钢丝收线机的总体与控制系统设计毕业论文设计
上海理工大学毕业设计论文钢丝收线机的总体与控制系统设计摘 要 钢丝是重要的工业原料，但钢丝很容易氧化，长期存放容易形成氧化皮，所以在钢丝使用前对钢丝进行除锈处理非常重要。传统除锈方法效率低，耗时长，所以钢丝剥壳机就作为除锈的主要手段。钢丝收线机的作用是为钢丝剥壳机的动力以及使钢丝重新有序卷饶，提高堆积生锈钢丝的处理效率。 本次设计目的：大功率钢丝收线机的总体结构以及其中的控制传动系统的设计。关键词：钢丝收线机 钢丝剥壳机 卷绕 效率THE DESIGN OF WIRE-LIAN FOR THE OVERALL AND CONTROL SYSTEM ABSTRACT Steel is an important industrial raw materials,but Oxidation is very easy to wire. Long-term storage easy form of skin.so In the steel wire for use before the treatment is very important derusting. Derusting traditional methods inefficient and time-consuming long, so decorticating machine on the wire as the primary means of derusting. Wire-to-wire for the role of decorticating machine is the driving force and to enable the orderly winding wire.so it can improve the accumulation of rusty steel processing efficiency. The design objective: high-power wire-line to the overall structure and control of the transmission system design.KEYWORDS：Wire to wire-line Wire decorticating machine Winding Efficiency.目录中文摘要-1英语摘要-2前言-4第一章 绪论11 钢丝收线机的简介-612 钢丝剥壳的工作流程-613 钢丝拉丝机的构造与缺陷-714 钢丝收线机的设计要求-715 课题研究的基本内容-716 钢丝收线机的各种结构-9第二章 收线机减速结构的设计21 设计布局与构造方式-1322 二级减速箱的设计-1423 减速箱的三维建模-19第三章 钢丝收线机收线轮系统的设计31 钢丝收线盘的设计与改进-2432收线轮固定装置的设计-2533 收线轮传动装置设计-2734 排线机构的设计-28第四章 钢丝收线机总体设计41 钢丝收线机传动结构设计-3342 电机布置方案-3343 收线轮布置方案-34前言本次设计目的在与解决大功率钢丝收线的问题，目前国内类似的大功率，钢丝收线直径大于10mm的收线机比较稀缺，本次设计的意义就是填补这方面的空白。主要设计方法方法还是参考类似的结构，但由于资料有限，设计不足的地方还有很多，还有很大的改进之处。钢丝收线机的总体与控制系统设计第1章 绪论1.1钢丝收线机简介中国钢铁工业协会前会长吴溪淳表示，从钢材市场的表现看，国内钢铁资源总体供大于求的状况更趋严重，这主要反映在净进口和供给过剩。2005年78月份，我国已由上半年的钢净出口国变为净进口国。出口钢坯和钢材比上半年的平均水平下降，而进口钢材同比增长。特别是8月份，出口钢材已降到133万t，比6月份的220万t下降87万t。吴溪淳指出，钢材严重供大于求，造成8、9月份钢材的价格进一步回落。由于国内钢铁资源投放量持续高速增长，令钢材市场呈现出供大于求的趋势。18月，全国生铁产量同比增长3187 ，钢产量增长2815 ，钢材增长2622 ，这种比例失调给市场带来一系列不稳定因素。大盘重可拆卸工字轮收线机研制成功常州市雷诺德昌机械有限公司应国内著名金属制品企业生产需要，协调多家不同行业、不同品种的零部件生产企业，共同研制开发并生产了SG6301 150大盘重可拆卸工字轮收线机。一次收线重量1 t以上，可经打包后卸去工字轮，钢丝成包装状销售给客户，免去了大量的工字轮周转回收的麻烦。而且收丝速度高，钢丝无变形，排线整齐，能满足各种供丝设备的速度匹配需要，克服了倒立式收线机速度低、无恒张力、钢丝排列不齐整，以及象鼻式收线机弯曲应力大、钢丝整形困难等缺点。实现了大盘重、无轮化。经实际生产使用，设备运行稳定、使用方便。钢丝收线机是和钢丝剥壳机配合使用的器械，收线机提供剥壳的动力。在21世纪,高效节能成为国家大的发展方向。大池子酸洗、磷化工艺,酸耗量大,污水排放量大,排污成本高。而机械剥壳连续线根据机械弯曲和电解原理,去掉氧化皮,通过在线清洗和高效气吹等措施,减少清洗水的用量,生产效率高。钢丝收线机主要是作为钢丝剥壳机的动力，同时起到卷饶钢丝方便后期处理的作用。其作用原理与拉丝机类似，但在特殊的粗钢丝的收饶上，新设计的钢丝收线机效率更高，更稳定。1.2钢丝剥壳收线机的工作流程该原理图在我们设计设备的基础上需增加钢丝刷除锈装置和单独的磷化装置，而且磷化是单独处理，工作不连续。2）该原理图是我们所期望的一种方案，工作具有连续性，生产效率高。但需在我们对各种磷化剂，促进剂及定型剂进行试验后方可采用。3）该原理图是具有酸洗过程，需对可能对环境造成的污染及处理成本进行评估后进行选用。1.3 钢丝拉丝机的构造与缺陷图1-1 钢丝拉丝机以上为拉丝机的主要结构（图1-1）拉丝机的最大特点的收线速度快，运行平稳，但其不能对直径较大的钢丝进行收线，其动力输出很不足。对于大直径钢丝的收拉作业，一台出力大，转速平稳的钢丝收线机非常有必要。1.4钢丝收线机的设计要求 要求可以对直径12mm以上的钢丝与钢丝剥壳机共同工作，卷饶钢丝，提供动力，卷饶速度100m/s，结构相对简单，布局紧凑，卷饶后的钢丝线圈容易拆卸，方便后期钢丝的处理。1.5 课题研究的基本内容(1)了解钢丝收线机的合理结构，查阅资料，了解收线机详细的机械结构。(2)完成收线机的运动控制系统得设计，电动机，气缸，压力杆的主要参数和结构。(3)查阅国内外收线机的资料，对比结构和性能，找出合适的参考结构。1.6. 钢丝收线机各种结构介绍1.倒立式收线机采用倒立式收线方法，该种型号的收线机分为倒立式和象鼻式两种。下图左为下出线式倒立收线机示意图（图1-2） 图1-2 倒立式收线机钢丝2从线盘7的一侧进入,在线盘上由上而下缠绕若干圈后,被一组或多组弹性压轮6紧压在线盘上,加大钢丝与线盘间的摩擦力,保证线盘上有一定的积线量,防止打滑,线盘上过多的钢丝自然落到线架4上,线架跟线盘一起转动。被动驱动线架方式是在线盘的下部安装拔叉3,收线后钢丝的圈径与盘径相等;另一种方式是线架由独立动力系统驱动,通过调节线架和线盘的转动速度差,达到钢丝圈径大小的控制,当线架的转速大于线盘的转速时,钢丝圈径就缩小;当线架的转速小于线盘的转速,钢丝圈径就放大,线架容量增大。钢丝2从线盘7的一侧进入,在线盘上由下而上缠绕若干圈后,由弹性压轮6把钢丝紧压在线盘上,经取线器使钢丝自然落到线架4上,这种出线方式的改良,有利于线盘积线量的稳定,不会出现积线数量的变化,大大减少钢丝打滑的机会,操作方便。为了实现不停机更换线架的目的,可将线盘主轴抽空,上部装1个气缸,气缸固定在机架上,气缸杆通过轴承与加长杆上端相连,在工作时气缸杆不动,加长杆通过线盘空心轴后,下端与4爪连杆机构连接。当要更换线架时,气缸上充气下行,加长杆向下移动,将4爪连杆机构打开,剪断钢丝,钢丝从线盘落在积线的4爪上;当线架更换好后,气缸下充气上行,加长杆向上移动,将4爪连杆机构向下合拢,更换架时积聚4爪上的钢丝就掉落在线架上,操作过程必须在较低速度下进行。可将线盘做成“V”型槽结构,其目的在于增加对钢丝的牵引力,减少打滑现象。以下为中心进线孔收线机的具体结构（图1-3）：图1-3 中心进线式收线机钢丝6从线盘空心轴1进入,从空心轴下导轮4引出,再经旋转盘8上的转向轮3和若干组矫直装置,钢丝被缠绕在固定机架的固定线盘2上,向上积线到一定量时,通过安装在旋转盘上的取线器7将钢丝引出,自然地落在线架上,这种收线方式的线架不必转动。为实现不停机更换线架,可在机架上安装1套积线4
