卷線大盤放線機(jī)構(gòu)的成功開發(fā)

龔勛 文明

摘 要：為匹配公司大盤化生產(chǎn)的工藝流程，大盤制繩絲在卷線工序要求能實現(xiàn)大盤放線。在設(shè)計開發(fā)中進(jìn)行了兩種卷線大盤放線機(jī)構(gòu)，即上抽式和旋轉(zhuǎn)式放線架試制，經(jīng)現(xiàn)場生產(chǎn)實踐證明。最終選擇了旋轉(zhuǎn)式放線架就能滿足生產(chǎn)需要。

關(guān)鍵詞：卷線上抽式；大盤放線

一、緒論

兩年來，分廠對拉絲機(jī)、熱處理先后進(jìn)行了大盤化改造，使得鋼絲熱處理成品和半成品生產(chǎn)已具備大盤化生產(chǎn)規(guī)模；根據(jù)制繩工藝流程，卷線的放線必須實行大盤化生產(chǎn)放線。但國內(nèi)生產(chǎn)的放線機(jī)結(jié)構(gòu)多為小把放線，而國外生產(chǎn)的放線機(jī)盡管自動化程度較高，但價格昂貴。為此，公司決定對卷線大盤放線機(jī)構(gòu)進(jìn)行自行設(shè)計開發(fā)。第一次設(shè)計的卷線放線機(jī)構(gòu)在實際生產(chǎn)中對鋼絲直徑較小的運(yùn)行較好，放線已比較平穩(wěn)，但放線撥線桿在鋼絲盤越來越小時速度較快，存在著安全隱患，特別是線徑達(dá)φ1.5以上時，鋼絲自身扭轉(zhuǎn)大易跳出撥線桿過線輪，導(dǎo)致卡鋼絲拉斷，達(dá)不到工藝要求。在第一次試驗的基礎(chǔ)上，我們進(jìn)行了第二次設(shè)計。該機(jī)構(gòu)在推廣使用中，我們發(fā)現(xiàn)大盤鋼絲在放線時，采取側(cè)抽式同樣能滿足正常卷取。因此，最終我們選擇了側(cè)抽式放線，即節(jié)約了制造成本，又滿足了大盤放線要求。

二、設(shè)計過程

（一）卷線放線機(jī)構(gòu)的首次設(shè)計

（1）卷線放線機(jī)的基本參數(shù)：

a.放線鋼絲盤尺寸：

外徑為φ750mm，徑芯為φ374mm，高度為300mm；

b.卷線機(jī)收線的主要參數(shù)：因卷線收線電機(jī)型號為YR160M8，電機(jī)帶輪D電機(jī)=190mm，D從=260mm，由公式：n=n1i=n1×190260，可得收線轉(zhuǎn)速n= 467.5n/min。

c.收線工字輪規(guī)格：φ300輪子和φ400輪子芯徑均為φ115mm；

d.卷線收線速度分五擋，速度分別為：

300機(jī)（平均）：250、390、450、510、550（r.p.m）

400機(jī)（平均）：220、315、390、410、490（r.p.m）

（2）300機(jī)和400機(jī)的最大與最小線速度計算：

300機(jī)：Vmax=πDmaxnmax=3.14×0.3×550=518.1米/分

Vmin=πDminnmin=3.14×0.115×250=90.275米/分

400機(jī)：Vmax=πDmaxnmax=3.14×0.4×490=518.1米/分

Vmin=πDminnmin=3.14×0.115×220=107.074米/分

（3）由以上計算可知，放線盤的調(diào)速范圍極限值為：

nmax=Vmax /πDmin=518.1/3.14×0.374=441.2轉(zhuǎn)/分

nmin= Vmin /πDmax=90.275/3.14×0.76=38轉(zhuǎn)/分

采用變速調(diào)速：電機(jī)定為2極，0.75kW調(diào)速范圍990轉(zhuǎn)/分～3600轉(zhuǎn)/分，

速比：i=99038～3600441.2=26～8.2

按1擋啟動時放線轉(zhuǎn)盤要求轉(zhuǎn)動不可能成立；

取減速機(jī)傳動比i=9，反推卷線機(jī)轉(zhuǎn)速：

nmax=3600/9=400轉(zhuǎn)/分 nmin= 990/9=110轉(zhuǎn)/分

a.當(dāng)300輪子處于芯徑，而放線處于最大外徑時，速度最低，最大外徑取750mm，由0.115× nmax/0.75=110推出nmax=110×0.75/0.115=717.4轉(zhuǎn)/分（卷線轉(zhuǎn)速）顯然卷線收線速度達(dá)不到要求。

b.當(dāng)放線轉(zhuǎn)盤按110轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)，而線盤直徑最大，φ750mm，此時收線輪直徑為：110×0.75/550=150mm（可行）

因此，當(dāng)放線盤處于最大時，撥線桿轉(zhuǎn)速達(dá)到110轉(zhuǎn)/分以上，放線電機(jī)開始工作，工作轉(zhuǎn)速為990轉(zhuǎn)/分，逐步遞增；當(dāng)要達(dá)到芯徑時，轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分。

c.當(dāng)400輪子處于芯徑，而放線盤處于最大外徑時，線盤轉(zhuǎn)速要求最低，由0.155×nmax/0.75=110推出nmax=110×0.75/0.155=532轉(zhuǎn)/分。為了統(tǒng)一到撥線臂轉(zhuǎn)速到110轉(zhuǎn)/分，線盤開始啟動，可調(diào)整400卷最高轉(zhuǎn)速為532轉(zhuǎn)/分。

d.從以上計算可得出：

400卷最高速提高到535轉(zhuǎn)/分，設(shè)計為三擋：315、460、535

300卷最高速提高到580轉(zhuǎn)/分，設(shè)計為三擋：390、510、580

（4）在結(jié)構(gòu)上，放線架的底部安裝一電機(jī)，除經(jīng)蝸輪減速箱帶動工字輪放線外，還對工字輪上的鋼絲在放線時有補(bǔ)償作用。在該機(jī)構(gòu)工作時，為了阻止撥線臂由于慣性作用而產(chǎn)生與鋼絲的線速度不一致導(dǎo)致鋼絲亂線，故在撥線盤上用一剎車裝置，其剎車的松緊程度用螺桿來調(diào)節(jié)；同時，為了撥線盤在工作過程中運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，在撥線桿的相反方向上配一與撥線桿重量相等的配重塊，以使摩擦盤運(yùn)行平穩(wěn)。

（5）運(yùn)行效果：在試機(jī)運(yùn)行過程中，當(dāng)試驗線徑為φ1.2mm～φ1.5mm時，該機(jī)構(gòu)放線的效果良好，機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)。當(dāng)線徑達(dá)φ1.5mm以上時，該機(jī)構(gòu)在放線過程中由于鋼絲易跳出撥線桿上的過線輪導(dǎo)致卡鋼絲造成被拉斷的現(xiàn)象；在經(jīng)過電機(jī)的速度調(diào)整后，斷線的頻次降低，但還是不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。經(jīng)過多次不同線徑的試驗，可以得出：該機(jī)構(gòu)不能滿足φ1.5mm以上的線徑放線。要解決φ1.5mm以上的線徑放線，得解決電機(jī)在鋼絲放線過程中線速度的補(bǔ)給問題。

（二）卷線放線機(jī)構(gòu)第二次設(shè)計

通過以上的試驗，結(jié)合現(xiàn)有關(guān)卷線放線機(jī)構(gòu)的特點，我們將放線機(jī)構(gòu)改為一簡單的旋轉(zhuǎn)式放線架機(jī)構(gòu)。

該機(jī)構(gòu)取消了驅(qū)動工字輪的電機(jī)和撥線機(jī)構(gòu)，放線的動力由卷線端提供；工字輪放線的快慢與卷線機(jī)同步，其機(jī)構(gòu)的制動用剎車帶來實現(xiàn)的。其卷線放線的結(jié)構(gòu)圖為：

三、結(jié)語

該卷線放線機(jī)經(jīng)生產(chǎn)試用，運(yùn)行情況良好，能滿足分廠一鋼繩車間各類繩絲的卷線要求，該結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，維修方便，既實現(xiàn)了大盤放線，而且降低了工人的勞動強(qiáng)度，得到公司全面推廣。

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作者簡介：龔勛（1975），貴州鋼繩股份有限公司二分廠助理工程師；文明（1972），貴州鋼繩股份有限公司二分廠工程師。