线缆放出过程中的恒张力控制机构_盛广权
恒张力解决方案
恒张力解决方案一、引言恒张力解决方案是一种用于解决张力控制问题的创新方法。
在许多工业领域，如纺织、电力输送、航空航天等，张力的精确控制对于产品质量和生产效率至关重要。
本文将介绍恒张力解决方案的原理、应用以及优势。
二、原理恒张力解决方案基于张力控制系统的设计和实施。
该系统由以下几个关键组成部份构成：1. 传感器：用于测量张力的传感器安装在张力受力点上，可以实时监测张力的变化。
2. 控制器：控制器接收传感器的信号，并根据预设的张力值进行计算和控制。
控制器可以根据需要调整张力的大小和稳定性。
3. 执行器：根据控制器的指令，执行器调整张力装置的工作状态，以实现恒定的张力控制。
三、应用恒张力解决方案可以广泛应用于各种需要精确张力控制的行业和领域。
以下是几个常见的应用案例：1. 纺织业：在纺织生产中，纱线的张力控制对于纺织品的质量和生产效率至关重要。
恒张力解决方案可以确保纱线在整个生产过程中保持恒定的张力，从而提高产品质量和生产效率。
2. 电力输送：在电力输送过程中，电缆的张力控制对于电缆的安全性和可靠性至关重要。
恒张力解决方案可以实时监测和调整电缆的张力，确保其在安全范围内工作，减少故障和损坏的风险。
3. 航空航天：在航空航天领域，航空电缆和绳索的张力控制对于航空器的飞行性能和安全性至关重要。
恒张力解决方案可以确保航空电缆和绳索在飞行过程中保持恒定的张力，从而提高飞行性能和安全性。
四、优势恒张力解决方案相比传统的张力控制方法具有以下几个优势：1. 高精度：恒张力解决方案可以实时监测和调整张力，具有更高的精度和稳定性，可以满足对于精确张力控制的需求。
2. 自动化：恒张力解决方案可以自动化地进行张力控制，减少人工干预和操作错误的风险，提高工作效率。
3. 可追溯性：恒张力解决方案可以记录和存储张力的历史数据，提供可追溯性，方便质量管理和问题排查。
4. 灵便性：恒张力解决方案可以根据不同的应用需求进行定制和调整，适合于各种不同的张力控制场景。
恒张力解决方案
恒张力解决方案一、引言恒张力解决方案是一种用于解决张力控制问题的有效方法。
在许多工业应用中，如纺织、电力线路、运输等领域，张力的控制对于保证产品质量和安全性至关重要。
本文将详细介绍恒张力解决方案的原理、应用和优势。
二、原理恒张力解决方案基于反馈控制原理，通过实时监测张力变化并自动调整系统参数，使系统能够自动维持恒定的张力水平。
该方案主要包括以下几个关键组成部分：1. 传感器：用于实时监测张力的变化。
传感器可以采用压力传感器、力传感器或位移传感器等，根据具体应用场景选择合适的传感器类型。
2. 控制器：根据传感器反馈的数据，计算出需要调整的参数，并发送控制信号给执行器。
3. 执行器：根据控制信号调整系统参数，以达到恒定的张力水平。
执行器可以是电动机、液压缸或气动元件等，根据具体应用场景选择合适的执行器类型。
4. 控制算法：根据实时监测到的张力数据和设定的目标张力值，通过控制器计算出需要调整的参数。
常用的控制算法包括比例-积分-微分（PID）控制算法、模糊控制算法等。
三、应用恒张力解决方案广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用场景：1. 纺织行业：在纺织生产过程中，恒定的张力对于保证纱线的均匀性和品质至关重要。
恒张力解决方案可以实时监测纱线的张力变化，并通过调整绕线机的参数，确保纱线的张力保持在设定的范围内。
2. 电力线路：在电力输送过程中，电线的张力需要保持在合适的范围内，以确保电线的安全性和稳定性。
恒张力解决方案可以实时监测电线的张力变化，并通过调整张力调节器的参数，使电线的张力保持在设定的范围内。
3. 运输行业：在运输过程中，如卷筒纸、钢卷等重物的张力控制对于保证运输安全和货物品质至关重要。
恒张力解决方案可以实时监测货物的张力变化，并通过调整卷筒纸机或卷扬机的参数，使货物的张力保持在设定的范围内。
四、优势恒张力解决方案相比传统的手动调节方法具有以下几个优势：1. 自动化控制：恒张力解决方案采用自动化控制系统，能够实时监测和调整系统参数，提高了生产效率和产品质量。
恒张力解决方案
恒张力解决方案一、引言恒张力是指在特定条件下，绳索或者线缆上的张力保持恒定不变。
恒张力解决方案是一种有效的方法，用于确保绳索或者线缆在各种应用中保持恒定的张力，以提高安全性和可靠性。
本文将详细介绍恒张力解决方案的原理、应用领域、优势以及实施步骤。
二、原理恒张力解决方案基于张力控制系统，通过传感器和反馈机制实时监测绳索或者线缆的张力，并根据设定值进行调节。
当张力超出设定范围时，控制系统会自动调整绳索或者线缆的长度，以使张力保持在恒定的水平上。
这种反馈机制确保了系统的稳定性和准确性。
三、应用领域恒张力解决方案广泛应用于以下领域：1. 电力输电路线：在长距离输电路线中，恒张力解决方案可以保持导线的张力恒定，避免因温度变化和风力影响而导致的路线松弛或者过紧。
2. 海洋工程：在海上平台、海底电缆和海洋测量设备中，恒张力解决方案可以确保设备在恶劣环境中的稳定运行。
3. 工业自动化：在自动化生产线、机器人系统和输送带等设备中，恒张力解决方案可以保持传动带的张力恒定，提高生产效率和产品质量。
4. 交通运输：在索道、电梯和起重设备中，恒张力解决方案可以确保载荷的平稳运输和安全升降。
四、优势恒张力解决方案具有以下优势：1. 提高安全性：恒张力解决方案可以避免绳索或者线缆因松弛或者过紧而导致的意外事故，确保设备和人员的安全。
2. 增强可靠性：恒张力解决方案可以保持绳索或者线缆的张力恒定，减少设备的磨损和故障，延长使用寿命。
3. 提升效率：恒张力解决方案可以自动调节绳索或者线缆的长度，减少人工干预，提高生产效率。
4. 降低成本：恒张力解决方案可以减少维护和更换绳索或者线缆的频率，降低运营成本。
五、实施步骤实施恒张力解决方案的步骤如下：1. 系统设计：根据应用需求和工作环境，设计恒张力解决方案的系统架构和功能模块。
2. 传感器安装：选择合适的张力传感器，并将其安装在绳索或者线缆上，以实时监测张力。
3. 控制系统配置：配置控制系统的参数和设定值，以控制绳索或者线缆的长度和张力。
一种具有恒定张力的放线装置[实用新型专利]
![一种具有恒定张力的放线装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a65221fb52d380eb63946d24.png)
专利名称：一种具有恒定张力的放线装置专利类型：实用新型专利
发明人：梁锦营,吴成杰,孙际庆
申请号：CN201720598803.0
申请日：20170525
公开号：CN206969896U
公开日：
20180206
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开一种具有恒定张力的放线装置，包括放线架、线轴、磁粉离合器、电机、测张力传感器、张力控制器。
线轴转动安装于放线架上，磁粉离合器具有动力输入端及动力输出端，电机通过传送带与磁粉离合器的动力输入端动力连接，磁粉离合器的动力输出端驱动线轴绕放线架转动；测张力传感器具有线材压紧轮，测张力传感器与张力控制器信号连接，张力控制器与磁粉离合器电性连接；放线架设有线材放线位置控制组件，放卷后的线材经过线材放线位置控制组件到达线材压紧轮处。
本实用新型的一种具有恒定张力的放线装置，随着卷绕的线材所形成的径向半径逐渐变小，绞线的张力恒定，提高线材电气性能，提升生产的合格率低。
申请人：惠州乐庭电子线缆有限公司,乐庭电线工业(惠州)有限公司,深圳市沃尔特种线缆有限公司,深圳市沃尔核材股份有限公司
地址：516029 广东省惠州市陈江镇五一工业区
国籍：CN
代理机构：广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：蒋剑明
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一种电缆提升恒张力控制装置
专利名称：一种电缆提升恒张力控制装置专利类型：实用新型专利
发明人：李智
申请号：CN202122245707.7
申请日：20210916
公开号：CN215625905U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种电缆提升恒张力控制装置，包括提升架，提升架上设置输送线缆的提升通道，提升通道的顶部设置定滑轮，定滑轮上绕设绳索，绳索的一端设置固定输送线缆端部的线夹，提升架上设置线轮，绳索另一端缠绕在提升架的线轮上，提升通道的下部设置驱动线轮转动的驱动电机。
通过驱动电机提升线缆，实现对线缆提升的恒定张力控制，提升稳定省力高效，结构简单，提升通道的设置，缩小了线缆的横向移动和弯曲范围，对线缆的输送起到限位作用，避免了线缆在提升的过程中发生弯曲摆动及碰撞影响恒定张力的控制。
申请人：山西东晔电力工程有限公司
地址：030006 山西省太原市山西综改示范区太原学府园区晋阳街89号君威国际金融中心605号国籍：CN
代理机构：太原荣信德知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
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一种电缆生产中张力可调的放线装置
专利名称：一种电缆生产中张力可调的放线装置专利类型：实用新型专利
发明人：钟海明
申请号：CN202121996037.6
申请日：20210824
公开号：CN215625910U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种电缆生产中张力可调的放线装置，包括底板，所述底板顶部的左侧固定连接有竖杆，所述竖杆的顶部固定连接有冷却仓，所述冷却仓的顶部固定连接有安装框，所述安装框内腔的底部固定连接有风机，所述风机的出气端连通有连通管，所述连通管远离风机的一侧贯穿至冷却仓的内腔。
本实用新型通过限位辊、横板、竖杆、冷却仓、安装框、安装架、电动伸缩杆、调节框、活动框、风机、连通管、喷头、环形管、限位轮、竖板和活动杆，解决了现有市场上的电缆生产放线装置不具备张力可调的功能，在使用过程中无法对电缆的张力进行调节，影响收卷时的紧密性，且电缆制造完毕表面塑胶质地较软，不利于使用者收卷作业的问题。
申请人：长程电缆有限公司
地址：524400 广东省湛江市廉江市九洲江经济开发区
国籍：CN
代理机构：合肥昕华汇联专利代理事务所(普通合伙)
代理人：崔雅丽
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光纤与电缆及其应用技术Optical Fiber &Electric Cable2008年第5期No.5 2008生产设备线缆放出过程中的恒张力控制机构盛广权(中国电子科技集团公司第二十三研究所,上海200437) [摘 要] 控制线缆产品质量的重要措施之一是恒定控制线缆制造过程的放出张力。
介绍了一种具有该功能的恒张力控制机构的基本组成,阐述了恒张力控制的基本原理以及恒张力控制过程中误差的估算方法。
最后,展望了使用该原理而设计的恒张力控制机构在一些线缆设备上获得成功应用后的社会经济意义。
[关键词] 线缆放出;恒张力控制;张力误差 [中图分类号] TM248 [文献标识码] B [文章编号] 100621908(2008)0520019202Control Mechanism for Constant T ensionduring C able Paying 2offSH EN G Guang 2quan(The 23rd R esearch I nstitute ,CETC,Shanghai 200437,China)Abstract :One of the important measures for controlling the quality of wire and cable products is to constantly control the paying 2off tension during the manufacturing of wires and cables.The basic composition of a constant tension control mechanism is presented ;the basic principles of constant tension control and the error estimation during constant tension control are described.Finally the social and economic significance of applying this constant tension control mechanism ,which is designed on the basis of these principles ,in some wire and cable making equipments is expected.K ey w ords :cable paying 2off ;constant tension control ;tension error[收稿日期] 2008207201[作者简介] 盛广权(1943-),男,中国电子科技集团公司第二十三研究所高级工程师.[作者地址] 上海市逸仙路135号,2004370 引 言为了不断增强自身产品的市场竞争能力,线缆制造厂商们正尽力完善线缆的制造工艺,提升线缆产品的制造质量。
恒定控制成缆、绞合或者绕包等线缆设备上线缆的放出张力,是确保线缆产品制造质量的重要措施之一。
在一些比较陈旧的线缆设备上仍可常见采用各种摩擦盘、摩擦带等机构来控制线缆的放出张力,由于这些机构的张力控制精度较差,因而对线缆产品的制造质量影响较大;在许多比较先进的线缆设备上已经使用了一些机电相结合的张力控制机构来控制线缆的放出张力,虽然这些机构的张力控制精度较高,使线缆产品的制造质量有了保障,但这些机构往往结构复杂、体积庞大而无法在某些设备(如多头绕包机)上使用,而且造价偏高,日常操作维护有可能不很方便,有些机构的张力控制精度也不够稳定。
针对上述线缆设备中张力控制机构的诸多不足,笔者利用跳舞杆对线缆或绕包带的放出张力变化进行动态反馈,维持其张力稳定,根据纯机械结构的恒张力控制原理,设计了一种控制方法简单,控制效果较好,成本较低而又实用的恒张力控制机构,现已经在多种线缆设备上得到了成功的应用。
1 恒张力控制机构的组成用于控制线缆放出张力的机械式恒张力控制机构的基本组成如图1所示。
该机构由三个相互关联的部分组成:线缆盘(绕包盘,下同)的制动系统;控制张力的跳舞杆系统;对线缆(绕包带,下同)、闸带导向的导向轮系统(导向轮1和导向轮2)。
1.1 线缆盘的制动系统线缆盘的制动系统是在线缆放出时产生张力的一个基本组成部分,它主要由制动轮和制动闸带组成。
制动轮须与线缆盘同轴配置,且随线缆盘一同旋转。
紧贴于制动轮圆周表面的制动闸带的紧边一端固定于机架,松边一端与跳舞杆相连。
图1 恒张力控制机构的组成1.2 跳舞杆系统跳舞杆系统是在线缆放出时对线缆张力进行控制并维持其恒定的一个关键组成部分,它主要由可绕支点偏摆的跳舞杆、跳舞轮和弹簧机构组成。
为了不使跳舞杆系统自身的重力及其绕线缆芯线旋转而产生的离心力影响跳舞杆在工作过程中的力系平衡,跳舞杆必须与线缆芯线放线速度方向垂直配置。
1.3 导向轮系统导向轮系统是合理配置张力控制机构力系方向的重要结构,是为提高张力控制机构的恒张力控制精度而设计的一个不可缺少的组成部分。
导向轮系统主要由控制线缆放出方向的导向轮1和导引闸带方向的导向轮2组成。
它们在张力机构中的安装位置,能确保张力机构在恒张力控制过程中,跳舞杆上平衡力系中的各矢量具有合适方向并在宏观上使其始终保持方向不变。
2 恒张力控制原理恒张力放线机构工作时,线缆先后绕过导向轮1和跳舞轮后被牵引出,线缆放出时的张力大小是由弹簧机构中的弹簧工作负荷P 设定的。
图2 恒张力控制机构的受力分析 如图2所示,在弹簧力P 作用下,与跳舞杆一端相连的闸带对跳舞杆端部产生拉力Q 。
设线缆的放出张力为T ,且作用于跳舞杆上三个力(2T ,Q ,P )的力臂分别为a ,b,c ,则有:cP =2aT +bQ(1)又设线缆盘上的线缆放出半径为R ,制动轮半径为r ,闸带在制动轮上的包角为α,闸带与制动轮间的摩擦因数为f ,放线机构工作时线缆盘制动系统对线缆放出过程所产生的阻力矩为M ,则根据欧拉公式,有:Q =M/[r (e f α-1)](2)M =TR(3) 由式(1)～式(3)可得到线缆放出机构在对线缆的张力控制过程中,弹簧力P 与线缆放出张力T 之间存在如下关系:P =T 2a +bR r (e f α-1)c =T (2a +bRQM-1)/c (4) 在式(4)中,若令K =RQ/M ,则得张力控制关系式:T =cP/(2a +bK )(5) 由式(5)可知,在线缆放出过程中,在弹簧力P保持不变的前提下,若K 值能保持恒定,则其放出张力T 为常数,即线缆在放出过程中的张力始终保持恒定,从而实现了线缆放出过程的恒张力控制。
在线缆放出之初,线缆的放出半径R 为定值,由于跳舞杆上的力系是平衡的,P ,Q ,T 必然满足式(4)的关系,所以此时线缆的放出张力是恒定的。
然而,在线缆从线缆盘上放出的过程中,其放出半径R 是个变量,在线缆盘从满盘至空盘过程中,R 将由R max 逐渐变化为R min ,致使线缆的放出张力T 在瞬间有增大趋势,跳舞杆上的力系平衡便遭到破坏,此时闸带对制动轮的抱合力即刻松解,对跳舞杆的拉力Q 同时减小,从而使线缆盘制动系统对线缆放出所产生的阻力矩M 减小,随即线缆的放出张力T 减小,跳舞杆在瞬间便又重新获得了力系平衡。
由于这一张力动态反馈过程是在瞬时完成的,控制张力的设定弹簧力P 值未发生宏观量的改变,因而线缆的放出半径R 虽然变小了,线缆的放出张力T 却仍能维持原有的设定值不变。
由于上述过程是通过跳舞杆系统对线缆放出张力的微观变化进行即时动态反馈,跳舞杆上的力系便始终处于动态平衡,使K 值保持恒定,从而确保线缆的放出张力T 维持不变。
3 张力误差的估算方法跳舞杆上的静态平衡力系可根据放线盘处于满盘时的条件进行设计。
在线缆放出过程中,跳舞杆上的力系维持着动态平衡。
在动态平衡过程中,由于线缆的放出张力在瞬间会产生张力增量ΔT ,致(下转第25页)・02・ 光纤与电缆及其应用技术2008年第5期述方法计算其弧垂张力特性。
[参考文献][1] 张殿生.电力工程高压送电线路设计手册[M].2版.北京:中国电力出版社,2003.[2] Corning Cable Systems SRP20052026.Installation ofcorning cable systems self2supporting(figure28)aerial cable[EB/OL].[2004204201].http://www./web/library/litindex.nsf/＄all/0052026/＄file/0052026.pdf.[3] 赵先德.输电线路基础[M].北京:中国电力出版社,2006.[4] 上海超高压输变电公司.输电线路(第四册)[M].北京:中国电力出版社,2006.[5] 中央农业广播电视学校.农村电力网[M].北京:中国农业出版社,1998.[6] AL TOS figue28cables corning cable systems[EB/OL].[2005201225]./cablesystems.(上接第18页)电缆护套材料在挤出时会产生很多的气泡,根本无法使用。
因此,聚氨酯电缆护套材料在挤出前必须进行预烘干处理,一般烘干温度约为90℃,烘干时间约为12h。
如烘干不完全,则挤出时电缆护套中会有很多小气孔,影响护套的机械物理性能,将来在长期的潮湿环境下使用时,潮气也会沿着这些气孔渗至电缆内部,导致电缆出现各种电气故障。
如烘干温度较低,则应适当延长烘干时间。
此外,应注意最低的烘干温度应不低于70℃,而最高的烘干温度应不超过110℃,因为超过此温度范围,聚氨酯电缆护套材料极易发生熔化板结,形成块状的材料,不易顺利进入螺杆,从而导致无法进行挤出加工。
由于聚氨酯电缆护套材料的优点突出,因而得到越来越广泛的应用,不论是在海事、港基、矿井,还是在航空、航天等领域的电缆都在使用该材料。
希望本文能够为一些电缆生产企业的聚氨酯材料的加工提供参考。
[参考文献][1] 山西省化工研究所.聚氨酯弹性体手册[R].山西:山西省化工研究所,2001:1892212.(上接第20页)使跳舞杆绕其支点发生轻微偏摆,张力设定弹簧必然会受到微量的伸长或压缩,导致弹簧的工作负荷相应地减少或增加ΔP,从而使恒张力控制线缆的放出过程产生张力控制误差。
设与弹簧力P及弹簧负荷增量ΔP对应的弹簧变形量分别为F及ΔF,则有ΔP/P=ΔF/F。
由于弹簧负荷增量ΔP是由张力增量ΔT引起的,所以有2aΔT=cΔP。
在跳舞杆维持动态平衡时,其与闸带松边相连一端必然摆动,若该端摆动时的极限位移为l,则l/b=ΔF/c。