電液數控差速傳動張拉機的製作方法

2023-05-29 02:56:11

專利名稱：電液數控差速傳動張拉機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬金屬線材的加工設備，它具體涉及一種能滿足對金屬線材在熱處理過程中施加張拉設備的結構。
在用水泥製成的混凝土構件中必須要使用鋼筋，其鋼筋是必須作預應力處理的鋼絞線或鋼絲，現代高級的混凝土構件要求鋼筋要有極高的強度指標，其屈服極限應達到1860Mpa，還要有良好的韌性。因此對現代高級混凝土構件的鋼筋除了要選用優良材料外還必須進行嚴格的預加應力的處理。欲保證鋼筋的預應力在規定的壽命中基本不變，對鋼絞線或鋼絲必須進行嚴格地穩定化處理。所謂穩定化處理是對經多次拉拔的高碳鋼絲或用它製成的鋼絞線進行一次消除加工硬化、改善韌性並提高在常溫下抗蠕變能力的特殊的熱處理。其具體的作法是將鋼絞線在連續的運動中維持在強力的張拉狀態下經過中頻回火爐，在嚴格的工藝條件下作熱處理。經過該種特殊處理的鋼絲或鋼絞線稱為低鬆弛鋼絲或低鬆弛鋼絞線。
已有技術中的張拉機是採用兩組對正的並刻有多個環形槽的鋼輪，每組為兩個，將行進中的金屬線材多圈地纏繞在前後兩組鋼輪上，前方的輪組的轉數稍高於後方輪組的轉數，因此金屬線材被施加了張拉力，因該張拉力的數值要求嚴格，應是屈服極限的50％，因此張拉力的要求是數值較大且要相當穩定。這種使用兩臺直流電機拖動的張拉機對金屬線材的加工效果並不理想，尚存在如下的問題①該設備要使用兩臺大功率的直流電機及電控設備，增大了設備的投資且降低了電力系統的功率因數；②該設備最重要技術參數的張拉力無法測定與控制，只能間接地通過電機電樞的電流大小去操作，明顯地降低了對系統的控制品質；③系統調製的慣性環節大，因此它的調節靈敏度不高；④為產生對線材屈服極限50％的張拉力，前後兩個輪組的驅動速度相差不足0.4％，這對大功率直流電機拖動的精度和穩定性是很難做到的。由於一般大功率的電機設備不能滿足如此苛刻的要求，因此對線材加工的質量的穩定就難以保證，為後期混凝土構件長期的安全使用留下潛在的隱患。
本實用新型的目的是提出一種全新結構的低鬆弛鋼絲鋼絞線穩定化處理的電液數控差速傳動張拉機的設備方案，它具有節約設備投資、測控手段先進、能確保對金屬線材加工的技術參數穩定準確的特點。
按如上構思，本方案所提供的低鬆弛鋼絲鋼絞線穩定化處理的電液數控差速傳動張拉機包括由兩個帶有刻槽的輸送輪組成的前張拉輪組、兩個帶有刻槽的輸送輪組成的後張拉輪組，被張拉的線材多次循環地纏繞在為形成張拉力的各組張拉輪上，在兩組張拉輪之間裝有熱處理設備，其特徵是它的兩組張拉輪組共用一個動力源和相同傳動比的傳動部件，在前張拉輪組的傳動線中並聯接入一個數控的差速傳動器。
在本方案中，它的前後兩組張拉輪組共用的動力源電機和主傳動箱，由後傳動軸傳給1∶2的後錐齒輪箱，經最終減速齒輪付傳給後張拉輪組，前傳動軸接傳動比1∶2差速器，其行星輪殼經1∶1的齒輪付傳給1∶1的前錐齒輪箱，經與後傳動線上相關位置上相同的最終減速齒輪付傳給前張拉輪組，主傳動箱向前後傳出的動力其傳動比相同。它的數控差速器是電液數控的差速傳動器的型式，它是由步進電機、數字伐、油馬達、油馬達工作壓力傳感器、電液數控傳動箱、行星擺線減速箱及差速器傳動箱所組成，它的步進電機推動數字伐，由數字伐帶動油馬達並傳給電液數控傳動箱，傳動箱的輸出軸帶動行星擺線減速箱傳給差速傳動箱的太陽輪A，前傳動軸與該差速傳動箱的太陽輪B聯接。它的步進電機由計算機輸出的脈衝所控制，計算機輸出的脈衝信號是根據主傳動箱上設置的脈衝發生器取出的信號與油馬達工作壓力傳感器的信號調製而成。
採用本方案能體現如下的優越性①低鬆弛鋼絲鋼絞線穩定化處理的電液數控差速傳動張拉機用前後兩組張拉輪組對金屬線材施加張拉力，該兩個張拉輪組共用一個動力源，在前張拉輪組傳動過程中並聯接入一個附加的運動，該項附加運動是由受控於計算機的步進電機經功率放大及減速在差速傳動箱內疊加合成，該項運動的信號來源是取自於主傳動箱上裝置的脈衝發生器，因此它與主傳動箱的運動有主從跟隨的關係，本方案的傳動關係簡單，省去了兩臺大功率的直流電機，大幅度地降低了設備的投資；②由於前後兩組張拉輪之間的速度只相差約為0.4％，所以輸入的附加運動的傳動鏈的傳動比極大，這就決定了附加轉速調製的解析度極高，有極優越的調製精度；③附加運動的步進電機與主電機之間有著嚴格的主從關係，因而鋼絲張力不受主電機速度波動的影響，它只取決於計算機所給出的數字調頻的調製比值，就形成了該系統具有很好的穩定性；④該系統內的張拉力完全靠油馬達來建立，所以油馬達的工作壓力直接反映了金屬線材的張拉力的大小，就為系統中最重要的張拉力的檢測和自動調節提供了極大的方便，本方案使用了一個壓力傳感器檢出油馬達的工作壓力並通過模數轉換將壓力信號送往計算機進行處理，並進行顯示和PID調節，此種精確地測控就能確保該設備的嚴格的加工精度。
圖1是本方案低鬆弛鋼絲鋼絞線穩定化處理的電液數控差速傳動張拉機的結構示意圖。
圖2是該張拉機前後的兩組張拉輪組及線材運動情況的示意圖。
現結合

本方案的實施例。該低鬆弛鋼絲鋼絞線穩定化處理的電液數控差速傳動張拉機具有前張拉輪組1和後張拉輪組2，每個張拉輪組都是由兩個在圓周表面刻有環形槽的鋼輪組成，被加工的金屬線材20即鋼絲或鋼絞線多次循環地卷繞在兩組鋼輪上，在各組鋼輪上都繞7～8圈，在兩組張拉輪間安排有中頻熱處理設備18和冷卻水管17。兩組張拉輪組使用同一個動力源驅動，主電機7驅動主傳動箱6，經後傳動軸5聯接到1∶2的後錐齒輪箱4，再經最終減速齒輪付3傳給後張拉輪組2，主傳動箱經前傳動軸8傳給差速傳動箱11中的太陽輪B，當太陽輪A不轉時太陽輪B與行星輪殼體的傳動比為1∶2，差速傳動箱行星輪殼體用1∶1的齒輪付10傳給1∶1的前錐齒輪箱9，前錐齒輪箱的輸出軸經相同的最終減速齒輪付3傳給前張拉輪組1。前後兩部分傳動部件的傳動比相同。在前傳動鏈上還並聯接入一個附加的運動，該運動的傳動鏈由步進馬達16驅動數字伐15，帶動油馬達14，經電液數控傳動箱13送至行星擺線減速箱12，減速後接至差速傳動箱11的太陽輪A。若步進馬達不轉時前後兩組張拉輪的轉數完全相同。在實際工作中，油馬達受控於計算機發出的脈衝，該脈衝是由主傳動箱上設置的脈衝發生器19記載的主運動情況，再經計算機按油馬達的工作壓力傳感器21傳出的信號進行調製所得出的，因為油馬達的工作壓力直接反映了被加工金屬線材所受到的張拉力，兩方面因素的結合既保證了附加運動對主運動的主從關係，還能做到保持嚴格技術參數前提下的自動調節。
本設備的兩組張拉輪之間間隔為10～20米，每個鋼輪的直徑為2～3米，主電機為20～50KW，被加工的鋼絲為7mm，鋼絞線為7股，每股為2～7mm，工作時的張拉力約為16噸，被加工物的運行速度約為1.5米/秒。本方案的設備具有製造成本低、工作自動化程度高、數字控制技術能保證技術參數嚴格穩定的特點。
權利要求1．一種低鬆弛鋼絲鋼絞線穩定化處理的電液數控差速傳動張拉機，它包括由兩個帶有刻槽的輸送輪組成的前張拉論組(1)、兩個帶有刻槽的輸送輪組成的後張拉輪組(2)、被張拉的線材(20)多次循環地纏繞在為形成張拉力的各組張拉輪上，在兩組張拉輪之間裝有熱處理設備(18)，其特徵是動力源電機(7)和主傳動箱(6)相聯，主傳動箱(6)通過後傳動軸(5)、1∶2的後錐齒輪箱(4)和最終減速齒輪(3)與後張拉輪組(2)相聯，主傳動箱(6)還通過前傳動軸(8)與傳動比1∶2的差速器(11)相聯，其行星輪殼經1∶1的齒輪付(10)和1∶1的前錐齒輪箱(9)與前張拉輪組(1)相聯，主傳動箱向前後傳出的動力其傳動比相同，在前張拉輪組傳動鍵的差數器上並聯接入一個數控的差速傳動器。
2．按照權利要求1所述的張拉機，其特徵是它的數控差速傳動器是電液數控的差速傳動器的型式，它是由步進電機(16)、數字伐(15)、油馬達(14)、油馬達工作壓力傳感器(21)、電液數控傳動箱(13)、行星擺線減速箱(12)及差速器傳動箱(11)所組成，它的步進電機聯接數字伐，由數字伐帶動油馬達並傳給電液數控傳動箱，傳動箱的輸出軸聯接行星擺線減速箱傳給差速傳動箱的太陽輪A，前傳動軸與該差速傳動箱的太陽輪B聯接。
3．按照權利要求1所述的張拉機，其特徵是它的步進電機由計算機輸出的脈衝所控制，計算機輸出的脈衝信號是根據主傳動箱上設置的脈衝發生器(19)取出的信號與油馬達工作壓力傳感器(21)的信號調製而成。
專利摘要本實用新型屬金屬線材的加工設備。它由前後兩組相同的張拉輪和中間設置的熱處理設備所組成,前後兩張拉輪組使用一個動力源及相同傳動比的傳動鏈傳動,在前張拉輪的傳動中併入一個由電液數控差速傳動器形成的附加運動,該部分由步進馬達、電液數控傳動箱及差速傳動箱等部件所組成,步進馬達受控於計算機,該脈衝信號是將取自主傳動箱的信號與油馬達工作壓力的信號調製而成。該設備具有投資少、工作穩定、對線材加工精度高的特點。
文檔編號B21F99/00GK2439916SQ0025809
公開日2001年7月25日 申請日期2000年10月27日 優先權日2000年10月27日
發明者陳淦, 陳曉更 申請人:陳淦, 陳曉更