CN202527494U - 直进式拉丝机 - Google Patents

Abstract

一种直进式拉丝机，包括依次设置的工字轮放线机、主拉拔机组和工字轮收线机，主拉拔机组包括若干个设置于机台上的卷筒总成，所述卷筒总成由变频电机传动系统驱动，主拉拔机组进丝端的第一个卷筒总成前端设置有拉拔模盒，所述主拉拔机组其余卷筒总成前端设置有张力调节式拉拔模盒。主拉拔机组的机台上出丝端设置有收线张力控制机构。本实用新型可实现钢丝张力调节且可确保钢丝充分润滑及冷却，收线张力控制精度高、无需考虑导线轮组自重的直进式拉丝机。

Description

直进式拉丝机

技术领域

本实用新型涉及一种钢丝拉拔设备，具体地指一种直进式拉丝机。

背景技术

钢丝拉拔设备主要分为三种：滑轮式拉丝机、活套式拉丝机以及直进式拉丝机。滑轮式拉丝机和活套式拉丝机采用较多的过线导轮，因此不适合拉拔大规格钢丝和过硬材料。此外，采用滑轮式拉丝机和活套式拉丝机进行钢丝拉拔的过程中，钢丝存在较大的弯曲应力和扭转应力。直进式拉丝机为相对较新机型，综合了活套式拉丝机和滑轮式拉丝机的优点，既具有活套式拉丝机无扭转、调速范围大、拉拔速度高、冷却效果好等优点，同时又具有钢丝路线简单，穿线方便，能拉拔大规格钢丝等优点，适合拉拔高强度、大规格的圆形和异形钢丝。

为提高直进式拉丝机的生产效率及钢线质量，在进入拉丝模盒前要避免钢丝过大的弯曲应力和扭转应力，钢丝的过线路径尽量直进直出，对钢丝的张力也要进行调节。钢丝在拉拔模盒内进行拉拔时，由于钢丝与拉丝模孔之间滑动摩擦，释放大量的热量，钢丝容易产生塑性变形，影响到钢丝拉拔质量及拉拔速度，因此在钢丝进入拉丝模前应对钢丝进行充分的润滑和冷却。用于润滑和冷却钢丝的润滑粉，软化点一般都在200℃左右，而钢丝拉拔时变形区内局部温度高达500℃，拉丝模入口锥处的温度也可高达200℃。在实际拉拔过程中，靠近拉丝模的润滑粉由于长时间受到高温影响而结焦，形成比较坚固的块状物，紧贴在拉丝模人口锥周围，致使钢丝无法充分接触润滑粉，严重影响钢丝拉拔润滑效果。另一方面，润滑失效后的钢丝表面同拉丝模内孔之间产生干摩擦，将导致模芯温度进一步升高，拉丝模内孔表面承受的摩擦力也将增加，生产效率低。在此工况下进行钢丝拉拔既影响了钢丝的品质，又致使拉丝模孔内壁严重损伤，加大了拉丝模的损耗。

此外，直进式拉丝机在钢丝的收线过程中，随着收线工字轮的收线卷径逐渐增大，收线的线速度大于成品拉拔卷筒的线速度，收线张力随之逐渐增大，易于出现钢丝断裂及涨轮问题。为避免钢丝断裂及涨轮问题的发生，在收线过程中需保持钢丝张力恒定，为此，需采用一种闭环控制结构的张力控制系统，实时保持预设的收线张力。

目前，常用的拉丝机收线设备采用的是箱式张力控制结构，钢丝从主拉拔机通过进线井字导线辊进入收线张力控制箱，在固定导线轮组和滑动导线轮组反复缠绕后，经收线井字导线辊进入收线机工字轮上。固定导线轮组为定轮组，固定在机架上，滑动导线轮组通过直线轴承与导杆滑动连接，在钢丝张力作用下，滑动导线轮组沿导杆上下滑动，收线张力通过气缸进行平衡，通过调节气缸的进行压力来调节收线张力的大小，滑动导线轮组上装有传感器感应装置，滑动导线轮组上下滑动过程中，传感器感应滑动导线轮组位置变化，该变化量为电信号，电信号通过PLC控制收线电机的速度，从而达到控制收线张力的目的。该箱式张力控制机构结构复杂，其不足之处在于收线张力需要平衡滑动导线轮组的自重，控制精度低。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种可实现钢丝张力调节且可确保钢丝充分润滑及冷却，收线张力控制精度高、无需考虑导线轮组自重的直进式拉丝机。

为实现上述目的，本实用新型所设计的直进式拉丝机包括依次设置的工字轮放线机、主拉拔机组和工字轮收线机，所述主拉拔机组包括若干个设置于机台上的卷筒总成，所述卷筒总成由变频电机传动系统驱动，所述主拉拔机组进丝端的第一个卷筒总成前端设置有拉拔模盒，所述主拉拔机组其余卷筒总成前端设置有张力调节式拉拔模盒。

进一步地，所述张力调节式拉拔模盒包括设置于机台上的底座，设置于底座上方的润滑腔，以及分别设置于润滑腔前后两端的井字架和拉丝模。所述井字架与润滑腔之间设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌安装座以及设置于搅拌安装座内的搅拌轴，所述搅拌轴上套装有从动链轮，所述搅拌轴插入润滑腔的一端固连有搅拌架，所述搅拌架贯穿于润滑腔内部，其靠近拉丝模的一端设置有搅拌刮刀。所述搅拌安装座的一侧设置有电机，所述电机的输出端设置有与从动链轮链连接的主动链轮。

再进一步地，所述底座上还设置有张力调节机构。所述张力调节机构包括贯穿安装于底座的模盒转轴，所述模盒转轴的上方设置有模盒摆臂。所述模盒摆臂的臂端固连有定轴，所述定轴上套装有可绕其自由旋转的导轮。所述模盒转轴的下方设置有模盒感应块和模盒气缸推力臂，所述底座下方设置有与所述模盒感应块位置相对应的模盒传感器。所述底座下方设置有模盒气缸，所述模盒气缸的活塞与模盒气缸推力臂相连。所述润滑腔的后端设置有套装于拉丝模外侧的拉丝模腔体，所述拉丝模腔体的后端设置有将拉丝模横向定位的螺塞。

更进一步地，所述主拉拔机组的机台上出丝端设置有收线张力控制机构。所述收线张力控制机构包括固设于机台上的支座和转组座，所述支座上部固连有固定轮组定轴，所述固定轮组定轴上套装有可绕其自由旋转的固定导线轮组。所述转组座内部贯穿设置有转轴，所述转轴的上方设置有摆臂，所述摆臂的臂端固连有摆动轮组定轴，所述摆动轮组定轴上套装有可绕其自由旋转的摆动导线轮组。所述转轴的下方设置有感应块和气缸推力臂，所述机台下设置有与所述感应块位置相对应的传感器。所述机台下设置有气缸，所述气缸的活塞与气缸推力臂相连。

更进一步地，所述传感器安装在机台下设置的传感器位置调整块上。所述感应块上设置有调整其安装角度的紧固螺钉。

本实用新型的优点在于：所设计的直进式拉丝机的张力调节式拉拔模盒在井字架与润滑腔之间设置有搅拌机构，同时在底座上设置了张力调节机构。搅拌机构在钢丝拉拔过程中，间歇搅拌润滑粉，以免靠近拉丝模的润滑粉结焦硬化，并将拉丝模入口处的结焦块刮除，可保证钢丝携带足够的润滑粉进入拉丝模进行拉拔，减少干摩擦，控制拉丝模入口锥处的温度，保证和提高钢丝的产品质量；张力调节机构可调节钢丝张力，使之保持恒定；收线张力控制机构固定导线轮组和摆动导线轮组均直接安装在拉丝机台上，结构简单，穿线方便，通过传感器将摆动导线轮组位置变化转化为电信号，电信号通过PLC控制收线变频调速电机的速度，从而达到控制收线张力的目的，以保持收线过程中始终保持钢丝张力恒定。本实用新型结构简单可靠，操作方便，集钢丝润滑、冷却和张力调节于一体，可提高直进式拉丝机的生产效率和产品质量，收线张力控制无需考虑导线轮组的自重，控制精度高。

附图说明

图1为本实用新型直进式拉丝机的总体结构示意图。

图2为图1中主拉拔机组的俯视结构示意图。

图3为图1中张力调节式拉拔模盒的结构示意图。

图4为图3的俯视结构示意图。

图5为图3中张力调节机构的剖视结构示意图。

图6为图2中收线张力控制机构的剖视结构示意图。

图7为图6中收线张力控制机构的平面布置示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本实用新型直进式拉丝机包括依次设置的工字轮放线机11、主拉拔机组1和工字轮收线机10。主拉拔机组1可根据不同设计要求由8～11个卷筒总成6组成，实现不同用户间模块化设计。卷筒总成6设置于机台9上，由变频电机传动系统5驱动。变频电机传动系统5按设备拉拔工艺配置各卷筒总成6的传动比，以适应各规格钢丝拉拔所需的初始速度及力矩。电控系统采用西门子PLC S7-300及PROFIBUS总线技术进行控制、智能触摸屏显示。变频器、触摸屏由通讯来完成与PLC的数据交换。整机在专用电控软件控制下，完成钢丝的拉拔及收线工作。卷筒总成6的卷筒采整体精密铸造，卷筒工作面经喷焊碳化钨，表面光洁度Ra≤0.8，表面硬度达58～62HRC，卷筒积线高度：160～250mm，安装后径向跳动低于0.10mm。主拉拔机组1的风冷系统12对每个卷筒总成6进行360°环形风冷；机罩3具有多重保护功能，机罩3安装电控行程开关，当设备高速运转时护罩打开，设备自动降至安全生产速度；除尘系统8对拉拔过程产生的粉尘进行集中吸收；主拉拔机组1内每个卷筒总成6配备照明系统，通过机罩3上的观察窗口，便于夜间观察每个卷筒总成6的工作状态。

主拉拔机组1进丝端的第一个卷筒总成6前端设置有拉拔模盒2，主拉拔机组1其余卷筒总成6前端设置有张力调节式拉拔模盒7。张力调节式拉拔模盒7的结构如图3、图4和图5所示，包括设置于机台9上的底座13，设置于底座13上方的润滑腔14，以及分别设置于润滑腔14前后两端的井字架15和拉丝模16。井字架15安装在进口端，安装位置中心对正进线方向，保证钢丝直线进入拉丝模16。井字架15与润滑腔14之间设置有搅拌机构17，搅拌机构17包括搅拌安装座18以及设置于搅拌安装座18内的搅拌轴19，搅拌轴19上套装有从动链轮20，搅拌轴19插入润滑腔14的一端固连有搅拌架21，搅拌架21贯穿于润滑腔14内部，其靠近拉丝模16的一端设置有搅拌刮刀22。搅拌安装座18的一侧设置有电机安装座49，电机23固连于电机安装座49，其输出端设置有与从动链轮20链连接的主动链轮24。

底座13上还设置有张力调节机构25，张力调节机构25包括贯穿安装于底座13的模盒转轴26，模盒转轴26的上方设置有模盒摆臂27，模盒摆臂27的臂端固连有定轴28，定轴28上套装有可绕其自由旋转的导轮29，模盒转轴26的下方设置有模盒感应块30和模盒气缸推力臂31，底座13下方设置有与所述模盒感应块30位置相对应的模盒传感器32，底座13下方设置有模盒气缸33，模盒气缸33的活塞与模盒气缸推力臂31相连。导轮29在张力调节式拉拔模盒7的进口端，由模盒气缸33提供摆动力，导轮29的摆动使模盒传感器32输出相应电信号，用于钢丝张力调节。润滑腔14的空间大小能保证足够的润滑粉和钢丝润滑时间，搅拌机构17在钢丝拉拔过程中，间歇搅拌润滑粉，以免润滑粉结晶硬化，影响钢丝润滑效果。

润滑腔14的后端设置有套装于拉丝模16外侧的拉丝模腔体34；拉丝模腔体34的后端设置有将拉丝模16横向定位的螺塞35。拉丝模腔体34是安装拉丝模16和对拉丝模16进行冷却的重要部分，采用普通水强制循环冷却。

主拉拔机组1的机台9上出丝端设置有收线张力控制机构4。收线张力控制机构4的结构如图6和图7所示，包括固设于机台9上的支座36和转组座37，支座36上部固连有固定轮组定轴38，固定轮组定轴38上套装有可绕其自由旋转的固定导线轮组39。转组座37内部贯穿设置有转轴40，转轴40的上方设置有摆臂41，摆臂41的臂端固连有摆动轮组定轴42，摆动轮组定轴42上套装有可绕其自由旋转的摆动导线轮组43，转轴40的下方设置有感应块44和气缸推力臂45，机台9下设置有与所述感应块44位置相对应的传感器46，机台9下设置有气缸47，气缸47的活塞与气缸推力臂45相连。传感器46安装在机台9下设置的传感器位置调整块48上。感应块44上设置有调整其安装角度的紧固螺钉。

钢丝从卷筒总成6进入固定导线轮组39，经摆动导线轮组43反复缠绕后，直接进入工字轮收线机10上。传感器46反映摆动导线轮组43的位置变化，该变化量为电信号，电信号通过PLC控制收线变频调速电机的速度，从而达到控制收线张力的目的，以保持收线过程中始终保持钢丝张力恒定，通过调节气缸47的不同进气压力，可满足不同钢丝收线张力的要求。

Claims (8)

1.一种直进式拉丝机，包括依次设置的工字轮放线机(11)、主拉拔机组(1)和工字轮收线机(10)，所述主拉拔机组(1)包括若干个设置于机台(9)上的卷筒总成(6)，所述卷筒总成(6)由变频电机传动系统(5)驱动，所述主拉拔机组(1)进丝端的第一个卷筒总成(6)前端设置有拉拔模盒(2)，其特征在于：所述主拉拔机组(1)其余卷筒总成(6)前端设置有张力调节式拉拔模盒(7)。

2.根据权利要求1所述的直进式拉丝机，其特征在于：所述张力调节式拉拔模盒(7)包括设置于机台(9)上的底座(13)，设置于底座(13)上方的润滑腔(14)，以及分别设置于润滑腔(14)前后两端的井字架(15)和拉丝模(16)；所述井字架(15)与润滑腔(14)之间设置有搅拌机构(17)；所述搅拌机构(17)包括搅拌安装座(18)以及设置于搅拌安装座(18)内的搅拌轴(19)；所述搅拌轴(19)上套装有从动链轮(20)；所述搅拌轴(19)插入润滑腔(14)的一端固连有搅拌架(21)；所述搅拌架(21)贯穿于润滑腔(14)内部，其靠近拉丝模(16)的一端设置有搅拌刮刀(22)；所述搅拌安装座(18)的一侧设置有电机(23)，所述电机(23)的输出端设置有与从动链轮(20)链连接的主动链轮(24)。

3.根据权利要求2所述的直进式拉丝机，其特征在于：所述底座(13)上还设置有张力调节机构(25)；所述张力调节机构(25)包括贯穿安装于底座(13)的模盒转轴(26)；所述模盒转轴(26)的上方设置有模盒摆臂(27)；所述模盒摆臂(27)的臂端固连有定轴(28)，所述定轴(28)上套装有可绕其自由旋转的导轮(29)；所述模盒转轴(26)的下方设置有模盒感应块(30)和模盒气缸推力臂(31)；所述底座(13)下方设置有与所述模盒感应块(30)位置相对应的模盒传感器(32)；所述底座(13)下方设置有模盒气缸(33)，所述模盒气缸(33)的活塞与模盒气缸推力臂(31)相连。

4.根据权利要求2或3所述的直进式拉丝机，其特征在于：所述润滑腔(14)的后端设置有套装于拉丝模(16)外侧的拉丝模腔体(34)；所述拉丝模腔体(34)的后端设置有将拉丝模(16)横向定位的螺塞(35)。

5.根据权利要求1或2或3所述的直进式拉丝机，其特征在于：所述主拉拔机组(1)的机台(9)上出丝端设置有收线张力控制机构(4)。

6.根据权利要求5所述的直进式拉丝机，其特征在于：所述收线张力控制机构(4)包括固设于机台(9)上的支座(36)和转组座(37)，所述支座(36)上部固连有固定轮组定轴(38)，所述固定轮组定轴(38)上套装有可绕其自由旋转的固定导线轮组(39)；所述转组座(37)内部贯穿设置有转轴(40)；所述转轴(40)的上方设置有摆臂(41)；所述摆臂(41)的臂端固连有摆动轮组定轴(42)，所述摆动轮组定轴(42)上套装有可绕其自由旋转的摆动导线轮组(43)；所述转轴(40)的下方设置有感应块(44)和气缸推力臂(45)；所述机台(9)下设置有与所述感应块(44)位置相对应的传感器(46)；所述机台(9)下设置有气缸(47)，所述气缸(47)的活塞与气缸推力臂(45)相连。

7.根据权利要求6所述的直进式拉丝机，其特征在于：所述传感器(46)安装在机台(9)下设置的传感器位置调整块(48)上。

8.根据权利要求7所述的直进式拉丝机，其特征在于：所述感应块(44)上设置有调整其安装角度的紧固螺钉。

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