CN112122375A - 一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法,包括以下步骤:将温度传感器探头安装到钢丝行进路径上的固定机构上;温度传感器将测得的温度数据通过温度采集模块传递给可编程控制器;可编程控制器将固定机构的温度换算为钢丝的温度;将换算后的钢丝温度与温度安全阈值进行比较,当钢丝温度大于等温度安全阈值时,可编程控制器输出信号使电机停机制动,并发出报警信号提醒操作人员。本发明利用高速运行钢丝对其进行路径上的固定机构产生的加热效果,并建立钢丝温度变化与固定机构温度变化的关系函数,通过对固定机构进行温度监控,将高速运转的钢丝温度监控转化为对固定机构的温升监控,实现对高速运转中钢丝温度的监控。
Description
技术领域
本发明属于材料拉拔加工技术领域,具体涉及一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法及其装置。
背景技术
拉丝机在拉拔钢丝时,发热是普遍存在的现象,是直接影响到拉丝生产的一个关键因素,由于高碳钢丝具有较高的抗拉强度和变形抗力,在拉拔过程中会产生很多热量,大部分拉拔工作条件下(如部分压缩率,拉拔速度,拉丝模具工作锥角度,润滑等)对拉拔后钢丝性能的影响,都归结为温度对钢丝的影响,影响着拉丝机生产能力和钢丝的产品质量。因此,现有技术常在生产过程中对钢丝进行冷却,避免钢丝过热来保证生产质量,如公开号为CN105396887A的中国专利提供了一种冷却液自动冷却循环的水箱拉丝机,包括驱动机构、机架和冷却循环箱;所述驱动机构的输出端设置有主动带轮,机架内间隔安装有导轮组轴、低速塔轮传动轴、高速塔轮传动轴和吐丝轴,高速塔轮传动轴上套设有从动带轮,主动带轮通过第一皮带驱动连接至从动带轮;所述吐丝轴上套设有第四同步带轮和吐丝卷筒;所述机架内设置有水槽;所述冷却循环箱内设置有换热器、回液罐、沉淀罐、泵、冷却罐和储液罐;该冷却液自动冷却循环的水箱拉丝机能够对冷却液自动进行循环冷却,使冷却液达到生产所需的温度,保证了钢丝的冷却效果,但钢丝的实际温度并未进行监控,长期使用,冷却液挥发较多,冷却效果降低,进而影响对钢丝的降温效果,导致生产过程失控,引起质量问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法及其装置,利用高速运行钢丝对其进行路径上的固定机构产生的加热效果,并建立钢丝温度变化与固定机构温度变化的关系函数,通过对固定机构进行温度监控,将高速运转的钢丝温度监控转化为对固定机构的温升监控,实现对高速运转中钢丝温度的监控。
本发明通过以下技术方案得以实现:
一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法,包括以下步骤:
第一步:将温度传感器探头安装到拉丝机中钢丝行进路径上的固定机构上;
第二步:温度传感器将生产过程中测得的温度数据通过温度采集模块传递给可编程控制器;
第三步:可编程控制器通过编程及逻辑控制运算处理,将固定机构的温度换算为钢丝的温度;
第四步:设置最高温度安全阈值,将换算后的钢丝温度与温度安全阈值进行比较,当钢丝温度小于温度安全阈值时,重复第二步、第三步;当钢丝温度大于等温度安全阈值时,进行第五步;
第五步:可编程控制器输出信号使电机驱动器输出频率降低,直至电机停机制动,并发出报警信号提醒操作人员。
所述第一步中,所述温度传感器探头与钢丝不直接接触,保护探头,同时不影响钢丝拉丝生产,保证钢丝质量。
所述第一步中,所述固定机构选择为模具盒,钢丝在生产过程将高速穿过模具盒,进行热交换,同时模具盒在钢丝生产过程中固定不动,能够成为有效的温度测量对象。
进一步地,所述第一步中,所述固定机构选择为模具盒的冷却腔中的与高速运转的钢丝直接接触的模套,将温度传感器探头安装到模套上,钢丝与模套直接接触,热交换持续、稳定,经过函数换算修正模套与钢丝之间的温度偏差后,保证了测量的准确性。
钢丝在拉拔过程中在每个滚筒之间将高速进过模具盒进行润滑和降温,钢丝在升温过程中将热量传递给模具盒,引起模具盒升温,尤其是模具盒中的模套,直接与钢丝接触,两者温度最接近,偏差小,建立模套温度变化与钢丝温度变化的关系函数,通过检测模套的温度变化,间接地实现对高速运转中钢丝温度的监控。利用电控***实现自动化控制,反应灵敏,响应快,一旦钢丝温度超过范围,可立即作出反应,避免出现质量问题。同时利用测得的钢丝温度,调节冷却腔中循环水的流量和速率,使钢丝保持在最佳工艺温度范围内,提高钢丝的韧性。免去操作人员对钢丝温度手动检测,提高了生产效率。
本发明还提供一种控温装置,用于上述拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法,包括依次电性连接的温度传感器、温度采集模块、可编程控制器、电机驱动器和电机,温度传感器探头安装在拉丝机中钢丝行进路径上的固定机构上。
所述固定机构为模具盒。
所述模具盒内部设置隔板分为冷却腔和粉腔,隔板上设置托模套连接冷却腔和粉腔,冷却腔中设置螺塞形成出线口,螺塞与托模套之间通过模套连接,模套用于对钢丝路径进行限位,所述固定机构为模套。
本发明的有益效果在于:
与现有技术相比,利用高速运行钢丝对其进行路径上的固定机构产生的加热效果,并建立钢丝温度变化与固定机构温度变化的关系函数,通过对固定机构进行温度监控,将高速运转的钢丝温度监控转化为对固定机构的温升监控,实现对高速运转中钢丝温度的监控。利用电控***实现自动化控制,反应灵敏,响应快,一旦钢丝温度超过范围,可立即作出反应,避免出现质量问题。同时利用测得的钢丝温度,调节冷却腔中循环水的流量和速率,使钢丝保持在最佳工艺温度范围内,提高钢丝的韧性。免去操作人员对钢丝温度手动检测,提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明中模具盒的结构示意图;
图3是图2中A-A方向的结构视图;
图4是图3中B-B方向的结构视图。
图中:1-钢丝,2-温度传感器,3-温度采集模块,4-可编程控制器,5-电机驱动器,6-电机,7-模具盒,71-冷却腔,72-粉腔,73-托模套,74-螺塞,75-模套。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图4所示,一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法及其装置,包括以下步骤:
第一步:将温度传感器2探头安装到拉丝机中钢丝1行进路径上的固定机构上;
第二步:温度传感器2将生产过程中测得的温度数据通过温度采集模块3传递给可编程控制器4;
第三步:可编程控制器4通过编程及逻辑控制运算处理,将固定机构的温度换算为钢丝1的温度;
第四步:设置最高温度安全阈值,将换算后的钢丝1温度与温度安全阈值进行比较,当钢丝1温度小于温度安全阈值时,重复第二步、第三步;当钢丝1温度大于等温度安全阈值时,进行第五步;
第五步:可编程控制器4输出信号使电机驱动器5输出频率降低,直至电机6停机制动,并发出报警信号提醒操作人员。
所述第一步中,所述温度传感器2探头与钢丝1不直接接触,保护探头,同时不影响钢丝拉丝生产,保证钢丝质量。
所述第一步中,所述固定机构选择为模具盒7,钢丝1在生产过程将高速穿过模具盒7,进行热交换,同时模具盒7在钢丝1生产过程中固定不动,能够成为有效的温度测量对象。
所述第一步中,所述固定机构选择为模具盒7的冷却腔71中的与高速运转的钢丝1直接接触的模套75,将温度传感器探头安装到模套上,钢丝与模套直接接触,热交换持续、稳定,经过函数换算修正模套与钢丝之间的温度偏差后,保证了测量的准确性。
钢丝在拉拔过程中在每个滚筒之间将高速进过模具盒进行润滑和降温,钢丝在升温过程中将热量传递给模具盒,引起模具盒升温,尤其是模具盒中的模套,直接与钢丝接触,两者温度最接近,偏差小,建立模套温度变化与钢丝温度变化的关系函数,通过检测模套的温度变化,间接地实现对高速运转中钢丝温度的监控。利用电控***实现自动化控制,反应灵敏,响应快,一旦钢丝温度超过范围,可立即作出反应,避免出现质量问题。同时利用测得的钢丝温度,调节冷却腔中循环水的流量和速率,使钢丝保持在最佳工艺温度范围内,提高钢丝的韧性。免去操作人员对钢丝温度手动检测,提高了生产效率。
本发明还提供一种控温装置,用于权利要求1至4任一所述拉丝机高速运转钢丝1温度的监控方法,其特征在于:包括依次电性连接的温度传感器2、温度采集模块3、可编程控制器4、电机驱动器5和电机6,温度传感器2探头安装在拉丝机中钢丝1行进路径上的固定机构上。
所述固定机构为模具盒7。
所述模具盒7内部设置隔板分为冷却腔71和粉腔72,隔板上设置托模套73连接冷却腔71和粉腔72,冷却腔71中设置螺塞74形成出线口,螺塞74与托模套73之间通过模套75连接,模套75用于对钢丝1路径进行限位,所述固定机构为模套75。
本发明提供的一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法及其装置,利用高速运行钢丝对其进行路径上的固定机构产生的加热效果,并建立钢丝温度变化与固定机构温度变化的关系函数,通过对固定机构进行温度监控,将高速运转的钢丝温度监控转化为对固定机构的温度监控,实现对高速运转中钢丝温度的监控。利用电控***实现自动化控制,反应灵敏,响应快,一旦钢丝温度超过范围,可立即作出反应,避免出现质量问题。同时利用测得的钢丝温度,调节冷却腔中循环水的流量和速率,使钢丝保持在最佳工艺温度范围内,提高钢丝的韧性。免去操作人员对钢丝温度手动检测,提高了生产效率。
Claims (7)
1.一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:将温度传感器(2)探头安装到拉丝机中钢丝(1)行进路径上的固定机构上;
第二步:温度传感器(2)将生产过程中测得的温度数据通过温度采集模块(3)传递给可编程控制器(4);
第三步:可编程控制器(4)通过编程及逻辑控制运算处理,将固定机构的温度换算为钢丝(1)的温度;
第四步:设置最高温度安全阈值,将换算后的钢丝(1)温度与温度安全阈值进行比较,当钢丝(1)温度小于温度安全阈值时,重复第二步、第三步;当钢丝(1)温度大于等温度安全阈值时,进行第五步;
第五步:可编程控制器(4)输出信号使电机驱动器(5)输出频率降低,直至电机(6)停机制动,并发出报警信号提醒操作人员。
2.如权利要求1所述的一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法,其特征在于:所述第一步中,所述温度传感器(2)探头与钢丝(1)不直接接触。
3.如权利要求1所述的一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法,其特征在于:所述第一步中,所述固定机构选择为模具盒(7)。
4.如权利要求3所述的一种拉丝机高速运转钢丝温度的监控方法,其特征在于:所述第一步中,所述固定机构选择为模具盒(7)的冷却腔(71)中的与高速运转的钢丝(1)直接接触的模套(75)。
5.一种控温装置,用于权利要求1至4任一所述拉丝机高速运转钢丝(1)温度的监控方法,其特征在于:包括依次电性连接的温度传感器(2)、温度采集模块(3)、可编程控制器(4)、电机驱动器(5)和电机(6),温度传感器(2)探头安装在拉丝机中钢丝(1)行进路径上的固定机构上。
6.如权利要求5所述的一种控温装置,其特征在于:所述固定机构为模具盒(7)。
7.如权利要求6所述的一种控温装置,其特征在于:所述模具盒(7)内部设置隔板分为冷却腔(71)和粉腔(72),隔板上设置托模套(73)连接冷却腔(71)和粉腔(72),冷却腔(71)中设置螺塞(74)形成出线口,螺塞(74)与托模套(73)之间通过模套(75)连接,模套(75)用于对钢丝(1)路径进行限位,所述固定机构为模套(75)。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201225 |
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