同步传动装置及1×7与1×19混合型钢绞线生产线
技术领域
本实用新型涉及一种钢绞线生产设备，更具体的说，是涉及一种用于混合型钢绞线生产线的跳绳式捻股机与管式捻股机之间的同步传动装置及其组成的1×7与1×19混合型钢绞线生产线。
背景技术
目前，生产线需要在不同阶段生产不同规格的钢绞线产品，成品结构的不同，捻制时所需的放线轴数不同。即生产1×19绞线时，合股机需要在19个放线装置上放置打满单丝的工字轮，并对19丝进行旋转捻制合股，生产1×7绞线时只需7个放线装置放线并旋转捻制，在用的生产线均为单一的跳绳式捻股机或管式捻股机，为满足1×19绞线生产，是以最多的放线装置设计的一个整体，只能同时运行19个放线装置的跳绳式或管式捻股机，生产1×7产品时只能将余下的放线位置不放置放线工字轮。由于捻股机是整体设计，无法断开未被使用的部分放线机构，不能满足两种结构绞线的兼顾生产，造成生产1×7绞线时能源的极大浪费，操作复杂，生产成本成倍增加。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种跳绳式捻股机与管式捻股机之间的同步传动装置及其组成的混合型钢绞线生产线，利用该同步传动装置把跳绳式捻股机和管式捻股机在同一生产线上连接起来，实现驱动两部股机同步或分段旋转，实现1×7和1×19不同结构的钢绞线的生产，以减少能源的浪费，降低生产成本。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种用于钢绞线生产线的跳绳式捻股机与管式捻股机之间的同步传动装置，其特征在于，包括驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机、驱动管式捻股机的变频式交流电机、分合式同步齿轮传动机构、万向节轴、管式捻股机传动轴、跳绳式捻股机传动轴、第一弹性联轴器、第二弹性联轴器和第三弹性联轴器，所述管式捻股机传动轴的两端分别与第一弹性联轴器和第二弹性联轴器一端连接，所述第一弹性联轴器的另一端与所述驱动管式捻股机的变频式交流电机的输出轴连接，所述第二弹性联轴器的另一端与所述分合式同步齿轮传动机构的输入轴连接，所述管式捻股机传动轴通过传动机构与管式捻股机的筒体连接；所述第三弹性联轴器的两端分别与所述跳绳式捻股机传动轴和所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机的输出轴连接，所述跳绳式捻股机传动轴的另一端与恒扭矩摩擦盘连接，所述跳绳式捻股机传动轴通过传动机构与跳绳式捻股机输入轴连接，所述万向节轴的两端分别与所述恒扭矩摩擦盘和所述分合式同步齿轮传动机构的输出轴连接；所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机的输出轴和驱动管式捻股机的变频式交流电机的输出轴上分别铰接有测速编码器。
所述分合式同步齿轮传动机构包括与所述第二弹性联轴器连接的分合式同步齿轮传动机构的输入轴、与所述分合式同步齿轮传动机构的输入轴连接且能够沿轴向双向滑动的连接齿轮、与所述万向节轴连接的分合式同步齿轮传动机构的输出轴、中间传动轴、中间传动齿轮、相互啮合的两个换向齿轮，所述两个换向齿轮的齿数相同且直径相同，与所述连接齿轮相应位置的中间传动轴上安装有所述中间传动齿轮，所述两个换向齿轮分别安装于所述分合式同步齿轮传动机构的输出轴和中间传动轴上，所述连接齿轮与拨叉连接。
所述管式捻股机传动轴与管式捻股机的筒体之间的传动机构包括与所述管式捻股机传动轴通过键连接的主动齿形皮带轮，所述主动齿形皮带轮通过传动皮带与齿形被动皮带轮连接，所述齿形被动皮带轮与所述管式捻股机的筒体连接。
所述跳绳式捻股机传动轴与跳绳式捻股机输入轴之间的传动机构包括与所述跳绳式捻股机传动轴通过键连接的主动齿形皮带轮，所述主动齿形皮带轮通过传动皮带与齿形被动皮带轮连接，所述齿形被动皮带轮与所述跳绳式捻股机输入轴连接。
一种含有上述同步传动装置的1×7与1×19混合型钢绞线生产线，其特征在于，包括依次排列的跳绳式捻股机、管式捻股机、后变形器、第一张紧轮组、测力器、稳定化炉、绞线保护装置、绞线冷却装置、第二张紧轮组、第一同步装置、双收/放线装置、第二同步装置、层绕装置，所述跳绳式捻股机和管式捻股机之间设置有同步传动装置，所述同步传动装置包括驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机、驱动管式捻股机的变频式交流电机、分合式同步齿轮传动机构、万向节轴、管式捻股机传动轴、跳绳式捻股机传动轴、第一弹性联轴器、第二弹性联轴器和第三弹性联轴器，所述管式捻股机传动轴的两端分别与第一弹性联轴器和第二弹性联轴器一端连接，所述第一弹性联轴器的另一端与所述驱动管式捻股机的变频式交流电机的输出轴连接，所述第二弹性联轴器的另一端与所述分合式同步齿轮传动机构的输入轴连接，所述管式捻股机传动轴通过传动机构与管式捻股机的筒体连接；所述第三弹性联轴器的两端分别与所述跳绳式捻股机传动轴和所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机的输出轴连接，所述跳绳式捻股机传动轴的另一端与恒扭矩摩擦盘连接，所述跳绳式捻股机传动轴通过传动机构与跳绳式捻股机输入轴连接，所述万向节轴的两端分别与所述恒扭矩摩擦盘和所述分合式同步齿轮传动机构的输出轴连接；所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机输出轴和驱动管式捻股机的变频式交流电机输出轴上分别铰接有测速编码器，每个测速编码器分别与主控制系统的转速反馈信号输入端连接，所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机和驱动管式捻股机的变频式交流电机分别与主控制系统的控制信号输出端连接。
本实用新型具有下述技术效果：
本实用新型的的同步传动装置采用能够在不同平面内传动的万向节轴与固定平面内的连接轴，由分合式同步齿轮传动机构连接，将两部变频式交流电机有机结合在同一个传动机构中，既能够实现单独驱动生产线上的跳绳式捻股机，也能够使两部电动机同步驱动两部股机即跳绳式捻股机和管式捻股机同步传动，因而使生产线上的两部捻股机同步联动，实现了生产线生产1×19和1×7产品的兼顾，从而降低生产能耗，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型同步传动装置的结构示意图；
图2为分合式同步齿轮传动机构的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型同步传动装置的结构示意图如图1所示，包括驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5、驱动管式捻股机的变频式交流电机12、分合式同步齿轮传动机构8、万向节轴1、管式捻股机传动轴13、跳绳式捻股机传动轴6、第一弹性联轴器11、第二弹性联轴器9和第三弹性联轴器4，管式捻股机传动轴13的两端分别与第一弹性联轴器11和第二弹性联轴器9一端连接，所述第一弹性联轴器11的另一端与所述驱动管式捻股机的变频式交流电机12的输出轴连接，所述第二弹性联轴器9的另一端与所述分合式同步齿轮传动机构8的输入轴连接，所述管式捻股机传动轴13通过传动机构与管式捻股机的筒体连接。
所述第三弹性联轴器4的两端分别与跳绳式捻股机传动轴6和驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5的输出轴连接，跳绳式捻股机传动轴6的另一端与恒扭矩摩擦盘7连接，所述跳绳式捻股机传动轴6通过传动机构与跳绳式捻股机输入轴连接。所述万向节轴1的两端分别与所述恒扭矩摩擦盘7和所述分合式同步齿轮传动机构8的输出轴通过连接法兰连接。所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5的输出轴和驱动管式捻股机的变频式交流电机12的输出轴上分别铰接有测速编码器。
所述管式捻股机传动轴13与管式捻股机的筒体之间的传动机构可以采用常规的皮带传动机构等。本实施例中的传动机构包括与所述管式捻股机传动轴13通过键连接的主动齿形皮带轮，所述主动齿形皮带轮通过齿形传动皮带10与齿形被动皮带轮连接，所述齿形被动皮带轮与所述管式捻股机的筒体连接。
所述跳绳式捻股机传动轴与跳绳式捻股机输入轴之间的传动机构可以采用常规的皮带传动机构等。本实施例中的传动机构包括与所述跳绳式捻股机传动轴6通过键连接的主动齿形皮带轮3，所述主动齿形皮带轮3通过齿形传动皮带2与齿形被动皮带轮连接，所述齿形被动皮带轮与所述跳绳式捻股机输入轴连接。
如单独驱动跳绳式捻股机，需拨动分合式同步齿轮传动机构8的手柄到“分开”位置。驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5的输出轴通过第三弹性联轴器4带动跳绳式捻股机传动轴6，从而带动齿形皮带轮3，通过齿形传动带2传动跳绳式捻股机。在实现本动作的同时，通过主控制系统的控制，断开了驱动管式捻股机的变频式交流电机12的电力，只供给驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5的电能，并通过控制回路对其控制，实现单一驱动跳绳式捻股机，实现1×7钢绞线产品的生产。
如同时驱动两部捻股机，需拨动分合式同步齿轮传动机构8的手柄到“合”的位置，两个电机经中间的各个联轴器、传动轴等形成闭合传动状态，实现两部捻股机电机的同步联动。驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5驱动安装在跳绳式捻股机传动轴6上的齿形皮带轮3经齿形传动皮带2传动跳绳式捻股机。驱动管式捻股机的变频式交流电机12驱动安装于管式捻股机传动轴13上的齿形皮带轮传动齿形皮带10传动管式捻股机，即两个电机在分合式同步齿轮传动机构8的连接状态下共同驱动各自所连接的捻股机。经传动比的不同通过分合式同步传动机构使管式捻股机的转子转数同步于跳绳式捻股机的转数实现同步捻制。通过主控制系统分别控制两部变频电机的转数，实现两部变频电机同时分别驱动两部捻股机同步旋转，经生产线整合，实现1×19钢绞线产品的生产。
分合式同步齿轮传动机构用于实现单一驱动跳绳式捻股机或者同时驱动跳绳式捻股机和跳绳式捻股机之间的转换和同步动作。可以采用常规设计。本实施例中的分合式同步齿轮传动机构的示意图如图2所示，包括与第二弹性联轴器9连接的分合式同步齿轮传动机构的输入轴20、与分合式同步齿轮传动机构的输入轴20连接且能够沿轴向双向滑动的连接齿轮19、与万向节轴连接的分合式同步齿轮传动机构的输出轴14、中间传动轴17、中间传动齿轮18、相互啮合的两个换向齿轮15和16，两个换向齿轮15和16的齿数相同且直径相同。与连接齿轮19相应位置的中间传动轴17上安装有中间传动齿轮18，换向齿轮15安装于分合式同步齿轮传动机构的输出轴14上，换向齿轮16安装于中间传动轴17上，所述连接齿轮19与拨叉连接。当拨叉拨到“分”位置时，连接齿轮19与中间传动齿轮18分开，驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5单独运转。当拨叉位于“合”位置时，连接齿轮19与中间传动齿轮18啮合，通过两个换向齿轮15、16和中间传动齿轮18将驱动管式捻股机的变频式交流电机12与驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5连接起来，实现两部捻股机同步运转。
本实用新型的混合型钢绞线生产线是在现有钢绞线生产线基础上的改进，增加了管式捻股机及跳绳式捻股机和管式捻股机之间的同步传动装置，在同一生产线上实现1×7与1×19两种规格产品的生产。包括依次排列的跳绳式捻股机、管式捻股机、后变形器、第一张紧轮组、测力器、稳定化炉、绞线保护装置、绞线冷却装置、第二张紧轮组、第一同步装置、双收/放线装置、第二同步装置、层绕装置，所述跳绳式捻股机和管式捻股机之间设置有同步传动装置，所述同步传动装置的示意图如图1所示，包括驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5、驱动管式捻股机的变频式交流电机12、分合式同步齿轮传动机构8、万向节轴1、管式捻股机传动轴13、跳绳式捻股机传动轴6、第一弹性联轴器11、第二弹性联轴器9和第三弹性联轴器4，管式捻股机传动轴13的两端分别与第一弹性联轴器11和第二弹性联轴器9一端连接，所述第一弹性联轴器11的另一端与所述驱动管式捻股机的变频式交流电机12的输出轴连接，所述第二弹性联轴器9的另一端与所述分合式同步齿轮传动机构8的输入轴连接，所述管式捻股机传动轴13通过传动机构与管式捻股机的筒体连接。所述第三弹性联轴器4的两端分别与跳绳式捻股机传动轴6和驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5的输出轴连接，跳绳式捻股机传动轴6的另一端与恒扭矩摩擦盘7连接。所述跳绳式捻股机传动轴通过传动机构与跳绳式捻股机输入轴连接。所述万向节轴1的两端分别与所述恒扭矩摩擦盘7和所述分合式同步齿轮传动机构8的输出轴通过连接法兰连接。恒扭矩摩擦盘7起到制动时两个不同惯性矩捻股机的缓冲作用，在正常制动情况下恒扭矩摩擦盘是不产生滑动的，在极特殊情况下起到保护传动轴不超过抗扭极限的作用。所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机5的输出轴和驱动管式捻股机的变频式交流电机12的输出轴上分别铰接有测速编码器，每个测速编码器分别与主控制系统的转速反馈信号输入端连接，所述驱动跳绳式捻股机的变频式交流电机和驱动管式捻股机的变频式交流电机分别与主控制系统的控制信号输出端连接。测速编码器为主控制系统提供电机转速反馈信号，便于对电机进行控制。
当生产1×7钢绞线时，将7个预先打满与成品绞线相应直径钢丝的∮1250mm直径的放线轴放于跳绳式捻股机的放线摆船内，将7个放线轴内的单根钢丝，按1×7穿线方式穿过弓形版及分线盘，弓形版围绕以中心空心轴为轴心径向旋转合股，合股同时在机构的牵引下合股后的绞线穿过未放置工字轮的管式捻股机一侧或中心部位，牵引至后面的设备。将设置于跳绳式捻股机和管式捻股机之间的分合式同步传动机构设置为断开，停止管式捻股机的运行，通过主控制系统控制，运行1×7生产程序，实现1×7钢绞线的生产。当生产1×19钢绞线时，将7个预先打满规定直径钢丝∮1250的工字轮放置到跳绳式捻股机放线摆船内，并将7个放线轴内的钢丝穿过弓形版，在管式股机内的放线摆船上放置12个预先打满钢丝的∮900mm放线工字轮，并将12个放线工字轮的单丝连同跳绳式捻股机穿过来的7跟单丝，按1×19绞线的穿线方式在管式捻股机管壁上的导线孔穿过，集中到1×19合股分线盘并压入合股压线模，进入后面装置，将设置于跳绳式捻股机和管式捻股机之间的分合式同步传动机构连锁，使两部捻股机联动，共同形成同速旋转使1×19绞线成型。合股成型后的1×7或1×19钢绞线，进到第一张紧轮组以螺旋缠绕方式，缠入的轮组的4-5个V型槽内，穿过稳定化炉、冷却装置到达第二张紧轮组，以第一张紧轮组的缠绕方式缠入第二张紧轮组的V型槽内。张力回火系统由第一张紧轮组、测力器、稳定化炉、冷却装置、第二张紧轮组、双收/放线装置组成，生产中，通过动力控制系统，根据第一张紧轮组、第二张紧轮组之间的牵引与制动原理，使钢绞线在稳定化炉中加热状态下，在第一张紧轮组、第二张紧轮组之间形成稳定的钢绞线破断负荷的40％-45％恒张力，对钢绞线进行运动状态恒张力下的回火，完成对钢绞线稳定化处理，处理后的钢绞线通过第一同步装置、双收/放线装置、第二同步装置、层绕装置完成成品的层卷。整体生产线通过主控制系统控制，生产线形成连续化生产。
