CN209717004U - 具有在钢板上设有槽和榫舌连接件的机架的用于加工钢丝的机器 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于加工钢丝的机器，该机器的总重量在100千克至约7.5公吨之间。机器被建造在部分或全部是由通过槽和榫舌连接件(104、114；106、116)而被彼此连接的钢板(102、112)制成的机架上。作为用于加工钢丝的机器的示例，描述了并且要求保护包括该机架的聚束机、绞合机、湿法拉丝机、放线架或收线装置。该机架具有如下优点：牢固和轻，可以容易地由标准钢板装配而成，成本低，相较于现有的用于加工钢丝的其机架用铸钢制成的机器可以更快速的建造。

Description

具有在钢板上设有槽和榫舌连接件的机架的用于加工钢丝的 机器

技术领域

本实用新型涉及用于加工钢丝的机器。该用于加工钢丝的机器被建造在由通过槽和榫舌连接件连接的钢板制成的机架上。本实用新型同样适用于所有旨在用于加工钢丝的包含所公开的机架的聚束机、绞线或绞合机、收线装置、放线架或者湿法拉丝机器。

背景技术

在钢帘线的生产中，通常的加工机器为用于拉拔钢丝至最终直径小于约0.8mm的湿法拉丝机，或者用于集合钢丝成股或帘线的聚束机、绞线或绞合机。这些钢丝以及钢帘线通常用于增强橡胶制品，比如轮胎、胶管、传送带等等。通常的钢帘线工厂将容易地容纳几百至几千台这些类型的机器。

一直以来，用于加工钢丝的机器是建于一个用铸钢制成的底座上的。底座给机器提供强度，且使得各机器零部件能牢固的安装在底座上。在底座的特定部位，底座被精确机加工过以此来形成螺纹孔用于安装机器零部件。由于底座的重量—容易地超过800千克—底座有助于在震动时稳固机器。底座是机器的基础。

与例如纺织机械相反，用于加工钢丝的机器如此沉重和牢固的原因在于所涉及的重量和力是高的。实际上，钢丝的刚度—无论是轴向刚度、弯折刚度还是扭转刚度—和线性重量与在极轻的情况下通常容易拉伸、弯折或扭转的纱相比，存在很大差异。与纺织纱的加工相比，钢丝的加工对机器的整体刚度和硬度要求更高。例如，在钢丝工业中使用的工字轮重量超过20千克。这与纺织机械相反，在纺织机械中整个工字轮的重量通常小于20千克。在该方面，纺织机械—例如用于将纱加捻在一起—完全不适合加工钢单丝。如果钢单丝和纺织纱的单丝可以互换，则将不存在钢丝加工机器的专用制造商。

然而铸钢底座的生产非常昂贵，因为需要设计特定的模具。因此，为了冲销模具的费用，必须生产大量的机器。在钢铸造后，底座必须被精确机加工，而这又是昂贵的工艺。重新设计铸钢底座立即意味着新的模具，这使得即使是小的改变也是昂贵的工作。

而且，在许多情况下，底座的重量是超尺寸的，这是由于久而久之，更精确平衡的旋转零部件和安装程序能有效降低机器的整体震动。

最后，底座的铸造花费比期望更长的时间，这导致了更长的交付时间。

因此，发明人想出一个用于诸如放线架、收线装置、绞合、聚束或者湿法拉丝机器的用于加工钢丝的机器的替代设计。

实用新型内容

因此，本实用新型的主要目的是提供一种用于加工钢丝的机器，用来替代已知的具有铸钢底座的机器，而且不降低性能和质量。所提供的用于加工钢丝的机器更轻更低成本。装配时间也大大地降低。另外，设计也更加灵活，因为不再需要铸造模具。

根据本实用新型的第一方面，提供一种“用于加工钢丝的机器”或限制性地提供一种“钢丝加工机器”。用于加工钢丝的机器包括机架，所有辅助部件以一种或另一种方式被螺栓连接、焊接或附接到该机架。机架是机器的基础，因为它承载着附接到其上的所有重量。

在本申请的上下文中，术语“钢丝”应该被广义地解释为长而且细的细长钢元件的含义。钢丝可以是钢单丝、加捻或不加捻在一起的钢单丝股、由钢丝股集合成的帘线、或者任何其他钢单丝的集合。钢丝的直径可以在0.10mm至大约2.0mm或最多3.0mm之间。加工更粗的钢丝将需要铸钢机架。

关于用于加工钢丝的机器的特征在于机架包括两块或者更多钢板。通常需要很多块钢板来建造机架，比如五到二十块板，但很少超过五十块板。钢板被弯折至一形状来提供加工钢丝所需的刚度和强度给机架。形状的设计是由施加于机器的力来决定的。钢板上可设有孔和通孔，以便将其他的机器零部件附接至其上，或者提供用于供应水、压缩空气、冷却空气、电力等等的通过孔。

被附接至机架的其他的零部件，比如：

(1)轴承：在聚束或绞合机的情况下，轴承是重要的零部件，必须被很好地排列。轴承带有其上安装重钢丝工字轮的支架；

(2)辅助设备：比如栓在机架上的支柱，支柱用来支撑着电气柜或者偏向轮或者驱动马达；

(3)牵引绞盘形式的钢丝搬运传动—如在湿法拉丝机、绞合或聚束机中—虚捻器、矫直器、导线器、飞轮环(flyer)等等；

(4)工字轮支架，诸如轴套，收线轴或升降机；

(5)动力传动系统：通过一种或者其他方式附接至机架的轴、滑轮、传送带、齿轮或者等等其他的配件的集合，用于向机器零部件提供驱动力的。

关于机架的细节是，钢板是通过槽和榫舌连接件来连接、装配、保持在一起的。在两块或者更多钢板中的一块钢板的边缘设有从钢板上切出来的突出物，即所谓的“一个榫舌”、“多个榫舌”，或者“榫舌”。因此榫舌是整体的以及一体的，即成为钢板的一个部分。优选地，榫舌位于一块钢板的平面中，即不会弯折到一块钢板的平面之外。槽是在其它钢板的平面上做出的基本上是矩形的细长的孔。由于榫舌位于第一块板的平面中并且在边缘处，并且槽位于第二块板的平面中，第一块板和第二块板在连接处必然是相互垂直连接。

在板间也可以有有限的其他的连接，比如通过像螺栓和螺母或螺丝钉这样的紧固件来连接，或者通过焊接、铜焊或锡焊来连接。替代地，发明人设计出一种机架，其中所有的钢板之间都是通过槽中的榫舌连接来连接，而没有其他任何的紧固件。

装配的时候，榫舌被插入至槽中。榫舌可以伸出槽以及伸出板的相对于插入面的另一面。榫舌也可以被修整，使得它的端部与相对于插入侧的一侧是齐平的或者稍低。为了连接的安全，可以将榫舌焊接在槽上。优选地，这样的焊接可以通过相对于插入侧的另一侧上的榫舌和槽之间的焊缝来实现。

另一个优选方案是，槽和榫舌连接件是成对提供的。成对中的第一构件具有第一槽和第一榫舌，成对中的第二构件具有第二槽和第二榫舌。第一槽和第二槽位于同一块板中，优选位于该板的同一平面部分中。第一榫舌和第二榫舌位于另一块板中，优选在同一边缘。第一槽和第二槽是相互垂直地或者基本垂直地(“基本”意味着垂直度的+/-10°范围之内)定向的。由此，带有榫舌的板被弯折成在两个榫舌之间为直角。通过这样的方式来安排成对的槽和榫舌，带有榫舌的板被封锁在相对于带有槽的板的两个垂直的方向上。这样加强了机架的刚度。

对其的替代是，槽和榫舌连接件是成对的，所述成对中的第一构件具有第一槽和第一榫舌，所述成对中的第二构件具有第二槽和第二榫舌。第一槽和第二榫舌被设置在一块板中，而第二槽和第一榫舌被设置在另一块板中。

当然还可以在一个单个机架内组合两种成对的类型。这种成对的槽和榫舌连接件提供在加工钢丝的机器中所需的大的刚度给机架。

在进一步的优选方案中，机架可以包括底座部件和机器部件，其中所述机器部件通过槽和榫舌连接件的方式附接至所述底座部件。底座部件形成了一个基本上是矩形的牢固的水平的平台，机器部件可以建立在上面。在底座部件的板中设有槽，用来接收机器部件的榫舌。

在一个优选方案中，底座部件提供有两个或者更多的横穿底座部件的加固梁。优选地，在与底座部件上的具有最长边的侧面相垂直的方向上，加固梁通过设于该侧面上的孔来横穿底座部件。优选地，加固梁相互平行放置，加固梁之间的距离对应于叉车的叉之间的距离。加固梁足够大到能接受一个叉。机器的重心优选位于底座部件的加固梁之间。这样的话，机器可以很容易地通过叉车来升降和运送。加固梁也可以通过横穿其中的滑动装配杆而被用来非永久性地固定机器，滑动装配杆通过锚固螺栓来固定在工厂的地面上。

用于机架的钢板可以具有2mm-20mm的厚度。同一个机架可以使用不同厚度的板，这取决于施加于机器的力。使用更薄的钢板可以减少重量，这可以用于低载重或者仅用于遮盖目的零部件。更厚的钢板是轴承零部件或者更低放置的零部件(为了降低重心)的最佳选择。可以所有的钢板都薄于18mm、15mm、12mm或者10mm。更厚的板更难被弯折，当然能提供更高的刚度。钢板优选地厚于2、4或者6mm。已经发现，8mm是机架中所有钢板所需刚度之间的良好平衡。明确地公开了通过任何一个所提到的下边界(2mm、4mm或6mm)与任何一个上边界(10mm、12mm、15mm或18mm)的组合而限定出的十二个范围。

用于板的钢可以是通常用于机械装置的钢种。比如是根据EN10025-6的高强度钢种S690QL、S355JR、S960QL、Q355A、A514Grade F、A514Grade P或者A517Grade F。替代地，板也可以是碳素钢板，比如是根据EN 10025的钢种S235JR、Q235A、A283Grade C、A36、St37-2、A537Grade 70、Q345、SS400或者SM400A。也可以使用不锈钢，比如X5CrNi18.9、Werkstofnummer 1.4301、X5CrNiMo18.10、Werkstofnummer 1.4401或者X2CrNiMo18.10、Werkstofnummer 1.4404。优选可以容易焊接和能够被激光切割的钢种。

优选地，钢板用激光来切割。这是最方便的，因为现代自动化的激光切割工具能快速地且高精确度地切出复杂的图案。为了在钢板上切出槽和榫舌，建议精确度要好于0.5mm或者好于0.3mm比如0.1mm。因此在邻近槽和榫舌的地方的切割需要是速度更慢的切割。当按垂直于或者沿着槽长度方向将榫舌插入槽中，榫舌不能有超过3mm的可动空间，优选小于0.5mm或者小于0.4mm。

用于加工钢丝的机器的总重量在100千克到最多约7.5公吨之间，例如在200千克到3000千克之间，或在500千克到2500千克之间。本实用新型的机架具有比同类机器的铸钢机架低得多的重量。本实用新型的机架的重量至少是由铸钢制成的同等机架的重量的至少五分之一或甚至不到一半。由于更好地使用钢和更少的运输重量，这导致材料成本和碳排放的巨大节省。此外，这些机器更易于部署或移动，使机器在工厂内和工厂之间的重新定位更容易。

用于加工钢丝的机器可以是聚束机的形式。聚束机具有一个底座部件和一个机器部件，通过上述的槽和榫舌连接件的方式而彼此附接。机架的机器部件包括一个摇篮壳体、一个牵引装置和一个收线台，这些都是用弯折的钢板制成的，这些钢板通过槽和榫舌连接件的方式与底座部件连接或者彼此相互连接。

摇篮壳体，用来接收钢丝放线以及绳股成形的摇篮，由被支撑在钢板支撑物上的弯折钢板组装而成。为了能够支撑住意外时可能会从摇篮弹出的零部件，摇篮壳体用8mm厚钢板制成。钢板支撑物连接在底座部件上。摇篮壳体的钢板间所有的连接都是通过槽和榫舌连接件的方式。摇篮壳体更进一步地设有必要的孔，用来接收运载聚束机摇篮的轴承。通过在上述的限度内精确地切割槽和榫舌连接件，轴承只需要稍加地排列和对准。

机架的机器部件进一步提供有一块钢板，牵引装置将安装在钢板上面。该钢板通过槽和榫舌连接件连接于底座部件、摇篮壳体和收线台。

通过形成收线台的钢板来完成一个机架的机器部件，收线台安装有收线装置。同样的，所有的钢板通过槽和榫舌连接件的方式连接。

类似的布置可以用于制造绞合机，绞合机是用于加工钢丝的机器。在绞合机中，聚束摇篮被运载有排列在同一行的不同的摇篮的管道替代了。

绞合或聚束机通常包括放线架和收线架。使用槽和榫舌连接件来连接的弯折的钢板的同样的设计原则可以被单独地应用于这些用于加工钢丝的辅助设备。

通过替换摇篮壳体为润滑液容器，同样的设计原则可以用来制造湿法拉丝机。在容器的顶部，带有牵引绞盘的动力传动系统安装于此。

附图说明

图1a显示了安装前的槽和榫舌连接件的朝向插入面的透视图；

图1b显示了连接和焊接在一起的槽和榫舌从插入面的反面看过去的透视图。

图2显示了由多个且通过槽和榫舌连接件连接起来的钢板做成的聚束机机架。

图3显示了槽和榫舌连接件的另一形式。

具体实施方式

图1a和1b显示了槽和榫舌连接件的基本原则。虽然这样的槽和榫舌连接件是已知的，但它们从来没有用于制造用于加工钢丝的机器。同样这样的连接件对于制造用于聚束机、绞合机、湿法拉丝机、放线架或者收线装置的机架来说也是新的。这些机器用来制造钢帘线或者钢丝，对机架的强度要求限于在这些领域的使用。

图1a显示了装配前的钢板102和112。钢板102上设有两个细长形状的槽104、106。钢板112是直角弯折的，每部分有一个榫舌：114和116，这两个榫舌和钢板是一个整体的。通过将槽104和106定位在互相垂直的方向，可以获得很牢固的接合。槽104和106都是通过激光精确切割的。同样地，榫舌114和116也是从钢板112的边缘激光切割的。槽和榫舌连接件配合精确，榫舌(114、116)是滑入槽(104、106)里的。

图1b显示了装配和焊接后的图1a里的相同的部分，但是是从插入面的反面看去的透视图。榫舌104和106被齐平切割或者磨光了，这样的话榫舌不会从钢板102的面上伸出来。槽和榫舌通过焊接形成的焊缝120和122来连接。由于槽的矩形的设置，仅将长边提供焊缝也已经足够，槽和榫舌不会发生相对移动。

在图1a和图1b的接合中，槽和榫舌连接件是成对的，该成对中的第一构件具有第一榫舌114和第一槽104，并且该成对中的第二构件具有第二榫舌116和第二槽106，其中第一榫舌114和第二榫舌116位于一块钢板的边缘，第一槽104和第二槽106位于另一块钢板的平面中。

图3显示了替代的一对接合，其中该成对中的第一构件具有第一榫舌314和第一槽304，并且该成对中的第二构件具有第二榫舌316和第二槽306，并且其中第一槽314和第二榫舌316被设置在一块钢板312上，而第二槽306和第一榫舌314被设置在另一块板302上。

两块钢板的安装可以按照图3中标号箭头所示的特定顺序进行:

(1)首先将另一块钢板302倾斜；

(2)然后降低钢板302以便落在一块钢板312上；

(3)平移另一块钢板302，使得成对的槽和榫舌连接件的第一构件306、316接合；

(4)然后，将另一块钢板302倾斜，使得第二成对的槽和榫舌连接件314、304接合。

以这种方式，可以在一块钢板和另一块钢板之间形成非常坚硬和牢固的接合。

注意，根据图1a、图1b和图3所示的不同接合对可以被混合在一个单个的机架内。

这个接合系统无所不在地应用在图2所示的机架上。图2显示了聚束机的机架200的透视图。机架有一个底座部件210，包括用于机器固定和机器运输的两个横穿梁212和212’。

机架具有一个摇篮壳体220，摇篮壳体220由通过槽和榫舌连接件222和224连接的钢板装配而成。提供有用来接收摇篮轴承的孔226。供给通孔228也是预先设有的。摇篮壳体220也是通过槽和榫舌连接件来连接于机架的底座部件210上的。

摇篮壳体220连接于牵引装置230，牵引装置230上设有孔232用于接收牵引绞盘。牵引装置230进而连接在底座部件210和收线台240上。收线台240设有钢板台242，可以在钢板台242上安装导轮和驱动装置。同样地，不同钢板之间的连接是通过槽和榫舌连接件244来实现的。

如图2中所述的聚束机的机架的重量为760千克。相同尺寸但基于铸钢机架的机器重量为1700千克。这不到传统机架重量的一半。

虽然具体例子是关于聚束机的，但基本的设计原理“使用通过槽和榫舌连接件来连接的钢板”可以被本领域技术人员扩大应用至绞合机、放线架、收线装置或者湿法拉丝机。

Claims (19)

1.一种用于加工钢丝的机器，所述机器包括机架，其特征在于：

所述机架包括两块或者更多的钢板，所述两块或者更多的钢板通过槽和榫舌连接件而被彼此连接。

2.根据权利要求1所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述槽和榫舌连接件通过焊接而被固定。

3.根据权利要求2所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述焊接位于钢板的与所述榫舌的插入面相反的一面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述两块或者更多的钢板中的一块钢板设有一个或者多个榫舌，所述一个或者多个榫舌位于所述一块钢板的边缘处和平面中，并且其中所述两块或者更多的钢板中的另一块钢板设有在所述第二钢板的平面中做出的细长的槽。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述两块或者更多的钢板中的一些钢板具有弯折。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述槽和榫舌连接件是成对的，所述成对中的第一构件具有第一槽和第一榫舌，所述成对中的第二构件具有第二槽和第二榫舌，所述第一槽垂直于所述第二槽，所述第一槽和所述第二槽在一块板中，所述第一榫舌和所述第二榫舌在另一块板上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述槽和榫舌连接件是成对的，所述成对中的第一构件具有第一槽和第一榫舌，所述成对中的第二构件具有第二槽和第二榫舌，并且其中所述第一槽和所述第二榫舌被设置在一块板上，而所述第二槽和所述第一榫舌被设置在另一块板上。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述机架包括底座部件和机器部件，所述机器部件通过槽和榫舌连接件而被附接至所述底座部件。

9.根据权利要求8所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述底座部件上设有横穿所述底座部件的加固梁，所述加固梁的定位是为了用于接收叉车的叉。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述两块或者更多的钢板的厚度在2mm至20mm之间。

11.根据权利要求10所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述钢板中的任一块钢板是由高强度钢、高碳钢或者不锈钢制成。

12.根据权利要求10所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述钢板中的任一块钢板是选自下组的任一钢种：S690QL、S355JR、S960QL、Q355A、A514 Grade F、A514 Grade P、A517 Grade F、S235JR、Q235A、A283 Grade C、A36、St37-2、A537 Grade 70、Q345、SS400、SM400A、X5CrNi18.9、X5CrNiMo18.10和X2CrNiMo18.10。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，其特征在于，所述槽和榫舌连接件是激光切割的，并且精确度好于0.5mm。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，所述机器是聚束机。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，所述机器是绞合机。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，所述机器是放线架。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，所述机器是收线装置。

18.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，所述机器是湿法拉丝机。

19.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钢丝的机器，所述机器的重量在100千克和7.5公吨之间。