[发明专利]具有张力实时自适应的钢丝绳捻制装置

说明书

一种具有张力实时自适应的钢丝绳捻制装置，包括张力检测机构、一级张力控制机构和二级张力控制机构，所述张力检测机构包括一组张力传感器、无线发射器和无线接收器；所述一级张力控制机构包括步进电机、步进电机控制器、丝杠滑台和滑轮；所述二级张力控制机构包括磁滞制动器、磁滞控制器、同步带、主同步带轮和从同步带轮。所述三个机构与可编程逻辑控制器相连，实现放线张力二级控制。本发明能够对钢丝绳捻制过程中放线张力状态进行在线监测，并对各丝股的张力进行实时自适应调节，实现恒张力放线，提高钢丝绳的质量。

技术领域

本发明涉及钢丝绳张力控制领域，尤其是涉及一种钢丝绳捻制过程中各丝股放线张力实时自适应控制的装置。

背景技术

钢丝绳是由多跟钢丝(股)按一定规则捻制而成的螺旋状钢丝束。但在钢丝绳的捻制过程中各丝股的放线张力会出现不均衡现象，导致捻制出的钢丝绳的使用寿命及力学性能受到严重影响。现有的管式捻股机对放线张力的控制是通过调节放线工字轮的阻尼轮阻力进而控制工字轮的速度来实现的，如图5所示：01阻尼轮，02阻尼绳，03弹簧，04调节螺母。用麻绳或其他材料制成的阻尼绳加调节螺母，操作工人凭借经验判断调节螺母改变阻尼绳与阻尼轮之间的摩擦力以达到调节放线张力。这种方法劳动强度大，人为因素影响大，各股张力难以保证均衡。

针对这种传统机械控制存在的不足，相继有张力自适应控制技术的研究，虽控制方式不一，但都是以张力传感器检测张力反馈给执行机构控制工字轮的一种闭环控制模式。张力传感器一般安装在分线盘处，工字轮的控制有步进电机控制，电气控制，磁粉制动器控制。这些技术在一定程度上实现了放线张力自适应控制，但随着对钢丝绳品质要求的进一步提高，对放线张力的控制也需更加精确。管式捻股机的放线工字轮与分线盘间的距离不一，在筒体内由近及远分布。显然，在分线盘处测得的张力反馈到最远端的工字轮控制机构做出控制，由于距离远，加上中间丝股与筒体外壁孔的摩擦以及旋转等带来的挠性，分线盘处张力的改变就存在延迟，这种滞后性是目前控制技术存在的问题。

发明内容

为了克服现有管式捻股机的无法实现张力实时自适应调节的不足，本发明提出了一种具有张力实时自适应的钢丝绳捻制装置，针对现有放线张力控制技术存在的问题，提出一种放线张力二级控制的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有张力实时自适应的钢丝绳捻制装置，包括张力检测机构、一级张力控制机构和二级张力控制机构，所述张力检测机构包括一组张力传感器；所述张力传感器与无线发射器相连；所述张力传感器及所述无线发射与分线盘相连；所述无线发射器与无线接收器相连；所述无线接收器与可编程逻辑控制器相连；所述一级张力控制机构包括步进电机；所述步进电机与步进电机控制器相连；所述步进电机控制器与所述可编程逻辑控制器相连；所述步进电机的输出侧与用于带动滑轮上下移动以对丝股的张力进行调节的丝杠滑台相连；所述丝杠滑台与滑轮相连；所述二级张力控制机构包括磁滞制动器；所述磁滞制动器与磁滞控制器相连；所述磁滞控制器与可编程逻辑控制器相连；所述磁滞控制器与主同步带轮相连，所述主同步带轮与同步带相连；所述同步带与用于带动工字轮转动且通过转速调节放线张力的从同步带轮相连；所述从同步带轮与工字轮同轴相连。

进一步，所述张力传感器布置在分线盘上，且与所述分线盘上的每跟丝股一一对应，所述张力传感器将每跟丝股的张力值传送到所述无线发射器作为一组数据发送。

优选的，所述无线发射器与无线接收器之间通过2.4G射频信号传输数据。该方案能够避免工业环境的干扰。

再进一步，所述滑轮通过上下移动变换位置可对丝股的张力进行实时调节，所述步进电机驱动器根据所述可编程逻辑控制器下达的指令通过脉冲信号控制所述步进电机，进而实现滑轮的上下位移变化。

所述滑轮的两侧分别设置第一定滑轮和第二定滑轮，所述滑轮、第一定滑轮和第二定滑轮均与丝股相连。