CN202786914U

CN202786914U - 钢丝绳单丝张力均衡控制装置

Info

Publication number: CN202786914U
Application number: CN2012204000416U
Authority: CN
Inventors: 柳浩�; 赖银燕
Original assignee: Hubei Sanjiang Space Jiangbei Mechanical Engineering Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanjiang Space Jiangbei Mechanical Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-13

Abstract

本实用新型公开了一种钢丝绳单丝张力均衡控制装置，包括第一个安装座、摩擦盘和三个测量支架，每个测量支架同侧设有三个测量过线轮，中间的测量过线轮背后设有传感器，第一个安装座两侧和内腔各设有九组单丝过线轮组和一组单丝过线轮组，各组单丝过线轮组由摩擦过线轮和均衡过线轮组成，摩擦盘套设于摩擦过线轮上，摩擦盘上设有摩擦气缸；两个测量支架上的测量过线轮分别与第一个安装座两侧的单丝过线轮组的出线端相连，一个测量支架上的测量过线轮与第一个安装座内腔的单丝过线轮组的出线端相连；第一个安装座上还设有与摩擦气缸电连接的控制气动总成。本实用新型张力均衡控制更精确、捻制质量稳定，可以广泛应用于钢丝绳生产设备上。

Description

钢丝绳单丝张力均衡控制装置

技术领域

本实用新型涉及钢丝绳生产设备，具体地指一种钢丝绳单丝张力均衡控制装置。

背景技术

传统钢丝绳的生产采用管式机成股、筐兰机成绳的生产工艺。国内金属制品先进企业已开始使用双捻机制股绳。自1973年美国和一些欧洲国家（如意大利）开始在钢帘线生产中采用双捻机以来，至今双捻机已成为钢帘线生产的主导设备。在钢丝绳行业与管式机相比具有生产效率高，噪音厎，重量较轻，震动小，体积较小，占地面积大为节省等优点。

使用钢丝绳双捻机生产1+6+12类，1+9+9类的股绳，关键之一在于如何控制好放线张力，保证同一层张力一致，不同层张力不同。目前，钢丝绳双捻机放线张力调节分两级进行，第一级为放线工字轮下的张力摩擦带装置，弹簧松紧决定单丝放线张力的大小。第二级为张力均衡装置，使用同一层钢丝在同一摩擦盘轴内，克服摩擦盘力矩不随生产的进行发生变化。由于第一级工字轮放线张力的波动，致使每一层钢丝张力在进入第二级摩擦盘轴时，很难做到同一层张力一致，同时，张力调节无数值显示。张力过大则会导致钢丝绳单线捻制过程中断丝，导致废品产生；张力过小则易引起钢丝绳线芯外翻或冒芯；张力不均则会引起单丝起泡，钢丝绳线内应力变化过大不易消除，表面出现波浪，钢丝捻制不紧密。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种在第二级张力均衡控制上更易于操作、张力数值调整更可靠、捻制质量稳定、张力均衡控制更精确的钢丝绳单丝张力均衡控制装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，包括安装座和固定于安装座上的摩擦盘，所述安装座至少有一个，且第一个安装座上设有三个测量支架，每个测量支架同侧设有三个测量过线轮，其中两个测量过线轮对称排列于中间的测量过线轮两侧，所述中间的测量过线轮轴心高于两侧的测量过线轮，中间的测量过线轮背后设有传感器，所述第一个安装座两侧各设有九组单丝过线轮组，所述第一个安装座内腔设有一组单丝过线轮组，所述各组单丝过线轮组由成对排列的摩擦过线轮和均衡过线轮组成，所述摩擦盘套设于摩擦过线轮上，摩擦盘上设有动力输出端与其相连的摩擦气缸；两个测量支架上的测量过线轮分别与第一个安装座两侧的单丝过线轮组的出线端相连，一个测量支架上的测量过线轮与第一个安装座内腔的单丝过线轮组的出线端相连；所述第一个安装座上还设有与摩擦气缸电连接的控制气动总成，所述控制气动总成可以调整摩擦气缸的气压。

作为优选方案，所述控制气动总成为手动调压阀，所述手动调压阀输入端与气源相连通，手动调压阀的输出端与摩擦气缸的动力输入端相连。

进一步地，所述控制气动总成还包括气源三联体，所述气源三联体输入端与气源相连通，气源三联体的输出端与手动调压阀输入端相连。

再进一部地，所述控制气动总成还包括位于气源三联体和手动调压阀之间的电磁阀，所述电磁阀的输入端和输出端分别与气源三联体的输出端和手动调压阀输入端相连。

更进一步地，所述控制气动总成为控制器和气动比例阀，所述控制器的信号输出端与气动比例阀的信号输入端电连接，气动比例阀的动力输出端与摩擦气缸的动力输入端相连。

更进一步地，所述安装座并列设置有两个，第一个安装座两侧各设有九组单丝过线轮组，所述第一个安装座内腔设有一组单丝过线轮组，所述第一个安装座上设有三个测量支架；第二个安装座两侧各设有九组单丝过线轮组，第二个安装座上设有一个测量支架，所述一个测量支架上的测量过线轮与第二个安装座内腔的单丝过线轮组的出线端相连；所述第二个安装座上还设有与摩擦气缸电连接的控制气动总成，所述控制气动总成可以调整摩擦气缸的气压。

更进一步地，所述各组单丝过线轮组的摩擦过线轮和均衡过线轮之间设有断丝检测元件。

更进一步地，所述传感器为压力传感器。

本实用新型的工作原理是这样的：控制好放线张力要遵循同一层张力一致，不同层张力不同的设计原则。首先一根单丝先经过均衡过线轮上槽，绕到摩擦过线轮下槽，再经过均衡过线轮下槽，这样经呈八字走线方式，最多可以绕四次来回（依据使用情况而定），最后再过均衡过线轮上槽出线，其中摩擦过线轮配有摩擦气缸，可以使得摩擦过线轮具有可调的阻尼矩，经过这样的调节，一根单丝放线张力就具有可调性。推而广之，可以广泛在19根或者37根钢丝的张力控制上。实际工作中，钢丝绳单丝张力如在第一级放线工字轮下的张力摩擦带装置控制效果理想，可以将第二级为张力均衡装置的有摩擦气缸压力设为零。

装有三个测量过线轮的测量支架，在中间的测量过线轮装有传感器。当钢丝绳单丝经过这三个测量过线轮时呈V型过线方式，其中间的测量过线轮上的传感器所受到的压力T因单丝张力F而变形，压力T经传感器输出信号，经电路运算、修正、放大后就能显示单丝的张力F，其计算原理为：利用力分解原理，当系统平衡时，T=2F×cos(a/2)。

其中，T为压力；F为单丝张力；a为单丝两侧的夹角。

由于夹角a固定相同，因此T与F成正比。此测量原理能确保高精确度及可靠性。

当采用开环手动控制总成时，通过手动调节手动调压阀压力大小，使摩擦气缸输出的摩擦力大小不同，即可反映出放线单丝的绷紧程度，即张力的大小，最后可将张力值显示在控制终端的数字显示器上。该开环手动控制总成可广泛应用在19根或者37根钢丝的张力手动控制上。

与开环手动控制总成不同，闭环自动控制总成通过增加一套控制器和气动比例阀压力控制元件，来取代开环手动控制总成中的手动调压阀，气动比例阀能实现根据需要自动调节气体压力，从而实现放线单丝张力的大小控制。其工作原理为：根据产品需要设定单丝张力值并发送给控制器，由控制器发出指令，气动比例阀打开阀门大小，气体压力作用在摩擦气缸上，在控制终端的数字显示器上显示单丝张力值大小，其值大小与控制器设定单丝张力值比较，再次控制气动比例阀的阀门大小直至满足其单丝张力设定值。

本实用新型的优点在于：在第二级张力均衡控制上更易于操作、张力数值调整更可靠、捻制质量稳定、张力均衡控制更精确、设备振动小。

附图说明

图1为一种钢丝绳单丝张力均衡控制装置的整体结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视结构示意图；

图3为图1中测量支架暨所附测量元件的主视结构示意图；

图4为图1中测量支架暨所附测量元件的俯视结构示意图；

图5为图1中安装座暨所附元件的结构示意图；

图6为图5中的B-B剖视结构示意图；

图7为开环手动控制总成的控制流程图；

图8为闭环自动控制总成的控制流程图。

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：

参见图1至图8，本实用新型钢丝绳单丝张力均衡控制装置，包括安装座1、摩擦盘2、测量支架3、测量过线轮4、传感器5、单丝过线轮组6、摩擦气缸7、控制气动总成8和断丝测量元件9。

所述安装座1至少有一个，且第一个安装座1两侧各设有九组单丝过线轮组6，所述第一个安装座1内腔设有一组单丝过线轮组6，所述各组单丝过线轮组6由成对排列的摩擦过线轮6.1和均衡过线轮6.2组成，所述摩擦盘2套设于摩擦过线轮6.1上，所述摩擦气缸7的动力输出端与摩擦盘2相连；所述第一个安装座1上设有三个测量支架3，每个测量支架3同侧设有三个测量过线轮4，其中两个测量过线轮4对称排列于中间的测量过线轮4两侧，所述中间的测量过线轮4轴心高于两侧的测量过线轮4，所述传感器5设于中间的测量过线轮4背后，两个测量支架3上的测量过线轮4分别与安装座1两侧的单丝过线轮组6的出线端相连，一个测量支架3上的测量过线轮4与第一个安装座1内腔的单丝过线轮组6的出线端相连，由于19根钢丝绳的两类1+6+12类和1+9+9类均为三层，所以设置三个测量支架3可以测量到三层中每层的张力，在本实施例中，所述安装座1并列设置有两个（图中未示出），第一个安装座1两侧各设有九组单丝过线轮组6，所述第一个安装座1内腔设有一组单丝过线轮组6，所述第一个安装座1上设有三个测量支架3，第二个安装座1两侧各设有九组单丝过线轮组6，第二个安装座1上设有一个测量支架3，设置四个测量支架3的情况是针对37根钢丝（1+6+12+18）共四层中每层的张力；所述各组单丝过线轮组6的摩擦过线轮6.1和均衡过线轮6.2呈水平排列，所述断丝检测元件9设于各组单丝过线轮组6的摩擦过线轮6.1和均衡过线轮6.2之间；所述传感器5为压力传感器。

所述控制气动总成8设于安装座1上并与摩擦气缸7电连接，所述控制气动总成8可以调整摩擦气缸7的气压，在本实施例中，所述控制气动总成8的第一实施例包括依次串联的气源三联体8.2、电磁阀8.3和手动调压阀8.1，其中，所述气源三联体8.2的输入端和输出端与气源和电磁阀8.3的输入端相连通，所述电磁阀8.3的输出端与手动调压阀8.1的输入端相连，所述气源三联体8.2由分水滤气器（图中未示出）、减压阀（图中未示出）和油雾器（图中未示出）三部分组成，是气源处理元件，所述手动调压阀8.1的输出端与摩擦气缸7的动力输入端相连，该实施例为开环手动控制总成；所述控制气动总成8的第二实施例包括控制器8.4和气动比例阀8.5，所述控制器8.4的信号输出端与气动比例阀8.5的信号输入端电连接，气动比例阀8.5的动力输出端与摩擦气缸7的动力输入端相连，该实施例为闭环自动控制总成。

控制好放线张力要遵循同一层张力一致，不同层张力不同的设计原则。首先一根单丝先经过均衡过线轮6.2上槽，绕到摩擦过线轮6.1下槽，再经过均衡过线轮6.2下槽，这样经呈八字走线方式，最多可以绕四次来回（依据使用情况而定），最后再过均衡过线轮6.2上槽出线，其中摩擦过线轮6.1配有摩擦气缸7，可以使得摩擦过线轮6.1具有可调的阻尼矩，经过这样的调节，一根单丝放线张力就具有可调性。推而广之，可以广泛在19根或者37根钢丝的张力控制上。实际工作中，钢丝绳单丝张力如在第一级放线工字轮（图中未示出）下的张力摩擦带装置（图中未示出）控制效果理想，可以将第二级为张力均衡装置的有摩擦气缸7压力设为零。

装有三个测量过线轮4的测量支架3，在中间的测量过线轮4装有传感器5。当钢丝绳单丝经过这三个测量过线轮4时呈V型过线方式，其中间的测量过线轮4上的传感器5所受到的压力T因单丝张力F而变形, 压力T经传感器5输出信号，经电路运算、修正、放大后就能显示单丝的张力F，其计算原理为：利用力分解原理，当系统平衡时，T=2F×cos(a/2)。

其中，T为压力；F为单丝张力；a为单丝两侧的夹角。

当控制气动总成8采用开环手动控制总成时，通过手动调节手动调压阀8.1压力大小，使摩擦气缸7输出的摩擦力大小不同，即可反映出放线单丝的绷紧程度，即张力的大小，最后可将张力值显示在控制终端（图中未示出）的数字显示器（图中未示出）上。该开环手动控制总成可广泛应用在19根或者37根钢丝的张力手动控制上。

与开环手动控制总成不同，闭环自动控制总成通过增加一套控制器8.4和气动比例阀8.5压力控制元件，来取代开环手动控制总成中的手动调压阀8.1，气动比例阀8.5能实现根据需要自动调节气体压力，从而实现放线单丝张力的大小控制。其工作原理为：根据产品需要设定单丝张力值并发送给控制器8.4，由控制器8.4发出指令，气动比例阀8.5打开阀门大小，气体压力作用在摩擦气缸7上，在控制终端的数字显示器上显示单丝张力值大小，其值大小与控制器8.4设定单丝张力值比较，再次控制气动比例阀8.5的阀门大小直至满足其单丝张力设定值。

本实用新型在第二级张力均衡控制上更易于操作、张力数值调整更可靠、捻制质量稳定、张力均衡控制更精确、设备振动小。

Claims

1.一种钢丝绳单丝张力均衡控制装置，包括安装座（1）和固定于安装座（1）上的摩擦盘（2），所述安装座（1）至少有一个，且第一个安装座（1）上设有三个测量支架（3），每个测量支架（3）同侧设有三个测量过线轮（4），其中两个测量过线轮（4）对称排列于中间的测量过线轮（4）两侧，所述中间的测量过线轮（4）轴心高于两侧的测量过线轮（4），中间的测量过线轮（4）背后设有传感器（5），所述第一个安装座（1）两侧各设有九组单丝过线轮组（6），所述第一个安装座（1）内腔设有一组单丝过线轮组（6），所述各组单丝过线轮组（6）由成对排列的摩擦过线轮（6.1）和均衡过线轮（6.2）组成，其特征在于：所述摩擦盘（2）套设于摩擦过线轮（6.1）上，摩擦盘（2）上设有动力输出端与其相连的摩擦气缸（7）；两个测量支架（3）上的测量过线轮（4）分别与第一个安装座（1）两侧的单丝过线轮组（6）的出线端相连，一个测量支架（3）上的测量过线轮（4）与第一个安装座（1）内腔的单丝过线轮组（6）的出线端相连；所述第一个安装座（1）上还设有与摩擦气缸（7）电连接的控制气动总成（8），所述控制气动总成（8）可以调整摩擦气缸（7）的气压。

2.根据权利要求1所述的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，其特征在于：所述控制气动总成（8）为手动调压阀（8.1），所述手动调压阀（8.1）输入端与气源相连通，手动调压阀（8.1）的输出端与摩擦气缸（7）的动力输入端相连。

3.根据权利要求2所述的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，其特征在于：所述控制气动总成（8）还包括气源三联体（8.2），所述气源三联体（8.2）输入端与气源相连通，气源三联体（8.2）的输出端与手动调压阀（8.1）输入端相连。

4.根据权利要求3所述的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，其特征在于：所述控制气动总成（8）还包括位于气源三联体（8.2）和手动调压阀（8.1）之间的电磁阀（8.3），所述电磁阀（8.3）的输入端和输出端分别与气源三联体（8.2）的输出端和手动调压阀（8.1）输入端相连。

5.根据权利要求1所述的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，其特征在于：所述控制气动总成（8）为控制器（8.4）和气动比例阀（8.5），所述控制器（8.4）的信号输出端与气动比例阀（8.5）的信号输入端电连接，气动比例阀（8.5）的动力输出端与摩擦气缸（7）的动力输入端相连。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，其特征在于：所述安装座（1）并列设置有两个，第一个安装座（1）两侧各设有九组单丝过线轮组（6），所述第一个安装座（1）内腔设有一组单丝过线轮组（6），所述第一个安装座（1）上设有三个测量支架（3）；第二个安装座（1）两侧各设有九组单丝过线轮组（6），第二个安装座（1）上设有一个测量支架（3），所述一个测量支架（3）上的测量过线轮（4）与第二个安装座（1）内腔的单丝过线轮组（6）的出线端相连；所述第二个安装座（1）上还设有与摩擦气缸（7）电连接的控制气动总成（8），所述控制气动总成（8）可以调整摩擦气缸（7）的气压。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，其特征在于：所述各组单丝过线轮组（6）的摩擦过线轮（6.1）和均衡过线轮（6.2）之间设有断丝检测元件（9）。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的钢丝绳单丝张力均衡控制装置，其特征在于：所述传感器（5）为压力传感器。