專利名稱：黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及金屬線材連續(xù)拉伸、退火、軋制的流水線生產(chǎn)設備，特別是關于黃銅線材的連續(xù)拉伸、退火、軋制的流水線生產(chǎn)設備。
背景技術(shù)：
黃銅線材現(xiàn)時常用的生產(chǎn)過程包括放線一拉拔、退火、酸洗一軋制一退火一酸洗 —拉絲一成品，這些工序大都是彼此分離、不連續(xù)、單獨進行的。例如CN20174510U提出的組合直進式線材拉撥設備，它雖然是至少為兩組直線排列的拉撥單元，但它是僅單獨的對拉撥工序過行組合，未考慮如何與退火工序相連接和組合。CN1300347C提出的銅線連續(xù)在線退火的方法及裝置，雖然將銅線通過接觸通電進行退火同時并實施強制冷卻，但仍然為退火而實施連續(xù)退火，在退火冷卻后仍然收卷入庫，未提到如何連接繼續(xù)加工成產(chǎn)品的過程。CN101535520A提出的線材制造方法，它對線材行進間通電退火，并把通電處理中線材的通電路徑折返多次以延長加熱時間，雖然提出根據(jù)需要可在通電退火裝置的上、下游串接抽線機或捻線機，它仍然是退火時效處理的加工工序，仍然未提出將銅線坯連續(xù)加工成產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線。由于銅線生產(chǎn)的各工序分離，除了能耗高、效率低外，在加工流轉(zhuǎn)過程中堆放場地和時間等影響，使線材表面污染、損傷以至變形。隨著黃銅線材應用范圍的不斷擴大，對黃銅線材產(chǎn)品的形狀結(jié)構(gòu)，表面平整光亮，無污染、耐腐蝕等高要求，上述不連續(xù)的單獨進行的加工過程也適應不了節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的迫切需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對黃銅線材生產(chǎn)的上述技術(shù)現(xiàn)狀，提出一種黃銅線材連續(xù)進行生產(chǎn)流水線，即將黃銅線材的拉伸、退火、軋制連成一條生產(chǎn)線的設備。本實用新型采用的技術(shù)方案是黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，包括放線架、拉伸機、退火機、軋扁機、成型拉絲機、張力調(diào)節(jié)器、PLC控制器和收線機，其特征是依次將放線架、拉伸機、張力調(diào)節(jié)器一、退火機、張力調(diào)節(jié)器二、軋扁機、張力調(diào)節(jié)器三、成型拉絲機、張力調(diào)節(jié)器四和收線機配置連接成一條黃銅線材連續(xù)加工的生產(chǎn)流水線。所述拉伸機由拉撥電機、減速器、聯(lián)軸器、拉伸輪和拉伸模具組成一個拉伸單元。 若干個拉伸單元的拉伸輪與拉伸模具相間對應，組合成一條連續(xù)拉伸逐步減小黃銅線徑的拉伸機組。所述退火機包括使銅線在同一垂直面的不同高度上曲線迂回連續(xù)通過的導電轉(zhuǎn)輪組、過渡輪組和水冷卻輪組。所述導電轉(zhuǎn)輪組包括依次設置的第一導電轉(zhuǎn)輪、第二導電轉(zhuǎn)輪、第三導電轉(zhuǎn)輪和第四導電轉(zhuǎn)輪。為防止第四導電轉(zhuǎn)輪過熱，該輪與流水冷卻輪設在封閉水冷保護組件中。過渡輪組包括設在第一和第二導電轉(zhuǎn)輪之間的二個連續(xù)過渡輪和設在第四導電轉(zhuǎn)輪后的二個連續(xù)過渡輪。所述導電轉(zhuǎn)輪包括一主軸，設在主軸一端的電熱輪，設在主軸另一端的同步齒輪、 同步帶和變頻電機，設在主軸中間滑刷導電環(huán)和與滑刷導電環(huán)滑動接觸的軟電刷以及三相
3電接電板。所述軋制主要是軋扁設備，軋扁機包括由變頻電機、減速連軸器帶動的主軋輥和設在主軋輥一側(cè)的副軋棍，以及設在副軋輥軸上的調(diào)節(jié)主副軋輥間距的調(diào)節(jié)螺桿和調(diào)節(jié)螺桿座。在調(diào)節(jié)螺桿下與副軋輥軸承上設保險塊，以及在主、副軋輥軸承座之間設壓簧。所述的成型拉絲機包括拉絲變頻電機、拉絲主副輪和拉絲成型模具，拉絲成型模包括成型模座、模套和硬座合金模，合金模內(nèi)設?？住Ｋ鰪埩φ{(diào)節(jié)器一、張力調(diào)節(jié)器二和張力調(diào)節(jié)器四結(jié)構(gòu)相同，包括二個張緊輪、 張力氣缸、擺動桿和角位檢測儀，角位檢測儀檢測到擺動桿位置的變化信號傳遞給PLC，由 PLC調(diào)整驅(qū)動電機的速度。所述張力調(diào)節(jié)器三包括二個被動壓線輪和一個張緊輪、張力彈簧、擺動桿和角位檢測儀，角位檢測儀檢測到擺動桿位置的變化信號傳遞給PLC，由PLC調(diào)整張力調(diào)節(jié)輪驅(qū)動電機的速度。所述的收線機包括線盤、線盤移動架、伺服電機、移動軌道和收線導入架。本實用新型的有益效果是本實用新型將黃銅線坯用放線架放出后，經(jīng)拉伸機拉伸、退火機退火，再送軋扁機軋成扁線坯料，軋完的扁線坯再用一型線拉絲機拉成合適的扁線坯料，最后用收線機收線，實現(xiàn)了黃銅線材的拉伸、退火、軋扁的連續(xù)生產(chǎn)流水線，生產(chǎn)過程流轉(zhuǎn)少，特別是退火采用立面曲線迂回過程，節(jié)省空間和能源，至少去掉一次酸洗，減少污染環(huán)境，流水線作業(yè)使自動化程度提高，工人操作強度降低，產(chǎn)品質(zhì)量一致性好，生產(chǎn)效率提高，可節(jié)約電耗100度/噸，且生產(chǎn)現(xiàn)場整齊清潔，并提高了廠房的利用率。

[0014]圖1為黃銅線材連續(xù)拉伸、退火、軋制工藝過程示意圖。[0015]圖2為黃銅線材連續(xù)拉伸、退火、軋制生產(chǎn)裝備結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖3為拉絲機A向俯視圖。[0017]圖4為拉絲結(jié)構(gòu)剖面圖。[0018]圖5為退火機曲線迂回走線示意圖。[0019]圖6為退火機一組導電轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)俯視圖。[0020]圖7為退火機水冷保護流水冷卻結(jié)構(gòu)圖。[0021]圖8為軋扁機的橫剖面圖。[0022]圖9為拉絲成型模具剖視圖。[0023]圖10為張力調(diào)節(jié)器一、二、四結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖11為張力調(diào)節(jié)器三結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖12為收線機俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步的說明。如圖1所示，黃銅線材連續(xù)拉伸、退火、軋制設備，按照放線架1、拉伸機2、張力調(diào)節(jié)器3、退火機4、張力調(diào)節(jié)器5、軋扁機6、張力調(diào)節(jié)器7、成型拉絲機8、張力調(diào)節(jié)器10、收線機9的次序配置。
4[0028]如圖2、圖3和圖4所示，拉伸機2包括拉伸電機27、減速器25、聯(lián)軸器沈、拉伸輪 24和拉伸模具23組成一個拉伸單元，若干個拉伸單元的拉伸模具相間對應，組合成一條連續(xù)拉伸逐漸減小黃銅線徑的拉伸機組。為使模具進出線保持一直線前進，每個單元的拉伸輪與驅(qū)動電機軸傾斜相同的角度。拉伸輪M由電機27驅(qū)動，拉伸模具23浸在拉絲潤滑液下。拉伸模具23由模套21和硬質(zhì)合金模22組成，硬質(zhì)合金模22中心開有喇叭型的內(nèi)孔 20，緊嵌在模套21內(nèi)腔。黃銅線坯11通過喇叭型內(nèi)孔20進行拉伸后，經(jīng)過拉伸輪M的牽拉后進入到下一個拉伸模內(nèi)。經(jīng)過5個拉伸過程，黃銅線坯直徑逐漸變小，進入到退火機中，黃銅線在拉伸過程中始終浸在拉絲潤滑液下，冷卻效果和潤滑效果好，模具壽命長，拉伸機箱體密封簡單。如圖5所示，退火機4包括導電轉(zhuǎn)輪組、過渡輪組和水冷卻輪組，導電轉(zhuǎn)輪組的導電轉(zhuǎn)輪41、44、45、46，過渡輪42、43，流水冷卻輪47，過渡輪48、49都設置在同一垂直面的不同高度上，使銅線在同一垂直面的不同高度上曲線迂回連續(xù)通過，以增加走線長度，使加熱或冷卻的時間延長，完成必要退火處理，并能節(jié)省能源和節(jié)省空間。導電轉(zhuǎn)輪組包括第一導電轉(zhuǎn)輪41、第二導電轉(zhuǎn)輪44、第三導電轉(zhuǎn)輪45和第四導電轉(zhuǎn)輪46。設在第一和第二導電轉(zhuǎn)輪41、44之間的二個連續(xù)過渡輪42、43，第四導電轉(zhuǎn)輪46與流水冷卻輪47浸入水冷卻保護組件中。在流水冷卻輪47后還設二個連續(xù)過渡輪48和49。退火機的進出線分別與張力調(diào)節(jié)器3和張力調(diào)節(jié)器5相連接，經(jīng)拉伸的黃銅線坯11繞經(jīng)張緊輪33和32進入到退火機4 中，銅線繞經(jīng)第一導電轉(zhuǎn)輪41到第二導電轉(zhuǎn)輪44升溫300 350°C，經(jīng)過渡輪42、43后，經(jīng)由第二導電轉(zhuǎn)輪44到第三導電轉(zhuǎn)輪45升溫500-550 V，經(jīng)由第三導電轉(zhuǎn)輪到第四導電轉(zhuǎn)輪 46升溫至650 750°C，隨后黃銅線坯進入封閉水冷卻保護組件中進行冷卻，由第四導電轉(zhuǎn)輪46到流水冷卻輪47和過渡輪48、49后冷卻至50 100°C，進入到張力調(diào)節(jié)器5內(nèi)，繞經(jīng)張緊輪52、53后進入軋扁機內(nèi)進行軋扁。張力調(diào)節(jié)器一 3、張力調(diào)節(jié)器二 5、張力調(diào)節(jié)器四 10的結(jié)構(gòu)相同，參看圖10所示，張力調(diào)節(jié)器一 3包括張緊輪32、張力氣缸33、擺動桿34和角位檢測儀35，擺動桿34 —端連接張緊輪32軸，另一端連接角位檢測儀35中間一側(cè)連接張力氣缸33，設在擺動桿34 —側(cè)的張力氣缸33根據(jù)線坯速度改變擺動桿34位置，角位檢測儀35準確測定出位置變化信號傳送給PLC控制器，由整機的PLC控制器調(diào)整拉絲電機27 的驅(qū)動速度。用張力調(diào)節(jié)器二 5調(diào)節(jié)退火機的線速度，張力調(diào)節(jié)器四10調(diào)節(jié)成型拉絲機的線速度。通過各張力調(diào)節(jié)器控制走線速度，從而前后設備保持速度一致。導電轉(zhuǎn)輪41、44、 45,46采用滑刷供電的加熱方式對線坯逐級升溫加熱，為消除導電轉(zhuǎn)輪與線坯之間的滑動， 所有的電機均采用變頻電機獨立驅(qū)動，并根據(jù)不同段的線坯膨脹量對電機速度進行設定。如圖6所示為一組導電轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)，包括主軸410，設在主軸410 —端的電熱輪411， 設在主軸410另一端的同步齒輪416、418、同步帶417和變頻電機419，設在主軸410中間的滑刷導電環(huán)412和與滑刷導電環(huán)412滑動接觸的軟電刷413以及三相電接電板414，在支撐座與機箱之間設絕緣隔離板415。如圖7所示，水冷卻保護組件包括設在第三導電轉(zhuǎn)輪45出線外的包圍水冷密封管 451，第四導電轉(zhuǎn)輪46外的包圍流水浸泡室461和排水孔462，流水冷卻輪47與第四導電轉(zhuǎn)輪46之間的流水冷卻循環(huán)水進出管463，和管上設的進出水孔464，以及流水冷卻輪47外包圍的密封室471以保持冷卻銅線清潔光亮。如圖8、圖9所示，軋扁機包括由變頻電機612、減速連軸器611帶動的主軋輥61，
5和設在主軋輥61 —側(cè)的副軋輥62，以及設在副軋輥軸上調(diào)節(jié)主副輥間距的調(diào)節(jié)螺桿64和調(diào)節(jié)螺桿座66。在副軋輥軸承座69上與調(diào)節(jié)螺桿64下設保險塊65，以及設在主軋輥軸承座69與副軋輥軸承座68之間壓簧63。主軋輥61由電機驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，用于保護軋機的保險塊65，當軋制力過大時，保險塊65先破壞，從而保護軋輥不被破壞，主軋輥座上設置有 2個壓簧孔，內(nèi)放置壓簧63，壓簧63的上部頂住副軋輥軸承69。當需要調(diào)整主動軋輥與被動軋輥之間的間距時，向左(或向右)調(diào)節(jié)螺桿64，壓簧63向上方彈起(或向下壓縮)，頂起副軋輥軸承69向上運動(或向下運動)，從而抬起副軋輥62 (或副軋輥62下移)，主軋輥61與副軋輥62之間的距離隨之變大(或變小)。圓形截面的黃銅線坯11通過主軋輥 61與副軋輥62之間的間隙，在軋制力的作用下，被軋成扁型截面的黃銅扁線。當不需要進行軋扁工序時，只需將副軋輥62上移，使主軋輥61與副軋輥62之間的距離大于黃銅線坯的直徑即可。經(jīng)軋扁的黃銅線坯11進入到張力調(diào)節(jié)器三7，參看圖11所示，張力調(diào)節(jié)器三 7包括二個壓線輪71和72和一個張緊輪73、擺動桿74，張力扭簧75和角位檢測儀76，擺動桿74 一端連接張緊輪73，擺動桿另一端連接張力扭簧75和角位檢測儀76，設在張緊輪 73軸一側(cè)的擺動桿74的擺動角位檢測儀76檢測張力扭簧75的位置發(fā)生變化信號傳遞給 PLC控制器，由PLC控制器調(diào)整成型拉絲機驅(qū)動電機速度。如圖9所示，拉絲成型機包括變頻電機、主副拉絲輪82、81和拉伸成型模80，型線拉絲機采用主副雙拉絲輪，可避免在拉絲過程中需要在拉絲輪上繞行多道線坯料時，不發(fā)生壓線及斷線。拉絲成型模80包括模座86、模套84和硬質(zhì)合金模85組成，硬質(zhì)合金模85 緊固在模套84內(nèi)，固定在模座86上，硬質(zhì)合金模85上開設有與成品線材形狀尺寸相適配的?？?7，經(jīng)過軋扁的黃銅線坯11通過?？?7，經(jīng)過成型拉絲后，經(jīng)拉絲輪82和81的牽引，進入到張力調(diào)節(jié)器四10經(jīng)張緊輪進入到收線機9中進行收線成卷。圖12所示，收線機包括線盤92、線盤移動架91、伺服電機94、移動軌道93和收線導入架95，收線導入架95在整機PLC控制下將成品銅線排在導入架上。實施例1將Φ8. 5mm的黃銅線坯經(jīng)拉絲機2拉伸成Φ5πιπι的圓線，進入到退火機中進行退火，退火最高溫度為750°C，進線速度為180m/mim，經(jīng)退火后的黃銅線材不需要進行軋制， 此時，軋扁機的被動輥上移，讓黃銅線材通過軋扁機，再經(jīng)拉絲成型后，經(jīng)收卷機收卷成成
P
BFI ο實施例2將Φ 5mm的黃銅線坯經(jīng)拉絲機2拉伸成Φ 2mm的圓線，進入到退火機中進行退火，退火最高溫度為700°C，進線速度為300m/mim，經(jīng)退火后的圓黃銅線材進入到軋扁機內(nèi)進行軋制，控制圓截面與軋扁后扁線的截面面積之比為1. 165，軋制成尺寸為1.2X4.4的矩形截面的扁線，再牽引到成型拉絲機內(nèi)，進行拉絲成型后為1. 1X3. 9，經(jīng)收卷機收卷成成品。實施例3將Φ3. 5mm的黃銅線坯經(jīng)拉絲機2拉伸成Φ2mm的圓線，進入到退火機中進行退火，退火最高溫度為650°C，進線速度為300m/mim，經(jīng)退火后的圓黃銅線材進入到軋扁機內(nèi)進行軋制，控制圓截面與軋扁后扁線的截面面積之比為1. 18，軋制成尺寸為1. 15X2. 3的矩形截面的扁線，再牽引到成型拉絲機內(nèi)，進行拉絲成型后為1.05X2. 1，經(jīng)收卷機收卷成成品。
權(quán)利要求1.黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，包括放線架、拉伸機、退火機、軋扁機、成型拉絲機、張力調(diào)節(jié)器、PLC控制器和收線機，其特征是依次將放線架、拉伸機、張力調(diào)節(jié)器一、退火機、張力調(diào)節(jié)器二、軋扁機、張力調(diào)節(jié)器三、成型拉絲機、張力調(diào)節(jié)器四和收線機配置連接成一條黃銅線材連續(xù)加工的生產(chǎn)流水線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述拉伸機⑵由拉伸電機(XT)、減速器05)、聯(lián)軸器06)、拉伸輪04)和拉伸模具03)組成一個拉伸單元；若干個拉伸單元的拉伸輪04)與拉伸模具03)相間對應，組合成一條連續(xù)拉伸逐步減小黃銅線徑的拉伸機組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述退火機(4)包括使銅線在同一垂直面的不同高度上曲線迂回連續(xù)通過的導電轉(zhuǎn)輪組、過渡輪組和水冷卻輪組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述導電轉(zhuǎn)輪組包括依次設置的第一導電轉(zhuǎn)輪(41)、第二導電轉(zhuǎn)輪(44)、第三導電轉(zhuǎn)輪05)和第四導電轉(zhuǎn)輪G6)；第三導電轉(zhuǎn)輪G5)出線外還設水冷卻保護組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述導電轉(zhuǎn)輪包括一主軸G10)，設在主軸010) —端的電熱輪011)，設在主軸GlO)另一端的同步齒輪(416、418)、同步帶(417)和變頻電機(419)，設在主軸(410)中間的滑刷導電環(huán)012)和與滑刷導電環(huán)滑動接觸的軟電刷G13)以及三相電接電板014)。
6.根根據(jù)權(quán)利要求4所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述水冷卻保護組件包括設在第三導電轉(zhuǎn)輪0 出線外的包圍水冷密封管G51)，第四導電轉(zhuǎn)輪G6)外的包圍流水浸泡室(461)和排水孔062)，流水冷卻輪07)與第四導電轉(zhuǎn)輪(46)之間的流水冷卻循環(huán)水進出管063)，和管上設的進出水孔064)，以及流水冷卻輪(47)外包圍的密封室(471)。
7.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述軋扁機包括由變頻電機(612)、減速連軸器(611)帶動的主軋輥(61)和設在主軋輥一側(cè)的副軋輥(6 ，以及設在副軋輥軸上的調(diào)節(jié)主副軋輥間距的調(diào)節(jié)螺桿(64)和調(diào)節(jié)螺桿座 (66)。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于在調(diào)節(jié)螺桿(64)下與副軋輥軸承(69)上設保險塊(65)，以及在主軋輥軸承(69)與副軋輥軸承 (68)之間設壓簧(63)。
9.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述張力調(diào)節(jié)器一 C3)包括張緊輪(32)、張力氣缸(33)、擺動桿(34)和角位檢測儀(35)，擺動桿(34) —端連接張緊輪(3 軸，另一端連接角位檢測儀(3 中間一位連接張力氣缸 (33)。
10.根根據(jù)權(quán)利要求1所述的黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，其特征在于所述張力調(diào)節(jié)器三(7)包括二個壓線輪(71、72)，一個張緊輪(73)、擺動桿(74)、張力扭簧 (75)和角位檢測儀(76)，擺動桿(74) —端連接張緊輪(73)，擺動桿另一端連接張力扭簧 (75)和角位檢測儀(76)。
專利摘要黃銅線材拉伸、退火、軋制的連續(xù)生產(chǎn)設備，包括放線架、拉伸機、退火機、軋扁機、成型拉絲機、張力調(diào)節(jié)器、PLC控制器和收線機，依次將放線架、拉伸機、張力調(diào)節(jié)器一、退火機、張力調(diào)節(jié)器二、軋扁機、張力調(diào)節(jié)器三、成型拉絲機、張力調(diào)節(jié)器四和收線機配置連接成一條黃銅線材連續(xù)加工的生產(chǎn)流水線。實現(xiàn)黃銅線材的拉伸、退火、軋扁的連續(xù)生產(chǎn)流水線，生產(chǎn)過程流轉(zhuǎn)少，特別是退火采用立面曲線迂回過程，節(jié)省空間和能源，至少去掉一次酸洗，減少污染環(huán)境，使自動化程度提高，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率提高，可節(jié)約電耗100度/噸，提高了廠房的利用率。
文檔編號B21C1/04GK202147133SQ20112022556
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者洪燮平, 王加順, 王永如, 趙惠芬 申請人:寧波金田銅業(yè)(集團)股份有限公司