專利名稱：電液數(shù)控差速傳動(dòng)張拉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬金屬線材的加工設(shè)備，它具體涉及一種能滿足對(duì)金屬線材在熱處理過程中施加張拉設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
在用水泥制成的混凝土構(gòu)件中必須要使用鋼筋，其鋼筋是必須作預(yù)應(yīng)力處理的鋼絞線或鋼絲，現(xiàn)代高級(jí)的混凝土構(gòu)件要求鋼筋要有極高的強(qiáng)度指標(biāo)，其屈服極限應(yīng)達(dá)到1860Mpa，還要有良好的韌性。因此對(duì)現(xiàn)代高級(jí)混凝土構(gòu)件的鋼筋除了要選用優(yōu)良材料外還必須進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)加應(yīng)力的處理。欲保證鋼筋的預(yù)應(yīng)力在規(guī)定的壽命中基本不變，對(duì)鋼絞線或鋼絲必須進(jìn)行嚴(yán)格地穩(wěn)定化處理。所謂穩(wěn)定化處理是對(duì)經(jīng)多次拉拔的高碳鋼絲或用它制成的鋼絞線進(jìn)行一次消除加工硬化、改善韌性并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(xù)的運(yùn)動(dòng)中維持在強(qiáng)力的張拉狀態(tài)下經(jīng)過中頻回火爐，在嚴(yán)格的工藝條件下作熱處理。經(jīng)過該種特殊處理的鋼絲或鋼絞線稱為低松弛鋼絲或低松弛鋼絞線。
已有技術(shù)中的張拉機(jī)是采用兩組對(duì)正的并刻有多個(gè)環(huán)形槽的鋼輪，每組為兩個(gè)，將行進(jìn)中的金屬線材多圈地纏繞在前后兩組鋼輪上，前方的輪組的轉(zhuǎn)數(shù)稍高于后方輪組的轉(zhuǎn)數(shù)，因此金屬線材被施加了張拉力，因該張拉力的數(shù)值要求嚴(yán)格，應(yīng)是屈服極限的50％，因此張拉力的要求是數(shù)值較大且要相當(dāng)穩(wěn)定。這種使用兩臺(tái)直流電機(jī)拖動(dòng)的張拉機(jī)對(duì)金屬線材的加工效果并不理想，尚存在如下的問題①該設(shè)備要使用兩臺(tái)大功率的直流電機(jī)及電控設(shè)備，增大了設(shè)備的投資且降低了電力系統(tǒng)的功率因數(shù)；②該設(shè)備最重要技術(shù)參數(shù)的張拉力無法測(cè)定與控制，只能間接地通過電機(jī)電樞的電流大小去操作，明顯地降低了對(duì)系統(tǒng)的控制品質(zhì)；③系統(tǒng)調(diào)制的慣性環(huán)節(jié)大，因此它的調(diào)節(jié)靈敏度不高；④為產(chǎn)生對(duì)線材屈服極限50％的張拉力，前后兩個(gè)輪組的驅(qū)動(dòng)速度相差不足0.4％，這對(duì)大功率直流電機(jī)拖動(dòng)的精度和穩(wěn)定性是很難做到的。由于一般大功率的電機(jī)設(shè)備不能滿足如此苛刻的要求，因此對(duì)線材加工的質(zhì)量的穩(wěn)定就難以保證，為后期混凝土構(gòu)件長(zhǎng)期的安全使用留下潛在的隱患。
本實(shí)用新型的目的是提出一種全新結(jié)構(gòu)的低松弛鋼絲鋼絞線穩(wěn)定化處理的電液數(shù)控差速傳動(dòng)張拉機(jī)的設(shè)備方案，它具有節(jié)約設(shè)備投資、測(cè)控手段先進(jìn)、能確保對(duì)金屬線材加工的技術(shù)參數(shù)穩(wěn)定準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
按如上構(gòu)思，本方案所提供的低松弛鋼絲鋼絞線穩(wěn)定化處理的電液數(shù)控差速傳動(dòng)張拉機(jī)包括由兩個(gè)帶有刻槽的輸送輪組成的前張拉輪組、兩個(gè)帶有刻槽的輸送輪組成的后張拉輪組，被張拉的線材多次循環(huán)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(shè)備，其特征是它的兩組張拉輪組共用一個(gè)動(dòng)力源和相同傳動(dòng)比的傳動(dòng)部件，在前張拉輪組的傳動(dòng)線中并聯(lián)接入一個(gè)數(shù)控的差速傳動(dòng)器。
在本方案中，它的前后兩組張拉輪組共用的動(dòng)力源電機(jī)和主傳動(dòng)箱，由后傳動(dòng)軸傳給1∶2的后錐齒輪箱，經(jīng)最終減速齒輪付傳給后張拉輪組，前傳動(dòng)軸接傳動(dòng)比1∶2差速器，其行星輪殼經(jīng)1∶1的齒輪付傳給1∶1的前錐齒輪箱，經(jīng)與后傳動(dòng)線上相關(guān)位置上相同的最終減速齒輪付傳給前張拉輪組，主傳動(dòng)箱向前后傳出的動(dòng)力其傳動(dòng)比相同。它的數(shù)控差速器是電液數(shù)控的差速傳動(dòng)器的型式，它是由步進(jìn)電機(jī)、數(shù)字伐、油馬達(dá)、油馬達(dá)工作壓力傳感器、電液數(shù)控傳動(dòng)箱、行星擺線減速箱及差速器傳動(dòng)箱所組成，它的步進(jìn)電機(jī)推動(dòng)數(shù)字伐，由數(shù)字伐帶動(dòng)油馬達(dá)并傳給電液數(shù)控傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱的輸出軸帶動(dòng)行星擺線減速箱傳給差速傳動(dòng)箱的太陽輪A，前傳動(dòng)軸與該差速傳動(dòng)箱的太陽輪B聯(lián)接。它的步進(jìn)電機(jī)由計(jì)算機(jī)輸出的脈沖所控制，計(jì)算機(jī)輸出的脈沖信號(hào)是根據(jù)主傳動(dòng)箱上設(shè)置的脈沖發(fā)生器取出的信號(hào)與油馬達(dá)工作壓力傳感器的信號(hào)調(diào)制而成。
采用本方案能體現(xiàn)如下的優(yōu)越性①低松弛鋼絲鋼絞線穩(wěn)定化處理的電液數(shù)控差速傳動(dòng)張拉機(jī)用前后兩組張拉輪組對(duì)金屬線材施加張拉力，該兩個(gè)張拉輪組共用一個(gè)動(dòng)力源，在前張拉輪組傳動(dòng)過程中并聯(lián)接入一個(gè)附加的運(yùn)動(dòng)，該項(xiàng)附加運(yùn)動(dòng)是由受控于計(jì)算機(jī)的步進(jìn)電機(jī)經(jīng)功率放大及減速在差速傳動(dòng)箱內(nèi)疊加合成，該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的信號(hào)來源是取自于主傳動(dòng)箱上裝置的脈沖發(fā)生器，因此它與主傳動(dòng)箱的運(yùn)動(dòng)有主從跟隨的關(guān)系，本方案的傳動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)單，省去了兩臺(tái)大功率的直流電機(jī)，大幅度地降低了設(shè)備的投資；②由于前后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(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比極大，這就決定了附加轉(zhuǎn)速調(diào)制的分辨率極高，有極優(yōu)越的調(diào)制精度；③附加運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)與主電機(jī)之間有著嚴(yán)格的主從關(guān)系，因而鋼絲張力不受主電機(jī)速度波動(dòng)的影響，它只取決于計(jì)算機(jī)所給出的數(shù)字調(diào)頻的調(diào)制比值，就形成了該系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性；④該系統(tǒng)內(nèi)的張拉力完全靠油馬達(dá)來建立，所以油馬達(dá)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(tǒng)中最重要的張拉力的檢測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)提供了極大的方便，本方案使用了一個(gè)壓力傳感器檢出油馬達(dá)的工作壓力并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將壓力信號(hào)送往計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，并進(jìn)行顯示和PID調(diào)節(jié)，此種精確地測(cè)控就能確保該設(shè)備的嚴(yán)格的加工精度。
圖1是本方案低松弛鋼絲鋼絞線穩(wěn)定化處理的電液數(shù)控差速傳動(dòng)張拉機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是該張拉機(jī)前后的兩組張拉輪組及線材運(yùn)動(dòng)情況的示意圖。
現(xiàn)結(jié)合

本方案的實(shí)施例。該低松弛鋼絲鋼絞線穩(wěn)定化處理的電液數(shù)控差速傳動(dòng)張拉機(jī)具有前張拉輪組1和后張拉輪組2，每個(gè)張拉輪組都是由兩個(gè)在圓周表面刻有環(huán)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(huán)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(shè)備18和冷卻水管17。兩組張拉輪組使用同一個(gè)動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，主電機(jī)7驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)箱6，經(jīng)后傳動(dòng)軸5聯(lián)接到1∶2的后錐齒輪箱4，再經(jīng)最終減速齒輪付3傳給后張拉輪組2，主傳動(dòng)箱經(jīng)前傳動(dòng)軸8傳給差速傳動(dòng)箱11中的太陽輪B，當(dāng)太陽輪A不轉(zhuǎn)時(shí)太陽輪B與行星輪殼體的傳動(dòng)比為1∶2，差速傳動(dòng)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(jīng)相同的最終減速齒輪付3傳給前張拉輪組1。前后兩部分傳動(dòng)部件的傳動(dòng)比相同。在前傳動(dòng)鏈上還并聯(lián)接入一個(gè)附加的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈由步進(jìn)馬達(dá)16驅(qū)動(dòng)數(shù)字伐15，帶動(dòng)油馬達(dá)14，經(jīng)電液數(shù)控傳動(dòng)箱13送至行星擺線減速箱12，減速后接至差速傳動(dòng)箱11的太陽輪A。若步進(jìn)馬達(dá)不轉(zhuǎn)時(shí)前后兩組張拉輪的轉(zhuǎn)數(shù)完全相同。在實(shí)際工作中，油馬達(dá)受控于計(jì)算機(jī)發(fā)出的脈沖，該脈沖是由主傳動(dòng)箱上設(shè)置的脈沖發(fā)生器19記載的主運(yùn)動(dòng)情況，再經(jīng)計(jì)算機(jī)按油馬達(dá)的工作壓力傳感器21傳出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制所得出的，因?yàn)橛婉R達(dá)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(jié)合既保證了附加運(yùn)動(dòng)對(duì)主運(yùn)動(dòng)的主從關(guān)系，還能做到保持嚴(yán)格技術(shù)參數(shù)前提下的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
本設(shè)備的兩組張拉輪之間間隔為10～20米，每個(gè)鋼輪的直徑為2～3米，主電機(jī)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(shí)的張拉力約為16噸，被加工物的運(yùn)行速度約為1.5米/秒。本方案的設(shè)備具有制造成本低、工作自動(dòng)化程度高、數(shù)字控制技術(shù)能保證技術(shù)參數(shù)嚴(yán)格穩(wěn)定的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1．一種低松弛鋼絲鋼絞線穩(wěn)定化處理的電液數(shù)控差速傳動(dòng)張拉機(jī)，它包括由兩個(gè)帶有刻槽的輸送輪組成的前張拉論組(1)、兩個(gè)帶有刻槽的輸送輪組成的后張拉輪組(2)、被張拉的線材(20)多次循環(huán)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(shè)備(18)，其特征是動(dòng)力源電機(jī)(7)和主傳動(dòng)箱(6)相聯(lián)，主傳動(dòng)箱(6)通過后傳動(dòng)軸(5)、1∶2的后錐齒輪箱(4)和最終減速齒輪(3)與后張拉輪組(2)相聯(lián)，主傳動(dòng)箱(6)還通過前傳動(dòng)軸(8)與傳動(dòng)比1∶2的差速器(11)相聯(lián)，其行星輪殼經(jīng)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(lián)，主傳動(dòng)箱向前后傳出的動(dòng)力其傳動(dòng)比相同，在前張拉輪組傳動(dòng)鍵的差數(shù)器上并聯(lián)接入一個(gè)數(shù)控的差速傳動(dòng)器。
2．按照權(quán)利要求1所述的張拉機(jī)，其特征是它的數(shù)控差速傳動(dòng)器是電液數(shù)控的差速傳動(dòng)器的型式，它是由步進(jìn)電機(jī)(16)、數(shù)字伐(15)、油馬達(dá)(14)、油馬達(dá)工作壓力傳感器(21)、電液數(shù)控傳動(dòng)箱(13)、行星擺線減速箱(12)及差速器傳動(dòng)箱(11)所組成，它的步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接數(shù)字伐，由數(shù)字伐帶動(dòng)油馬達(dá)并傳給電液數(shù)控傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱的輸出軸聯(lián)接行星擺線減速箱傳給差速傳動(dòng)箱的太陽輪A，前傳動(dòng)軸與該差速傳動(dòng)箱的太陽輪B聯(lián)接。
3．按照權(quán)利要求1所述的張拉機(jī)，其特征是它的步進(jìn)電機(jī)由計(jì)算機(jī)輸出的脈沖所控制，計(jì)算機(jī)輸出的脈沖信號(hào)是根據(jù)主傳動(dòng)箱上設(shè)置的脈沖發(fā)生器(19)取出的信號(hào)與油馬達(dá)工作壓力傳感器(21)的信號(hào)調(diào)制而成。
專利摘要本實(shí)用新型屬金屬線材的加工設(shè)備。它由前后兩組相同的張拉輪和中間設(shè)置的熱處理設(shè)備所組成,前后兩張拉輪組使用一個(gè)動(dòng)力源及相同傳動(dòng)比的傳動(dòng)鏈傳動(dòng),在前張拉輪的傳動(dòng)中并入一個(gè)由電液數(shù)控差速傳動(dòng)器形成的附加運(yùn)動(dòng),該部分由步進(jìn)馬達(dá)、電液數(shù)控傳動(dòng)箱及差速傳動(dòng)箱等部件所組成,步進(jìn)馬達(dá)受控于計(jì)算機(jī),該脈沖信號(hào)是將取自主傳動(dòng)箱的信號(hào)與油馬達(dá)工作壓力的信號(hào)調(diào)制而成。該設(shè)備具有投資少、工作穩(wěn)定、對(duì)線材加工精度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21F99/00GK2439916SQ0025809
公開日2001年7月25日 申請(qǐng)日期2000年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月27日
發(fā)明者陳淦, 陳曉更 申請(qǐng)人:陳淦, 陳曉更