[發明專利]具有張力實時自適應的鋼絲繩捻制裝置

在審

• 申請號: 201810181175.5
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108532336A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 孫毅;林慶曉;單繼宏
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: D07B7/02
• 分類號: D07B7/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種具有張力實時自適應的鋼絲繩捻制裝置，包括張力檢測機構、一級張力控制機構和二級張力控制機構，所述張力檢測機構包括一組張力傳感器、無線發射器和無線接收器；所述一級張力控制機構包括步進電機、步進電機控制器、絲杠滑臺和滑輪；所述二級張力控制機構包括磁滯制動器、磁滯控制器、同步帶、主同步帶輪和從同步帶輪。所述三個機構與可編程邏輯控制器相連，實現放線張力二級控制。本發明能夠對鋼絲繩捻制過程中放線張力狀態進行在線監測，并對各絲股的張力進行實時自適應調節，實現恒張力放線，提高鋼絲繩的質量。

技術領域

本發明涉及鋼絲繩張力控制領域，尤其是涉及一種鋼絲繩捻制過程中各絲股放線張力實時自適應控制的裝置。

背景技術

鋼絲繩是由多跟鋼絲(股)按一定規則捻制而成的螺旋狀鋼絲束。但在鋼絲繩的捻制過程中各絲股的放線張力會出現不均衡現象，導致捻制出的鋼絲繩的使用壽命及力學性能受到嚴重影響。現有的管式捻股機對放線張力的控制是通過調節放線工字輪的阻尼輪阻力進而控制工字輪的速度來實現的，如圖5所示：01阻尼輪，02阻尼繩，03彈簧，04調節螺母。用麻繩或其他材料制成的阻尼繩加調節螺母，操作工人憑借經驗判斷調節螺母改變阻尼繩與阻尼輪之間的摩擦力以達到調節放線張力。這種方法勞動強度大，人為因素影響大，各股張力難以保證均衡。

針對這種傳統機械控制存在的不足，相繼有張力自適應控制技術的研究，雖控制方式不一，但都是以張力傳感器檢測張力反饋給執行機構控制工字輪的一種閉環控制模式。張力傳感器一般安裝在分線盤處，工字輪的控制有步進電機控制，電氣控制，磁粉制動器控制。這些技術在一定程度上實現了放線張力自適應控制，但隨著對鋼絲繩品質要求的進一步提高，對放線張力的控制也需更加精確。管式捻股機的放線工字輪與分線盤間的距離不一，在筒體內由近及遠分布。顯然，在分線盤處測得的張力反饋到最遠端的工字輪控制機構做出控制，由于距離遠，加上中間絲股與筒體外壁孔的摩擦以及旋轉等帶來的撓性，分線盤處張力的改變就存在延遲，這種滯后性是目前控制技術存在的問題。

發明內容

為了克服現有管式捻股機的無法實現張力實時自適應調節的不足，本發明提出了一種具有張力實時自適應的鋼絲繩捻制裝置，針對現有放線張力控制技術存在的問題，提出一種放線張力二級控制的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種具有張力實時自適應的鋼絲繩捻制裝置，包括張力檢測機構、一級張力控制機構和二級張力控制機構，所述張力檢測機構包括一組張力傳感器；所述張力傳感器與無線發射器相連；所述張力傳感器及所述無線發射與分線盤相連；所述無線發射器與無線接收器相連；所述無線接收器與可編程邏輯控制器相連；所述一級張力控制機構包括步進電機；所述步進電機與步進電機控制器相連；所述步進電機控制器與所述可編程邏輯控制器相連；所述步進電機的輸出側與用于帶動滑輪上下移動以對絲股的張力進行調節的絲杠滑臺相連；所述絲杠滑臺與滑輪相連；所述二級張力控制機構包括磁滯制動器；所述磁滯制動器與磁滯控制器相連；所述磁滯控制器與可編程邏輯控制器相連；所述磁滯控制器與主同步帶輪相連，所述主同步帶輪與同步帶相連；所述同步帶與用于帶動工字輪轉動且通過轉速調節放線張力的從同步帶輪相連；所述從同步帶輪與工字輪同軸相連。

進一步，所述張力傳感器布置在分線盤上，且與所述分線盤上的每跟絲股一一對應，所述張力傳感器將每跟絲股的張力值傳送到所述無線發射器作為一組數據發送。

優選的，所述無線發射器與無線接收器之間通過2.4G射頻信號傳輸數據。該方案能夠避免工業環境的干擾。

再進一步，所述滑輪通過上下移動變換位置可對絲股的張力進行實時調節，所述步進電機驅動器根據所述可編程邏輯控制器下達的指令通過脈沖信號控制所述步進電機，進而實現滑輪的上下位移變化。

所述滑輪的兩側分別設置第一定滑輪和第二定滑輪，所述滑輪、第一定滑輪和第二定滑輪均與絲股相連。