专利名称：低松弛预应力钢丝连续生产设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于低松弛预应力钢丝生产设备领域。
背景技术：
低松弛预应力钢丝是在一定张力(钢丝破断负荷的30％-50％)下对钢丝进行回火处理，使其松弛性能低于一般钢丝。生产低松弛预应力钢丝工艺所需的回火张力是靠预留一定的加工量，靠模具的拉拔阻力作为张力的平衡力。传统低松弛预应力钢丝生产工艺是首先进行多道单机拉拔或多道联机拉拔成为半成品，再进入低松弛化生产工序，其生产流程如下半成品—拉丝模—中频感应加热炉—冷却水槽—张力轮—牵引机—切断机—成品收线其存在的缺点是1.因其工艺特点，张力随模具磨损波动，不能实时控制，质量散差大，产品性能波动大。
2.拉拔方向不易一致，影响产品质量。
3.生产周期长，工序过程多，生产效率低。
4.因有半成品，占用大量的生产场地。
发明内容
本实用新型目的是解决现有生产工艺因有半成品而占用大量生产场地，及生产周期长生产效率低的问题。
本实用新型提供的低松弛预应力钢丝连续生产设备依次包括串接的中频感应加热炉、冷却水槽、张力轮、牵引机、切断机、收线机，在该生产设备的中频感应加热炉之前与联拔机组连接。
为保证整个设备的正常运行，在联拔机组的各道拔丝机之间设有后张力检测装置，该检测装置包括两个相互垂直的力臂[L1]、[L2]，垂直交点铰接在机身上，其垂直力臂[L2]的末端安装张力检测轮，水平力臂[L1]的末端与机身间串接一个弹簧和一个拉力传感器，拉力传感器连接控制计算机，拔丝机拉丝模拉出的钢丝在拉丝罐上缠绕几圈，然后绕过张力检测轮，再经过拉丝罐穿出。
联拔机组的各道拔丝机以及张力轮均由电脑控制的调速电机驱动。
本实用新型优点1.工艺要求的回火张力可控，并能根据生产工艺需要随时调整。
2.从设备上保证了金属变形的一致性，使原料内部组织缺陷得到弥补，产品性能大幅提高，并且废品率从3％降低到1.5％以下。
3.传统低松弛化工序每盘半成品使用完后需停车进行焊接，再继续生产；而本生产线从原料进行焊接，而且不需停车，使设备生产效率提高20％以上。
4.连续生产中拉拔后产生的余热比传统工艺高10～30℃(拉拔过程中需要对钢丝降温)，使得中频感应加热炉加热钢丝到工艺要求温度时耗电减少，据测算，每吨生产钢丝中频感应加热炉减少10度左右的电能消耗。
5.没有半成品，节约大量生产场地，在减少了操作工人的同时还减轻了操作工人劳动强度。传统工艺生产每班需要操作工人4人以上，而本生产线只需要2.5人。
6.不需要协调各道工序的生产量，使生产效率得到了充分提高。
7.简化了生产工序，使车间管理、生产统计得到了简化和优化。
8.各道工序的物理参数在同一台计算机的最佳监控之中，保证了产品质量的稳定和提高。
为保证整个设备的正常运行，在联拔机组的各道拔丝机之间设有后张力检测装置1(见图2)，该检测装置包括两个相互垂直的力臂[L1]、[L2]，垂直交点铰接在机身上，其垂直力臂[L2]的末端安装张力检测轮13，水平力臂[L1]的末端与机身间串接一个弹簧14和一个拉力传感器15，拉力传感器连接控制计算机。联拔机组的各道拔丝机以及张力轮由电脑控制的调速电机4、16驱动。
该生产设备是从原料到成品连续完成的低松弛预应力钢丝连续生产设备，其生产流程如下磷化原料—多道拉拔—中频感应加热炉—冷却水槽—张力轮—牵引机—切断机—成品收线在本生产设备中，所有动力包括拉丝机、张力轮、牵引、收线均采用由一台计算机控制下的调速电动机完成。同时计算机统一监控着各道工序中的各种物理参数，使整条生产线始终处于最佳的工作状态中。生产线把拉拔工序和低松弛化工序连成了一体，拉丝工序为调速电机驱动的联拔机组，各台拉丝机之间设有精确测定后张力的装置。该装置将检测到的张力值送给计算机，由计算机协调各台拉丝机的转速，实现联拔。
本生产设备低松弛化回火张力的控制原理(见附图
2)由末道拔丝机拉丝模2拉出的钢丝在拉丝罐3上缠绕几圈，然后绕过张力检测轮13，经过拉丝罐3，穿过中频感应加热炉7、水冷装置8，在张力轮9上缠绕几圈(使钢丝与张力轮的摩擦力大于回火张力)，再经过牵引机、切断机至成品收线。
张力轮在计算机控制下维持设定的恒速运行。回火张力Fz靠计算机控制末道拉丝机电机4与张力轮的速度差产生。
由附图2可以看出，拉力传感器的输出值为Fc。Fc＝(Fz*cosα1+Fz*cosα2)*L2/L1，由于在装置设计工作时α1＝α2，并且其变化值很小，故Fz≈Fc/(2cosα1*L2/L1)，Fz为实际的回火张力。
计算机把接收到的Fc变换成Fz，与低松弛预应力钢丝生产工艺要求的回火张力Fs相比较，对末道拉丝机的调速电机4进行调速当Fz＜Fs时，计算机指令末道拉丝机的调速电机4降速；当Fz＝Fs，计算机指令末道拉丝机的调速电机4速度不变；当Fz＞Fs时，计算机指令末道拉丝机的调速电机4升速。
从而使在线的实际回火张力Fz维持在低松弛化工艺要求的回火张力Fs稳定不变。
各拉丝机组的调速原理与上述原理相同。整个生产线都在计算机的控制下进行实时调整。
权利要求1.一种低松弛预应力钢丝连续生产设备，该设备依次包括串接的中频感应加热炉、冷却水槽、张力轮、牵引机、切断机、收线机，其特征是在该生产设备的中频感应加热炉之前与联拔机组连接。
2.根据权利要求1所述的低松弛预应力钢丝连续生产设备，其特征是在联拔机组的各道拔丝机之间设有后张力测定装置，该测定装置包括两个相互垂直的力臂[L1]、[L2]，垂直交点铰接在机身上，其垂直力臂[L2]的末端安装张力检测轮，水平力臂[L1]的末端与机身间串接一个弹簧和一个拉力传感器，拉力传感器连接控制计算机，拔丝机拉丝模拉出的钢丝在拉丝罐上缠绕几圈，然后绕过张力检测轮，再经过拉丝罐穿出。
专利摘要低松弛预应力钢丝连续生产设备，解决现有生产工艺因有半成品而占用大量生产场地，及生产周期长生产效率低的问题。该设备依次包括串接的中频感应加热炉、冷却水槽、张力轮、牵引机、切断机、收线机，在中频感应加热炉之前与联拔机组连接。在联拔机组的各道拔丝机之间设有后张力检测装置，所有动力均采用调速电机完成。该设备回火张力可控，保证了金属变形的一致性，使产品性能大幅提高，废品率降低。生产焊接不需停车，使生产效率提高20％以上。耗电减少。没有半成品，节约大量生产场地，在减少了操作工人，同时减轻了劳动强度。简化了生产工序，使车间管理、生产统计得到了简化和优化。各道工序的物理参数在同一台计算机的最佳监控之中，保证了产品质量的稳定和提高。
文档编号B21C1/02GK2597119SQ0229550
公开日2004年1月7日 申请日期2002年12月30日 优先权日2002年12月30日
发明者赵怀友, 赵怀忠 申请人:赵怀友