[实用新型]缠丝机应力波动控制设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种缠丝机应力波动控制设备，属于预应力钢筒混凝土管缠丝机应力控制领域。

背景技术

预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称PCCP，是带有钢筒的混凝土管芯缠绕预应力钢丝，再喷以水泥砂浆形成致密的保护层，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构的新型输水管材。缠丝是预应力钢筒混凝土管的关键制作工序，即把高强钢丝按照设计控制应力值，按照规定的螺距均匀螺旋状的缠绕在PCCP管芯外面。国家标准规定钢丝应力波动范围应控制在设计值±10%以内，预应力钢丝应力波动超过规定范围将影响产品的内在质量。现在国内行业生产的缠丝机在限定的送丝速度下能够达到此项要求，但是因送丝速度受到限制致使缠丝的生产效率较低，因此，为确保生产效率，每生产线通常配备两台缠丝机。随着输引水工程对PCCP管芯缠丝应力的加倍重视，特别提高了高强钢丝应力波动范围的控制要求，通常会强调要求钢丝应力波动范围控制在设计应力值±5%以内。现有的缠丝机基本不满足这样的要求，即使有些缠丝机做过某些改进，勉强能够控制在±5%以内，但缠丝机的送丝速度不能够提高，生产效率很低，不能满足生产的需求。造成上述问题的原因是现有技术不能经济的解决缠丝机的机械设备精度，缠丝过程中钢丝在应力轮上重叠滑动以及钢丝在送丝过程中出现波动等原因造成的。

预应力钢筒混凝土管立式缠丝过程中预加给高强钢丝应力的原理是，PCCP管芯转动速度与缠丝机应力轮转动速度不同使之产生速度差，依靠两者的速度差迫使高强钢丝持续稳定拉紧，致使高强钢丝产生设计控制拉应力。公知技术中的缠丝机应用状态图如图4；高强钢丝26盘绕在应力轮27上的示意如图5。

通常情况下，高强钢丝盘绕应力轮7～8圈。当PCCP管芯24和应力轮20按设计的速度同时转动时，高强钢丝26被拉紧并产生拉应力。随着PCCP管芯24的转动，高强钢丝26按设计的螺距均匀地螺旋状地缠绕在PCCP管芯24上。PCCP管芯24的转动依靠底盘25电机的旋转带动，应力轮20转动依靠应力电机的旋转带动。应力轮20的转动速度预先设定，底盘电机旋转速度由预设的程序按设计的速度差控制，速度差变化引起高强钢丝拉应力的波动通过传感器22变换为电信号反馈给底盘电机，底盘电机按预设的程序调节转动速度，使高强钢丝持续处于符合设计应力值的涨拉状态。缠丝机应力轮20的转动速度决定送丝速度。当应力轮20转动持续向前送丝的过程中，应力轮上重叠的高强钢丝会突然地向前滑动，传感器22将此情况转换为电信号传递给底盘电机，底盘电机再增速旋转维持原设定的速度差；当底盘电机增速后，应力轮的钢丝滑动已瞬间结束，传感器再将此情况转换为电信号传递给底盘电机，底盘电机再减速维持原设定的速度差。这种情况会反复出现，转换过程也会反复出现，然而电信号产生并传递、底盘电机增速减速均相较于钢丝瞬间滑动会有明显地反应滞后现象，致使PCCP管芯与应力轮的转动速度差难以按设计值持续稳定保持，造成高强钢丝拉应力出现瞬间波动。同时，如果应力轮的送丝速度加快会加剧高强钢丝应力的波动幅度。因此，为确保高强钢丝应力的波动符合国家标准规定的在设计应力值±10%的范围，就必须降低缠丝机应力轮的送丝速度，从而降低缠丝的生产效率。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够解决缠丝应力不稳定、降低缠丝应力波动幅度、保证产品质量且能提高送丝速度、提高缠丝生产效率的缠丝机应力波动控制设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的缠丝机应力波动控制设备，包括设置在缠丝机的应力轮和导向轮之间的前、后两组应力波动控制装置，两组应力波动控制装置之间设置阻震导向轮，第二组应力波动控制装置上安装拉力传感器。

所述的第一组应力波动控制装置为底座式应力波动控制装置，包括应力调整导向轮一和弹力调整装置，弹力调整装置下方设置支撑底座，应力调整导向轮一设置在缠丝机的应力轮与阻震导向轮之间并位于应力轮与阻震导向轮之间预应力钢丝的下方。

其中：

所述的弹力调整装置包括应力控制弹簧、调节螺杆、弹簧压板和压板支撑架，弹簧压板通过压板定位装置安装在压板支撑架中，调节螺杆的顶端连接弹簧压板，底端连接压板支撑架下方的应力调整导向轮一，应力控制弹簧套装在调节螺杆上且位于压板支撑架中，应力控制弹簧的顶端固定在弹簧压板底部。

所述的压板定位装置是定位栓，压板支撑架上设有上、下多组压板定位孔，定位栓插在压板定位孔中，弹簧压板的上部抵在定位栓上。