CN117286733A - 一种钨丝绳制备装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钨丝绳制备装置及制备方法,包括：放丝机构，所述放丝机构上缠绕有待加工钨丝绳；所述放丝机构的输出端依次设置有旋锻机构、校直机构、收丝机构，所述旋锻机构的入口处安装有阻尼导轮。在钨丝绳捻制过程中，通过机械过程对钨丝绳采用机械式应力消除，这种应力消除方式对钨丝绳拉力增加了8%，而且钨丝绳更具弹性，提高了钨丝绳的质量，降低了晃晶和晶棒划弧风险，大大提高了长晶安全性，降低了光伏单晶制备的安全事故发生频率。
Description
技术领域
本发明涉及钨丝制作技术领域，尤其涉及一种钨丝绳制备装置及制备方法。
背景技术
太阳能光伏行业直拉法单晶硅棒单棒拉晶重量已突破1000KG，等径转速已达到12转/分钟，这要求单晶硅生长时所使用的钨丝绳要能承载更大的拉力，所以相对的钨丝绳的直径也越来越粗，在钨丝绳捻制过程中产生产应力也相应的越来越大，应力不能消除将会导致钨丝绳在拉晶过程中产生划弧，引颈偏而导致掉棒，发生重大生产事故。
目前，传统小规格钨丝绳捻制后不去应力，大规格钨丝绳捻制后多采用退火方式（低温回火）制备，低温回火时温度低不能完全消除应力，如果回火温度高会造成钨丝绳晶粒发生变化，导致钨丝绳变脆，从而影响钨丝绳寿命。
发明内容
针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种钨丝绳制备装置及制备方法。
为达到以上目的，本发明的技术方案为：
一种钨丝绳制备装置，包括：放丝机构，所述放丝机构上缠绕有待加工钨丝绳；所述放丝机构的输出端依次设置有旋锻机构、校直机构、收丝机构，所述旋锻机构的入口处安装有阻尼导轮。
所述旋锻机构结构包括：壳体，所述壳体内设置有旋转锻头，所述旋转锻头内设置有用于夹持待加工钨丝绳的夹紧件，所述夹紧件上连接有旋转动力装置。
所述阻尼导轮安装于所述旋锻机构的入口处，所述阻尼导轮与所述待加工钨丝绳相卡合，待加工钨丝绳穿过阻尼导轮后进入旋锻机构进行捻制。
所述校直机构为万向多滚校直装置。
所述万向多滚校直装置的结构包括：多组校直辊轮组。
所述多组校直辊轮组径向排列，所述每组校直辊轮组包括多个上直辊轮和多个下直辊轮，上、下直辊轮间隔排布，上、下直辊轮间隙形成弯曲通道，所述待加工钨丝绳设置于上、下直辊轮间，通过上下直辊轮进行校正，消除应力。
所述放丝机构包括放丝轮，所述放丝轮上安装有用于控制放丝轮转动速度的阻尼器。
所述阻尼器为电磁阻尼器，用于调节阻力大小，安装有于放丝轮转轴上。
一种上述的钨丝绳制备装置的制备方法，包括：
将待加工钨丝绳通过旋锻机构进行旋转捻制，将单股的待加工钨丝绳捻制成多股钨丝绳；
将多股钨丝绳进入到校直机构进行揉捻；
经过揉捻消除应力后的钨丝绳通过收丝机构进行缠制。
与现有技术比较，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种钨丝绳制备装置及制备方法，在钨丝绳捻制过程中，由于设置校正装置，通过弯曲校正的过程中对捻制的绳体进行弯曲应力，进而能够通过机械过程对钨丝绳采用机械式应力消除，这种应力消除方式对钨丝绳拉力增加了8%，而且钨丝绳更具弹性，提高了钨丝绳的质量，降低了晃晶和晶棒划弧风险，大大提高了长晶安全性，降低了光伏单晶制备的安全事故发生频率。
附图说明
图1是本发明钨丝绳制备装置结构示意图；
图2是本发明旋锻机构结构示意图；
图3是本发明旋转锻头结构示意图；
图4是本发明校直机构内部校直辊轮组结构示意图；
图5是本发明阻尼器结构示意图。
图中，1—放丝机构；2—旋锻机构；3—校直机构；4—收丝机构；5—待加工钨丝绳；11—阻尼器；21—阻尼导轮；22—旋转锻头；23—夹紧件；31—多组校直辊轮组。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，一种钨丝绳制备装置，其特征在于，包括：放丝机构1，所述放丝机构1上缠绕有待加工钨丝绳5；所述放丝机构1的输出端依次设置有旋锻机构2、校直机构3、收丝机构4，所述旋锻机构2的入口处安装有阻尼导轮21。
如图2、3所示，本发明中所述旋锻机构2结构包括：壳体，所述壳体内设置有旋转锻头22，所述旋转锻头22内设置有用于夹持待加工钨丝绳5的夹紧件23，所述夹紧件23上连接有旋转动力装置。所述阻尼导轮21安装于所述旋锻机构2的入口处，所述阻尼导轮21与所述待加工钨丝绳5相卡合，持待加工钨丝绳5穿过阻尼导轮21后进入旋锻机构2进行捻制。在进行捻制时，通过旋转锻头22将多个待加工钨丝绳5夹紧，然后通过旋转动力装置的动力输出后，带动待加工钨丝绳5直接旋转捻制，将单股的待加工钨丝绳5捻制成多股钨丝绳。
具体的，如图4所示，所述校直机构3为万向多滚校直装置。所述万向多滚校直装置3的结构包括：多组校直辊轮组31。所述多组校直辊轮组31径向排列，所述每组校直辊轮组包括多个上直辊轮和多个下直辊轮，上、下直辊轮间隔排布，所述待加工钨丝绳5设置于上、下直辊轮间，通过上下直辊轮进行校正。
所述放丝机构1包括放丝轮，所述放丝轮上安装有用于控制放丝轮转动速度的阻尼器11。如图5所示，所述阻尼器11结构为电磁阻尼器，用于调节阻力大小，进而控制防线的速度，为后续旋转捻制提供匀保障，其具体安装在于放丝轮转轴上。
另外，本发明还提供了一种上述钨丝绳制备装置的制备方法，包括：
将待加工钨丝绳5通过旋锻机构2进行旋转捻制，将单股的待加工钨丝绳5捻制成多股钨丝绳；
将多股钨丝绳进入到校直机构3进行揉捻；
经过揉捻消除应力后的钨丝绳通过收丝机构进行缠制。
本工艺先将钨丝绳装入放丝轮，经过导轮进入旋锻机。旋锻后的钨丝绳再经过多校直装置对行揉捻，后再收丝。
本工艺最主要的是钨丝绳在捻制时原丝本身会有残余拉拔应力，残余弯曲应力，在捻制过程中会产生扭转应力、弯曲应力、拉伸应力等，各种应力参杂，导致钨丝绳受拉力时会产生力的各向异性。从而导致拉力降低，晃晶等问题。
原丝的残余拉拔应力，残余弯曲应力形成：
残余拉拔应力，钨丝在拉拔过程中由于模子的角度，润滑条件，冷却条件上的差异，变形时钨丝内部各层晶粒纤维出现位移和变形差，因此在钨丝在纵向产生拉应力，这种应力经处理后将有部分残存于钨丝中。
残余弯曲应力，在拉制过程中钨丝在拉丝机的辊轮，卷筒中弯曲时会形成弯曲应力。
捻制过程中会产生扭转应力、弯曲应力、拉伸应力的形成。
钨丝在捻制过程中，机身每旋转一周，钨丝或（股绳）则会被扭转一次，则在钨丝或（股绳）内必然产生扭转应力。
弯曲应力，钨丝在股中或股在绳中是以圆柱螺旋线形式存在的，这种螺旋线依靠捻制变形获得，在变形中，是弹性变形和塑性变形共存，且具有一定的弯曲曲率。这样就形成弯曲应力。
拉伸应力：钨丝在捻制过程中，由于牵引力的作用而处于拉伸状态，会产生拉伸应力。
本工艺，旋锻时钨丝绳经过旋锻头，旋锻头径向方向高频多次旋锻，可以释放大部分应力，后经万向多滚矫直，在此过程中钨丝绳受到反复变形，对钨丝绳进行揉捻应力得到全释放。矫直时必须多向多辊，并要调整好压弯量，辊间距及钢丝张力。而且通过前端的阻尼给其一个轴向的拉力，能更好的消除残余应力。
退火后的钨丝绳经测试对比，此工艺处理的钨丝绳拉力增加8%，弹性增加2倍以上。
对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本发明的优选方案，因此本领域的技术人员对本发明中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本发明的原理，实现的仍是本发明的目的，均属于本发明所保护的范围。
Claims (8)
1.一种钨丝绳制备装置，其特征在于，包括：放丝机构（1），所述放丝机构（1）上缠绕有待加工钨丝绳（5）；所述放丝机构（1）的输出端依次设置有旋锻机构（2）、校直机构（3）、收丝机构（4），所述旋锻机构（2）的入口处安装有阻尼导轮（21）；所述旋锻机构（2）结构包括：壳体，所述壳体内设置有旋转锻头（22），所述旋转锻头（22）内设置有用于夹持待加工钨丝绳（5）的夹紧件（23），所述夹紧件（23）上连接有旋转动力装置。
2.根据权利要求1所述的钨丝绳制备装置，其特征在于，所述阻尼导轮（21）安装于所述旋锻机构（2）的入口处，所述阻尼导轮（21）与所述待加工钨丝绳（5）相卡合，待加工钨丝绳（5）穿过阻尼导轮（21）后进入旋锻机构（2）进行捻制。
3.根据权利要求1所述的钨丝绳制备装置，其特征在于，所述校直机构（3）为万向多滚校直装置。
4.根据权利要求3所述的钨丝绳制备装置，其特征在于，所述万向多滚校直装置的结构包括：多组校直辊轮组（31）。
5.根据权利要求4所述的钨丝绳制备装置，其特征在于，所述多组校直辊轮组（31）径向排列，所述每组校直辊轮组包括多个上直辊轮和多个下直辊轮，上、下直辊轮间隔排布，上、下直辊轮间隙形成弯曲通道，所述待加工钨丝绳（5）设置于上、下直辊轮间，通过上下直辊轮进行校正，消除应力。
6.根据权利要求1所述的钨丝绳制备装置，其特征在于，所述放丝机构（1）包括放丝轮，所述放丝轮上安装有用于控制放丝轮转动速度的阻尼器（11）。
7.根据权利要求6所述的钨丝绳制备装置，其特征在于，所述阻尼器（11）为电磁阻尼器，用于调节阻力大小，安装有于放丝轮转轴上。
8.一种基于权利要求1所述的钨丝绳制备装置的制备方法，其特征在于，包括：
将待加工钨丝绳（5）通过旋锻机构（2）进行旋转捻制，将单股的待加工钨丝绳（5）捻制成多股钨丝绳；
将多股钨丝绳进入到校直机构（3）进行揉捻；
经过揉捻消除应力后的钨丝绳通过收丝机构进行缠制。
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