拉丝机论文和设计-陆翠干

全文摘要

本实用新型公开了一种拉丝机，拉丝机包括内部装有润滑冷却液的水箱，水箱的内后壁上设置若干组塔轮组和模架，每组塔轮组包括梯型塔轮和V型塔轮，梯型塔轮和V型塔轮之间设有模架，模架内装有若干个相互错位设置的拉丝模具，模架还包括模架本体、底架、调节螺杆、第一调节块和第二调节块等。本实用新型的拉丝机具有独特的塔轮组合、圈径调节、密封和安全等多种功能设计，自动化程度高，能够实现更高精度的垂直单向拉拨，拉丝方法可采用两种绕丝方式，能够保持精准的绕丝角度，生产出圈径稳定和更精细的钢丝产品，极大地降低拉丝机断丝率，提高成品合格率。

主设计要求

1.一种拉丝机，用于对钢丝进行拉拨处理，其特征在于：包括机架(100)，机架(100)的前端设置内部装有润滑冷却液的水箱(10)，所述水箱(10)的一端侧壁外部设有入口导轮组(20)、另一端侧壁外部设有终模座(3)，水箱(10)的内后壁上设置若干级由入口导轮组(20)一侧向终模座(3)一侧高度递增的台阶，各级台阶上设有一组塔轮组和模架(2)，塔轮组的驱动装置安装在机架(100)的后端，每组塔轮组包括梯型塔轮(11)和V型塔轮(12)，梯型塔轮(11)设置于V型塔轮(12)的上方，梯型塔轮(11)上设有若干个用于缠绕钢丝的梯型凹槽，V型塔轮(12)上设有若干个用于缠绕钢丝的V型凹槽，所述梯型塔轮(11)和V型塔轮(12)之间设有模架(2)，模架(2)内装有若干个拉丝模具(21)，拉丝模具(21)设置有上下两层，上层的拉丝模具(21)与下层的拉丝模具(21)相互错位设置，每个拉丝模具(21)在竖直方向上对应其正下方的V型塔轮(12)的一个V型凹槽。

设计方案

2.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于：在竖直方向上，后一级梯型塔轮(11)等高或高于前一级梯型塔轮(11)、后一级V型塔轮(12)等高或高于前一级V型塔轮(12)，且后一级V型塔轮(12)不高于前一级梯型塔轮(11)。

3.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于：所述水箱(10)的内后壁上设有用于安装模架(2)的固定块(101)，模架(2)包括模架本体(22)、底架(23)、调节螺杆(24)、第一调节块(25)、第二调节块(26)和若干螺钉，所述模架本体(22)的后端通过底架(23)安装在固定块(101)上、前端为自由端，模架本体(22)上设有若干用于安装拉丝模具(21)的模具安装槽，底架(23)通过螺钉固定安装在固定块(101)上，第一调节块(25)通过螺钉固定在底架(23)上，第二调节块(26)通过螺钉固定在第一调节块(25)外侧的固定块(101)上，调节螺杆(24)穿过第二调节块(26)和第一调节块(25)，调节螺杆(24)用于实现底架(23)和固定块(101)之间的间隙微调。

4.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于：所述终模座(3)采用可调节的成品模座，包括主轴(35)、成品模具(32)和夹紧轴(31)，主轴(35)外侧设有轴承座(34)，轴承座(34)外侧设有垫块(36)和板壳(37)，垫块(36)和板壳(37)相互连接，轴承座(34)穿过垫块(36)与板壳(37)的中央，轴承座(34)与垫块(36)、板壳(37)之间留有间隙，板壳(37)上设置有多个第一调节螺杆(38)，第一调节螺杆(38)围绕在轴承座(34)周围，将轴承座(34)位置限定；主轴(35)与轴承座(34)之间留有间隙，主轴(35)与轴承座(34)之间设有一关节轴承(33)，轴承座(34)上均布有多个第二调节螺杆(39)，第二调节螺杆(39)环绕主轴(35)将主轴(35)角度限定，第一调节螺杆(38)和第二调节螺杆(39)位置相互交错。

5.根据权利要求4所述的拉丝机，其特征在于：所述成品模具(32)出口端位置的主轴(35)上连接有一吸尘管(310)，吸尘管(310)连接负压管(311)。

6.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于：所述水箱(10)的内壁上设置进液口和排液口，机架(100)上设有连接进液口的进液管路(102)和连接排液口的排液管路(103)。

7.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于：所述水箱(10)的顶侧壁和前侧壁均设有采用透明材质制成的观察区，水箱(10)的顶壁上设有L型的自动控制盖板(4)、气缸(41)和安全销锁扣组件(5)，自动控制盖板(4)的后端铰接在水箱(10)的顶侧壁上、前端翻下后覆盖住水箱(10)前侧壁的观察区，气缸(41)的输出端固定连接自动控制盖板(4)的后端中部，安全销锁扣组件(5)包括固定板(51)、安装在固定板(51)上的弹簧销(52)，弹簧销(52)用于在自动控制盖板(4)打开后施加防盖板落下的阻力。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及金属拉丝机技术领域，特别是涉及一种拉丝机。

背景技术

水箱式拉丝机是由多个拉拔组件组成的小型连续生产设备，通过逐级拉拔，并将拉拔组件置于水箱中，通过每一级的拉拔后，钢丝的线径发生了变化，最后将钢丝拉到所需的规格。水箱式拉丝机适宜拉拔中细规格的各种金属线材，特别适宜拉拔高中低碳钢丝、镀锌铁丝、胎圈钢丝、胶管钢丝、钨、钼、钛等合金丝、钢帘线及铜丝铝丝等。

目前在金刚线用超细钢丝的生产中，受拉丝机结构组件及拉拔工艺的影响，成品超细钢丝成品性能会存在一定的波动性，即容易产生钢丝圈径不稳定、钢丝破断力、抗拉强度不合格等产品。如现有技术中常用的拉丝机塔轮组，其上下塔轮绕钢丝的凹槽均为梯形结构，因此其在缠绕过钢丝后，梯形凹槽内会存在余留空间，从而在拉丝机拉丝过程中，容易使塔轮上缠绕的钢丝发生左右游走的现象，受拉拔力作用或长时间的机构振动累积，终模座会出现位移现像，其调节就会变得非常繁琐，需要对模座进行拆装，不利于装置的稳定，这些情况均会使钢丝发生断丝或圈径不稳的问题。为了充分发挥由下至上、垂直单向拉拔的优点、获得较高质量的拉拔钢丝、提高产品良率，要求钢丝保持垂直拉丝角度不变穿过拉丝模具的模孔，拉丝模具固定架的水平方向安装精度非常重要。此外，待拉拔的钢丝多采用表面镀铜的钢丝，在拉丝的过程中，钢丝绳表面的铜层被磨损，造成出丝后产生大量的氧化铜灰，这些氧化铜灰细小而具有很高的温度，容易附着在钢丝绳上被绕进线盘中，导致次品的产生，并且铜粉在高热量下会着火，存在很大的安全隐患，同时堆积发热的铜灰也会造成钢丝圆径不稳。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种拉丝机，拉丝机具有独特的塔轮组合、圈径调节、密封和安全等多种功能设计，自动化程度高，能够实现更高精度的垂直单向拉拨，拉丝方法相较于常规方法，能够保持精准的绕丝角度，生产出圈径稳定和更精细的钢丝产品，极大地降低拉丝机断丝率，提高成品合格率。

为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种拉丝机，用于对钢丝进行拉拨处理，其特征在于：包括机架，机架的前端设置内部装有润滑冷却液的水箱，所述水箱的一端侧壁外部设有入口导轮组、另一端侧壁外部设有终模座，水箱的内后壁上设置若干级由入口导轮组一侧向终模座一侧高度递增的台阶，各级台阶上设有一组塔轮组和模架，塔轮组的驱动装置安装在机架的后端，每组塔轮组包括梯型塔轮和V型塔轮，梯型塔轮设置于V型塔轮的上方，梯型塔轮上设有若干个用于缠绕钢丝的梯型凹槽，V型塔轮上设有若干个用于缠绕钢丝的V型凹槽，所述梯型塔轮和V型塔轮之间设有模架，模架内装有若干个拉丝模具，拉丝模具设置有上下两层，上层的拉丝模具与下层的拉丝模具相互错位设置，每个拉丝模具在竖直方向上对应其正下方的V型塔轮的一个V型凹槽。

作为优选，在竖直方向上，后一级梯型塔轮等高或高于前一级梯型塔轮、后一级V型塔轮等高或高于前一级V型塔轮，且后一级V型塔轮不高于前一级梯型塔轮。

作为优选，所述水箱的内后壁上设有用于安装模架的固定块，模架包括模架本体、底架、调节螺杆、第一调节块、第二调节块和若干螺钉，所述模架本体的后端通过底架安装在固定块上、前端为自由端，模架本体上设有若干用于安装拉丝模具的模具安装槽，底架通过螺钉固定安装在固定块上，第一调节块通过螺钉固定在底架上，第二调节块通过螺钉固定在第一调节块外侧的固定块上，调节螺杆穿过第二调节块和第一调节块，调节螺杆用于实现底架和固定块之间的间隙微调。

作为优选，所述终模座采用可调节的成品模座，包括主轴、成品模具和夹紧轴，主轴外侧设有轴承座，轴承座外侧设有垫块和板壳，垫块和板壳相互连接，轴承座穿过垫块与板壳的中央，轴承座与垫块、板壳之间留有间隙，板壳上设置有多个第一调节螺杆，第一调节螺杆围绕在轴承座周围，将轴承座位置限定；主轴与轴承座之间留有间隙，主轴与轴承座之间设有一关节轴承，轴承座上均布有多个第二调节螺杆，第二调节螺杆环绕主轴将主轴角度限定，第一调节螺杆和第二调节螺杆位置相互交错。

作为优选，所述成品模具出口端位置的主轴上连接有一吸尘管，吸尘管连接负压管。

作为优选，所述水箱的内壁上设置进液口和排液口，机架上设有连接进液口的进液管路和连接排液口的排液管路。

作为优选，所述水箱顶侧壁和前侧壁均设有采用透明材质制成的观察区，水箱的顶壁上设有L型的自动控制盖板、气缸和安全销锁扣组件，自动控制盖板的后端铰接在水箱的顶侧壁上、前端翻下后覆盖住水箱前侧壁的观察区，气缸的输出端固定连接自动控制盖板的后端中部，安全销锁扣组件包括固定板、安装在固定板上的弹簧销，弹簧销用于在自动控制盖板打开后施加防盖板落下的阻力。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下技术效果：本实用新型的拉丝机具有独特的塔轮组合、密封和安全等设计，自动化程度高，能够实现单向拉拨和不同绕线方式，生产出直径更小、圈径稳定、合格率更高的钢丝产品。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的一个优选实施例的立体图；

图2是图1的左视图；

图3是图2中AA方向的剖视图；

图4是图1中一组塔轮组的侧视图；

图5是图4的一组塔轮组的绕丝方式结构示意图；

图6是图1中模架安装在水箱内后壁上的结构示意图；

图7是图4中模架的立体图；

图8是图6的俯视图；

图9是图1中终模座的结构示意图；

图10是图9中终模座位于水箱外部的立体图；

图11是本实用新型的拉丝机的第二种拉丝方式的示意图；

图12是现有技术中常用的一种绕丝方式结构示意图；

其中：

100-机架，200-钢丝，10-水箱，11-梯型塔轮，12-V型塔轮，20-入口导轮组，101-固定块，2-模架，21-拉丝模具，22-模架本体，221-开口槽，222-弹簧销，23-底架，24-调节螺杆，25-第一调节块，26-第二调节块，27-挡架，271-把手，272-凸块；3-终模座，31-夹紧轴，32-成品模具，33-关节轴，34-轴承座，35-主轴，36-垫块，37-板壳，38-第一调节螺杆，39-第二调节螺杆，310-吸尘管，311-负压管；102-进液管路，103-排液管路，104-溢流管，105-排液槽，106-漏液排液管，4-自动控制盖板，41-气缸，42-箱盖压紧装置，5-安全销锁扣组件，51-固定板，52-弹簧销。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和\/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1至图12所示为本实用新型的一种拉丝机的一个优选实施例，用于对钢丝200进行拉拨处理，包括机架100，机架100的前端设置内部装有润滑冷却液的水箱10，水箱10的一端侧壁外部设有入口导轮组20、另一端侧壁外部设有终模座3，水箱10的内后壁上设置若干级由入口导轮组20一侧向终模座3一侧高度递增的台阶，各级台阶上设有一组塔轮组和模架2，塔轮组的驱动装置安装在机架100的后端，每组塔轮组包括梯型塔轮11和V型塔轮12，梯型塔轮11设置于V型塔轮12的上方，梯型塔轮11上设有若干个用于缠绕钢丝的梯型凹槽，V型塔轮12上设有若干个用于缠绕钢丝的V型凹槽，梯型塔轮11和V型塔轮12之间设有模架2，模架2内装有若干个拉丝模具21，拉丝模具21设置有上下两层，上层的拉丝模具21与下层的拉丝模具21相互错位设置，每个拉丝模具21在竖直方向上对应其正下方的V型塔轮12的一个V型凹槽。

如图4至图6所示，本实用新型在模架的正下方设置V型塔轮，钢丝经V型塔轮的V型凹槽后，导入拉丝模具的模孔中，再将穿过模孔的钢丝在梯形塔轮的梯形凹槽内进行多次缠绕，实现上“平”下“V”的导向结构，不同于如图12所示传统的上“平”下“平”结构，钢丝的传输更精确。V形凹槽的底部没有多余的存留空间，能够确定钢丝在V形凹槽内的位置，防止钢丝在拉丝时发生打滑，只要调节模架中各拉丝模具的位置，便能实现钢丝由下向上的单向垂直拉拔，有效防止钢丝产生左右游走的现象，确保拉丝过程更精准。

如图6至图8示，本实施例中，水箱10的内后壁上设有用于安装模架2的固定块101，模架2包括模架本体22、底架23、调节螺杆24、第一调节块25、第二调节块26和若干螺钉，模架本体22的后端通过底架23安装在固定块101上、前端为自由端，模架本体22上设有若干用于安装拉丝模具21的模具安装槽，底架23通过螺钉固定安装在固定块101上，第一调节块25通过螺钉固定在底架23上，第二调节块26通过螺钉固定在第一调节块25外侧的固定块101上，调节螺杆24穿过第二调节块26和第一调节块25，调节螺杆24用于实现底架23和固定块101之间的间隙微调。拉丝过程中，需要确保各拉丝模具的模孔和其对应的V型凹槽位于同一条竖直直线上，实现垂直单向拉拔，因此对模架的左右水平位置的调节精度要求极高，本实用新型通过旋转调节螺杆，挤压第一调节块和第二调节块，能够更好地弥补螺钉锁紧结构的微小间隙缺陷，即实现底架3和固定块之间的间隙微调，操作方便，校平精度高。

此外，本实施例中，模架2还设有挡架27，挡架27的一端与模架本体22的后端铰接、另一端设有把手271和凸块272，模架本体22的前端设有与凸块272适配的开口槽221，开口槽221和凸块272设有位置对应的安装孔，安装孔内设置弹簧销222，弹簧销222实现挡架27和模架本体22前端的锁定和脱离，使拉丝模具21的安装更到位，且在拉丝过程中能够更稳定在安装在模架本体中。

如图9和图10所示，本实施例中，终模座3采用可调节的成品模座，包括主轴35、成品模具32和夹紧轴31，主轴35外侧设有轴承座34，轴承座34外侧设有垫块36和板壳37，垫块36和板壳37相互连接，轴承座34穿过垫块36与板壳37的中央，轴承座34与垫块36、板壳37之间留有间隙，板壳37上设置有多个第一调节螺杆38，第一调节螺杆38围绕在轴承座34周围，将轴承座34位置限定；主轴35与轴承座34之间留有间隙，主轴35与轴承座34之间设有一关节轴承33，轴承座34上均布有多个第二调节螺杆39，第二调节螺杆39环绕主轴35将主轴35角度限定，第一调节螺杆38和第二调节螺杆39位置相互交错。

成品模具32出口端位置的主轴35上连接有一吸尘管310，吸尘管310连接负压管311。主轴35内呈喇叭口状，口径较小的一端与成品模具32的出口端连接，夹紧轴31内呈喇叭口状，口径较小的一端与成品模具32的入口端连接。关节轴承33与主轴35连接处设有轴用弹性挡圈，关节轴承33与轴承座34连接处设有孔用弹性挡圈，轴承座34与垫块36之间设有密封橡胶圈；关节轴承33外侧设有密封橡胶圈；成品模具32外侧设有密封橡胶圈。

本实用新型中，终模座的第一调节螺杆通过调节轴承座的上下左右位置，实现成品模具位置的调节，第二调节螺杆通过调节主轴的中心与水平线之间的夹角，实现钢丝出模具角度的调节，即在径向上对终模座进行多角度微调，使最后级梯形导轮输出的钢丝、成品模具的模孔保持同一条水平线，使成品钢丝的圈径大小更精确，并使输出的拉拔钢丝的圈径更稳定。第一调节螺杆和第二调节螺杆均在外侧，可随时进行调节，方便快捷。主轴上连接的吸尘管接通负压管后，利用负压将产生的氧化铜灰吸走，避免氧化铜灰影响成品的质量。

如图1所示，水箱10的内壁上设置进液口和排液口，机架100上设有连接进液口的进液管路102和连接排液口的排液管路103，进液管路102上设有溢流管104，排液管路102上设有漏液排液管106，溢流管104水箱10的前端底壁上和终模座3的正下方均设置排液槽105，排液槽105连接排液管路103。

如图1所示，水箱10的顶侧壁和前侧壁均设有采用透明材质制成的观察区，水箱10的顶壁上设有L型的自动控制盖板4、气缸41和安全销锁扣组件5，自动控制盖板4的后端铰接在水箱10的顶侧壁上、前端翻下后覆盖住水箱10前侧壁的观察区，气缸41的输出端固定连接自动控制盖板4的后端中部，安全销锁扣组件5包括固定板51、安装在固定板51上的弹簧销52，弹簧销52用于在自动控制盖板4打开后施加防盖板落下的阻力。此外，为了能够有效压紧盖板，在机架正前方设有3只箱盖压紧装置42。

本实施例的拉丝机，在竖直方向上，后一级梯型塔轮高于前一级梯型塔轮、后一级V型塔轮高于前一级V型塔轮，且后一级V型塔轮不高于前一级梯型塔轮，钢丝由入口导轮组导入水箱内，各塔轮组由驱动同步转动，此种塔轮组设置方式可适用于两种拉丝方法。如图3所示，方法一：

步骤1）、钢丝经第一级V型塔轮的V型凹槽导向后输入到正上方模架的与V型凹槽位于同一条竖直直线上的拉丝模具中，钢丝由下至上穿过拉丝模具进行一次垂直单向拉拨，再经过正上方的梯型塔轮的梯型凹槽多次缠绕后输入到第一级V型塔轮的下一个V型凹槽；

步骤2）、重复步骤1），使钢丝逐次经过第一级的V型塔轮的各V型凹槽、对应模架中的拉丝模具和梯型塔轮的梯型凹槽，完成多道单向垂直拉拔，然后经梯型塔轮输出；

步骤3）、第一级塔轮组拉拨后的钢丝，输送至第二级梯型塔轮的梯型凹槽中，然后经第二级的V型塔轮的V型凹槽导向后输入到正上方模架的与V型凹槽位于同一条竖直直线上的拉丝模具中，以与步骤1）和步骤2）相同的方式完成第二级由下至上、单向垂直拉拔，然后经梯型塔轮输出；

步骤4）、以与步骤3）相同的方式完成水箱内各级塔轮组拉拔，钢丝经塔轮组拉丝后从终模座输出。

如图11所示，方法二：

与方法一不同之处主要在于：

步骤3）、第一级塔轮组拉拨后的钢丝，直接输送至第二级V型塔轮的V型凹槽中，其余操作同方法一；

步骤4）、以与所述更改后的步骤3）相同的方式完成水箱内各级塔轮组拉拔，钢丝经塔轮组拉丝后从终模座输出。

上述两种拉丝方法中，在步骤1）的第一级拉拔前，均可通过调节螺杆24对底架23和固定块101之间的间隙直行微调，使模架2的拉丝模具21的模孔与对应的V型凹槽位于同一条竖直直线上；对步骤4）输出后的钢丝进行圈径检测，均可通过第一调节螺杆38调节终模座3的水平位置、通过第二调节螺杆39对终模座3内的成品模具32的水平位置进行微调，实现对拉拔后的钢丝的圈径调节。本实用新型，当以后一级的塔轮组相较于前一级的塔轮组向上偏预设高度方式设置时，可以适用于上述两种拉丝方法，尤其是方法二，采用斜向绕丝方式，仍能保持垂直拉丝角度不变，能够充分发挥由下至上、垂直单向拉拔的优点，克服常规拉丝机在塔轮组之间增加水平拉丝模的缺点，消除水平拉丝模自重对拉拔钢丝的影响，降低拉拔钢丝的断丝率。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

设计图

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