無調(diào)諧輥的直進拉絲機、電氣系統(tǒng)及張力計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及直進拉絲機領(lǐng)域，具體涉及一種無調(diào)諧輥的直進拉絲機、電氣系統(tǒng)及 張力計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 直進式拉絲機是一種常見的金屬線材加工設(shè)備，直進式拉絲機能夠可對高、中、低 碳鋼絲、不銹鋼絲、銅絲、合金銅絲、鋁合金絲等進行伸線加工。隨著金屬制品的發(fā)展，直進 式拉絲機廣泛用于金屬制品行業(yè)（例如鋼簾線、胎圈鋼絲、膠管鋼絲、鋼絞線、鋼絲繩和焊 材等）中，直進式拉絲機以其金屬絲成品速度高、拉拔平穩(wěn)、鋼絲變形小、斷絲率低、設(shè)備故 障率低的特點深受廣大用戶的喜愛。
[0003] 直進式拉絲機包括放線設(shè)備、若干設(shè)置有拉絲模具的卷筒、排線設(shè)備和收線設(shè)備， 相鄰卷筒之間設(shè)置有調(diào)諧輥。直進式拉絲機使用時，放線設(shè)備放出的鋼絲經(jīng)過第一個拉絲 模具后卷繞在第一個卷筒上，經(jīng)調(diào)諧輥調(diào)節(jié)張力后，依次經(jīng)過余下的拉絲模具和卷筒，最后 經(jīng)過排線設(shè)備卷繞在收線設(shè)備上。
[0004] 參見圖1所示，現(xiàn)有直進式拉絲機的電氣系統(tǒng)包括調(diào)諧輥的張力調(diào)節(jié)器、速度調(diào) 節(jié)器、驅(qū)動設(shè)備（電路調(diào)節(jié)器、驅(qū)動電路）和電機，直進式拉絲機使用時，通過調(diào)諧輥和速度 調(diào)節(jié)器和電機控制鋼絲的張力，以使得鋼絲的張力符合生產(chǎn)要求。
[0005] 但是，現(xiàn)有的直進式拉絲機使用時，存在以下缺陷：
[0006] (1)直進式拉絲機使用時，調(diào)諧輥需要在長期狀態(tài)的情況下調(diào)節(jié)鋼絲的張力，不 僅使得直進式拉絲機的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且長期運動的調(diào)諧輥容易損傷與調(diào)諧輥相連的氣 缸，氣缸損壞后的維修費用較高，進而增加了使用成本。
[0007] (2)在外部環(huán)境惡劣的情況下，調(diào)諧輥的張力傳感器的工作效率較低（位移傳感 器和電位器存在信號衰減和干擾問題，使用的張力傳感器價格昂貴且易損壞），不便于人們 使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種無調(diào)諧輥的直進拉絲 機、電氣系統(tǒng)及張力計算方法，本發(fā)明不僅能夠控制和調(diào)整鋼絲的張力，滿足生產(chǎn)需求，而 且結(jié)構(gòu)比較簡單，使用成本較低，便于人們使用。
[0009] 為達到以上目的，本發(fā)明提供的用于無調(diào)諧輥的直進拉絲機的張力計算方法，包 括以下步驟：
[0010] Sl :預(yù)先設(shè)置卷筒電機的運行電流I1;
[0011] S2 :根據(jù)公STe=KVa2-/〗計算得出卷筒電機的輸出轉(zhuǎn)矩，公式中Te為卷筒電機 的輸出轉(zhuǎn)矩，K為常數(shù)，^為卷筒電機空載電流，I i為卷筒電機的運行電流；
[0012] S3 :根據(jù)公SFe= TeI/R計算得出卷筒電機對鋼絲的拉力，公式中Fe為卷筒電機 對鋼絲的拉力，I為機械常數(shù)，R為鋼絲拉輪的半徑；
[0013] S4 :根據(jù)公式F張 =F模+F拉+ -Fe計算得到鋼絲的張力，公式中F張為鋼絲的張力，F(xiàn) β為卷筒的拉絲模具的拉拔力，F(xiàn)e +為上一段鋼絲的張力；
[0014] S5:判斷％是否符合需求，若是，結(jié)束，否則重新設(shè)置卷筒電機的運行電流I1，轉(zhuǎn) 到步驟S2。
[0015] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟S2中所述K = SNJ1ZiW1，其中Ν,為卷筒電機極對 數(shù)，U#定子相電壓，W $供電角頻率。
[0016] 本發(fā)明提供的實現(xiàn)上述張力計算方法的用于無調(diào)諧輥的直進拉絲機的電氣系統(tǒng)， 由電流調(diào)節(jié)器、驅(qū)動電路、電流反饋控制電路和卷筒電機組成；所述電流調(diào)節(jié)器、驅(qū)動電路、 電流反饋控制電路順次首尾相連，所述電流調(diào)節(jié)器通過驅(qū)動電路與卷筒電機相連；
[0017] 所述電流調(diào)節(jié)器用于：卷筒電機的運行電流；
[0018] 所述卷筒電機用于：控制卷筒進行拉絲；
[0019] 所述電氣系統(tǒng)計算鋼絲所需的張力時，通過電流調(diào)節(jié)器預(yù)先設(shè)置卷筒電機的運行 電流Il ;根據(jù)公式
【主權(quán)項】
1. 一種用于無調(diào)諧輥的直進拉絲機的張力計算方法，其特征在于，包括以下步驟： 51 :預(yù)先設(shè)置卷筒電機的運行電流I1; 52 :根據(jù)公式
'計算得出卷筒電機的輸出轉(zhuǎn)矩，公式中Te為卷筒電機的輸 出轉(zhuǎn)矩，K為常數(shù)，^為卷筒電機空載電流，I i為卷筒電機的運行電流； 53 :根據(jù)公式Fe = TeI/R計算得出卷筒電機對鋼絲的拉力，公式中FeS卷筒電機對鋼 絲的拉力，I為機械常數(shù)，R為鋼絲拉輪的半徑； S4:根據(jù)公SF|=FiS+Fe + -Fe計算得到鋼絲的張力，公式中!^為鋼絲的張力，F(xiàn)模為 卷筒的拉絲模具的拉拔力，F(xiàn)e +為上一段鋼絲的張力； S5 :判斷F3k是否符合需求，若是，結(jié)束，否則重新設(shè)置卷筒電機的運行電流I1，轉(zhuǎn)到步 驟S2。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于無調(diào)諧輥的直進拉絲機的張力計算方法，其特征在于：步 驟S2中所述K = SNJ1ZiW1，其中N,為卷筒電機極對數(shù)，U為定子相電壓，W $供電角頻率。
3. -種實現(xiàn)權(quán)利要求1或2所述張力計算方法的用于無調(diào)諧輥的直進拉絲機的電氣系 統(tǒng)，其特征在于：由電流調(diào)節(jié)器、驅(qū)動電路、電流反饋控制電路和卷筒電機組成；所述電流 調(diào)節(jié)器、驅(qū)動電路、電流反饋控制電路順次首尾相連，所述電流調(diào)節(jié)器通過驅(qū)動電路與卷筒 電機相連； 所述電流調(diào)節(jié)器用于：卷筒電機的運行電流； 所述卷筒電機用于：控制卷筒進行拉絲； 所述電氣系統(tǒng)計算鋼絲所需的張力時，通過電流調(diào)節(jié)器預(yù)先設(shè)置卷筒電機的運行電流 11;根據(jù)公式
計算得出卷筒電機的輸出轉(zhuǎn)矩；根據(jù)公SFe = TeI/R計算得出 卷筒電機對鋼絲的拉力；根據(jù)公Fe+?^4^計算得到鋼絲的張力；判斷F3k是否符 合需求，若是，結(jié)束；否則重新設(shè)置卷筒電機的運行電流I1，并重新計算F3k。
4. 一種基于權(quán)利要求3所述電氣系統(tǒng)的無調(diào)諧輥的直進拉絲機，其特征在于：由放線 設(shè)備、排線設(shè)備、收線設(shè)備、若干設(shè)置有電機的卷筒和電氣系統(tǒng)組成，每套電氣系統(tǒng)與一臺 卷筒電機相連，每臺卷筒均與一臺拉絲模具相連，放線設(shè)備與鄰近的拉絲模具相連，相鄰卷 筒之間通過拉絲模具相連，與排線設(shè)備鄰近的拉絲模具通過排線設(shè)備與收線設(shè)備連接； 所述無調(diào)諧輥的直進拉絲機使用時，放線設(shè)備放出的鋼絲經(jīng)過第一個拉絲模具后卷繞 在第一個卷筒上，經(jīng)電氣系統(tǒng)計算鋼絲所需的張力，根據(jù)計算得到的張力調(diào)節(jié)鋼絲的張力 后，依次經(jīng)過余下的拉絲模具和卷筒，最后經(jīng)過排線設(shè)備卷繞在收線設(shè)備上。
5. 如權(quán)利要求4所述的無調(diào)諧輥的直進拉絲機，其特征在于：所述無調(diào)諧輥的直進拉 絲機由放線設(shè)備、排線設(shè)備、收線設(shè)備、8?13臺設(shè)置有電機的卷筒和8?13套電氣系統(tǒng)組 成。
6. 如權(quán)利要求5所述的無調(diào)諧輥的直進拉絲機，其特征在于：所述無調(diào)諧輥的直進拉 絲機由放線設(shè)備、排線設(shè)備、收線設(shè)備、9臺設(shè)置有電機的卷筒和9套電氣系統(tǒng)組成。
7. 如權(quán)利要求4或5所述的無調(diào)諧輥的直進拉絲機，其特征在于：所述每臺卷筒均采 用功率為15?45KW的電機。
8. 如權(quán)利要求7所述的無調(diào)諧輥的直進拉絲機，其特征在于：所述每臺卷筒均采用功 率為30KW的電機。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無調(diào)諧輥的直進拉絲機、電氣系統(tǒng)及張力計算方法，涉及直進拉絲機領(lǐng)域。該張力計算方法包括以下步驟：預(yù)先設(shè)置卷筒電機的運行電流I1；根據(jù)公式計算得出卷筒電機的輸出轉(zhuǎn)矩；根據(jù)公式F拉＝TeI/R計算得出卷筒電機對鋼絲的拉力；根據(jù)公式F張＝F模+F拉+-F拉計算得到鋼絲的張力；判斷F張是否符合需求，若是，結(jié)束，否則重新設(shè)置卷筒電機的運行電流I1，重新計算鋼絲的張力。本發(fā)明不僅能夠控制和調(diào)整鋼絲的張力，滿足生產(chǎn)需求，而且結(jié)構(gòu)比較簡單，使用成本較低，便于人們使用。
【IPC分類】B21C1-04, B21C1-12
【公開號】CN104525592
【申請?zhí)枴緾N201410729241
【發(fā)明人】周虎, 周林, 劉豫, 葉明山
【申請人】武漢同力機電有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月4日