【钢丝绳技术工艺】钢丝绳预变形器结构设计（钢丝绳预变形器工艺参数）

　　1钢丝绳生产企业多数采用预变形器与后变形器相结合的方法来生产不松散钢丝绳。
 

　　所谓预变形器，就是在钢丝绳的成品生产中，股绳经过预变形装置反复弯曲变形，从而达到消除钢丝绳应力，获得不松散性能的一种工艺过程的装置。这种变形是一种机械变形，是在钢丝绳被捻制之前，对股绳进行预先变形，因此，称之为预变形器。
 

　　2常见钢丝绳预变形器种类主要有分线盘式预变形器，锥形预变形器，三段可调式锥型预变形器和立式预变形器4种。
 

　　分线盘式预变形器结构简单，通常应用于捻制各种点接触圆股钢丝绳，也可以应用于捻制一次成型线接触圆股钢丝绳，被捻制的绳股直径比较小。锥形预变形器一般应用于生产规格较小，调整范围也偏小的钢丝绳股。三段可调式锥型预变形器可以适应的生产绳股规格范围较宽，使用起来比较方便，自锁性能好，但价格昂贵，加工工艺要求高。立式预变形器承受变形力大，参数调整也较为方便，使用及操作方便，大多用于成绳的捻制，是目前使用较为广泛的一种预变形器。
 

　　3钢丝绳预变形器不仅能用于各种点接触圆股钢丝绳股的捻制，也能用于线接触圆股钢丝绳股的捻制。
 

　　线接触圆股一次成型，每个分线盘中穿丝孔数必须与钢丝数相等，钢丝绳有几层钢丝，分线盘必须有几层同心圆孔。分线盘式预变形器结构简单，但设计时，必须清楚钢丝绳的结构参数，如29Fi，36SW等。钢丝绳结构参数确定后，每层孔数对应每层钢丝数一目了然。捻制时为了让各钢丝在捻制时有序进入各自的股层，除了分线盘外，还可以配上分线嘴套。

　　部分企业为了更好地分层，有几层丝配几个分线盘，再将这些分线盘用键固定连接，形成一个整体式的3片分线盘。实际设计中，根据管式捻股机绞线装置的连接尺寸，中心股与外层股的进线角度综合考虑，设计出分线盘的尺寸。

　　锥形预变形器是按照捻制锥的形状，分3块可以旋转的锥形板固定在捻股机的分线盘上，每块板在圆周方向上均布着与股绳根数相同数量的滑轮与滑轮轴。

　　锥形预变形器有前片、中间片和后片共3片锥形板，这些锥形板按捻制股的结构布置相同数量的滑轮，其中对丝股的压弯量可以通过中间片上的腰形孔来调节。这种预变形器的缺点是无法调节三盘之间的距离。由于滑轮装在滑轮小轴上，变形参数调节范围很小，因此这种预变形器只适用于小规格钢丝绳股的生产，并且适应的范围有限，一般一个预变形器只适应几种规格的钢丝绳股。
 

　　4在钢丝绳实际生产中，首先根据客户提供的钢丝绳生产规格，计算出股径的大小，确定其捻距，股出预变形器前片到合拢点的距离是绳捻距的1～2倍。
 

　　绞线合拢处的角度依经验值选取，由三角函数算出前片的直径。由捻距算出前片与后片之间的距离，通过三角函数算出中片与后片的直径。最后由股径算出滑轮的大小。这样锥形预变形器结构的尺寸基本具备，可以进行图纸的设计。

　　在钢丝绳生产中，捻距用股绳直径的倍数来表示，t=k×D1，t为捻距，mm;D1为股绳直径，mm;k为倍数。预变形器的前片与后片之间的距离L可用试验法确定为L=(0.85～0.98)t ，中间片的压弯量f=d1+d±C，d1为滑轮的工作直径，mm;d为股的直径，mm;C为中片与前后片滑轮中心线之间的距离，mm。压弯量倍数K1=f/D2。

　　滑轮尺寸计算:根据经验公式，滑轮的工作直径d1 =(4～6) ×d ，滑轮圆弧槽半径r=(1.3～1.7) ×d 。

　　三段可调式锥型预变形器三片之间的距离可由锥齿轮来调节，旋转锥齿轮下方的手柄，中片和前片分别同时向左或向右旋进。由于双头螺纹的作用，前片前进或后退的距离是中片的2倍。这样保证了中片到前片、后片的距离相等。可以使各片之间的距离按照工艺要求进行较为方便的调整。

　　股绳压弯变形量的大小通过蜗杆和蜗轮装置进行调整，中片与蜗轮轴键连接，从而使得中片旋转，达到调整压弯量的目的。

　　三段可调式锥型预变形器以生产规格8×19S，直径为10 mm的线接触钢丝绳为例，参照锥形预变形器结构参数设计思路，依据锥形预变形器结构参数计算公式进行计算。捻距t= k×D =7×10 mm =70 mm。
 

　　5钢丝绳捻制时，股出预变形器前片到合拢点的距离是绳的捻距的1～2倍。合拢处的角度依经验值选取40°。通过三角函数的关系，算出前片直径。
 

　　前片直径A=2R=2×2×70 mm×sin(40°÷2)=95.8 mm，R为前片滑轮中心到轴线的距离, mm;40°为股出预变形器前片后到合拢点与中心轴线的夹角, 考虑到滑轮与前片的安装位置，选取前片直径为100 mm。

　　中心距L调整依据钢丝绳直径确定，直径为8 mm时，系数取最小值0.85，得出中心距 L1= 0.85t = 0.85×k×D =0.85×7×8 mm =47.6 mm。 直径为11 mm时，系数取最大值0.98，得出中心距 L2= 0.98t = 0.98×k×D =0.98×7×11=75.46 mm。中心距L在L1～L2可调，即可调范围为45～75 mm。当直径为10 mm时，取L为45～75 mm 的中间值即为60 mm。

　　根据三角函数关系，L=60 mm，依据前片直径可依次算出中片，后片直径。

　　根据 8×19S—10钢丝绳的工艺要求，外层的股径为2.7。系数取5.5，滑轮工作直径d1 =5.5×2.7 mm =14.87 mm，取整数为15 mm。系数取1.7，滑轮圆弧槽r=1.7×2.7 mm =4.6 mm，取整数为5 mm。

　　通过以上参数可以依次设计出滑轮，前片，中片，后片，选取相应比例的蜗轮蜗杆，锥齿轮即可设计出合适的三段可调式锥型预变形器。

　　此种滑轮形式为绳股间的滚动摩擦，有效避免长期使用的刮伤。目前在法尔胜泓昇机械制造厂运用，效果良好，满足工艺生产要求。

　　立式预变形器前后两片之间的距离通过调节左右螺纹两片距离改变而得到。股绳的变形压弯量是靠拧动螺丝把滑轮调整到需要的位置，以达到所要求的压弯工艺值。

　　这种结构的计算过程也可参照三段可调式锥型预变形器的计算，先算出前片直径，再通过压弯量算出中片，算出滑轮尺寸，前后片的可调距离可以确定中心轴的长度。

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