用双捻机生产普通钢丝绳探析

第３６卷　第２期　金属　制　品　２０１０年４月　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．２　Ｍｅｔａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ａｐｒｉｌ　２０１０　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１１３０３—４２２６．２０１０．０２．００３　用双捻机生产普通钢丝绳探析　黄忠渠　（贵州钢绳（集团）有限责任公司，贵州遵义５６３０００）　摘要介绍双捻机的捻制原理、捻制特点以及实现双捻的机械运动过程。针对双捻机用于普通结构钢丝绳生产　时产生的“起泡”问题，以内收线式双捻机生产６　Ｘ１９＋ＮＦ—ｌ２．５钢丝绳的内层股为例进行分析，生产过程中，由于　在第１，２捻合处形成捻距差，使得钢丝绳股产生“起泡”。提出解决“起泡”现象的措施，指出靠加大捻距或增加中　心钢丝放线张力的方法不能彻底解决此问题，通过在第１捻合处前增加过捻器的方法，可以有效地解决双捻机在　生产钢丝绳股时“起泡”质量缺陷。过捻器的转速一般为主机转速的１．７～２．０倍。　关键词双捻机；钢丝绳；捻距；中心钢丝；绳股起泡；过捻器　中图分类号ＴＧ３５６．４　５　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｕｓｉｎｇ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｗｉｒｅ　ｒｏｐｅ　ＨＵＡＮＧ　Ｚｈｏｎｇ—ｑｕ　（Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｗｉｒｅ　Ｒｏｐｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｕｎｙｉ　５６３０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｏ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｔｗｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｃｏｕｒｓｅ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｉｎｇ，Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ａｐｐｅａｒｉｎｇ“ｓｐａｒｇｉｎｇ’’ｗｈｅｎ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｅｒ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｗｉｒｅ　ｒｏｐｅ．ｔａｋｉｎｇ　ｉｎｎｅｒ　ｔａｋｅ—ｕｐ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｉｎｎｅｒ　ｌａｙｅｒ　ｓｔｒａｎｄｓ　ｏｆ　６×１９＋ＮＦ—ｌ２．５　ｗｉｒｅ　ｒｏｐｅ　ａｓ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ，ｄｕｅ　ｔｏ　ｌａｙ　ｐｉｔｃｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ａｎｄ　ｓｅｃｏｎｄ　ｐｉｇｔａｉｌ　ｓｐｌｉｃｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｓｔｒａｎｄ　ｏｆ　ｗｉｒｅ　ｒｏｐｅ　ｆｏｒｍｓ　“ｓｐａｒｇｉｎｇ”ｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｒｅｓｏｌｖｅ“ｓｐａｒｇｉｎｇ”ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ　ａｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｔｈ．Ｉｔ　ｉｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｓａｉｌ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｒｅｓｏｌｖｅｄ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｒｅｌｙｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍａｇｎｉｆｙｉｎｇ　ｌａｙ　ｐｉｔｃｈ　ｏｒ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｐａｙｏｆｆ　ｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｃｅｎｔｅｒ　ｓｔｅｅｌ　ｗｉｒｅ，ｔｈｅ“ｓｐａｒｇｉｎｇ”ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｅｆｅｃｔ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ａｓ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｅｒ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｏｆ　ｗｉｒｅ　ｒｏｐｅ　ｓｔｒａｎｄ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅｓｏｌｖｅｄ　ｅｆｆｅｃ—　ｔｉｖｅｌｙ　ｂｙ　ａｄｄｉｎｇ　ｏｖｅｒ—ｌａｙ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｂｅｆｏｒｅ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｐｉｇｔａｉｌ　ｓｐｌｉｃｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｎｇ　ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　ｏｖｅｒ—ｌａｙ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｉｓ　ｇｅｎｅｒａｌ　１．７　ｔｏ　２．０　ｔｉｍｅｓ　ｒｏｔａｔｉｎｇ　ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｍａｃｈｉｎｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｅｒ；ｗｉｒｅ　ｒｏｐｅ；ｌａｙ　ｐｉｔｃｈ；ｃｅｕｔｅｒ　ｓｔｅｅｌ　ｗｉｒｅ；ｒｏｐｅ　ｓｔｒａｎｄ　ｓｐａｒｇｉｎｇ；ＯＶｅｌ　一ｌａｙ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　双捻机适用于高强度、小规格、简单结构钢丝绳　是一束平行排列的线，如图１ｂ挥动，则每转１周绳　的捻制（如钢帘线），具有优质、高速、低噪音等优　点，但用于普通结构规格钢丝绳生产时常会发生　“起泡”现象，严重影响钢丝绳的捻制质量　。笔　者对此问题进行分析，以期找出解决问题的办法。　１双捻机的捻制原理　双捻机捻制原理如玩跳绳游戏，两边挥动绳子　使绳同向转动（图１ａ），此时绳子没有扭动，左半段　的扭紧与右半段的放松传播到中点相互抵消，绳子　主Ⅱ紧　的捻距没有变化。如果其中１人站在绳的挥动圈内　ｂ）圈中转动　挥动绳子（图１ｂ），此时，绳子每转１周，绳的捻节就　图ｌ　双捻机的捻制原理示意图　增加２个，即绳的两端各自反向转１周。如果用的　Ｆｉｇ．１　Ｌａｙ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ　ｔｗｉｓｔｅｒ　第２期　・１２・　金　属　制　品　第３６卷　第２捻合处股捻距的缩小，旋转体每旋转１周，中心　钢丝就会长出一小段，产生周期性的“起泡”现象。　３解决“起泡”问题的措施及可行性分析　３．１　解决“起泡”问题的措施　处股的捻距相等，此时，股中心钢丝的长度就被限制　成最终捻距时所需的长度，即在集线嘴后就已经限　制了中心钢丝的长度与第２捻合处的长度相等，保　证了第２捻后中心钢丝不会由于长度变化而被周期　性的挤出股表面而形成“起泡”Ｈ　。　解决“起泡”问题的措施一般有２个。一是靠　加大捻距，从而减小捻角ｏ／，控制中心钢丝的伸长量　在过捻器和第１捻合处之间，由于股的捻距增　大至２　ｔ，捻角减小，股会有小量的伸长，然而中心钢　丝的长度已经被限制住了，股中股外层丝呈松弛状　态，有“起壳”、“起灯笼”的现象存在，此时，中心钢　丝会受到拉伸力的作用产生拉伸变形，这种现象并　不会影响股在第２捻合处的成形及产品质量。中心　钢丝被拉伸的程度取决于过捻器转速与主机转速的　比值，比值过大，中心钢丝会很容易被拉断；比值过　小，将不能很好地消除“起泡”现象。实际生产中要　根据产品结构规格，结合股的捻距来选择，一般选过　捻器的转速为主机转速的１．７～２．０倍　４结语　来解决“起泡”现象，这种方法治标不治本，只能改　善“起泡”现象。二是靠加大放线张力，尤其是中心　钢丝的放线张力来解决“起泡”的问题，其主要思路　是增加中心钢丝的放线张力，使中心钢丝在进入第　１捻合点时产生弹性伸长，当进入第２捻合点时，由　于股的捻距减小，中心钢丝的弹性伸长恢复至初始　状态，可改善“起泡”现象。这种方法对中心钢丝的　质量要求较高，否则中心钢丝易被拉断。　为了控制中心丝在第２捻时的长度，从根本上　解决“起泡”问题，笔者采用在第１捻前增加过捻器　。　的方法来解决“起泡”问题。　３．２可行性分析　双捻机在生产过程中，旋转体（飞轮）每旋转１　图４为过捻器原理图，股从右端经过线轮穿人　过捻器绕“８”字后从左端引出，在过捻器旋转的同　周，被捻件（股）就会形成两个捻距，在第２捻合处，　由于这两个捻距的捻距差使得钢丝绳在此处形成　时，主机上的牵引轮使股向前运动。　“起泡”现象，影响股的捻制质量。通过在第１捻合　处前增加过捻器的方法，可以有效地解决双捻机生　产普通钢丝绳股时“起泡”的质量问题。　参考文献　［１］周良＿钢帘线结构的变化和双捻机的选择［Ｊ］．金属制　图４过捻器原理图　品，１９８７，１３（１）：２—９．　Ｆｉｇ．４　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｏｖｅｒ—ｌａｙ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　［２］　沈建军．关于ＤＴＡ型双捻机间接捻绳法的探讨［Ｊ］．　金属制品，１９８７，１３（６）：３９—４０．　图４中，绳股在　段先使股顺着捻距方向（Ｓ　捻）加捻，然后在　段使股松捻，即在　段的捻向　［３］　周虎，李进，撒继铭．双捻机控制系统的改造［Ｊ］．金属　制品，２００８，３４（３）：３４—３６．　与原捻向相同，在　段的捻向与原捻向相反，使其　恢复到原来的捻距，所以，过捻器在工作时并不影响　股的捻距及捻向。　［４］邱煌明．钢丝绳生产工艺［Ｍ］．湘潭：湘潭钢铁公司职　工大学，１９９２．　［５］　沈建军．对双捻机捻制钢绳时几个质量问题的探讨　［Ｊ］．金属制品，１９８８，１４（２）：５６—５７．　［６］　韩铁继．对双捻机捻制过程的分析［Ｊ］．金属制品，　１９９６，２２（增刊）：３４—３９．　在第１捻合点前，集线嘴后增加过捻器，使其转　向与主机转向相同，转速为主机的２倍。当主机每　旋转１周，在集线嘴后就直接产生了所需捻距ｔ，经　过过捻器后，把股的捻距还原成捻制前的无穷大　（即各根钢丝互相平行）。由于过捻器的转向与主　［７］　张琴娣，唐福如．双捻机的捻制原理及工艺探索［Ｊ］．　金属制品，１９８９，１５（增刊）：４５—５０．　［８］　周德涌．钢丝与钢绳机械［Ｍ］．湘潭：湘潭钢铁公司职　工大学，１９９２．　机相同，又是与主机同步旋转，且主机的转速为过捻　器的一半　，此时在第ｌ捻合处就会形成捻距为２　ｔ　的股，进入第２捻合处后，股被加捻１次，股的捻距　缩小到所需的捻距ｔ，完成捻制过程。　［９］　王庸禄．双捻机的特征及使用［Ｊ］．金属制品，１９８６，１２　（５）：１９—２４．　（收稿日期：２０１０—０２一Ｏ１）　作者简介　股在集线嘴至第２捻合处后，其捻距变化为￡一　２￡一　，在集线嘴处的捻距为所需捻距ｔ，与第２捻合　黄忠渠１９５８年生，高级工程师，贵州钢绳（集团）有限责任　公司董事长。