卷线大盘放线机构的成功开发

龚勋 文明

摘 要：为匹配公司大盘化生产的工艺流程，大盘制绳丝在卷线工序要求能实现大盘放线。在设计开发中进行了两种卷线大盘放线机构，即上抽式和旋转式放线架试制，经现场生产实践证明。最终选择了旋转式放线架就能满足生产需要。

关键词：卷线上抽式；大盘放线

一、绪论

两年来，分厂对拉丝机、热处理先后进行了大盘化改造，使得钢丝热处理成品和半成品生产已具备大盘化生产规模；根据制绳工艺流程，卷线的放线必须实行大盘化生产放线。但国内生产的放线机结构多为小把放线，而国外生产的放线机尽管自动化程度较高，但价格昂贵。为此，公司决定对卷线大盘放线机构进行自行设计开发。第一次设计的卷线放线机构在实际生产中对钢丝直径较小的运行较好，放线已比较平稳，但放线拨线杆在钢丝盘越来越小时速度较快，存在着安全隐患，特别是线径达φ1.5以上时，钢丝自身扭转大易跳出拨线杆过线轮，导致卡钢丝拉断，达不到工艺要求。在第一次试验的基础上，我们进行了第二次设计。该机构在推广使用中，我们发现大盘钢丝在放线时，采取侧抽式同样能满足正常卷取。因此，最终我们选择了侧抽式放线，即节约了制造成本，又满足了大盘放线要求。

二、设计过程

（一）卷线放线机构的首次设计

（1）卷线放线机的基本参数：

a.放线钢丝盘尺寸：

外径为φ750mm，径芯为φ374mm，高度为300mm；

b.卷线机收线的主要参数：因卷线收线电机型号为YR160M8，电机带轮D电机=190mm，D从=260mm，由公式：n=n1i=n1×190260，可得收线转速n= 467.5n/min。

c.收线工字轮规格：φ300轮子和φ400轮子芯径均为φ115mm；

d.卷线收线速度分五挡，速度分别为：

300机（平均）：250、390、450、510、550（r.p.m）

400机（平均）：220、315、390、410、490（r.p.m）

（2）300机和400机的最大与最小线速度计算：

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

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

400机：Vmax=πDmaxnmax=3.14×0.4×490=518.1米/分

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

（3）由以上计算可知，放线盘的调速范围极限值为：

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

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

采用变速调速：电机定为2极，0.75kW调速范围990转/分～3600转/分，

速比：i=99038～3600441.2=26～8.2

按1挡启动时放线转盘要求转动不可能成立；

取减速机传动比i=9，反推卷线机转速：

nmax=3600/9=400转/分 nmin= 990/9=110转/分

a.当300轮子处于芯径，而放线处于最大外径时，速度最低，最大外径取750mm，由0.115× nmax/0.75=110推出nmax=110×0.75/0.115=717.4转/分（卷线转速）显然卷线收线速度达不到要求。

b.当放线转盘按110转/分旋转，而线盘直径最大，φ750mm，此时收线轮直径为：110×0.75/550=150mm（可行）

因此，当放线盘处于最大时，拨线杆转速达到110转/分以上，放线电机开始工作，工作转速为990转/分，逐步递增；当要达到芯径时，转速为3600转/分。

c.当400轮子处于芯径，而放线盘处于最大外径时，线盘转速要求最低，由0.155×nmax/0.75=110推出nmax=110×0.75/0.155=532转/分。为了统一到拨线臂转速到110转/分，线盘开始启动，可调整400卷最高转速为532转/分。

d.从以上计算可得出：

400卷最高速提高到535转/分，设计为三挡：315、460、535

300卷最高速提高到580转/分，设计为三挡：390、510、580

（4）在结构上，放线架的底部安装一电机，除经蜗轮减速箱带动工字轮放线外，还对工字轮上的钢丝在放线时有补偿作用。在该机构工作时，为了阻止拨线臂由于惯性作用而产生与钢丝的线速度不一致导致钢丝乱线，故在拨线盘上用一刹车装置，其刹车的松紧程度用螺杆来调节；同时，为了拨线盘在工作过程中运转平稳，在拨线杆的相反方向上配一与拨线杆重量相等的配重块，以使摩擦盘运行平稳。

（5）运行效果：在试机运行过程中，当试验线径为φ1.2mm～φ1.5mm时，该机构放线的效果良好，机构运行平稳。当线径达φ1.5mm以上时，该机构在放线过程中由于钢丝易跳出拨线杆上的过线轮导致卡钢丝造成被拉断的现象；在经过电机的速度调整后，断线的频次降低，但还是不能满足大规模生产的需要。经过多次不同线径的试验，可以得出：该机构不能满足φ1.5mm以上的线径放线。要解决φ1.5mm以上的线径放线，得解决电机在钢丝放线过程中线速度的补给问题。

（二）卷线放线机构第二次设计

通过以上的试验，结合现有关卷线放线机构的特点，我们将放线机构改为一简单的旋转式放线架机构。

该机构取消了驱动工字轮的电机和拨线机构，放线的动力由卷线端提供；工字轮放线的快慢与卷线机同步，其机构的制动用刹车带来实现的。其卷线放线的结构图为：

三、结语

该卷线放线机经生产试用，运行情况良好，能满足分厂一钢绳车间各类绳丝的卷线要求，该结构简单，制造成本低，维修方便，既实现了大盘放线，而且降低了工人的劳动强度，得到公司全面推广。

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作者简介：龚勋（1975），贵州钢绳股份有限公司二分厂助理工程师；文明（1972），贵州钢绳股份有限公司二分厂工程师。