卷線大盤放線機構的成功開發

龔勛 文明

摘 要：為匹配公司大盤化生產的工藝流程，大盤制繩絲在卷線工序要求能實現大盤放線。在設計開發中進行了兩種卷線大盤放線機構，即上抽式和旋轉式放線架試制，經現場生產實踐證明。最終選擇了旋轉式放線架就能滿足生產需要。

關鍵詞：卷線上抽式；大盤放線

一、緒論

兩年來，分廠對拉絲機、熱處理先后進行了大盤化改造，使得鋼絲熱處理成品和半成品生產已具備大盤化生產規模；根據制繩工藝流程，卷線的放線必須實行大盤化生產放線。但國內生產的放線機結構多為小把放線，而國外生產的放線機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構進行自行設計開發。第一次設計的卷線放線機構在實際生產中對鋼絲直徑較小的運行較好，放線已比較平穩，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φ1.5以上時，鋼絲自身扭轉大易跳出撥線桿過線輪，導致卡鋼絲拉斷，達不到工藝要求。在第一次試驗的基礎上，我們進行了第二次設計。該機構在推廣使用中，我們發現大盤鋼絲在放線時，采取側抽式同樣能滿足正常卷取。因此，最終我們選擇了側抽式放線，即節約了制造成本，又滿足了大盤放線要求。

二、設計過程

（一）卷線放線機構的首次設計

（1）卷線放線機的基本參數：

a.放線鋼絲盤尺寸：

外徑為φ750mm，徑芯為φ374mm，高度為300mm；

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

c.收線工字輪規格：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（平均）：250、390、450、510、550（r.p.m）

400機（平均）：220、315、390、410、490（r.p.m）

（2）300機和400機的最大與最小線速度計算：

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

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

400機：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，放線盤的調速范圍極限值為：

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

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

采用變速調速：電機定為2極，0.75kW調速范圍990轉/分～3600轉/分，

速比：i=99038～3600441.2=26～8.2

按1擋啟動時放線轉盤要求轉動不可能成立；

取減速機傳動比i=9，反推卷線機轉速：

nmax=3600/9=400轉/分 nmin= 990/9=110轉/分

a.當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/分（卷線轉速）顯然卷線收線速度達不到要求。

b.當放線轉盤按110轉/分旋轉，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，當放線盤處于最大時，撥線桿轉速達到110轉/分以上，放線電機開始工作，工作轉速為990轉/分，逐步遞增；當要達到芯徑時，轉速為3600轉/分。

c.當400輪子處于芯徑，而放線盤處于最大外徑時，線盤轉速要求最低，由0.155×nmax/0.75=110推出nmax=110×0.75/0.155=532轉/分。為了統一到撥線臂轉速到110轉/分，線盤開始啟動，可調整400卷最高轉速為532轉/分。

d.從以上計算可得出：

400卷最高速提高到535轉/分，設計為三擋：315、460、535

300卷最高速提高到580轉/分，設計為三擋：390、510、580

（4）在結構上，放線架的底部安裝一電機，除經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償作用。在該機構工作時，為了阻止撥線臂由于慣性作用而產生與鋼絲的線速度不一致導致鋼絲亂線，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節；同時，為了撥線盤在工作過程中運轉平穩，在撥線桿的相反方向上配一與撥線桿重量相等的配重塊，以使摩擦盤運行平穩。

（5）運行效果：在試機運行過程中，當試驗線徑為φ1.2mm～φ1.5mm時，該機構放線的效果良好，機構運行平穩。當線徑達φ1.5mm以上時，該機構在放線過程中由于鋼絲易跳出撥線桿上的過線輪導致卡鋼絲造成被拉斷的現象；在經過電機的速度調整后，斷線的頻次降低，但還是不能滿足大規模生產的需要。經過多次不同線徑的試驗，可以得出：該機構不能滿足φ1.5mm以上的線徑放線。要解決φ1.5mm以上的線徑放線，得解決電機在鋼絲放線過程中線速度的補給問題。

（二）卷線放線機構第二次設計

通過以上的試驗，結合現有關卷線放線機構的特點，我們將放線機構改為一簡單的旋轉式放線架機構。

該機構取消了驅動工字輪的電機和撥線機構，放線的動力由卷線端提供；工字輪放線的快慢與卷線機同步，其機構的制動用剎車帶來實現的。其卷線放線的結構圖為：

三、結語

該卷線放線機經生產試用，運行情況良好，能滿足分廠一鋼繩車間各類繩絲的卷線要求，該結構簡單，制造成本低，維修方便，既實現了大盤放線，而且降低了工人的勞動強度，得到公司全面推廣。

參考文獻：

[1]蔡春源.機電液設計手冊.北京：機械工業出版社，沈陽：東北大學出版社，1997.1.

[2]國家發改委，產業結構調整指導目錄[M].北京：國家發改委，2011：8192.

[3]徐建平.鋼絲與鋼繩設備[M].北京：兵器工業出版社，2005.

[4]宋為.國產電鍍黃銅生產線技術研發[J].金屬制品，2011（1）：4144.

[5]何吉林.鋼絲生產[M].北京：兵器工業出版社，2001.

[6]宋為，王寶玉，等.新型高效率環保盤條表面處理生產線研制[J].金屬制品，2012（4）：225.

[7]張紅云.高效大盤重厚鍍層熱鍍鋅鋼絲生產線[J].金屬制品，2008（5）：4546.

[8]張紅云，唐成寬.大盤重連續化高效節能熱鍍鋅生產線[J].金屬制品，2006（4）：57.

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。