一种拉丝表面处理设备及方法与流程

本发明涉及拉丝领域，尤其是拉丝表面处理设备及方法。

背景技术：

现有拉丝表面处理普遍采用酸洗工艺，即：将需要拉丝线材料浸泡在硫酸或盐酸溶液内，对其表面进行除锈，然后进行拉丝，该工艺虽使用很久，也很广，但削弱了钢丝材料的表面强度，尤其不利于环境保护，对目前来讲，属于被淘汰工艺。

技术实现要素：

本发明提出一种物理处理方式的拉丝表面处理设备及方法，既增强钢丝材料的强度，同时还避免环境污染。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种拉丝表面处理设备，包括：机架总成、四套抛光装置、四套平衡装置、自动加载装置及电控装置；所述的抛光装置、平衡装置、自动加载装置、电控装置均安装在机架总成上。

所述的机架总成包括：机架、除尘装置及压轮装置。

所述的抛光装置包括抛光总成、直线滑块及直线轨道；抛光总成由驱动电机、电机板、夹盘机构、抛光盘组成，具体构造是：驱动电机固定在电机板上，抛光盘安装在夹盘机构上，并套在驱动电机轴上，使驱动电机可驱动抛光盘旋转，电机板上安装四件直线滑块，两两同轴，且两轴线平行，四件直线滑块安装在两根直线轨道上、两根直线轨道通过支座倾斜地安装在机架总成的机架上，水平方向分别倾斜20度和160度，垂直方向分别倾斜45度和135度，并使抛光盘相对工件拉丝位置是两件在上面，两件在下面，上、下两个抛光盘在水平和垂直的角度上是对称放置的，以达到四件抛光盘与工件拉丝接触的弧线能包覆盖工件拉丝的360度圆柱表面。

所述的平衡装置包括：平衡弹簧、平衡导向轮、平衡钢丝绳、平衡重块架及若干不同重量的平衡重块；平衡弹簧套在每根直线轨道上，并且位于工件拉丝位置下面的抛光盘，其平衡弹簧套在抛光总成上方，同时在上方机架上安装一个平衡导向轮，平衡钢丝绳绕过该平衡导向轮，一端固定在该抛光总成的电机板上方中间，另一端连接平衡重块架，多个平衡重块 插在平衡重块架上，使这些平衡重块重量等于平衡该抛光总成的重量加平衡弹簧初始弹力的合力，其初始位置是该抛光盘边缘的最高点刚与拉丝表面接触的位置；位于拉丝位置上面的抛光盘，其平衡弹簧套在抛光总成下方，也在上方机架上安装一个平衡导向轮，平衡钢丝绳绕过该平衡导向轮，一端固定在该抛光总成的电机板上方中间，另一端连接平衡重块架，多个平衡重块插在平衡重块架上，使这些平衡重块重量等于平衡该抛光总成的重量减平衡弹簧初始弹力的合力，其初始位置是该抛光盘边缘的最低点刚与拉丝表面接触位置，由于平衡装置的作用，实现各抛光盘可静止在初始高度上，也不会因各抛光装置重量不同，导致各抛光盘对工件拉丝对压力不同，这些都由平衡重块重量来调节。

由于上述四套抛光盘总成已处于上、下平衡状态，所述的自动加载装置目的是：即需对抛光盘总成加载，使其抛光盘对工件拉丝产生压力，同时需要克服因平衡弹簧压缩而产生弹力的增加量，在实际使用中，其抛光盘对拉丝表面抛光时，抛光盘自身会磨损，其工作半径逐步减小，而且减小的速度是不规律的，因此四套抛光盘总成在直线轨道上移动量也是非规律的，所以因平衡弹簧压缩而产生弹力的增加量也非规律性的，想采用自动的方式，保持四个抛光盘对拉丝表面的抛光压力一致，将比较困难了。

本发明采用恒重力、变力臂的方式来解决该难题；本发明提出的拉丝表面处理设备的结构确定了：当抛光盘的工作半径逐步减小时，弹簧压缩量逐渐增加，弹簧压缩量与弹力成正比例线性关系，拉丝表面等量抛光，施加给抛光盘的压力需要恒定，因此外界对抛光总成施加的力需要等于因弹簧压缩而产生的弹力，加上抛光需要的压力之和，则，外界施加的力也需要与抛光盘半径减少存在正比例线性增加关系。

所述的自动加载装置包括：加载导向轮、加载钢丝绳、加载轴、加载轮、变距转盘、重块钢丝绳、加载重块架及若干不同重量的加载重块；其具体的结构是：对于位于工件拉丝位置下面的抛光盘，其平衡弹簧套在抛光总成上方，因此该抛光盘对工件拉丝加载力的方向向上，所以在抛光盘上方机架上安装一个加载导向轮，加载钢丝绳绕过加载导向轮，一端固定在该抛光总成的电机板上方中间，另一端固定在加载轮凹槽内；对于位于拉丝位置上面的抛光盘，其平衡弹簧套抛光总成在下方，因此该抛光盘对工件拉丝加载力的方向向下，所以在抛光盘在下方机架上安装一个加载导向轮，加载钢丝绳绕过该加载导向轮，一端固定在该抛光总成的电机板下 方中间，另一端固定在加载轮凹槽内；然后四件加载轮键连接地共同串在同一根加载轴上，并保证四根加载钢丝绳在加载轮上绕向一致和张紧度也一致，加载轴通过支撑轴承，水平安装在机架较高处，变距转盘键连接地套安装在加载轴的端部；变距转盘平面安装一排呈渐开线轨迹螺栓，重块钢丝绳盘绕在该组呈渐开线轨迹螺栓外径上，一端固定在最外圈的螺栓上，另一端与加载重块架连接，然后根据需要的加载重量，将若干加载重块加在重块架上；该渐开线轨迹是相对变距转盘平面中心而言，偏转相同的角度，螺纹孔中心与变距转盘平面中心的距离半径逐渐增加，该半径尺寸，及偏转角度与半径的变化关系参数，是根据平衡弹簧的弹性参数、加载轮加载轮、加载抛光盘对工件拉丝的压力、准备放置加载重块的具体重量，在满足恒重力下，根据加载重块重量在变距转盘半径力臂下产生的力矩等于载抛光盘对拉丝压力加平衡弹簧因压缩增加的弹力之和，在加载轮凹槽半径力臂下产生的力矩的公式计算获得，在加载重块重量不变的情况下，不同参数的渐开线轨迹，抛光盘对工件拉丝的压力不同；同理，相同参数的渐开线轨迹，不同加载重块重量，也使抛光盘对工件拉丝的压力不同。

本发明自动加载装置的方法是：采用等力矩的方式实现自动加载要求；分解单独一个抛光总成进一步说明：一个轴上同轴，键连接套两件轮盘，一件是加载半径不变的加载轮，它缠绕连接抛光总成的加载钢丝绳，另一件是加载半径逐渐变化的变距转盘，它缠绕连接施加载重块的重块钢丝绳；当重块的重量始终大于弹簧弹力时，当抛光盘半径变化，引起抛光总成沿直线轨道移动，弹簧压缩量变化，在加载钢丝绳的拉牵下，加载轮也产生偏转，同轴的变距转盘也同样偏转，因重块钢丝绳是缠绕变距的渐开线轨迹螺栓上，重块的重力对加载轴的力臂是改变的，所以加载重块对加载轴力矩变化，因加载轮加载轮不变，所以加载钢丝绳的拉牵了产生改变，它的改变量等于因弹簧压缩量变化的弹力改变量，从而实现加载目的，四套抛光总成，以相同工作条件连接在一套自动加载装置上，仅需要四倍的加载重块，能同时对四套抛光盘施加相同效果功能。

所述的电控装置包括：电机调速、电机过载保护、操作等控制元件。

进一步的，本发明的拉丝表面处理设备可以更换不同功能的工作盘；

1)工作盘安装抛光盘时，该拉丝表面处理设备可简称：拉丝表面抛光机，主要对拉丝表面起抛光作用，及其它表面处理，如：除表面积碳层处理，基本不影响拉丝直径尺寸；

2)当工作盘换成砂轮时，该拉丝表面处理设备可简称：拉丝外圆表面磨机，对拉丝外圆增加了磨削量，会变化拉丝直径尺寸；

3)当工作盘换成钢丝圆盘时，该拉丝表面处理设备可简称：拉丝外圆除锈机，主要对拉丝表面进行除锈处理，即变化拉丝直径尺寸，也影响变化拉丝表面粗糙度。

因此本发明的拉丝表面处理设备为多用的、自动加载的拉丝表面处理机。

本发明的一种物理处理方式的拉丝表面处理方法是：采用本发明的拉丝表面抛光机，放置在拉丝模具后面，对通过拉丝模具的拉丝表面进行抛光，主要抛去拉丝通过模具挤压，产生的高温对拉丝润滑液发生化学反应，使拉丝表面吸附一层积碳层，该拉丝表面吸附的积碳层，对使用该拉丝制作环链的自动焊接设备的电极产生严重的积碳，影响焊接质量和焊接速度。

本发明的有益效果是：利用重块重量，将平衡抛光总成自身重量与所对抛光盘加载加力完成分开的方式进行加载，采用一根加载轴和一个具有渐开线轨迹的螺栓排的变距转盘的方式，实现恒重力、变力臂的加载功能，从而实现四件抛光盘在相同压力、相同进给量，同时作业的功能，既保持抛光盘在任意磨损后，抛光盘对工件拉丝加载压力不变，使抛光量保持一致、使工件拉丝处理后，直径尺寸和表面粗糙度保持一致，同时利用改变加载重块重量，人为控制改变工作盘对工件拉丝加载压力。

附图说明

图1是本发明拉丝表面处理设备的主视示意图；

图2是本发明拉丝表面处理设备的俯视示意图；

图3是本发明拉丝表面处理设备的左视示意图；

图4是本发明拉丝表面处理设备的抛光装置主视示意图；

图5是本发明拉丝表面处理设备上置抛光总成的平衡装置的左视示意图；

图6是本发明拉丝表面处理设备下置抛光总成的平衡装置的左视示意图；

图7是本发明拉丝表面处理设备上置抛光总成的自动加载装置的左视示意图；

图8是本发明拉丝表面处理设备下置抛光总成的自动加载装置的左视示意图；

图9是本发明拉丝表面处理设备自动加载装置的变距转盘平面上渐开 线轨迹螺纹孔示意图。

图10是本发明拉丝表面处理设备自动加载装置的变距转盘的侧向示意图。

具体实施方式

如图1至图10所示，本发明的一种拉丝表面处理设备，它包括：机架总成1、四套抛光装置2、四套平衡装置3、自动加载装置4及电控装置3；所述的四套抛光装置2、四套平衡装置3、自动加载装置4、电控装置5均安装在机架总成1上；

所述的机架总成1包括：机架11、除尘装置12及压轮装置13。

所述的抛光装置2包括：抛光总成21、直线滑块22及直线轨道23；抛光总成21由驱动电机211、电机板212、夹盘机构213、抛光盘214组成，具体构造是：驱动电机211固定在电机板212上，抛光盘214安装在夹盘机构213上，并套在驱动电机211轴上，使驱动电机211可驱动抛光盘214旋转，电机板212上安装四件直线滑块22，两两同轴，且两轴线平行，四件直线滑块22安装在两根直线轨道23上、两根直线轨道23通过支座倾斜地安装在机架总成1的机架11上，水平方向分别倾斜20度和160度，垂直方向分别倾斜45度和135度，并使抛光盘214相对工件拉丝位置是两件在上面，两件在下面，上、下两个抛光盘在水平和垂直的角度上是对称放置的，以达到四件抛光盘与工件拉丝接触的弧线能包覆盖工件拉丝的360度圆柱表面。

所述的平衡装置3包括：平衡弹簧31、平衡导向轮32、平衡钢丝绳33、平衡重块架34及若干不同重量的平衡重块35；平衡弹簧31套在每根直线轨道23上，位于工件拉丝位置下面的抛光盘214，其平衡弹簧31套在抛光总成21上方，并在上方机架11上安装一个平衡导向轮32，平衡钢丝绳33绕过该平衡导向轮32，一端固定在该抛光总成21的电机板212上方中间，另一端连接平衡重块架34，多个平衡重块35插在平衡重块架34上，使这些平衡重块34重量正好平衡该抛光总成21的重量加平衡弹簧31初始弹力的合力，初始位置是该抛光盘214边缘的最高点刚与拉丝表面接触的位置；位于拉丝位置上面的抛光盘214，其平衡弹簧31套在抛光总成21下方，也在上方机架11上安装一个平衡导向轮32，平衡钢丝绳33绕过该平衡导向轮32，一端固定在该抛光总成21的电机板212上方中间，另一端连接平衡重块架34，多个平衡重块35插在平衡重块架34上，使这些 平衡重块35重量正好平衡该抛光总成21的重量减平衡弹簧31初始弹力的合力，初始位置是该抛光盘214边缘的最低点刚与拉丝表面接触的位置。

所述的自动加载装置4包括：加载导向轮41、加载钢丝绳42、加载轴43、加载轮44、变距转盘45、重块钢丝绳46、加载重块架47及若干不同重量的加载重块48；其具体的结构是：对于位于工件拉丝位置下面的抛光盘214，其平衡弹簧套在抛光总成21上方，因此该抛光盘214对工件拉丝加载力的方向向上，所以在抛光盘214上方机架11上安装一个加载导向轮41，加载钢丝绳42绕过加载导向轮41，一端固定在该抛光总成21的电机板212上方中间，另一端固定在加载轮44凹槽内；对于位于拉丝位置上面的抛光盘214，其平衡弹簧31套抛光总成21在下方，因此该抛光盘214对工件拉丝加载力的方向向下，所以在抛光盘214在下方机架11上安装一个加载导向轮41，加载钢丝绳42绕过该加载导向轮41，一端固定在该抛光总成21的电机板212下方中间，另一端固定在加载轮44凹槽内；然后四件加载轮44键连接地共同串在同一根加载轴43上，并保证四根加载钢丝绳42在加载轮44上绕向一致和张紧度也一致，加载轴43通过支撑轴承，水平安装在机架11较高处，变距转盘45键连接地套安装在加载轴43的端部；变距转盘45平面安装一排呈渐开线轨迹螺栓，重块钢丝绳46盘绕在该组呈渐开线轨迹螺栓外径上，一端固定在最外圈的螺栓上，另一端与加载重块架47连接，根据需要的加载重量，将若干加载重块48加在重块架47上；在加载重块48重量不变的情况下，不同参数的渐开线轨迹，抛光盘214对工件拉丝的压力不同；同理，相同参数的渐开线轨迹，不同加载重块48重量，也使抛光盘214对工件拉丝的压力不同。

所述电控装置5包括：电机调速、电机过载保护单、操作等控制元件。

本发明的一种物理处理方式的拉丝表面处理方法是：采用本发明的拉丝表面抛光机，放置在拉丝模具后面，对通过拉丝模具的拉丝表面进行抛光，主要抛去拉丝通过模具挤压，产生的高温对拉丝润滑液发生化学反应，使拉丝表面吸附一层积碳层，该拉丝表面吸附的积碳层，对使用该拉丝制作环链的自动焊接设备的电极产生严重的积碳，影响焊接质量和焊接速度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。