组合直进式线材拉拔设备 技术领域

[ 0001 ] 本发明涉及一种线材拉拔设备， 特别是一种组合直进式线材拉 拔设备。 背景技术

[0002 ] 传统的直进式拉拔设备所有的拉拔模座装置和 拉拔大盘装置都 是安装在一个底座上。 所有大盘是由一台电动机通过齿轮传动机构进 行驱 动的， 由于各对齿轮具有固定的传动比， 各拉拔大盘的转速不能根据线材 的拉拔线径及拉拔速度进行调整， 使线材在各拉拔模间的拉拔速度不可能 做到秒流量相等， 致使线材或在大盘上缠绕过松或过紧， 可能造成线材表 面擦伤、 与大盘外缘之间磨损严重或断线等现象。

[0003 ] 有的安装在一个机体上的直进式线材拉拔设备 ， 虽然每个大盘由 各自的电动机驱动， 但模座装置和大盘装置的数量是固定的， 难以根据线 材拉拔道次的需要增加或减少， 因此使用受到限制。 发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种线材在各大盘上缠绕 紧密、 不产生松动 或过紧现象、 拉拔速度匹配良好、 秒流量相等、 线材拉拔道次可根据需要 进行调整的组合直进式线材拉拔设备， 克服现有技术的不足。

[0005] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 包括由设置在底座上的模座 装置和大盘装置组成的拉拔单元， 其特征在于： 所述的拉拔单元至少为两 组且直线排列， 在相邻的拉拔单元之间设有线材张力检测装置 ， 线材张力 检测装置与驱动大盘装置运转的电机控制装置 相接。

[00006] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的线材张力检测装 置为气动恒张力检测装置， 气动恒张力检测装置包括气动恒张力检测缸体 ， 气动恒张力检测缸体的底端通过销轴连接固定 支撑， 与气动恒张力检测缸 体相配的活塞杆外端头与压线轮臂相接， 压线轮臂的一端通过转动式电位 器连接固定支撑， 转动式电位器接电机控制装置， 压线轮臂的另一端通过 转轴连接有压线轮。

[0007] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的大盘装置包括转 动连接在底座上的内冷式大盘， 大盘通过减速器与电机相接， 减速器和电 机固定安装在底座上；

[0008] 与大盘相配有排线装置， 所述的排线装置包括排线油缸， 排线油 缸的底端通过销轴与固定支撑相接， 与排线油缸相配的活塞杆外端头与排 线辊臂的一端通过销轴连接， 排线辊臂的另一端通过销轴安装有排线辊， 排线辊搭落在大盘的上边缘上， 排线辊臂中部通过销轴与固定支撑相接； [0009] 所述的大盘结构为： 包括轮毂、 轮缘和轮辐， 所述的轮辐连接在 轮毂的一端， 轮辐的内侧设有冷却腔， 轮毂的另一端外侧套装有固定套， 在固定套上连接有进液接头和出液接头， 进液接头和出液接头通过轮毂上 的连通孔与轮辐的冷却腔相连通。

[0010] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的固定套的内孔与 轮毂相接触处且位于固定套或轮毂上设有相互 平行的左内环槽和右内环 槽； 所述的进液接头与左内环槽连通， 出液接头与右内环槽连通， 左内环 槽通过轮毂上的第一连通孔与轮辐的冷却腔相 连通， 右内环槽通过轮毂上 的第二连通孔与轮辐的冷却腔相连通。

[0011 ] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的固定套的内孔两 端与轮毂之间设有轴承， 所述的左内环槽和右内环槽设在两轴承之间处 ， 并在各环槽与轴承之间设有密封圈。

[0012] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的冷却腔由左冷却 腔和右冷却腔组成并中间有隔层形成双层结构 ； 所述的第一连通孔与左冷 却腔连通， 所述的第二连通孔与右冷却腔连通； 在隔层上有连通左冷却腔 和右冷却腔的通孔； 所述的通孔设在靠近轮缘处。

[0013] 本发明的组合直进式线材拉拔设备，其中所述 的模座装置结构为： 包括带有模座孔的模座体， 模座孔内装有拉拔模， 在拉拔模的入口一侧模 座体上有润滑材料盛装槽， 模座体上有模座冷却腔， 与模座冷却腔相连通 有冷却液出口和冷却液入口，所述的模座冷却 腔设在拉拔模的外围周边处。

[0014] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的模座冷却腔由模 座左冷却腔和模座右冷却腔组成， 模座左冷却腔和模座右冷却腔通过模座 体上的流动孔连通， 所述的冷却液入口与模座右冷却腔连通， 所述的冷却 液出口与模座左冷却腔连通。

[0015] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的模座体下方有支 撑板， 位于拉拔模的入口前端支撑板上通过安装板安 装有线材校直机构。

[0016] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 其中所述的模座体上位于拉 拔模出口一侧有与拉拔模同轴设置的凸台， 模座体上位于拉拔模入口一侧 有与拉拔模同轴设置的组合孔， 所述的模座装置至少为两组并连续排列在 支撑板上， 位于前部的模座体上的凸台插入位于后部的模 座体上的组合孔 内。

[0017] 本发明的组合直进式线材拉拔设备， 由于采用多个拉拔单元的直 进排列形式， 每个拉拔单元均有独立的底座， 安装时可根据需要进行有机 组合设置， 为了使各拉拔单元拉拔的线材具有 "秒流量相等" 的速度， 在 相邻的拉拔单元之间设有线材张力检测装置， 线材张力检测装置与驱动大 盘装置运转的电机控制装置相接， 工作时可通过线材张力检测装置测取相 邻拉拔单元之间线材的张力大小， 带动大盘转动的电机的控制装置根据检 测的张力信号及时调整大盘的转速， 保证线材的张力恒定， 达到线材在各 大盘上缠绕紧密、 不产生松动或过紧现象、 相邻拉拔大盘之间的拉拔速度 匹配良好的目的。

[0018] 由于大盘为内冷式结构， 工作时电机带动大盘转动， 进液接头和 出液接头与冷却液循环系统相接， 包括泵、 阀、 冷却液箱等， 冷却液可通 过循环系统不断通过大盘的冷却腔， 在此过程中带走线材拉拔时由于温升 传递给大盘的热量， 使大盘和线材得到有效的降温， 起到了较好的冷却效 果， 省去了现有技术中的吹干装置， 噪声小， 使设备整体简化， 改善了作 业环境， 线材不与冷却液接触， 保证了线材始终处于无湿无水状态， 明显 提高了冷却效果、 润滑效果和产品品质。

[0019] 由于模座装置中冷却液的通道与拉拔模及盛装 润滑剂的槽完全隔 绝， 互不影响， 在任何情况下不存在渗透现象， 提高了冷却和润滑的效果， 同时提高了产品品质。 由于前部有校直机构， 使进入拉拔模的线材更趋于 直线并与拉拔模内孔尽量同轴， 保证线材拉拔时圆周方向受力更均匀， 克服 了局部过热甚至粘连现象， 拉拔过程更为顺利。

附图说明

[0020] 图 1是本发明具体实施方式中拉拔单元的主视示� �图； [0021 ] 图 2是图 1所示的俯视示意图；

[0022 ] 图 3是两组拉拔单元直线排列示意图；

[0023 ] 图 4是图 1所示的大盘的结构示意图；

[0024] 图 5是图 4所示的轮毂处的局部放大示意图；

[0025] 图 6是图 1所示的模座装置的结构示意图；

[0026] 图 7是图 6所示的模座体的结构示意图。 具体实施方式

[0027] 如图 1、 2、 3所示： 71为一个拉拔单元的底座， 可采用型钢焊接方 式或铸造成型方式加工制作。 75为电机， 76为减速器， 电机 75为变频电机， 电机 75的输出轴与减速器 76的输入轴相接， 可通过联轴器连接。 61为缠绕 线材的大盘， 可通过轴承及转动轴安装在机座 71上， 转动轴与减速器 76的 输出轴通过联轴器相接， 或者大盘直接安装在减速器 76的输出轴上。 电机 75运行时可通过减速器 76带动大盘 61转动。

[0028] 与大盘 61相配有排线装置， 排线装置包括与液压控制装置相接的 排线油缸 65， 排线油缸 65的底端通过销轴与固定支撑相接， 该固定支撑为 排线支臂 73， 排线支臂 73螺栓固定在支座 66上， 支座 66螺栓连接或焊接在 底座 71上， 与排线油缸 65相配的活塞杆外端头与排线辊臂 64的一端通过销 轴连接， 排线辊臂 64的另一端通过销轴安装有排线辊 62， 排线辊 62搭落在 大盘 61的上边缘上， 排线辊臂 64中部通过销轴与排线辊支座 63相接， 排线 辊支座 63与排线支臂 73焊接。 缠绕在大盘外缘的线材可通过排线辊 62压紧 达到分线排线的目的， 防止了线材在大盘 61外缘叠摞。

[0029] 在底座 71上方一端螺栓固定有模座支撑 72， 在模座支撑 72的上方 通过支撑板 30螺栓固定安装内部有拉拔模 41的模座装置 60， 使模座装置 60 的出线口位于大盘 61上缘的前方。 在模座装置 60的前方设有常用的线材校 直装置 43。

[0030] 以上所述构成一个拉拔单元， 组合时可根据线材拉拔道次的多少 确定拉拔单元的数量， 并直线排列安装固定。 在最前部有存放拉拔线材的 盘架， 最后部有已拉拔线材收卷装置。 线材经过各拉拔单元完成拉拔作业。

[0031 ] 如图 1 所示： 在相邻的拉拔单元之间有线材张力检测装置， 线材 张力检测装置与驱动大盘装置运转的电机控制 装置相接。 其中线材张力检 测装置为选用的气动恒张力检测装置， 气动恒张力检测装置包括气动恒张 力检测缸体 69， 气动恒张力检测缸体 69的底端通过销轴连接固定支撑， 该 固定支撑为压线支臂 70， 压线支臂 70螺栓固定连接在支座 66上。 与气动 恒张力检测缸体 69相配的活塞杆外端头与压线轮臂 67相接， 压线轮臂 67 的一端通过转动式电位器连接固定支撑， 转动式电位器接电机控制装置， 该固定支撑为支座 66， 支座 66与底座 71固定连接。压线轮臂 67的另一端 通过转轴连接有压线轮 68。组合后压线轮 68搭在相邻拉拔单元之间的线材 上方， 起到压线作用， 并通过气动恒张力检测装置测取线材的张力信 号， 再通过 PLC闭环式反馈系统输出控制信号， 调节变频式电机 75的转速， 从 而保证每一台拉拔单元的拉拔速度能与线材的 运行速度相匹配， 即各大盘 转速相匹配， 便线材与大盘紧密接触。

[0032] 如图 4、 5所示： 内冷式大盘 61的结构如下： 18为轮毂， 19为处于 周边的轮缘， 20为连接轮毂 18和轮缘 19的轮辐。 轮辐 20连接在轮毂 18的一 端即连接在轮毂 18的右部； 轮辐 20的内侧设有冷却腔， 即轮辐 20呈中腔状， 为了方便， 可采用金属板焊接方式加工。

[0033] 轮毂 18的另一端外侧套装有固定套 5， 轮毂 18相对于固定套 5可相 对转动，安装时固定套 5可通过螺栓 21固定在支撑大盘转动轴的轴承壳体上 或机座上。 在固定套 5上连接有进液接头 7和出液接头 6， 进液接头 7和出液 接头 6与固定套 5之间为螺紋连接； 在轮毂 18上加工连通孔， 进液接头 7和出 液接头 6通过轮毂 18上的连通孔与轮辐 20的冷却腔相连通。安装时将进液接 头 7和出液接头 6通过管与冷却液循环系统相接， 冷却液循环系统包括泵、 阀、 冷却液箱等。 运行时， 冷却液可连续不断通过大盘的冷却腔， 带走了 大盘的热量， 同时也降低了线材的温度。

[0034] 固定套 5的内孔与轮毂 18相接触处且位于固定套 5上加工有相互平 行的两个环形槽即左内环槽 10和右内环槽 13 ; 进液接头 7与左内环槽 10连 通， 出液接头 6与右内环槽 13连通：在轮毂 18上加工有径向设置的第一进液 孔 1 1和第二进液孔 14及轴向设置的第一连通孔 15， 第一连通孔 15连通第一 进液孔 1 1和 I第二进液孔 14， 第一进液孔 1 1连通左 内环槽 10， 第二进液孔 14连通冷却腔； 在轮毂 18上还加工有径向设置的第一出液孔 17和第二出液 孔 12及轴向设置的第二连通孔 16， 第二连通孔 16连通第一出液孔 17和第二 出液孔 12， 第二出液孔 12连通右内环槽 13， 第一出液孔 17连通冷却腔； 左 内环槽 10通过第一进液孔 1 1、 第一连通孔 15、 第二进液孔 14与轮辐 20的冷 却腔相连通； 右内环槽 13通过第二出液孔 12、 第二连通孔 16、 第一出液孔 17与轮辐 20的冷却腔相连通。 工作时， 冷却液在循环系统的作用下可自进 液接头 7进入， 经过左内环槽 10、 第一进液孔 1 1、 第一连通孔 15、 第二进液 孔 14进入大盘的冷却腔， 然后经第一出液孔 17、 第二连通孔 16、 第二出液 孔 12、 右内环槽 13、 出液接头 6回至冷却系统， 达到冷却液循环的目的。 其 中左内环槽 10和右内环槽 13也可加工在轮毂 18上， 只要当大盘转动时进液 接头 7和出液接头 6能保持相通即可。

[0035] 在固定套 5的内孔两端与轮毂 18之间均安装有轴承 8， 左内环槽 10 和右内环槽 13设在两轴承 8之间处，并在左内环槽 10与左边的轴承之间设有 左密封圈 22， 在右内环槽 13与右边的轴承之间设有右密封圈 9， 左密封圈 22 和右密封圈 9镶嵌在固定套 5内孔上的凹槽内。

[0036] 为了具有较好的冷却效果，冷却腔由左冷却腔 4和 1右冷却腔 3组成 并中间有隔层 2形成双层结构； 第一连通孔 15、 第二进液孔 14与左冷却腔 4 连通， 第二连通孔 16、 第一出液孔 17与右冷却腔 3连通； 在隔层 2上有连通 左冷却腔 4和右冷却腔 3的通孔 1， 该通孔 1位于靠近轮缘 19处。

[0037] 如图 6、 7所示： 模座装置 60的结构如下： 33为模座体， 在模座体 33上有模座孔 46， 模座孔 46内装有拉拔模 41， 在拉拔模 41的入口一侧模座 体 33上有润滑材料盛装槽 31， 模座体 33的底面有螺栓孔 48， 通过螺栓 32 将模座体 33固定安装在支撑板 30上。 由于螺栓孔 48位于润滑材料盛装槽 31 的底部， 在螺栓 32上套装有密封垫， 防止润滑材料（润滑介质）的渗漏。

[0038] 模座体 33上有模座冷却腔， 与模座冷却腔相连通有冷却液出口 38 和冷却液入口 39。 模座冷却腔设在拉拔模 41的外围周边处， 且与拉拔模 41 相互隔开。

[0039] 模座冷却腔由模座左冷却腔 36和模座右冷却腔 34组成， 模座左冷 却腔 36和模座右冷却腔 34通过模座体 33上的流动孔 35连通， 冷却液入口 39 与模座右冷却腔 34连通， 冷却液出口 38与模座左冷却腔 36连通。

[0040] 位于拉拔模 41的入口前端支撑板 30上通过直角状的安装板 44和紧 固螺栓安装有常规的线材校直机构 43。

[0041 ] 模座体 33上位于拉拔模 41出口一侧有与拉拔模 41同轴设置的凸台 45 , 模座体 33上位于拉拔模 41入口一侧有与拉拔模 41同轴设置的组合孔 47， 模座体 33和拉拔模 41组成的模座装置至少为两组并连续排列在支� ��板 30 上， 位于前部的模座体 33上的凸台 45插入位于后部的模座体 33上的组合孔 47内， 形成连续设置结构。

[0042] 工作时， 本装置通过支撑板 30固定在机体上， 位于右边的模座体 33上的组合孔 47内镶有密封盘 42。 圆盘状的线材置于线架上， 线材先经过 校直机构 43进行校直处理， 然后进入密封盘 42的内孔， 再依次进入各组拉 拔模的内孔， 最后由牵引拉拔机构拉拔， 线材经各道次拉拔模拉拔。 每个 模座体 33在拉拔过程中均通过模座冷却腔内的流动冷� ��液进行冷却， 线材 在进入各拉拔模之前由润滑材料盛装槽内的润 滑剂进行润滑。