塔轮立式干拉机的设计
第35卷
V o1.35
第5期
No.5
金属
Metal
2009年10月
October2O09
doi:10.3969/j.issn.1003—4226.2009.05.012
塔轮立式干拉机的设计
宋月，俞宏星，孙亚磊
(郑州机械研究所，河南郑州450001)
摘要比较干式拉丝和湿式拉丝的优缺点.介绍塔轮立式干粉拉丝机的特点及适用范围：既保留了湿式拉丝机 的优点，又使干式拉丝的优越性得以体现，特别适合拉拔细钢丝和特细钢丝.设计塔轮立式干粉拉丝机时，要遵循 单位时间内经过各道拉丝模的钢丝体积流量相等的原理，并利用此原则列出计算方法；采用无级调速器的传动方
式，既可满足生产不同规格钢丝的需求，又可降低配模要求；为减少拉丝模孔的磨损和功率的损耗，一般取滑动系
数tr为1.03～1.05；为保证冷却效果，拉丝模，塔轮使用水冷方式. 关键词立式拉丝机；塔轮；干式拉丝；湿式拉丝；无级调速器
中图分类号TG35.8 Designofverticalconepulleydrypowderwiredrawingmachine
SONGY ue,YUHong-xing,SUNY a—lei (ZhengzhouResearchInstituteMechanicalEngineeri,z,Zhengzhou450001,China)
AbstractTocomparetheadvantagesanddisadvantagesofdryandwetwiredrawingmachine. Thecharacteristicsand印一plicationscopeofverticalconepulleydrypowderwiredrawingmachineareintroduced,thati s:notonlyremainstheadvan—
tagesofwetwiredrawingmachine,butalsoreflectsthesuperiorityofdrytypewiredrawingma chine,especiallysuitableto
drawfinewireandextra—finesteelwire.Whenverticalconepulleydrypowderwiredrawingmachineisdesigned,thepr in—cipleofvolumeflowofsteelwirepassingthrougheachwiredrawingdiebeingequalmustbefo llowed,andmakeuseofthe
principletolistcalculationmethod.Adoptingsteplessspeedadjustinggeardrivingmodecan satisfythedemandstoproduce differentspecsteelwireandreducetherequirementsofdiesarrangement.Theslipcoefficient wastakenas1.
03～1.05for
reducingabrasionandpowerconsumption;thewiredrawingdiesandconepulleyusewaterco olingmodeforensuringcool?
ingefficiency.
Keywordsverticalwiredrawingmachine;conepulley;dry—typewiredrawing;wetwiredrawing;steplessspeedadjusting
gear
1塔轮立式干粉拉丝机的特点
金属的拉拔是一种常用的冷加工方法，按照线
材的润滑状态可分为干式拉丝和湿式拉丝.干式拉
丝可直观反映钢丝表面质量，润滑效果好，生产效率
高；湿式拉丝为保证钢丝质量，拉拔前需在钢丝表面
形成较厚的润滑膜，才能确保拉丝过程中润滑膜不
被完全清洗掉，且表面残留润滑剂不易清洗.
使用湿式拉丝方式的常用设备是水箱拉丝机,
[5]
[6]
其优点是结构紧凑，占地面积小，且拉拔过程中钢丝
二代身份证识别系统无扭转等；其缺点是湿式润滑剂润滑性能差，配模要
求高，易造成钢丝表面划伤，一旦断丝，穿丝麻烦，而
设计开发的塔轮立式干粉拉丝机，在拉拔过
程中使用干式润滑剂，卷筒为双层塔轮式结构，既
保留了水箱拉丝机的优点，又使干式拉丝的优越
性得以体现.塔轮立式干粉拉丝机的卷筒，模具
韩灵生，储方杰，周绍英.直进式拉丝机变频调速过程
控制系统[J].金属制品,1995,21(4):25—31.
廖常初.s7—300/400PLC应用技术[M].北京：机械石桂凤工业出版社,2000:88—129.
(收稿日期:2009—06—30)
作者简介
智能浴缸1965年生，中钢集团郑州金属制品研究院有限公
司高级工程师.
第5期宋月，等：塔轮立式干拉机的设计?39?
用水进行冷却，模具角度可调，各塔轮之间钢丝张
力可调，能适应不同规格钢丝的拉拔，由于在拉拔
过程中存在着反拉力，特别适合拉拔细钢丝和特
me0407细钢丝.
2设计方案
2.1拉拔原理
塔轮立式干粉拉丝机由放线，缓冲，拉丝，收线
等几部分组成，系统简图如图1所示.地理位置服务
//3|4/56,j\/|{}III
lflI=l0———==,
|L』f
1一放线架;2一缓冲机构;3一双塔轮式卷筒;4一拉丝模;5一导向轮1;6一收线卷筒;7一主电机;
8一减速机;9一无级变速带轮;10一导向轮2;1l一导轮
图1塔轮立式干粉拉丝机示意图
Fig.1Sketchofverticalconepulleydrypowderwiredrawingmachine
线材经过缓冲机构从拉丝模(1)出来后，绕在第1被拉断.为保证钢丝正常拉拔，必须使<，此
组小塔轮上，通过导向轮1，进入拉丝模(2)，再将钢丝种情况下，钢丝与卷筒之间存在打滑现象，打滑又会
绕到第1组大塔轮上，然后经拉丝模(3)绕在第Ⅱ组小塔造成功率的损耗增加，卷筒磨损果，所以，设计
轮上，依此类推，钢丝从拉丝模出来后，在收线卷筒计算时要尽量减小滑动系数，一般取滑动系数丁为
下卷简绕一圈后，经导向轮绕至上卷简收线.1.03～1.05E5
在拉丝过程中，遵循单位时间内经过各道拉丝
模的钢丝体积流量相等的原则]，即
溜逸
.s一
l一l=S,(1)
式(1)中:s——各道次钢丝截面积,mm;
——
各道次钢丝线速度,m/min.
各道次钢丝压缩率计算公式为
q^=(S㈦一S)/S=l一(S/S),(2)
式(2)中,q为第k道次压缩率.
由式(1)，式(2)得各道次钢丝线速度
一
l=(1一q)?.(3)
在理想状态下:=，为第i个双塔轮所对
应的上卷筒的线速度，由于第i个双塔轮的大轮直
径D为定值(仅与进出钢丝线径有关)，那么卷筒转速n为
n=vk/(,rrD)=v'J(wD),(5)
由此得到各卷筒减速比为,=12i/n.149aa
各塔轮之间减速比确定后，各个塔轮的线速度
也固定不变.由于在拉丝过程中，存在着拉丝模孑L 的磨损，卷筒制造公差等客观因素影响，致使钢丝的线速度与卷筒的线速度不相等，若>，钢丝将
由此得出卷筒实际直径计算公式,D立=rD.
由于塔轮之间使用了无级调速器，使得塔轮间
减速比可调，可以通过调整塔轮转速，来选择合适的拉拔速度，以满足不同的配模要求，实现钢丝拉拔规格的多样化；通过无级调速器，还可以消除因拉丝模磨损，加工误差等原因造成单位时间内经过
拉丝模钢丝体积流量不相等所造成的不良影响.
2.2塔轮的设计
塔轮是拉丝设备的一个重要部件，塔轮的表面
质量，加工精度，冷却效果，耐磨程度等直接影响钢丝的拉拔质量.
在拉拔过程中，钢丝的塑性变形产生大量的变
形热，同时，钢丝与塔轮摩擦也会产生热量，为保证钢丝的拉拔质量和提高塔轮的寿命，需要对塔轮进行冷却来降低钢丝温度.塔轮使用窄缝式循环水冷却形式，冷却水均匀喷洒在卷筒表面，具有用水量少，冷却效果好等优点.为提高冷却效果，也可增加环形风冷系统.
2.3模盒设计
模盒设计成上下左右角度均(下转第56页)
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议