钢帘线收线机的张力控制装置
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2. 4 变频控制 由变频器构成的收线张力控制系统主要由变频
器 、电机 、张力反馈等部分组成 ,如图 3所示 。张力 反馈机构是由张力臂上的凸轮和一个直线位移传感 器组成 ,凸轮固定在摆臂上 ,能随摆臂转动 , 凸轮的 位置可实时反映张力的变化 ,凸轮将角度变化转化 为直线位移传感器能够识别的位移信号 , 直线位移 传感器将该信号反馈给变频器 ,由此组成一个闭环 系统 ,使变频器自动调节转速达到张力稳定的目的 。 也有直接用变频器力矩控制方式的 ,可以省去张力 部分 ,类似于力矩电机控制方式 ,但比力矩电机节 能 [ 3 - 5 ] 。不同钢帘线的张力大小可通过张力臂的配 重来调节 ,这种控制方式主要应用于外收线捻股机 , 安装调试方便 ,能够自动匹配收线过程中收线张力 的变化 ,且噪声低 。
1—从动盘 ; 2—主动盘 ; 3—传动轴 图 2 永磁式差速器结构示意图 F ig. 2 S truc tu re ske tch o f p e rm a ne n t
hys te re s is typ e d iffe re n tia l
2. 3 力矩电机控制
1—张力臂 ; 2—凸轮 ; 3—直线位移传感器 图 3 变频控制装置结构示意图
Abstract The winding device of wet w ire draw ing take2up which affects w inding quality directly and tw isting quality and efficiency of steel cord is key part in p roducing steel cord. The p rincip le, characteristic and app lication of three kinds of wet w ire draw ing take2up w inding way such as equal angle w inding, equal array p itch w inding and adjustable equal array p itch w inding were introduced. The sketch was given. It is pointed out that adjustable equal array p itch w inding centralize advantages of equal angle w inding and equal array p itch w inding together, realizes the flexible connection and control of take2up speed and pay2off speed, winding w ire is flat and smooth, internal and external layer is almost the same. Keywords steel cord; take2up; traverse unit; array p itch
(中国三江航天集团江北机械厂 , 湖北 孝感 432000)
摘 要 钢帘线收线机的张力波动直接影响钢帘线的质量 ,选择张力的控制方式十分重要 。说明收线机常用的几 种控制方式 ,分析其控制原理及优缺点 ,给出结构图 。机械摩擦式张力收线机主要是通过调节碟簧压力来实现恒 张力收线 ,使用中摩擦盘容易磨损 ,维护成本高 ;永磁式张力收线机是通过永磁滞差速装置实现恒张力收线 ,运行 时噪声低 ,无机械冲击 ;力矩电机驱动的收线机负载特性软 ,主要用于内放外收型捻股机 ;变频控制的收线能自动 跟踪收线过程中的张力变化 ,控制精度高 ,张力适应范围广 。 关键词 收线机 ;张力装置 ;张力控制 ;钢帘线 中图分类号 TG355. 8
2 收线机张力控制装置 钢帘线用工字轮收线机的张力控制方式有多
种 ,常用的有机械摩擦式 、永磁式 、力矩电机和变频 控制 4种 ,它们的原理和特点分述如下 。 2. 1 机械摩擦式张力控制
大多数钢帘线收线设备 ,如意大利 GCR 公司的 DTA 捻股机和德国 SKET公司的钢帘线捻股机 ,都 采用机械摩擦式差速器进行收线 ,结构如图 1所示 。 该装置主要由主动盘 、从动盘 、主轴和蝶簧组成 。根 据钢帘线收线张力要求 ,通过调整蝶簧压力来调节 主动盘和从动盘间的摩擦力 ,即可改变输出轴的力 矩大小 。机械摩擦式摩擦盘工作面在加工时对型 面 、摩擦材料及工艺的要求都很高 [ 1 ] ,收线过程中 , 摩擦材料由于机械摩擦引起温度变化及摩擦盘磨损 等 ,都会造成输出力矩的波动 ,引起钢帘线的收线张 力发生较大的变化 ,直接影响钢帘线的品质 。摩擦 盘严重磨损后 ,必须进行更换 ,整个过程比较繁琐 , 维护成本较高 。 2. 2 永磁张力控制
德国巴马格捻股机采用永磁滞差速装置 ,结构如
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 1期
张兴宏 ,等 :钢帘线收线机的张力控制装置
Ten sion con trol dev ice of steel cord take2up
ZHAN G Xing2ho ng, ZHAN G Xiao 2lin, HU J ia ng2xia
( Ch ina S an jiang A erospace Group J iangbei M ach inery P lan t, X iaogan 432000, Ch ina)
Abstract The tension fluctuation of steel cord take2up affects steel cord quality directly. It is very important to choose control way of tension. Some common control ways of take2up are illustrated, and its control p rincip le, advantages and dis2 advantages are analyzed, structure diagram is given out. M echanical frictional type tension take2up realizes constant tension take2up by adjusting disc sp ring p ressure, friction disc wears easily and maintenance cost is high in using; permanent mag2 net type tension take2up realizes constant tension take2up by permanent hysteresis difference rotational speed device, there is low noise and no mechanical impact while running; load characteristic of take2up driven by torque motor driver is soft, it is mainly used for internal pay2off and external take2up type standers; the take2up of frequency control can track the tension change in the p rocess of take2up automatically, and its control p recision is high, tension adjusting scope is wide. Keywords take2up; tension device; tension control; steel cord
F ig. 3 S truc tu re ske tch o f va ria b le fre que ncy co n tro l de vice
3 结语 钢帘线收线张力的波动直接影响钢帘线的品
质 ,因此选择张力控制的方式极为重要 ,实际应用中 可根据不同类型的收线机进行选择 ,以上几种收线
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 36卷 第 1期 Vol136 No11
金 属 制 品 M etal969 / j. issn. 1003 - 4226. 2010. 01. 015
2010 年 2 月 February 2010
钢帘线收线机的张力控制装置
张兴宏 张晓林 胡江霞
力矩电机具有独特的电气特性 ,当负载增加时 , 电机的转速能自动随之降低 ,用在收线机上可使钢 帘线在收卷时的张力基本保持不变 [ 2 ] 。由于该系 列电动机具有较大的阻抗 ,堵转电流比普通电机小 , 且采用强迫通风形式 ,因此能长期运转在低速范围 内 ,结构简单 ,易维护 。可根据不同的钢帘线张力要 求 ,通过调压器调节力矩电机的输入电压来控制电 机的输出力矩 ,达到所需要的张力 。这种控制张力 的方式主要应用于内放外收型捻股机中 ,如 DT3G 和 DT4G型捻股机 。
第 36卷 第 1期 Vol136 No11
金 属 制 品 M etal Products
doi: 10. 3969 / j. issn. 1003 - 4226. 2010. 01. 016
2010 年 2 月 February 2010
水箱拉丝收线机的几种排线方法
于正雄
(江苏金泰隆机电设备制造厂 , 江苏 泰州 225400)
·53·
1—蝶簧 ; 2—从动盘 ; 3—主动盘 图 1 机械摩擦式差速器结构示意图 F ig. 1 S truc tu re ske tch o f m e cha n ica l fra c tio na l
typ e d iffe re n tia l
图 2所示 ,该装置包括主动盘 、从动盘、传动轴套 、芯 轴及 2个屏蔽磁力的外壳 ,主动盘与从动盘之间设置 永磁阻尼磁极副 ,利用永磁体的磁滞效应 ,在传动轴 上传递一定的力矩 ,调整磁极副之间的间隙 ,即可方 便地调整力矩大小 ,且力矩调节范围较大 。磁滞差速 器是应用磁场原理 ,依靠永磁体的磁力耦合作用传递 力矩 ,相比摩擦式差速器 ,磁滞效应不受转速、温度的 影响 ,传动平稳 ,并且这种非接触式的差速方式 ,没有 摩擦材料的磨损 ,无需经常调整张力 ,使收线张力能 够控制在一定的范围内 ,无需特别维护。在整个机构 内 ,除了轴承外没有其他机械摩擦 ,因而噪音低 ,无机 械冲击 ,发热量小 ,寿命长 ,易于维护 ,使用这种方式 收线 ,钢帘线的质量可以得到保证。
摘 要 水箱拉丝收线机的排线装置是钢帘线生产的关键部件 ,直接影响排线质量以及钢帘线捻制质量和效率 。 介绍等角度排线 、等排距排线和可调等排距排线 3种水箱拉丝收线机排线方法的原理 、特点及应用 ,给出示意图 。 指出可调等排距排线集中等角度排线和等排距排线的优点 ,可实现排线速度和收线速度的柔性连接和控制 ,排线 平整光滑 、内外一致 。 关键词 钢帘线 ;收线机 ;排线器 ;排距 中图分类号 TG355. 8
Som e w ind ing ways of wet w ire draw ing take2up
YU Zhe ng2xio ng
( J iangsu J in ta ilong E lectrom echan ica l Equ ipm en t Factory, Ta izhou 225400, Ch ina)
1 钢帘线的恒张力收线 在子午轮胎钢帘线生产中 ,钢帘线收线张力的波
动直接影响钢帘线的品质 。收线张力偏大会使收线 工字轮涨轮甚至造成整绳断裂 ;张力偏小 ,钢帘线表 面易出现波浪 ,甚至残余扭转 。在钢帘线收线过程 中 ,随着收线卷径的逐渐增大 ,收线工字轮与主牵引 轮的角速度差增加 ,收线张力也逐步加大 ,因此收线 装置中都采用差速装置 ,通过不同的方式来调整工字 轮收线的转速 ,从而保持线速度和收线张力恒定 。
器 、电机 、张力反馈等部分组成 ,如图 3所示 。张力 反馈机构是由张力臂上的凸轮和一个直线位移传感 器组成 ,凸轮固定在摆臂上 ,能随摆臂转动 , 凸轮的 位置可实时反映张力的变化 ,凸轮将角度变化转化 为直线位移传感器能够识别的位移信号 , 直线位移 传感器将该信号反馈给变频器 ,由此组成一个闭环 系统 ,使变频器自动调节转速达到张力稳定的目的 。 也有直接用变频器力矩控制方式的 ,可以省去张力 部分 ,类似于力矩电机控制方式 ,但比力矩电机节 能 [ 3 - 5 ] 。不同钢帘线的张力大小可通过张力臂的配 重来调节 ,这种控制方式主要应用于外收线捻股机 , 安装调试方便 ,能够自动匹配收线过程中收线张力 的变化 ,且噪声低 。
1—从动盘 ; 2—主动盘 ; 3—传动轴 图 2 永磁式差速器结构示意图 F ig. 2 S truc tu re ske tch o f p e rm a ne n t
hys te re s is typ e d iffe re n tia l
2. 3 力矩电机控制
1—张力臂 ; 2—凸轮 ; 3—直线位移传感器 图 3 变频控制装置结构示意图
Abstract The winding device of wet w ire draw ing take2up which affects w inding quality directly and tw isting quality and efficiency of steel cord is key part in p roducing steel cord. The p rincip le, characteristic and app lication of three kinds of wet w ire draw ing take2up w inding way such as equal angle w inding, equal array p itch w inding and adjustable equal array p itch w inding were introduced. The sketch was given. It is pointed out that adjustable equal array p itch w inding centralize advantages of equal angle w inding and equal array p itch w inding together, realizes the flexible connection and control of take2up speed and pay2off speed, winding w ire is flat and smooth, internal and external layer is almost the same. Keywords steel cord; take2up; traverse unit; array p itch
(中国三江航天集团江北机械厂 , 湖北 孝感 432000)
摘 要 钢帘线收线机的张力波动直接影响钢帘线的质量 ,选择张力的控制方式十分重要 。说明收线机常用的几 种控制方式 ,分析其控制原理及优缺点 ,给出结构图 。机械摩擦式张力收线机主要是通过调节碟簧压力来实现恒 张力收线 ,使用中摩擦盘容易磨损 ,维护成本高 ;永磁式张力收线机是通过永磁滞差速装置实现恒张力收线 ,运行 时噪声低 ,无机械冲击 ;力矩电机驱动的收线机负载特性软 ,主要用于内放外收型捻股机 ;变频控制的收线能自动 跟踪收线过程中的张力变化 ,控制精度高 ,张力适应范围广 。 关键词 收线机 ;张力装置 ;张力控制 ;钢帘线 中图分类号 TG355. 8
2 收线机张力控制装置 钢帘线用工字轮收线机的张力控制方式有多
种 ,常用的有机械摩擦式 、永磁式 、力矩电机和变频 控制 4种 ,它们的原理和特点分述如下 。 2. 1 机械摩擦式张力控制
大多数钢帘线收线设备 ,如意大利 GCR 公司的 DTA 捻股机和德国 SKET公司的钢帘线捻股机 ,都 采用机械摩擦式差速器进行收线 ,结构如图 1所示 。 该装置主要由主动盘 、从动盘 、主轴和蝶簧组成 。根 据钢帘线收线张力要求 ,通过调整蝶簧压力来调节 主动盘和从动盘间的摩擦力 ,即可改变输出轴的力 矩大小 。机械摩擦式摩擦盘工作面在加工时对型 面 、摩擦材料及工艺的要求都很高 [ 1 ] ,收线过程中 , 摩擦材料由于机械摩擦引起温度变化及摩擦盘磨损 等 ,都会造成输出力矩的波动 ,引起钢帘线的收线张 力发生较大的变化 ,直接影响钢帘线的品质 。摩擦 盘严重磨损后 ,必须进行更换 ,整个过程比较繁琐 , 维护成本较高 。 2. 2 永磁张力控制
德国巴马格捻股机采用永磁滞差速装置 ,结构如
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 1期
张兴宏 ,等 :钢帘线收线机的张力控制装置
Ten sion con trol dev ice of steel cord take2up
ZHAN G Xing2ho ng, ZHAN G Xiao 2lin, HU J ia ng2xia
( Ch ina S an jiang A erospace Group J iangbei M ach inery P lan t, X iaogan 432000, Ch ina)
Abstract The tension fluctuation of steel cord take2up affects steel cord quality directly. It is very important to choose control way of tension. Some common control ways of take2up are illustrated, and its control p rincip le, advantages and dis2 advantages are analyzed, structure diagram is given out. M echanical frictional type tension take2up realizes constant tension take2up by adjusting disc sp ring p ressure, friction disc wears easily and maintenance cost is high in using; permanent mag2 net type tension take2up realizes constant tension take2up by permanent hysteresis difference rotational speed device, there is low noise and no mechanical impact while running; load characteristic of take2up driven by torque motor driver is soft, it is mainly used for internal pay2off and external take2up type standers; the take2up of frequency control can track the tension change in the p rocess of take2up automatically, and its control p recision is high, tension adjusting scope is wide. Keywords take2up; tension device; tension control; steel cord
F ig. 3 S truc tu re ske tch o f va ria b le fre que ncy co n tro l de vice
3 结语 钢帘线收线张力的波动直接影响钢帘线的品
质 ,因此选择张力控制的方式极为重要 ,实际应用中 可根据不同类型的收线机进行选择 ,以上几种收线
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第 36卷 第 1期 Vol136 No11
金 属 制 品 M etal969 / j. issn. 1003 - 4226. 2010. 01. 015
2010 年 2 月 February 2010
钢帘线收线机的张力控制装置
张兴宏 张晓林 胡江霞
力矩电机具有独特的电气特性 ,当负载增加时 , 电机的转速能自动随之降低 ,用在收线机上可使钢 帘线在收卷时的张力基本保持不变 [ 2 ] 。由于该系 列电动机具有较大的阻抗 ,堵转电流比普通电机小 , 且采用强迫通风形式 ,因此能长期运转在低速范围 内 ,结构简单 ,易维护 。可根据不同的钢帘线张力要 求 ,通过调压器调节力矩电机的输入电压来控制电 机的输出力矩 ,达到所需要的张力 。这种控制张力 的方式主要应用于内放外收型捻股机中 ,如 DT3G 和 DT4G型捻股机 。
第 36卷 第 1期 Vol136 No11
金 属 制 品 M etal Products
doi: 10. 3969 / j. issn. 1003 - 4226. 2010. 01. 016
2010 年 2 月 February 2010
水箱拉丝收线机的几种排线方法
于正雄
(江苏金泰隆机电设备制造厂 , 江苏 泰州 225400)
·53·
1—蝶簧 ; 2—从动盘 ; 3—主动盘 图 1 机械摩擦式差速器结构示意图 F ig. 1 S truc tu re ske tch o f m e cha n ica l fra c tio na l
typ e d iffe re n tia l
图 2所示 ,该装置包括主动盘 、从动盘、传动轴套 、芯 轴及 2个屏蔽磁力的外壳 ,主动盘与从动盘之间设置 永磁阻尼磁极副 ,利用永磁体的磁滞效应 ,在传动轴 上传递一定的力矩 ,调整磁极副之间的间隙 ,即可方 便地调整力矩大小 ,且力矩调节范围较大 。磁滞差速 器是应用磁场原理 ,依靠永磁体的磁力耦合作用传递 力矩 ,相比摩擦式差速器 ,磁滞效应不受转速、温度的 影响 ,传动平稳 ,并且这种非接触式的差速方式 ,没有 摩擦材料的磨损 ,无需经常调整张力 ,使收线张力能 够控制在一定的范围内 ,无需特别维护。在整个机构 内 ,除了轴承外没有其他机械摩擦 ,因而噪音低 ,无机 械冲击 ,发热量小 ,寿命长 ,易于维护 ,使用这种方式 收线 ,钢帘线的质量可以得到保证。
摘 要 水箱拉丝收线机的排线装置是钢帘线生产的关键部件 ,直接影响排线质量以及钢帘线捻制质量和效率 。 介绍等角度排线 、等排距排线和可调等排距排线 3种水箱拉丝收线机排线方法的原理 、特点及应用 ,给出示意图 。 指出可调等排距排线集中等角度排线和等排距排线的优点 ,可实现排线速度和收线速度的柔性连接和控制 ,排线 平整光滑 、内外一致 。 关键词 钢帘线 ;收线机 ;排线器 ;排距 中图分类号 TG355. 8
Som e w ind ing ways of wet w ire draw ing take2up
YU Zhe ng2xio ng
( J iangsu J in ta ilong E lectrom echan ica l Equ ipm en t Factory, Ta izhou 225400, Ch ina)
1 钢帘线的恒张力收线 在子午轮胎钢帘线生产中 ,钢帘线收线张力的波
动直接影响钢帘线的品质 。收线张力偏大会使收线 工字轮涨轮甚至造成整绳断裂 ;张力偏小 ,钢帘线表 面易出现波浪 ,甚至残余扭转 。在钢帘线收线过程 中 ,随着收线卷径的逐渐增大 ,收线工字轮与主牵引 轮的角速度差增加 ,收线张力也逐步加大 ,因此收线 装置中都采用差速装置 ,通过不同的方式来调整工字 轮收线的转速 ,从而保持线速度和收线张力恒定 。