一种不锈钢丝材的稳定化处理装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于钢丝处理技术领域，具体涉及的是一种不锈钢丝材的稳定化处理装置。


背景技术：

[0002]
经过多道此拉拔后的不锈钢丝材，会造成丝材大量的加工硬化，丝材强度指标急剧增加，而延伸率、反复弯曲、扭转等塑性指标会下降，容易造成丝材使用过程中断裂和塑性指标达不到标准要求，因此对不锈钢丝材继续进行稳定化处理。
[0003]
稳定化处理是预应力钢丝生产过程中一道重要工序，对钢丝的抗松弛性能有着决定性作用。稳定化处理是一种低温形变热处理，它是将经多道拉拔后的钢丝在一定载荷下加热一段时间以达到提高其形变抗力的目的。
[0004]
目前国内的稳定化处理工艺都是针对碳钢材料的，稳定化处理需对材料进行低温加热，现在采用的加热工艺都是快速感应方式加热，但因不锈钢材料磁性很小，甚至没有磁性，感应加热无法实现，故而现有的工艺技术都不适用不锈钢材料。现有技术大多是对钢丝绳的处理工艺，对收线方式没有太高的要求，针对不锈钢丝材采用此收线方式不利于不锈钢丝材的直线度保持。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种不锈钢丝材的稳定化处理装置，解决了拉拔后的不锈钢丝材在使用过程中易断裂，塑性指标达不到要求等技术问题。
[0006]
为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种不锈钢丝材的稳定化处理装置，其中：包括沿丝材传输方向依次设置的放线装置、第一预应力张力装置、定向装置、加热炉、冷却装置、第二预应力张力装置、张力机和层绕收线装置，在放线装置和第一预应力张力装置之间、张力机和层绕收线装置之间分别设置有若干组导向矫直装置；
[0007]
所述第一预应力张力装置包括第一基座、第一连接杆、第一驱动装置、第一阻尼电机、沿钢丝传输方向依次设置的第一主动张力轮和第一从动张力轮，所述第一驱动装置和第一阻尼电机设于第一基座顶面，所述第一主动张力轮设于第一驱动装置前侧且与第一驱动装置的输出轴连接，所述第一从动张力轮设于第一阻尼电机前侧且与第一阻尼电机的输出轴连接，所述第一连接杆两端分别设有轴承座，所述第一驱动装置穿过第一主动张力轮的输出轴端部与第一连接杆一端的轴承座可转动连接，所述第一阻尼电机穿过第一从动张力轮的输出轴端部与第一连接杆另一端的轴承座可转动连接；第一主动张力轮和第一从动张力轮的外圆面上设置至少两圈轮槽，丝材缠绕于第一主动张力轮和第一从动张力轮的轮槽中；
[0008]
所述加热炉设有多个加热分区，每一加热分区中加热温度相同均保持在300～600℃之间，均采用电阻加热；
[0009]
所述冷却装置包括冷却槽、冷却槽支架、丝材传输管道和储水槽，所述冷却槽支架
设于冷却槽下方，所述丝材传输管道设于冷却槽内腔中且沿丝材传输方向两端贯穿冷却槽的首尾端侧壁，所述冷却槽底部设有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别通过管道与储水槽的进口和出口连接，所述储水槽的出口和冷却槽的出水口之间的管道上设有循环泵；所述冷却槽中冷却水的温度保持在20℃以下；
[0010]
所述第二预应力张力装置包括第二基座、第二连接杆、第二驱动装置、第二阻尼电机、沿钢丝传输方向依次设置的第二主动张力轮和第二从动张力轮，所述第二驱动装置和第二阻尼电机设于第二基座顶面，所述第二主动张力轮设于第二驱动装置前侧且与第二驱动装置的输出轴连接，所述第二从动张力轮设于第二阻尼电机前侧且与第二阻尼电机的输出轴连接，所述第二连接杆两端分别设有轴承座，所述第二驱动装置穿过第二主动张力轮的输出轴端部与第二连接杆一端的轴承座可转动连接，所述第二阻尼电机穿过第二从动张力轮的输出轴端部与第二连接杆另一端的轴承座可转动连接；第二主动张力轮和第二从动张力轮的外圆面上设置至少两圈轮槽，丝材缠绕于第二主动张力轮和第二从动张力轮的轮槽中；
[0011]
所述第一主动张力轮和第一从动张力轮的直径相同，所述第二主动张力轮和第二从动张力轮的直径相同，所述第二主动张力轮的直径大小是第一主动张力轮直径大小的1.5～2倍；
[0012]
所述张力机包括张力架、设于张力架左侧上部的左侧张力轮组、设于张力架右侧上部的右侧张力轮组和设于张力架中部的可调式张力轮组，所述可调式张力轮组包括竖直设于张力架上的滑动杆、套设于滑动杆上可上下滑动的滑动板、设于滑动板前侧的若干张力轮和设于滑动板底部的调节气缸，所述滑动板下方的滑动杆上设有弹簧；所述左侧张力轮组的入线端和右侧张力轮组的出线端处均设有挡线柱；
[0013]
所述层绕收线装置包括机架、沿丝材传输放线依次设置的预导向装置和收线装置，所述收线装置包括设于机架上方的收线辊和设于机架下方的收线驱动电机，所述收线驱动电机通过皮带传动驱动收线辊转动；
[0014]
所述预导向装置包括安装架、第二滑动板、矫直定向装置、丝杠和丝杠驱动电机，所述安装架设于机架上方，所述第二滑动板沿安装架上下滑动，所述第二滑动板后侧中部设有丝杠过孔，所述丝杠设于丝杠过孔内且第二滑动板与丝杠上设置的丝杠螺母固定连接，丝杠底部与设于安装架下方的丝杠驱动电机连接；所述矫直定向装置设于第二滑动板前侧上方，所述矫直定向装置包括在丝材传输方向上依次设置的竖直矫直轮组、水平矫直轮组和设于水平矫直轮组出线端的导向柱，所述竖直矫直轮组和水平矫直轮组的轧制中心线共线。
[0015]
进一步，所述第一主动张力轮、第一从动张力轮、第二主动张力轮和第二从动张力轮的外周缘上均设有七圈轮槽。
[0016]
进一步，所述加热炉中设有六组加热分区。
[0017]
进一步，所述定向装置包括定向安装基座、定向轮转动架、定向轮和两组转动臂，所述定向轮转动架底部与定向安装基座顶面转动连接，所述定向轮转动架左侧设有轴过孔，所述轴过孔内设有转动轴，所述转动轴前后两端设有转动臂过孔，所述转动臂上部设有外螺纹，两组所述转动臂底部分别可转动安装于定向安装基座顶面且位于定向轮转动架左方的前后两侧，设于前侧的转动臂顶部穿过转动轴前端的转动臂过孔，设于后侧的转动臂
顶部穿过转动轴后端的转动臂过孔，转动轴两侧的转动臂上均设有紧固螺母；
[0018]
所述定向轮设于所述定向轮转动架顶部且与定向轮转动架前后两侧可转动连接，沿丝材传输方向上定向轮转动架的前方还设有高度限位架；
[0019]
所述定向轮顶部轮槽高度、高度限位架的限位高度与加热炉丝材入口处高度均一致。
[0020]
进一步，所述第二滑动板下方与水平矫直轮组出线端的滚轮相对处设有传递齿轮，所述传递齿轮和水平矫直轮组出线端的滚轮设有同一转轴，所述传递齿轮一侧设有计米器，且传递齿轮与计米器上的齿轮相啮合。
[0021]
与现有技术相比本实用新型的有益效果为：
[0022]
1、在放线装置和第一预应力张力装置之间、张力机和层绕收线装置之间导向矫直装置的设置保证了丝材在生产过程中的平直度，同时保证了稳定化处理后的丝材有较好的直线性；
[0023]
2、第一连接杆和第二连接杆的两端分别连接了驱动装置和阻尼电机的输出轴，由于钢丝的拉力比较大，第一连接杆和第二连接杆的设置保证了两个输出轴的平行，避免了输出轴的变形，保证了在工作中主动张力轮和从动张力轮的稳定性；驱动装置将丝材向前牵引，阻尼电机用于调节从动张力轮，给丝材提供张力；第一预应力张力装置、第二预应力张力装置和张力机的设置解决了对丝材施加张力的问题，而且张力可调，保证丝材在通过加热炉和输出加热炉后时有着均衡的张力；
[0024]
3、加热炉采用分区电阻加热方式并配有冷却装置，炉温可调可控并能实时检测稳定；冷却装置中的水温不超过20
°
，保证了经过冷却后的丝材表面温度低于30
°
；
[0025]
4、层绕收线装置是丝材通过稳定化生产线的牵引动力源，控制着这个生产线的过丝速度，并对完成的丝材进行层绕收线，收线驱动电机和丝杠驱动电机分别控制收线辊的转动和滑动盘的升降，随着丝材的收线滑动板进行相应的升降实现了丝材的层式布置，保证了稳定化处理后的丝材可实现平整收线，而且保持了丝材的直线性能。
[0026]
5、计米器的设置实现了在收线的同时对丝材进行了计数统计；
[0027]
6、定向装置中转动臂顶部两组紧固螺母的设置，可以通过调节紧固螺母，实现定向轮转动架的转动进而调整定向轮的高度，可以适应于不同丝材传输高度的定向。
[0028]
本实用新型消除了不锈钢丝材在拉拔生产过程中产生的各种弯曲应力，保证了产品的通条一致性，且提高了产品的延伸率、反复弯曲和扭转次数，疲劳性能、松弛性能和直线度都得以改善。
附图说明
[0029]
图1为本实用新型的结构示意图；
[0030]
图2为本实用新型中第一预应力张力装置的结构示意图；
[0031]
图3为图2的俯视图；
[0032]
图4为本实用新型中定向装置的结构示意图；
[0033]
图5为图4的侧视图；
[0034]
图6为实用新型中冷却装置的结构示意图；
[0035]
图7为图6的俯视图；
[0036]
图8为本实用新型中第二预应力张力装置的结构示意图；
[0037]
图9为图8的俯视图；
[0038]
图10为张力机的结构示意图；
[0039]
图11为本实用新型中层绕收线装置的结构示意图；
[0040]
图12为图11的俯视图。
具体实施方式
[0041]
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0042]
如图1至图12所示的一种不锈钢丝材的稳定化处理装置，其中：包括沿丝材传输方向依次设置的放线装置1、第一预应力张力装置2、定向装置3、加热炉4、冷却装置5、第二预应力张力装置6、张力机7和层绕收线装置8，在放线装置1和第一预应力张力装置2之间、张力机7和层绕收线装置8之间分别设置有若干组导向矫直装置9；
[0043]
所述第一预应力张力装置2包括第一基座2-1、第一连接杆2-2、第一驱动装置2-3、第一阻尼电机2-4、沿钢丝传输方向依次设置的第一主动张力轮2-5和第一从动张力轮2-6，所述第一驱动装置2-3和第一阻尼电机2-4设于第一基座2-1顶面，所述第一主动张力轮2-5设于第一驱动装置2-3前侧且与第一驱动装置2-3的输出轴连接，所述第一从动张力轮2-6设于第一阻尼电机2-4前侧且与第一阻尼电机2-4的输出轴连接，所述第一连接杆2-2两端分别设有轴承座，所述第一驱动装置2-3穿过第一主动张力轮2-5的输出轴端部与第一连接杆2-2一端的轴承座可转动连接，所述第一阻尼电机2-4穿过第一从动张力轮2-6的输出轴端部与第一连接杆2-2另一端的轴承座可转动连接；第一主动张力轮2-5和第一从动张力轮2-6的外圆面上设置至少两圈轮槽，丝材缠绕于第一主动张力轮2-5和第一从动张力轮2-6的轮槽中；
[0044]
所述加热炉4设有多个加热分区，每一加热分区中加热温度相同均保持在300～600℃之间，均采用电阻加热；
[0045]
所述冷却装置5包括冷却槽5-1、冷却槽支架5-2、丝材传输管道5-3和储水槽5-4，所述冷却槽支架5-2设于冷却槽5-1下方，所述丝材传输管道5-3设于冷却槽5-1内腔中且沿丝材传输方向两端贯穿冷却槽5-1的首尾端侧壁，所述冷却槽5-1底部设有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别通过管道与储水槽5-4的进口和出口连接，所述储水槽5-4的出口和冷却槽5-1的出水口之间的管道上设有循环泵5-5；所述冷却槽5-1中冷却水的温度保持在 20℃以下；
[0046]
所述第二预应力张力装置6包括第二基座6-1、第二连接杆6-2、第二驱动装置6-3、第二阻尼电机6-4、沿钢丝传输方向依次设置的第二主动张力轮6-5和第二从动张力轮6-6，所述第二驱动装置6-3和第二阻尼电机6-4设于第二基座6-1顶面，所述第二主动张力轮6-5设于第二驱动装置6-3前侧且与第二驱动装置6-3的输出轴连接，所述第二从动张力轮6-6设于第二阻尼电机6-4前侧且与第二阻尼电机6-4的输出轴连接，所述第二连接杆6-2两端分别设有轴承座，所述第二驱动装置6-3穿过第二主动张力轮6-5的输出轴端部与第二连接杆6-2一端的轴承座可转动连接，所述第二阻尼电机6-4穿过第二从动张力轮6-6的输出轴端部与第二连接杆6-2另一端的轴承座可转动连接；第二主动张力轮6-5和第二从动张力轮6-6的外圆面上设置至少两圈轮槽，丝材缠绕于第二主动张力轮6-5和第二从动张力轮6-6
的轮槽中；
[0047]
所述第一主动张力轮2-5和第一从动张力轮2-6的直径相同，所述第二主动张力轮6-5和第二从动张力轮6-6的直径相同，所述第二主动张力轮6-5的直径大小是第一主动张力轮2-5 直径大小的1.5～2倍；
[0048]
所述张力机7包括张力架7-1、设于张力架7-1左侧上部的左侧张力轮组7-2、设于张力架7-1右侧上部的右侧张力轮组7-3和设于张力架7-1中部的可调式张力轮组7-4，所述可调式张力轮组7-4包括竖直设于张力架上的滑动杆7-4-1、套设于滑动杆7-4-1上可上下滑动的滑动板7-4-2、设于滑动板7-4-2前侧的若干张力轮7-4-3和设于滑动板7-4-2底部的调节气缸 7-4-4，所述滑动板7-4-2下方的滑动杆7-4-1上设有弹簧7-4-5；所述左侧张力轮组7-2的入线端和右侧张力轮组7-3的出线端处均设有挡线柱7-5；
[0049]
所述层绕收线装置8包括机架8-1、沿丝材传输放线依次设置的预导向装置8-2和收线装置8-3，所述收线装置8-3包括设于机架8-1上方的收线辊8-3-1和设于机架8-1下方的收线驱动电机8-3-2，所述收线驱动电机8-3-2通过皮带传动驱动收线辊8-3-1转动；
[0050]
所述预导向装置8-2包括安装架8-2-1、第二滑动板8-2-2、矫直定向装置8-2-3、丝杠8-2-4 和丝杠驱动电机8-2-5，所述安装架8-2-1设于机架8-1上方，所述第二滑动板8-2-2沿安装架 8-2-1上下滑动，所述第二滑动板8-2-2后侧中部设有丝杠过孔，所述丝杠8-2-4设于丝杠过孔内且第二滑动板8-2-2与丝杠8-2-4上设置的丝杠螺母固定连接，丝杠8-2-4底部与设于安装架8-2-1下方的丝杠驱动电机8-2-5连接；所述矫直定向装置8-2-3设于第二滑动板前侧上方，所述矫直定向装置8-2-3包括在丝材传输方向上依次设置的竖直矫直轮组8-2-6、水平矫直轮组8-2-7和设于水平矫直轮组出线端的导向柱8-2-8，所述竖直矫直轮组8-2-6和水平矫直轮组8-2-7的轧制中心线共线。
[0051]
进一步，所述第一主动张力轮2-5、第一从动张力轮2-6、第二主动张力轮6-5和第二从动张力轮6-6的外周缘上均设有七圈轮槽。
[0052]
进一步，所述加热炉4中设有六组加热分区。
[0053]
进一步，所述定向装置3包括定向安装基座3-1、定向轮转动架3-2、定向轮3-3和两组转动臂3-4，所述定向轮转动架3-2底部与定向安装基座3-1顶面转动连接，所述定向轮转动架3-2左侧设有轴过孔，所述轴过孔内设有转动轴3-5，所述转动轴3-5前后两端设有转动臂过孔，所述转动臂3-4上部设有外螺纹，两组所述转动臂3-4底部分别可转动安装于定向安装基座3-1顶面且位于定向轮转动架3-2左方的前后两侧，设于前侧的转动臂3-4顶部穿过转动轴3-5前端的转动臂过孔，设于后侧的转动臂3-4顶部穿过转动轴3-5后端的转动臂过孔，转动轴3-5两侧的转动臂3-4上均设有紧固螺母3-6；
[0054]
所述定向轮3-3设于所述定向轮转动架3-2顶部且与定向轮转动架3-2前后两侧可转动连接，沿丝材传输方向上定向轮转动架3-2的前方还设有高度限位架3-7；
[0055]
所述定向轮3-3顶部轮槽高度、高度限位架3-7的限位高度与加热炉4丝材入口处高度均一致。
[0056]
进一步，所述第二滑动板8-2-2下方与水平矫直轮组8-2-7出线端的滚轮相对处设有传递齿轮8-2-9，所述传递齿轮8-2-9和水平矫直轮组8-2-7出线端的滚轮设有同一转轴，所述传递齿轮8-2-9一侧设有计米器10，且传递齿轮8-2-9与计米器10上的齿轮相啮合。
[0057]
本实用新型的使用过程：
[0058]
1、不锈钢丝材从放线装置1中放出；
[0059]
2、先经过导向矫直装置9，保证了不锈钢丝材进入后续设备中的平直度；
[0060]
3、从导向矫直装置9出来后再进入第一预应力张力装置2，丝材依次缠绕于第一主动张力轮2-5和第一从动张力轮2-6的轮槽中，第一驱动装置2-3对丝材进行牵引，第一阻尼电机 2-4可调节丝材的张力，丝材依次缠绕完成后从第一从动张力轮2-6中送出；
[0061]
4、经过定向装置3的定向，准确的送入加热炉4中，定向装置3根据不同加热炉4的丝材入口高度，通过调节紧固螺母3-6，实现定向轮转动架3-2的转动进而调整定向轮3-3的高度，可以适应于丝材入口的不同高度；
[0062]
5、加热炉4中设有六组加热分区，采用电阻加热，温度可调可控；
[0063]
6、送加热炉4中加热完成的丝材进一步送入冷却装置5中，丝材进入丝材传输管道5-3 中，冷却槽5-1中的冷却水的温度保持在20
°
以下，保证了经过冷却后的丝材表面温度低于 30
°
；
[0064]
7、冷却完成后的丝材送入第二预应力张力装置6中，丝材依次缠绕于第二主动张力轮 6-5和第二从动张力轮6-6的轮槽中，第二驱动装置6-3对丝材进行牵引，第二阻尼电机6-4 可调节丝材的张力，丝材依次缠绕完成后从第二从动张力轮6-6中送出；
[0065]
8、丝材从第二预应力张力装置6中送出后进入张力架7中，在张力架7中依次穿过左侧张力轮组7-2、可调式张力轮组7-4和右侧张力轮组7-3，调节气缸7-4-4用于调节滑动板7-4-2 的上下移动进而调节丝材的张力；
[0066]
9、丝材再一次进入导向矫直装置9，再次调节不锈钢丝材的平直度；
[0067]
10、丝材最后进入层绕收线装置8中，丝材穿过预导向装置8-2后进入收线装置8-3，丝材头部固定于收线辊8-3-1上，收线驱动电机8-3-2带动收线辊8-3-1转动进行丝材的收线，丝材进入预导向装置8-2中先进行再次矫直，根据收线辊8-3-1的收线情况，丝杠驱动电机 8-2-5驱动丝杠8-2-4带动第二滑动板8-2-2上下滑动，实现了丝材在收线辊8-3-1上的层绕收线，保证了稳定化处理后的丝材可实现平整收线，而且保持了丝材的直线性能。