一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置发明专利

专利名称：一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211195471.3

专利申请（专利权）人：吉安至和特种导体有限公司
权利人地址：江西省吉安市吉水县吉水工业园区二期黄金大道东侧

专利发明（设计）人：周小明,王飞鹏

专利摘要：本发明涉及电缆生产设备技术领域，具体涉及一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置，包括预处理装置与基架，所述预处理装置位于基架一侧，且与基架连接，所述预处理装置包括扩缩组件：还包括：连接在基架上的预热组件，本发明的有益效果是：通过预热组件对铜丝进行预热，从而使铜丝之间的内应力变小，以便于后续进行拉丝，同时通过改变压线轮向下运动的距离，来控制对铜丝的压力，便于制造不同直径的铜丝，以解决现有的拉丝设备生产周期较长、成本较高，拉出后的铜丝质量参差不齐以及只能拉出单一规格的铜丝问题。

主权利要求：
1.一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置，包括预处理装置（100）与基架（200），所述预处理装置（100）位于基架（200）一侧，且与基架（200）连接，其特征在于：所述预处理装置（100）包括扩缩组件（130）：还包括：连接在基架（200）上的预热组件（110）；
所述预热组件（110）包括预热环（111），所述预热环（111）两侧外环壁均固定安装有外侧板（112），两组所述外侧板（112）顶端内壁转动连接有同一个受压轮（113），所述预热环（111）远离外侧板（112）的一侧内壁固定安装有月牙板（114），所述月牙板（114）底部外侧转动连接有手枪座（120），所述手枪座（120）位于预热环（111）内部，所述手枪座（120）顶部侧壁固定安装有凹型座（121），所述凹型座（121）内侧壁固定安装有电加热铁（122），所述凹型座（121）顶部两侧固定安装有受热弧形板（123），所述电加热铁（122）与受热弧形板（123）固定连接，且表面接触，所述受热弧形板（123）顶端与预热环（111）之间形成预热区（115），所述受热弧形板（123）末端与预热环（111）之间形成出线槽（116），所述月牙板（114）外侧壁固定安装有弹簧（117），所述弹簧（117）末端与手枪座（120）侧壁固定连接；
所述扩缩组件（130）包括中空环形座（131），所述中空环形座（131）外环体顶壁开设有多组第一滑槽（132），所述中空环形座（131）中部开设有受转孔（133），所述中空环形座（131）内环体顶壁开设有多组第二滑槽（134），多组所述第一滑槽（132）分别与第二滑槽（134）一一对齐，所述中空环形座（131）外环体顶部一侧固定安装有基板（135），所述基板（135）底部固定安装有伺服电机（136），所述伺服电机（136）输出轴固定安装有主动齿轮（137），所述中空环形座（131）内腔体转动连接有多组从动齿轮（138）；
所述扩缩组件（130）还包括外齿环（140），所述外齿环（140）位于中空环形座（131）腔体内部，且与中空环形座（131）腔体表面转动连接，所述外齿环（140）与中空环形座（131）呈同心设置，所述外齿环（140）与主动齿轮（137）啮合，所述外齿环（140）内侧壁固定安装有内齿圈（141），所述内齿圈（141）与多组从动齿轮（138）啮合，所述中空环形座（131）顶部设有多组扩张块（142），多组所述扩张块（142）底部均固定安装有滑座（143），多组所述滑座（143）分别与第一滑槽（132）、第二滑槽（134）滑动连接，多组所述滑座（143）一侧均固定安装有齿条（144），多组所述齿条（144）分别与多组从动齿轮（138）啮合。
2.根据权利要求1所述的一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置，其特征在于：所述预热环（111）底部与基架（200）表面固定连接，所述基架（200）表面设有轴承，所述中空环形座（131）通过轴承与基架（200）表面转动连接，所述受转孔（133）内侧壁与轴承外圈固定连接，所述基架（200）一侧顶部设有压线组件（210），所述压线组件（210）包括L型板（211），所述L型板（211）与基架（200）表面固定连接，所述L型板（211）顶部固定安装有气缸（212），所述气缸（212）滑动贯穿L型板（211）顶壁，所述L型板（211）外侧壁中部开设有滑动槽（213），所述气缸（212）输出端底部固定安装有方形块（214），所述L型板（211）外侧壁转动连接有两组限位转轮（215），两组所述限位转轮（215）分别位于滑动槽（213）两侧，且呈对称设置，所述L型板（211）外侧壁顶部一侧转动连接有硬质压轮（216），所述硬质压轮（216）与位于左侧的限位转轮（215）接触，所述方形块（214）侧壁转动连接有压线轮（217），所述压线轮（217）轮轴位于滑动槽（213）内部，且与滑动槽（213）内侧壁滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置，其特征在于：所述基架（200）表面分别转动连接有第一换向轮（220）与第二换向轮（230），所述基架（200）中部设有退火组件（240），所述退火组件（240）包括方形退火壳（241），所述方形退火壳（241）底部与基架（200）表面固定连接，所述方形退火壳（241）中部固定安装有受热走线管（242），所述受热走线管（242）外侧壁缠绕有螺旋加热管（243），所述螺旋加热管（243）与受热走线管（242）外侧壁接触，所述螺旋加热管（243）两端与方形退火壳（241）两侧内壁固定连接，所述基架（200）表面底部固定安装有冷却槽（250），所述冷却槽（250）内装有可活动的冷却液。 说明书 : 一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置技术领域[0001] 本发明涉及电缆生产设备技术领域，具体涉及一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置。背景技术[0002] 电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线，在电力线路中，电缆所占比重正逐渐增加，电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品；[0003] 电缆铜丝线生产作业中，铜丝线材通常需要先进行拉丝，通常拉丝方法为通过模具拉至所需的直径，在拉丝工艺过程中，会通过多个模具逐渐将铜丝拉成所需的直径大小，该方法在制造铜丝时，需要采用多个模具，其拉丝的生产周期较长，成本较高，且在拉丝完成后需要进行多次退火，以消除在拉丝过程中产生的内应力，且由于通过模具拉至所需的直径，因此其在拉丝过程中铜丝之间会产生较大的内应力，产生的内应力会阻碍拉丝工艺，从而造成铜丝断裂；[0004] 该方法由于借助多个模具逐渐将铜丝拉成所需的直径大小，当不改变模具时，该方法拉出的铜丝直径单一，因此其实用性较低；[0005] 在拉丝过程中，由于铜丝产生形变，从而使铜丝之间的张紧力发生改变，此时若不改变铜丝之间的张紧力，将不便于铜丝进行拉丝，可能会使拉出后的铜丝直径不达标；[0006] 因此，发明一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置很有必要。发明内容[0007] 为此，本发明提供一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置，通过预热组件对铜丝进行预热，从而使铜丝之间的内应力变小，以便于后续进行拉丝，同时通过改变压线轮向下运动的距离，来控制对铜丝的压力，便于制造不同直径的铜丝，以解决现有的拉丝设备生产周期较长、成本较高，拉出后的铜丝质量参差不齐以及只能拉出单一规格的铜丝问题。[0008] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置，包括预处理装置与基架，所述预处理装置位于基架一侧，且与基架连接，所述预处理装置包括扩缩组件：还包括：连接在基架上的预热组件；[0009] 所述预热组件包括预热环，所述预热环两侧外环壁均固定安装有外侧板，两组所述外侧板顶端内壁转动连接有同一个受压轮，所述预热环远离外侧板的一侧内壁固定安装有月牙板，所述月牙板底部外侧转动连接有手枪座，所述手枪座位于预热环内部，所述手枪座顶部侧壁固定安装有凹型座，所述凹型座内侧壁固定安装有电加热铁，所述凹型座顶部两侧固定安装有受热弧形板，所述电加热铁与受热弧形板固定连接，且表面接触，所述受热弧形板顶端与预热环之间形成预热区，所述受热弧形板末端与预热环之间形成出线槽，所述月牙板外侧壁固定安装有弹簧，所述弹簧末端与手枪座侧壁固定连接。[0010] 优选的，所述扩缩组件包括中空环形座，所述中空环形座外环体顶壁开设有多组第一滑槽，所述中空环形座中部开设有受转孔，所述中空环形座内环体顶壁开设有多组第二滑槽，多组所述第一滑槽分别与第二滑槽一一对齐，所述中空环形座外环体顶部一侧固定安装有基板，所述基板底部固定安装有伺服电机，所述伺服电机输出轴固定安装有主动齿轮，所述中空环形座内腔体转动连接有多组从动齿轮。[0011] 优选的，所述扩缩组件还包括外齿环，所述外齿环位于中空环形座腔体内部，且与中空环形座腔体表面转动连接，所述外齿环与中空环形座呈同心设置，所述外齿环与主动齿轮啮合，所述外齿环内侧壁固定安装有内齿圈，所述内齿圈与多组从动齿轮啮合，所述中空环形座顶部设有多组扩张块，多组所述扩张块底部均固定安装有滑座，多组所述滑座分别与第一滑槽、第二滑槽滑动连接，多组所述滑座一侧均固定安装有齿条，多组所述齿条分别与多组从动齿轮啮合。[0012] 优选的，所述预热环底部与基架表面固定连接，所述基架表面设有轴承，所述中空环形座通过轴承与基架表面转动连接，所述受转孔内侧壁与轴承外圈固定连接，所述基架一侧顶部设有压线组件，所述压线组件包括L型板，所述L型板与基架表面固定连接，所述L型板顶部固定安装有气缸，所述气缸滑动贯穿L型板顶壁，所述L型板外侧壁中部开设有滑动槽，所述气缸输出端底部固定安装有方形块，所述L型板外侧壁转动连接有两组限位转轮，两组所述限位转轮分别位于滑动槽两侧，且呈对称设置，所述L型板外侧壁顶部一侧转动连接有硬质压轮，所述硬质压轮与位于左侧的限位转轮接触，所述方形块侧壁转动连接有压线轮，所述压线轮轮轴位于滑动槽内部，且与滑动槽内侧壁滑动连接。[0013] 优选的，所述基架表面分别转动连接有第一换向轮与第二换向轮，所述基架中部设有退火组件，所述退火组件包括方形退火壳，所述方形退火壳底部与基架表面固定连接，所述方形退火壳中部固定安装有受热走线管，所述受热走线管外侧壁缠绕有螺旋加热管，所述螺旋加热管与受热走线管外侧壁接触，所述螺旋加热管两端与方形退火壳两侧内壁固定连接，所述基架表面底部固定安装有冷却槽，所述冷却槽内装有可活动的冷却液。[0014] 本发明的有益效果是：[0015] 1、通过启动气缸，气缸输出轴带动方形块向下运动，从而带动压线轮向下运动，此时位于两组限位转轮之间的铜丝将受到压线轮向下的压力，当达到铜丝的额定拉应力时，位于两组限位转轮之间的铜丝将会被压线轮拉成符合标准的铜丝，由于铜丝之间的内应力一定，当压线轮向下运动的距离不同，对铜丝的压力也不同，因此能够通过控制压线轮向下运动的距离，来控制对铜丝的压力，从而便于制造不同直径的铜丝；[0016] 2、通过启动伺服电机，伺服电机输出轴带动主动齿轮与外齿环啮合，从而使外齿环带动内齿圈进行转动，趋使内齿圈与多组从动齿轮进行啮合，致使多组从动齿轮与滑座上齿条发生啮合，带动滑座进行运动，使与滑座固定连接的扩张块进行运动，由于多组从动齿轮均与内齿圈进行同步啮合，因而多组扩张块也进行同步运动，从而使连接在多组扩张块上的铜丝能够被张紧，从而便于进行拉丝，当需要拉出的铜丝直径越小时，只需控制多组扩张块向外扩张的直径变大，由于扩张块向外扩张的直径越大，铜丝之间的拉应力越大，在经过压线轮时，压线轮向下运动后，铜丝之间的内应力变大，因此其形变越大，即拉出后的铜丝直径越小；[0017] 3、当需要对铜丝进行拉丝时，铜丝经过受压轮进入到预热区时，在弹簧的作用下，位于手枪座顶部的受热弧形板能够紧紧的靠在受压轮表面，此时铜丝外表面能够与受热弧形板进行充分接触，在电加热铁的作用下，位于预热区内的铜丝能够被加热，从而达到拉丝温度，通过预热能够有效的消除铜丝之间的部分内应力，防止后续拉丝被拉断。附图说明[0018] 图1为本发明提供的该装置的结构示意图；[0019] 图2为本发明提供的基架上各部件的安装结构图；[0020] 图3为本发明提供的扩缩组件的结构示意图；[0021] 图4为本发明提供的扩缩组件的拆分图；[0022] 图5为本发明提供的扩张块的结构示意图；[0023] 图6为本发明提供的中空环形座的结构示意图；[0024] 图7为本发明提供的预热组件的结构示意图；[0025] 图8为本发明提供的预热组件的拆分图；[0026] 图9为本发明提供的受热弧形板的安装结构图；[0027] 图10为本发明提供的预热区的位置结构图；[0028] 图11为本发明提供的压线组件的结构示意图；[0029] 图12为本发明提供的压线组件的侧视图；[0030] 图13为本发明提供的退火组件的拆分图。[0031] 图中：预处理装置100、预热组件110、预热环111、外侧板112、受压轮113、月牙板114、预热区115、出线槽116、弹簧117、手枪座120、凹型座121、电加热铁122、受热弧形板123、扩缩组件130、中空环形座131、第一滑槽132、受转孔133、第二滑槽134、基板135、伺服电机136、主动齿轮137、从动齿轮138、外齿环140、内齿圈141、扩张块142、滑座143、齿条144、基架200、压线组件210、L型板211、气缸212、滑动槽213、方形块214、限位转轮215、硬质压轮216、压线轮217、第一换向轮220、第二换向轮230、退火组件240、方形退火壳241、受热走线管242、螺旋加热管243、冷却槽250。具体实施方式[0032] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。[0033] 参照附图1‑13，本发明提供的一种电缆生产用铜丝拉丝退火装置，包括预处理装置100与基架200，预处理装置100位于基架200一侧，且与基架200连接，预处理装置100包括扩缩组件130：还包括：连接在基架200上的预热组件110；[0034] 预热组件110包括预热环111，预热环111两侧外环壁均固定安装有外侧板112，两组外侧板112顶端内壁转动连接有同一个受压轮113，预热环111远离外侧板112的一侧内壁固定安装有月牙板114，月牙板114底部外侧转动连接有手枪座120，手枪座120位于预热环111内部，手枪座120顶部侧壁固定安装有凹型座121，凹型座121内侧壁固定安装有电加热铁122，凹型座121顶部两侧固定安装有受热弧形板123，电加热铁122与受热弧形板123固定连接，且表面接触，受热弧形板123顶端与预热环111之间形成预热区115，受热弧形板123末端与预热环111之间形成出线槽116，月牙板114外侧壁固定安装有弹簧117，弹簧117末端与手枪座120侧壁固定连接，具体的，当需要对铜丝进行拉丝时，铜丝经过受压轮113进入到预热区115时，在弹簧117的作用下，位于手枪座120顶部的受热弧形板123能够紧紧的靠在受压轮113表面，此时铜丝外表面能够与受热弧形板123进行充分接触，在电加热铁122的作用下，位于预热区115内的铜丝能够被加热，从而达到拉丝温度。[0035] 进一步地，扩缩组件130包括中空环形座131，中空环形座131外环体顶壁开设有多组第一滑槽132，中空环形座131中部开设有受转孔133，中空环形座131内环体顶壁开设有多组第二滑槽134，多组第一滑槽132分别与第二滑槽134一一对齐，中空环形座131外环体顶部一侧固定安装有基板135，基板135底部固定安装有伺服电机136，伺服电机136输出轴固定安装有主动齿轮137，中空环形座131内腔体转动连接有多组从动齿轮138，扩缩组件130还包括外齿环140，外齿环140位于中空环形座131腔体内部，且与中空环形座131腔体表面转动连接，外齿环140与中空环形座131呈同心设置，外齿环140与主动齿轮137啮合，外齿环140内侧壁固定安装有内齿圈141，内齿圈141与多组从动齿轮138啮合，中空环形座131顶部设有多组扩张块142，多组扩张块142底部均固定安装有滑座143，多组滑座143分别与第一滑槽132、第二滑槽134滑动连接，多组滑座143一侧均固定安装有齿条144，多组齿条144分别与多组从动齿轮138啮合，具体的，通过启动伺服电机136，伺服电机136输出轴带动主动齿轮137与外齿环140啮合，从而使外齿环140带动内齿圈141进行转动，趋使内齿圈141与多组从动齿轮138进行啮合，致使多组从动齿轮138与滑座143上齿条144发生啮合，带动滑座143进行运动，使与滑座143固定连接的扩张块142进行运动，由于多组从动齿轮138均与内齿圈141进行同步啮合，因而多组扩张块142也进行同步运动，从而使连接在多组扩张块142上的铜丝能够被张紧，从而便于进行拉丝，当需要拉出的铜丝直径越小时，只需控制多组扩张块142向外扩张的直径变大，由于扩张块142向外扩张的直径越大，铜丝之间的拉应力越大，在经过压线轮217时，压线轮217向下运动后，铜丝之间的内应力变大，因此其形变越大，即拉出后的铜丝直径越小。[0036] 进一步地，预热环111底部与基架200表面固定连接，基架200表面设有轴承，中空环形座131通过轴承与基架200表面转动连接，受转孔133内侧壁与轴承外圈固定连接，基架200一侧顶部设有压线组件210，压线组件210包括L型板211，L型板211与基架200表面固定连接，L型板211顶部固定安装有气缸212，气缸212滑动贯穿L型板211顶壁，L型板211外侧壁中部开设有滑动槽213，气缸212输出端底部固定安装有方形块214，L型板211外侧壁转动连接有两组限位转轮215，两组限位转轮215分别位于滑动槽213两侧，且呈对称设置，L型板211外侧壁顶部一侧转动连接有硬质压轮216，硬质压轮216与位于左侧的限位转轮215接触，方形块214侧壁转动连接有压线轮217，压线轮217轮轴位于滑动槽213内部，且与滑动槽213内侧壁滑动连接，具体的，通过启动气缸212，气缸212输出轴带动方形块214向下运动，从而带动压线轮217向下运动，此时位于两组限位转轮215之间的铜丝将受到压线轮217向下的压力，当达到铜丝的额定拉应力时，位于两组限位转轮215之间的铜丝将会被压线轮217拉成符合标准的铜丝，特别的，由于铜丝之间的内应力一定，当压线轮217向下运动的距离不同，对铜丝的压力也不同，因此能够通过控制压线轮217向下运动的距离，来控制对铜丝的压力，从而便于制造不同直径的铜丝。[0037] 进一步地，基架200表面分别转动连接有第一换向轮220与第二换向轮230，第一换向轮220与第二换向轮230具有换向作用，能够改变铜丝的方向，基架200中部设有退火组件240，退火组件240包括方形退火壳241，方形退火壳241底部与基架200表面固定连接，方形退火壳241中部固定安装有受热走线管242，受热走线管242外侧壁缠绕有螺旋加热管243，螺旋加热管243与受热走线管242外侧壁接触，螺旋加热管243两端与方形退火壳241两侧内壁固定连接，基架200表面底部固定安装有冷却槽250，冷却槽250内装有可活动的冷却液，冷却液能够进行流动，通过改变冷却液的流速，能够改变对铜丝的冷却速率，具体的，拉成后的铜丝能够经过受热走线管242进入到第二换向轮230内，此时位于受热走线管242内的铜丝能够被螺旋加热管243加热，从而达到铜丝的额定退火温度，达到额定退火温度的铜丝经过第二换向轮230的换向作用能够进入到冷却槽250内，在冷却液的作用下，铜丝能够完成退火。[0038] 本发明的使用过程如下：本领域技术人员通过第一换向轮220将待处理的铜丝引入到扩缩组件130的多组扩张块142上，后经过受压轮113引入到预热区115内与受热弧形板123顶端接触，后通过出线槽116由预热环111引出，经过压线组件210完成拉丝操作，后经过退火组件240与冷却槽250完成退火操作；[0039] 当待处理的铜丝在装置中进行传输时，基于铜丝的内部张力，铜丝会发生形变，特别的，当铜丝经过预热组件110预热后，其内部应力会发生改变，当经过压线组件210拉丝后，其形变更为明显，此时若不改变铜丝之间的张紧力，将不便于后续的铜丝进行拉丝操作，此时，只需通过启动伺服电机136，伺服电机136输出轴带动主动齿轮137与外齿环140啮合，从而使外齿环140带动内齿圈141进行转动，趋使内齿圈141与多组从动齿轮138进行啮合，致使多组从动齿轮138与滑座143上齿条144发生啮合，带动滑座143进行运动，使与滑座143固定连接的扩张块142进行运动，由于多组从动齿轮138均与内齿圈141进行同步啮合，因而多组扩张块142也进行同步运动，从而使连接在多组扩张块142上的铜丝能够被张紧，从而便于进行拉丝，当需要拉出的铜丝直径越小时，只需控制多组扩张块142向外扩张的直径变大，由于扩张块142向外扩张的直径越大，铜丝之间的拉应力越大，在经过压线轮217时，压线轮217向下运动后，铜丝之间的内应力变大，因此其形变越大，即拉出后的铜丝直径越小；[0040] 当需要对铜丝进行拉丝时，铜丝经过受压轮113进入到预热区115时，在弹簧117的作用下，位于手枪座120顶部的受热弧形板123能够紧紧的靠在受压轮113表面，此时铜丝外表面能够与受热弧形板123进行充分接触，在电加热铁122的作用下，位于预热区115内的铜丝能够被加热，从而达到拉丝温度，达到拉丝温度后的铜丝能够经过出线槽116进入到限位转轮215与硬质压轮216之间，通过启动气缸212，气缸212输出轴带动方形块214向下运动，从而带动压线轮217向下运动，此时位于两组限位转轮215之间的铜丝将受到压线轮217向下的压力，当达到铜丝的额定拉应力时，位于两组限位转轮215之间的铜丝将会被压线轮217拉成符合标准的铜丝；[0041] 拉成后的铜丝能够经过受热走线管242进入到第二换向轮230内，此时位于受热走线管242内的铜丝能够被螺旋加热管243加热，从而达到铜丝的额定退火温度，达到额定退火温度的铜丝经过第二换向轮230的换向作用能够进入到冷却槽250内，在冷却液的作用下，铜丝能够完成退火。[0042] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

专利地区：江西

专利申请日期：2022-09-29

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN115415346B