专利名称：电液数控差速传动张拉机的制作方法
技术领域：
本实用新型属金属线材的加工设备，它具体涉及一种能满足对金属线材在热处理过程中施加张拉设备的结构。
在用水泥制成的混凝土构件中必须要使用钢筋，其钢筋是必须作预应力处理的钢绞线或钢丝，现代高级的混凝土构件要求钢筋要有极高的强度指标，其屈服极限应达到1860Mpa，还要有良好的韧性。因此对现代高级混凝土构件的钢筋除了要选用优良材料外还必须进行严格的预加应力的处理。欲保证钢筋的预应力在规定的寿命中基本不变，对钢绞线或钢丝必须进行严格地稳定化处理。所谓稳定化处理是对经多次拉拔的高碳钢丝或用它制成的钢绞线进行一次消除加工硬化、改善韧性并提高在常温下抗蠕变能力的特殊的热处理。其具体的作法是将钢绞线在连续的运动中维持在强力的张拉状态下经过中频回火炉，在严格的工艺条件下作热处理。经过该种特殊处理的钢丝或钢绞线称为低松弛钢丝或低松弛钢绞线。
已有技术中的张拉机是采用两组对正的并刻有多个环形槽的钢轮，每组为两个，将行进中的金属线材多圈地缠绕在前后两组钢轮上，前方的轮组的转数稍高于后方轮组的转数，因此金属线材被施加了张拉力，因该张拉力的数值要求严格，应是屈服极限的50％，因此张拉力的要求是数值较大且要相当稳定。这种使用两台直流电机拖动的张拉机对金属线材的加工效果并不理想，尚存在如下的问题①该设备要使用两台大功率的直流电机及电控设备，增大了设备的投资且降低了电力系统的功率因数；②该设备最重要技术参数的张拉力无法测定与控制，只能间接地通过电机电枢的电流大小去操作，明显地降低了对系统的控制品质；③系统调制的惯性环节大，因此它的调节灵敏度不高；④为产生对线材屈服极限50％的张拉力，前后两个轮组的驱动速度相差不足0.4％，这对大功率直流电机拖动的精度和稳定性是很难做到的。由于一般大功率的电机设备不能满足如此苛刻的要求，因此对线材加工的质量的稳定就难以保证，为后期混凝土构件长期的安全使用留下潜在的隐患。
本实用新型的目的是提出一种全新结构的低松弛钢丝钢绞线稳定化处理的电液数控差速传动张拉机的设备方案，它具有节约设备投资、测控手段先进、能确保对金属线材加工的技术参数稳定准确的特点。
按如上构思，本方案所提供的低松弛钢丝钢绞线稳定化处理的电液数控差速传动张拉机包括由两个带有刻槽的输送轮组成的前张拉轮组、两个带有刻槽的输送轮组成的后张拉轮组，被张拉的线材多次循环地缠绕在为形成张拉力的各组张拉轮上，在两组张拉轮之间装有热处理设备，其特征是它的两组张拉轮组共用一个动力源和相同传动比的传动部件，在前张拉轮组的传动线中并联接入一个数控的差速传动器。
在本方案中，它的前后两组张拉轮组共用的动力源电机和主传动箱，由后传动轴传给1∶2的后锥齿轮箱，经最终减速齿轮付传给后张拉轮组，前传动轴接传动比1∶2差速器，其行星轮壳经1∶1的齿轮付传给1∶1的前锥齿轮箱，经与后传动线上相关位置上相同的最终减速齿轮付传给前张拉轮组，主传动箱向前后传出的动力其传动比相同。它的数控差速器是电液数控的差速传动器的型式，它是由步进电机、数字伐、油马达、油马达工作压力传感器、电液数控传动箱、行星摆线减速箱及差速器传动箱所组成，它的步进电机推动数字伐，由数字伐带动油马达并传给电液数控传动箱，传动箱的输出轴带动行星摆线减速箱传给差速传动箱的太阳轮A，前传动轴与该差速传动箱的太阳轮B联接。它的步进电机由计算机输出的脉冲所控制，计算机输出的脉冲信号是根据主传动箱上设置的脉冲发生器取出的信号与油马达工作压力传感器的信号调制而成。
采用本方案能体现如下的优越性①低松弛钢丝钢绞线稳定化处理的电液数控差速传动张拉机用前后两组张拉轮组对金属线材施加张拉力，该两个张拉轮组共用一个动力源，在前张拉轮组传动过程中并联接入一个附加的运动，该项附加运动是由受控于计算机的步进电机经功率放大及减速在差速传动箱内叠加合成，该项运动的信号来源是取自于主传动箱上装置的脉冲发生器，因此它与主传动箱的运动有主从跟随的关系，本方案的传动关系简单，省去了两台大功率的直流电机，大幅度地降低了设备的投资；②由于前后两组张拉轮之间的速度只相差约为0.4％，所以输入的附加运动的传动链的传动比极大，这就决定了附加转速调制的分辨率极高，有极优越的调制精度；③附加运动的步进电机与主电机之间有着严格的主从关系，因而钢丝张力不受主电机速度波动的影响，它只取决于计算机所给出的数字调频的调制比值，就形成了该系统具有很好的稳定性；④该系统内的张拉力完全靠油马达来建立，所以油马达的工作压力直接反映了金属线材的张拉力的大小，就为系统中最重要的张拉力的检测和自动调节提供了极大的方便，本方案使用了一个压力传感器检出油马达的工作压力并通过模数转换将压力信号送往计算机进行处理，并进行显示和PID调节，此种精确地测控就能确保该设备的严格的加工精度。
图1是本方案低松弛钢丝钢绞线稳定化处理的电液数控差速传动张拉机的结构示意图。
图2是该张拉机前后的两组张拉轮组及线材运动情况的示意图。
现结合
本方案的实施例。该低松弛钢丝钢绞线稳定化处理的电液数控差速传动张拉机具有前张拉轮组1和后张拉轮组2，每个张拉轮组都是由两个在圆周表面刻有环形槽的钢轮组成，被加工的金属线材20即钢丝或钢绞线多次循环地卷绕在两组钢轮上，在各组钢轮上都绕7～8圈，在两组张拉轮间安排有中频热处理设备18和冷却水管17。两组张拉轮组使用同一个动力源驱动，主电机7驱动主传动箱6，经后传动轴5联接到1∶2的后锥齿轮箱4，再经最终减速齿轮付3传给后张拉轮组2，主传动箱经前传动轴8传给差速传动箱11中的太阳轮B，当太阳轮A不转时太阳轮B与行星轮壳体的传动比为1∶2，差速传动箱行星轮壳体用1∶1的齿轮付10传给1∶1的前锥齿轮箱9，前锥齿轮箱的输出轴经相同的最终减速齿轮付3传给前张拉轮组1。前后两部分传动部件的传动比相同。在前传动链上还并联接入一个附加的运动，该运动的传动链由步进马达16驱动数字伐15，带动油马达14，经电液数控传动箱13送至行星摆线减速箱12，减速后接至差速传动箱11的太阳轮A。若步进马达不转时前后两组张拉轮的转数完全相同。在实际工作中，油马达受控于计算机发出的脉冲，该脉冲是由主传动箱上设置的脉冲发生器19记载的主运动情况，再经计算机按油马达的工作压力传感器21传出的信号进行调制所得出的，因为油马达的工作压力直接反映了被加工金属线材所受到的张拉力，两方面因素的结合既保证了附加运动对主运动的主从关系，还能做到保持严格技术参数前提下的自动调节。
本设备的两组张拉轮之间间隔为10～20米，每个钢轮的直径为2～3米，主电机为20～50KW，被加工的钢丝为7mm，钢绞线为7股，每股为2～7mm，工作时的张拉力约为16吨，被加工物的运行速度约为1.5米/秒。本方案的设备具有制造成本低、工作自动化程度高、数字控制技术能保证技术参数严格稳定的特点。
权利要求1．一种低松弛钢丝钢绞线稳定化处理的电液数控差速传动张拉机，它包括由两个带有刻槽的输送轮组成的前张拉论组(1)、两个带有刻槽的输送轮组成的后张拉轮组(2)、被张拉的线材(20)多次循环地缠绕在为形成张拉力的各组张拉轮上，在两组张拉轮之间装有热处理设备(18)，其特征是动力源电机(7)和主传动箱(6)相联，主传动箱(6)通过后传动轴(5)、1∶2的后锥齿轮箱(4)和最终减速齿轮(3)与后张拉轮组(2)相联，主传动箱(6)还通过前传动轴(8)与传动比1∶2的差速器(11)相联，其行星轮壳经1∶1的齿轮付(10)和1∶1的前锥齿轮箱(9)与前张拉轮组(1)相联，主传动箱向前后传出的动力其传动比相同，在前张拉轮组传动键的差数器上并联接入一个数控的差速传动器。
2．按照权利要求1所述的张拉机，其特征是它的数控差速传动器是电液数控的差速传动器的型式，它是由步进电机(16)、数字伐(15)、油马达(14)、油马达工作压力传感器(21)、电液数控传动箱(13)、行星摆线减速箱(12)及差速器传动箱(11)所组成，它的步进电机联接数字伐，由数字伐带动油马达并传给电液数控传动箱，传动箱的输出轴联接行星摆线减速箱传给差速传动箱的太阳轮A，前传动轴与该差速传动箱的太阳轮B联接。
3．按照权利要求1所述的张拉机，其特征是它的步进电机由计算机输出的脉冲所控制，计算机输出的脉冲信号是根据主传动箱上设置的脉冲发生器(19)取出的信号与油马达工作压力传感器(21)的信号调制而成。
专利摘要本实用新型属金属线材的加工设备。它由前后两组相同的张拉轮和中间设置的热处理设备所组成,前后两张拉轮组使用一个动力源及相同传动比的传动链传动,在前张拉轮的传动中并入一个由电液数控差速传动器形成的附加运动,该部分由步进马达、电液数控传动箱及差速传动箱等部件所组成,步进马达受控于计算机,该脉冲信号是将取自主传动箱的信号与油马达工作压力的信号调制而成。该设备具有投资少、工作稳定、对线材加工精度高的特点。
文档编号B21F99/00GK2439916SQ0025809
公开日2001年7月25日 申请日期2000年10月27日 优先权日2000年10月27日
发明者陈淦, 陈晓更 申请人:陈淦, 陈晓更