻股压线瓦11相对于右端公转盘6静止，中心丝在牵引力的作用下水平拉出，外层丝在捻股管19自转作用下围绕中心丝转动，形成一根捻距关系符合要求的1×7绳股。股捻制完成，一体机同时进行合绳，合绳装置20包括预变形装置12、螺栓弹簧垫圈平垫圈组合59、六面体连接件60、双列圆锥滚子轴承61、支撑座62、合绳压线瓦13、合绳端盖63和螺栓弹簧垫圈平垫圈组合64，该预变形装置12(如图27所示)左端用螺栓弹簧垫圈平垫圈组合59固定在右端公转盘上，可随公转盘一起公转，右端用螺栓弹簧垫圈平垫圈组合59固定支撑在六面体连接件60上，六面体连接件60与双列圆锥滚子轴承61连接安装在支撑座62上，支撑座62右端固定有合绳端盖63(如图28所示)，合绳压线瓦13(如图29所示)嵌套在合绳端盖63左端。预变形装置12的作用在于将捻制好的绳股从预变形装置12的压辊中穿过，可消除绳股中的应力，并为股合绳作准备。并且，与捻股的原理类似，在合绳时，公转盘6相对于支撑座62公转的同时，合绳压线瓦13相对于支撑座62静止，中心股在牵引力的作用下水平拉出，外层股在公转盘6公转作用下围绕中心股转动，形成一根捻距关系符合要求的7×7结构型钢丝绳。丝捻成股的具体走线如图30-31所示，股合成绳的具体走线方式如图所示32-33所示。

Claims (8)

1.一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，所述捻股合绳一体机由传动装置、捻股管总成、合绳装置、公转盘、支撑轴和支撑辊组成；传动装置设置于一体机的左端，捻股管总成设置于一体机的中间，合绳装置设置于一体机的右端；公转盘、支撑轴和支撑辊起着支撑和传动作用，以保证一体机捻股、合绳的进行；所述公转盘共有四个，分别为一个左端公转盘、一个右端公转盘和两个中间公转盘；左端公转盘设置在捻股管总成的左端，且其左端与传动装置连接，右端公转盘设置在捻股管总成的右端，且其右端与合绳装置连接，两个中间公转盘设置在捻股管总成的中间位置，起着支撑和传动的作用；左端公转盘和右端公转盘支撑捻股管总成并带动捻股管总成转动，六根捻股管支撑轴从四个公转盘穿过，辅助支撑和传动，支撑辊成对设置在公转盘底端，与公转盘相切，不影响公转盘转动的同时，起支撑整个装置的作用；

所述传动装置包括小同步带轮、大同步带轮、公转连接件、定轴轮系、自转传动轴和左侧连接轴，所述公转连接件的左端与大同步带轮连接，右端与左端公转盘连接；所述自转传动轴的左端从公转连接件和左端公转盘的中心孔穿过并与小同步带轮连接，所述自转传动轴的右端连接有一个主动直齿齿轮，且与连接在左端公转盘右端的六个左侧连接轴上一一对应连接的从动直齿齿轮分别啮合传动，形成一个主动直齿齿轮在中心位置，六个从动直齿齿轮均匀地环绕其一周的定轴轮系；

所述捻股管总成包括七根捻股管，分别为一根中心股捻股管和六根外层股捻股管；捻股管包括捻股单元、捻股管支撑轴、分线盘、捻股压线瓦和捻股端盖；分线盘与右端公转盘的左端连接，捻股压线瓦嵌套在捻股端盖中，捻股端盖与右端公转盘的右端连接；每根捻股管的捻股单元共有七个，其中左侧的六个捻股单元为外层丝捻股单元，用于放置外层丝，最右侧的一个捻股单元为中心丝捻股单元，用于放置中心丝，七个捻股单元采用焊接的方式连接在一起，并用捻股管支撑轴连接传动；所述中心股捻股管和外层股捻股管结构相同，中心股捻股管设置于捻股管总成的中心位置，用于捻制中心股，六根外层股捻股管设置于捻股管总成的外层圆周位置，均匀地环绕中心股捻股管一周，用于捻制外层股；七根捻股管分别与定轴轮系中的直齿齿轮一一对应连接，中心股捻股管与主动直齿齿轮连接，外层股捻股管与从动直齿齿轮连接，如此一来，转动小同步带轮可带动与自转传动轴连接的主动直齿齿轮转动，并通过定轴轮系齿轮啮合传动，将动力传递给七根捻股管，实现捻股管的自转，从而达到丝捻成股的目的；转动大同步带轮可带动公转连接件转动，并将动力传递给与之相连的左端公转盘，通过左端公转盘的转动带动其上七根捻股管随之一起转动，实现捻股管的公转，从而达到股合成绳的目的；

所述合绳装置主要包括预变形装置、六面体连接件、双列圆锥滚子轴承、合绳压线瓦、合绳端盖和支撑座，所述六面体连接件一端为六面体结构，一端为圆柱体，且其中心为通孔；所述预变形装置共有六个，分别用螺栓安装在所述六面体连接件六面体端的六个侧面，所述六面体连接件圆柱体一端用双列圆锥滚子轴承与支撑座连接；所述合绳端盖用螺栓固定在所述支撑座的右端上，所述合绳压线瓦嵌套在合绳端盖的左端；所述预变形装置包括支撑架、压辊和滑动轴承，压辊共有三个，两端分别用滑动轴承固定在支撑架上。

2.如权利要求1所述的一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，所述中心丝捻股单元由连接件、工字轮安装架、工字轮安装轴、放线工字轮、轴套、紧定螺钉固定环、张力调节装置、弹簧式插销锁紧机构、一对圆锥滚子轴承和分线盘组成，所述工字轮安装架左、右两端各安装一个圆锥滚子轴承分别与连接件和出线筒连接，所述放线工字轮的中心孔两端分别用轴套配合安装在工字轮安装轴上，且一端用轴肩定位，一端用紧定螺钉固定环定位；所述工字轮安装轴安装在工字轮安装架的中间位置凹槽处，轴的两端用弹簧式插销锁紧机构固定；所述弹簧式插销锁紧机构包括插销、弹簧和销孔，当需要安装或取出工字轮安装轴时，拉紧插销，使插销处于水平状态，即打开状态；当放置好装有放线工字轮的工字轮安装轴时，拨动插销，使插销恢复竖直状态，即锁紧状态；所述工字轮安装轴轴肩处安装有张力调节装置，该张力调节装置为闸绳-螺栓-弹簧调节式，包括一对吊环螺栓、弹簧挂钩、闸绳、一对螺纹挂钩和螺套；一对吊环螺栓分别安装在工字轮安装架上、下侧，一对螺纹挂钩分别与螺套两端螺纹配合，一端螺纹挂钩与下吊环螺栓连接，另一端螺纹挂钩连接有闸绳、弹簧挂钩，且弹簧挂钩的另一端与上吊环螺栓连接，通过调节螺套与螺纹挂钩的拧紧程度来调整闸绳和弹簧挂钩的伸缩程度，从而控制工字轮的放线张力，以保证钢丝绳生产的质量。

3.如权利要求2所述的一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，所述中心丝捻股单元的出线筒较所述外层丝捻股单元的出线筒，中心位置多了一个中心孔，目的在于方便中心丝在牵引力的作用下直接穿过出线筒中心孔，水平拉出。

4.如权利要求2所述的一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，所述连接件、出线筒和分线盘的连接位置均开有十二个周向通孔，其中6个大通孔用于捻股管连接轴连接，六个小通孔用于钢丝在捻股管上的走线。

5.如权利要求1所述的一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，所述定轴轮系的中心主动直齿齿轮的直径大于外层从动直齿齿轮的直径，其传动比符合中心股和外层股的捻距关系，且大同步带轮传动和小同步带轮传动与同一电机连接，改变两者传动比之间的关系，控制速度差，可调整股和绳的捻距关系，从而实现用一台机器柔性化生产出不同捻距批次的钢丝绳。

6.如权利要求1所述的一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，所述捻股合绳一体机的工作步骤为：

A.捻股管的自转：启动电机，小同步带轮转动带动与之相连的主动直齿齿轮转动，主动直齿齿轮与其外层均匀圆周分布的六个从动直齿齿轮啮合传动，主动直齿齿轮和从动直齿齿轮的右端分别连接有一根捻股管，从而实现以小同步带轮的转动带动七根捻股管自转，捻股管自转将钢丝捻制成股；

B.捻股管的公转：大同步带轮转动带动与之相连的左端公转盘转动，左端公转盘转动带动其上七根捻股管一起转动，实现捻股管的公转，从而将捻制好的股合成绳；

C.钢丝绳的牵引运动：启动牵引电机，收线装置收线，牵引装置施加给钢丝绳一定的牵引力，拉动丝和股向前运动，再配合捻股管的自转和公转，完成股和绳的捻制。

7.如权利要求6所述的一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，钢丝绳中的丝和股的走线方式为：捻股管中外层丝沿捻股管周侧拉出，中心丝沿捻股管中心线水平拉出，在捻股管的自转作用下，外层丝缠绕在中心丝上，捻制成股，捻制好的股通过预变形装置，消除了捻股时的内应力并为股合成绳作准备；捻股管共有七根，处于中心位置的为中心股捻股管，处于外层的六根为外层股捻股管，捻股管的两端与公转盘连接，以公转盘转动带动捻股管公转，在捻股管的公转作用下，外层股缠绕在中心股上，将股合成绳，合好的钢丝绳经过后变形装置、牵引装置后续装置拉出，最终由收线装置收卷成形。

8.如权利要求7所述的一种用于生产7×7结构型钢丝绳的捻股合绳一体机，其特征在于，捻股压线瓦嵌套在捻股端盖左端，捻股端盖用螺栓平垫圈组合固定在右端公转盘上，使得在捻股管相对于右端公转盘自转的同时，捻股压线瓦相对于右端公转盘静止，中心丝在牵引力的作用下水平拉出，外层丝在捻股管自转作用下围绕中心丝转动，形成一根捻距关系符合要求的1×7绳股；股捻制完成，一体机同时进行合绳，预变形装置左端用螺栓弹簧垫圈平垫圈组合固定在右端公转盘上，可随公转盘一起公转，右端用螺栓弹簧垫圈平垫圈组合固定支撑在六面体连接件上，六面体连接件与双列圆锥滚子轴承连接安装在支撑座上，支撑座右端固定有合绳端盖，合绳压线瓦嵌套在合绳端盖左端；预变形装置将捻制好的绳股从预变形装置的压辊中穿过，可消除绳股中的应力，并为股合绳作准备；并且，与捻股的原理类似，在合绳时，右端公转盘相对于支撑座公转的同时，合绳压线瓦相对于支撑座静止，中心股在牵引力的作用下水平拉出，外层股在公转盘公转作用下围绕中心股转动，形成一根捻距关系符合要求的7×7结构型钢丝绳。

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