一、 產品介紹1.1 預應力的概念：指為了改善結構或構件在各種使用條件下的工作性能和提高其強度而在使用前預先施加的永久性內應力。 1.2 預應力鋼絞線是預應力混凝土結構配筋用鋼絞線的簡稱。它是把多根冷拉預應力鋼絲成螺旋裝絞合在一起，并經消除應力處理而得到的，大致可分為以下幾類： 1) 按其結構分：12；13；17（1+6）；119；137.2) 按生產方法分:捻制+消除應力回火；捻制+穩定化處理；模拔成型。3) 按表面無鍍層分：表面無鍍鋅的預應力鋼絞線；鍍鋅預應力鋼絞線；環氧涂層預應力鋼絞線；鋅、鋁、稀土鍍層預應力鋼絞線。4) 按松弛級別分：普通松弛級（I級松弛）預應力鋼絞線；低松弛級（II級松弛）預應力鋼絞線。1.3 預應力混凝土構件的構造要求主要包括以下幾個方面: 1)截面形式和尺寸; 2)預應力縱向鋼筋及端部附加豎向鋼筋的布置; 3)非預應力縱向鋼筋的布置; 4)鋼筋,鋼絲,鋼絞線凈間距; 5)預應力鋼筋的預留孔道; 6)錨具; 7)端部混凝土的局部加強.二、通用規程：檢驗2.1 工藝流程：原料表面處理拉拔檢驗層纏機 取放線機 捻股、穩定化機組檢驗成品盤卷包裝機2.2、原料應符合YBT146 預應力鋼絲及鋼絞線用熱軋盤條的要求。2.2.1 化學成分牌號化 學 成 分（%）CSiMnPSCu77MnA0.750.800.120.320.600.900.0250.0250.2080A0.780.830.120.320.360.600.0250.0250.02580MnA0.780.830.120.320.600.900.0250.0250.02582A0.800.850.120.320.360.600.0250.0250.02582MnA0.800.850.120.320.600.900.0250.0250.02582B-20.800.850.150.350.600.900.0250.025Cr0.130.22V0.040.08說明：1, 與日標JISG3502-1996對照，如77MnA對應SWRS77B，82A對應SWRS82A. 2，82B-2牌號為寶鋼企業標準產品。2.2.2、力學性能牌號直徑（mm）強度（MPa）斷面收縮率77MnA80A8.010.0104025%10.513.0102080MnA82A8.010.0106010.513.0104082MnA8.010.0108010.513.0106082B-212.513.0125030%2.2.3、其他 金相組織：盤條金相組織應主要為索氏組織，不應有馬氏組織、網狀滲碳體等對性能有害的組織存在。表面質量：盤條應將頭尾有缺陷的部分切除，表面光滑、不應有多頭、折疊、耳子、結疤、分層及肉眼可見的裂紋、雜質等缺陷。 時效: 盤條直徑在12mm一下，時效時間應大于20天，盤條直徑在12mm以上，時效應大于30天，冬季生產盤條的時效相應延長10天。 冶煉方法：必須經過爐外精煉。 原料經常必須按照規格、產地碼放。2.3、輔料2.3.1 拉絲時用潤滑劑 （拉絲共九道工藝，前四道用粗潤滑劑，后五道用細潤滑劑） 技術要求指標名稱脂肪含量水分含量軟化點粘度指標要求60%3.0%180中等2.3.2 高速拉絲模具（如圖3.1） （圖3.1）1) 硬質合金拉絲模坯（模心），硬質合金牌號為YG8.2) 模套與模心的裝配必須達到過盈配合。3) 模套外形尺寸：7540mm。表面看光滑、銳角倒鈍。4) 模心外形尺寸與定徑帶直徑對照表 （D表示模孔定徑帶直徑）模心外形尺寸(mm)221830214025、3525定徑帶直徑(mm)D66D9D92.4、盤條表面處理工藝2.4.1 工藝流程：盤條酸洗水洗高壓水沖洗自然干燥皂化高壓水沖洗磷化2.4.2 參數表盤條直徑9.016.0鋼號77B-82B鹽酸池鹽酸(g/L)120含鐵(g/L)250清水池擺動（次）2-3高壓水沖洗將殘酸沖凈 磷化池總酸度（點）120-180游離酸（點）10-20總鋅量(g/L)40-60溫度（）大于65磷化時間（分）310清水池擺動（次）2-3皂化池溫度（）85PH值8三、拉絲工藝通則1 鋼絲定尺長度可根據情況進行調整，但7個鋼絲捻制后的總重量不超過18噸.最小長度以下的鋼絲直接返軸處理。2 每軸必須拴紙痱子，并注明“鋼號（原料產地）、生產序號、軸號、直徑、長度、重量、生產日期、班別（次）；破斷力（KN）伸長率（%）、彎曲（次）、判斷”等內容。序列號每月重新排列。3 只允許保留原料接頭，罐間接頭必須切除。4 以每軸的尾絲的性能及特性（比如鋼號、爐號、產地、檢測數據等），做為整軸鋼絲的結果記錄在生產記錄表上。5 為保證鋼絲的冷卻，每個卷筒上鋼絲的纏繞高度約為卷筒高度的1/3-2/3，并應與拉絲模入口并行為準。6 開車前，檢查設備水系統、空氣系統、供電系統是否正常，及時調整和檢查鋼絲的矯正排輥。四.捻制工藝通則1 配線的鋼絲長度應符合邊絲與芯絲配合的比例要求。2 使用已檢驗并且合格的鋼絲。長時間存放的鋼絲使用前必須經過再次的檢驗。除非能夠明確其檢驗為合格。3 每套鋼絞線使用1軸芯絲、6軸邊絲，芯絲放在第一個擺船中（從合成絞盤數），其余放邊絲。4 捻制工藝參數的修改必須通過工藝員或班長進行。5 嚴格按照配線單的軸號、序號上線，并核對、測量、記錄每軸鋼絲的實際直徑、長度、檢驗情況。6 開車前必須檢查設備的冷卻水、空氣系統以及絞線的冷卻水系統是否工作正常，檢查每個擺船的制動帶的松緊程度是否一致，檢查工藝設定的參數是否正常。7 捻制過程中，凡是沒有經過穩定化處理（回火、張力）的鋼絞線均為廢線，并用白漆在鋼絞線上噴涂標記。捻制記錄表上要用“”表示廢線，用“”表示成品線，以及要記錄計米器的數值。8 捻制過程的回火過程為特殊過程。開車前要對紅外測溫儀進行檢查確認，捻制過程中隨時觀察溫度變化，并每小時一次或每三套線三次記錄溫度值。五、層纏工藝通則1 按照各規格的絞線的標準層纏長度執行，最大盤卷重量小于4000kg。客戶有盤卷層纏長度要求，在不違反公司規定的情況下，按照客戶要求的 長度執行。2 在每卷絞線（包括大盤卷鋼絞線軸）必須拴紙痱子，注明“層纏編號、長度、重量、規格、強度級別、日期、班組”等內容（如圖7.1）。“爐號”不必填寫。 （圖7.1）3 在每個盤卷(包括大盤卷鋼絞線軸）的尾端，取力學試樣1-2支，試樣長度1.0-1.2米。4 層纏編號為十位，第一位字母A、B、C、D表示四班，第二位數字表示捻股機編號，第三、四位表示年份，第五、六位表示月份，第七、八、九、十表示順序號。順序號每個月重新排列。六、包裝工藝通則1 逐盤核對盤卷上的標識（紙痱子）的內容是否與成品包裝記錄相符合。2 逐盤重量復磅核對，在2公斤以內的重量偏差為合理范圍，以成品包裝記錄的重量為準，否則要報生產技術部，待核實后在包裝。3 每個絞線盤卷使用二層復合編織帶包裝，周向二道鋼帶、 軸向六道鋼帶。盤卷內側拴二個成品標牌。4 大盤卷鋼絞線不使用復合編織帶，直接在軸向打4-8道鋼帶，并拴二個成品標牌。重量較小的盤卷可以合并為一卷，但各個盤卷的標牌必須同時存在。合并的大盤卷重量應不超過1000kg。（如圖8.1） （圖8.1）5 標牌填寫內容：執行標準、許可證號、層纏編號、規格、強度級別、曾纏長度、重量、檢驗日期、生產日期等。6 客戶對包裝有特殊要求的，按照客戶要求進行包裝。 以上就是鋼絞線生產的幾個主要步驟的工藝流程及工藝通則下面我將著重對拉拔這一步驟進行設計： 拉拔需要一種特殊的機器拉絲機 如圖(1.1.) （圖1.1 直線式拉絲機）七、直線式拉絲機1極其簡介：直線調諧式拉絲機一般稱為：直線拉絲機。它以交/直流變頻電控系統為依托實現了自適應PID等先進控制算法，利用現場總線或數模轉換技術，實現設備的高性能、高可靠性全自動化運行。其減少了鋼絲彎曲程度進而提高線材抗擾能力而得以盛行。2產品特點：有效減少了鋼絲的扭轉、并且高速、高效、低能耗、操作簡捷，可根據用戶要求任意組合，工藝適應性強，自動化程度高。3適用范圍：鋼簾線、胎圈鋼絲、彈簧鋼絲、制繩鋼絲、不銹鋼絲、傘股鋼絲、藥芯焊絲、氣保焊絲、預應力鋼絲及雙金屬線的生產。4拉絲機的類型：拉絲機行業，涉及的設備種類非常多，常見的拉絲機有水箱式拉絲機、直進式拉絲機、滑輪式拉絲機、倒立式拉絲機等，拉絲機主要應用在對銅絲、不銹鋼絲等金屬線纜材料的加工，屬線纜制造行業極為重要的加工設備。八、變頻器簡介隨著變頻調速技術的不斷發展，變頻調速器已經被廣泛應用在拉絲機行業，承擔著拉絲調速、張力卷取、多級同步控制等環節，變頻器的應用，大大提高了拉絲機的自動化水平與加工能力、有效降低了設備的單位能耗與維護成本，得到了行業的廣泛認同。 從機械上，可以分解為拉絲部分與收線部分，從電氣控制上可以分解為拉絲無級調速控制與卷取的恒張力同步控制，通過張力擺桿的位置變化，回饋控制系統，經過自動運算，改變卷取電機運行速度，從而達到卷取與拉絲兩個環節體現出恒張力與速度同步，并通過排線導輪電機，可以隨著卷取速度的不同，均勻地將成品金屬絲纏繞在卷取工字輪上，以實現對金屬材料的拉伸加工。 行業現狀： 行業的現狀，本材料只限于針對電氣控制部分的陳述，請讀者諒解！ 小型拉絲機的控制模式，是目前主流的控制方式，拉伸與卷取控制由PLC或者工控機IPC來完成，變頻器接受PLC或者IPC的指令，實現拉伸級的無級調速與卷取的恒張力控制。該系統解決方案將直接導致成本高昂、系統復雜、維護難度大、維修成本高、系統控制響應差等問題。 8.1推薦方案： 向您推薦的控制方式，該兩種中型、小型、微型伸線機電氣控制方式，將卷取的同步與張力控制、系統開動與停車控制、故障報警等功能集成在變頻器內部，與機械系統融為一個整體，外部信號直接送入變頻器，經內部算法快速反應在對系統的直接控制，大大提高了系統的響應速度，省去PLC、HMI、IPC，節省系統成本，降低故障點，并可根據用戶需求配置LED或者LCD操作盤，體現人機操作的人性化，方便用戶的操作、維護、調試與使用。 產品介紹： INVT-CHV130專用型變頻器 INVT-CHV130專用型變頻器，是在INVT-CHV100高性能矢量變頻器的硬件平臺與核心控制算法的基礎上，結合雙變頻中型、小型及微型拉絲機控制的要求，開發出來一款專門針對雙變頻控制拉絲機的變頻器，為適應行業應用的要求，在硬件、軟件算法、結構上都做了許多特殊處理，特別針對耐高溫、防金屬粉塵、防潮濕、防腐蝕等處理，大大增強了變頻調速器在拉絲機行業的可靠性。 8.2、電流矢量控制 INVT-CHV130專用型變頻器采用ARM（32位）+DSP（16位）雙CPU控制系統，功能控制與性能控制完全分離，底層高性能電機控制模塊采用電流矢量控制算法，即把定子電流按照坐標變化分解成勵磁電流分量與轉矩電流分量，分別進行控制，從而實現轉矩的高精度控制。 與V/F控制比較，矢量控制的優勢 （1）低頻轉矩特性優秀 （2）動態響應特性好，能快速響應負載的變化 （3）速度控制精度高，能實現高精度的同步控制 （4）能進行直接轉矩控制，無PG反饋轉矩控制精度高，實現低成本的張力控制 8.3主要技術 輸出頻率范圍：0.00600.00Hz； 速度控制方式：SVC、VC、V/F控制、轉矩控制； 指令通道方式：操作面板、端子控制、遠程通訊控制； 頻率給定方式：數字鍵盤給定、模擬量給定（電流、電壓信號）、脈沖頻率給定、遠程通訊給定、PID閉環給定等。可實現給定的組合和給定方式的相互切換，方便現場調試及復雜工藝的要求； 起動轉矩大：0.5Hz/150% (SVC)、0Hz/180% (VC)； 過載能力： 150%額定電流 60s；180%額定電流 10s； 調速比： SVC：1：100，VC：1：1000； 載波頻率范圍：1.0K16.0KHz；可根據溫度和負載特性自動調整； 速度控制精度：0.5%最高速度(SVC)；0.1%最高速度(VC)； 自動電壓調整（AVR）：當電網電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定； 轉矩控制：多種轉矩指令設定方式，可實現有PG與無PG的轉矩控制； 高速脈沖輸入功能：可實現定長控制； 停機處理：停機剎車抱閘輸出功能； 斷線故障檢測功能：提供數字信號檢測與模擬量信號檢測方式； 提供兩套PID參數：可依據線速度、半徑、運行頻率自動調節PID控制； 顯示功能：能顯示拉絲長度、拉絲線速度，顯示范圍廣； 定長自動停車：定長自動停車功能； 設計PID調節限幅功能：實現同步控制系統平穩起停； 同步速增益：方便同步控制的調試； 配置卷徑計算功能：實現高精度張力卷取控制； 卷徑復位功能：可通過端子實現工字輪卷徑復位； 排線電機控制功能：帶FDT頻率檢測 8.4外圍配置 可編程數字輸入：6路輸入，其中1路可作高速脈沖輸入(HDI1)，I/O卡可擴展4路輸入； 可編程模擬量輸入：AI1：010V輸入，AI2：010V或020mA輸入，擴展卡可擴展2路輸入(AI3:-10V10V輸入，AI4：010V或 020mA 輸入)； 可編程開路集電極輸出：1路輸出，擴展卡可擴展1路輸出（開路集電極輸出或高速脈沖輸出）； 繼電器輸出：2路輸出，擴展卡可擴展1路輸出； 模擬量輸出：1路輸出，擴展卡可擴展1路（0/420mA或0/210V）； 提供兩種控制電源：+24V，COM；+10V，GND； 8.5可靠性設計 8.5.1 全系列獨立風道設計 全系列獨立風道 散熱器安裝方式為柜體內、柜體外可選，風扇更換方便，變頻器維護簡單 極大提高了變頻器在拉絲等行業不同的應用環境下長期運行的可靠性 8.5.2、寬電網電壓設計 電網輸入電壓在-15%15%，變頻器可安全運行，用戶無須其他處理 8.5.3、18.5KW90KW標準配備直流電抗器 提高輸入側功率因數 提高整機效率及熱穩定 有效消除輸入側的高次諧波對變頻器的影響，減少對外圍的干擾 8.5.4、安全自檢功能 變頻器上電，系統對軟、硬件進行完備的安全自檢 系統對功能參數的修改及設置進行安全的鉗制，防止用戶對功能參數的誤設置 8.5.5、超強的保護功能 提供多達20多種的保護功能，可實現變頻器、電機、外圍設備的全方位保護 提供故障自動復位功能，方便常規故障的自動排除 內置雷擊過流保護裝置，有效提高對于感應雷的自我保護功能 8.5.6、標準的制造平臺 具有防靜電、防腐蝕、防金屬粉塵的三防烤漆處理工藝 專業化流水生產線 嚴格的生產管理制度 國產拉絲機拉拔速度理論上能達到7米/秒，但實際上為了保護機器，每臺拉絲機限速最高4.5米/秒。每臺拉絲機共有九個罐體（卷筒），每個罐體直徑900mm（進口罐體直徑1200mm）。九臺交流電機、九臺變頻器、九項暴扎（夾緊盤線）、九項模盒組成，其中每個罐體都有控制按鈕：罐體聯動/單動、正傳/反轉、啟動/停止、暴扎放松/夾緊、模盒旋轉開/關、冷卻水開/關等，罐體的轉動是通過電機的鏈傳動工作的，在機器正常工作時，每個罐體的速度是不一樣的，（一罐體轉速最低、九道罐體轉速最高）那么它們的速度是如何改變的呢？那就是靠PLC 控制的變頻調速電控系統來控制的，該系統結構簡單、操作方便，簡化維護成本，較原來系統節約20%成本， 是基于降低機械成本、提高產品競爭力的設計思想最心新推出的機電一體化高科技產品。 該機使用通用型 PLC和國產變頻器控制，利用高精度感應式傳感器檢測各路拉絲過程中的張力大小，自動控制變頻器的輸出頻率，實行平穩平滑控制，增加線材的穩定性和光潔度。它克服了集線式拉絲機在拉拔過程中存在有不規則的旋轉扭力，這種不規則的內應扭力將直接影響了絲的質量，增加線材的損耗。本直線式拉絲機電控系統的研制成功，給國內使用與生產拉絲機行業的技術改造和新產品開發闖出了一條新路，不但在工藝上得到了保證，與以往的直線式拉絲機相比，成本大為下降，滿足工藝要求，適合中國國情，是拉絲機行業的首選機型。 8.6工作原理 : 直進式拉絲機是有多個拉拔頭組成的小型的連續生產設備，通過逐級拉拔，可以一次性地把鋼絲冷拉到所需的規格，所以工作效率比較高。但是，由于通過每一級的拉拔后，鋼絲的線徑發生了變化，所以每個拉拔頭工作線速度也應有變化。根據拉模配置的不同，各個拉拔頭的拉拔速度也要變化。拉拔速度的基準是每個時刻通過拉模的鋼絲的秒流量體積不變，即使以下公式成立：RV1= rV2其中 R：進線鋼絲的直徑V1：進線鋼絲的線速度r： 出線鋼絲的直徑V2：出線鋼絲的線速度直進式拉絲機的各個拉拔頭的工作速度就是基于以上的公式，保證各個拉拔頭同步運行。但是，以上的說明是基于理想狀態的穩態工作過程，由于機械傳動的誤差以及機械傳動的間隙，還有在起動、加速、減速、停止等動態的工作過程中，各個拉拔頭就無法保持同步，所以，現在大多數的直進式拉絲機上都有張力傳感器，動態測量各個拉拔頭間的鋼絲的張力，再把張力轉換成標準信號(020mA或010V)，用這個標準信號反饋給調速變頻器，變頻器用這個信號作閉環PID過程控制，在主速度上疊加上PID計算的調整量，保持各個張力檢測點的張力恒定，也就保證了直進式拉絲機工作在同步恒張力的工作狀態。以深圳龍崗生產的400 型直線式不銹剛拉絲機為例，對該機控制原理加以闡述。本機采用三菱PLC和星河變頻器為控制系統核心，用 9臺變頻器分別控制 9 臺交流電動機，將高精度位移傳感器用于 8個卷筒拉拔絲的張力涉取裝置,取人機界面為直觀控制。在充分分析了拉絲機工藝的基礎上，著中考慮了以下幾個方面對系統的影響： 8.6.1. 拉絲機啟動時，拉拔力較大，隨著速度的逐漸增加拉拔力迅速減小，在達到一定的轉速后，拉拔力便只有微小增加。 8.6.2. 原料進絲時，本身會有一些缺陷，表面處理不完全等，這些都將影響拉絲機的穩定性。 8.6.3. 電機的轉差率會由于負載的變化而變化。 8.6.4. 拉絲過程中最重要的被控量是絲的張力，而斷絲和積線是張力變化的兩種極端情況，所以只要保證張力在某一范圍內變化，就可保證拉絲機的穩定運行。 系統的領航速度是由最后一臺拉拔變頻器決定的，再根據每道拉模的壓縮比與減速比，計算其它每個機臺的主給定速度，由于機械上的誤差和拉模的磨損，使得給定的參數與實際的數值有一定的差異，這個差異就通過張力臂來糾正。事實上，張力臂下面連接著一只位置傳感器，該傳感器測量出張力臂的轉動角度，輸出一個010V的模擬量信號給變頻器，變頻器再根據設定的位置值（一個相對與10V的百分比值），經過PID計算，在輸出頻率上疊加上一個糾偏量，消除上述的差異。系統中，觸模屏作為人機界面，起著人機接口的作用，每道拉模的壓縮比，就是通過觸模屏輸入的，并且，觸模屏還能存儲若干套不同的拉模參數，方便用戶快速選擇成套拉模參數，而不必每次都要輸入參數，方便了用戶，提高了效率。觸模屏還顯示工作中各道拉模的實際工作參數，包括電壓、電流、速度等等，在系統出現報警時，觸模屏上及時顯示系統故障問題，以便盡快排除，使機器盡快正常運行。 九、旋轉模盒的設計圖 1 旋轉模盒是用來破解其鋼絞線在冷拔時的彎曲彈力的，它一共大體可分三個區：旋轉區、冷卻區、粉盒區。2冷卻區通有循環水，用來降低其模體在拔絲過程中產生的熱量，以便延長模體的使用壽命。3粉盒區裝有滑粉，用于潤滑，有助于提高拉絲表面光滑度，其中前四道裝粗滑料，后四道裝細滑料。如下圖 （粉盒、圖A1） 4下面將是旋轉模盒各部件的結構簡圖： （中間軸、圖A2）（主軸、圖A3）（長軸、圖A4） （大齒輪；圖A5） （齒輪箱、圖A6） （小齒輪、圖A7）（隔套一、圖A8） （隔套二、圖A9） （ 大螺母：圖A10） （小螺母：圖A11） （軸承套：圖A12） （軸承透蓋圖、A13） （軸承端蓋、圖A14） （骨架密封套：圖A15） （支套一：圖A16）（支套二：圖A17）裝配圖（圖A18）十 旋轉模盒的改進 直線式拉絲機旋轉模盒在工作時往往在安裝模具時使模具與旋轉模盒之間留有空隙，致使在拉絲過程中滑料跟隨外流造成滑料浪費，由于模具安裝松懈致使冷卻水隨空隙流入粉盒之中，導致滑料時效，達不到預想效果，如有一種專門安裝模具的工具，一方面可以節省換模具時的時間另一方面也可彌補以上缺陷。 結論在生產拉絲過程中，有些停車是由于模具造成的，在這段在線實習過程中我總結機器停車有如下幾個方面：1. 由于缺少滑料，在拉絲過程中沒有潤滑劑導致鋼絞線在過模具時摩擦力較大致使斷裂。2. 循環水循環不暢通，水溫過高，鋼絞線表面溫度過高，達不到冷卻效果，導致斷裂。3. 模具磨損過大。4. 調頻器不能正常工作，導致卷筒不能正常轉動。5. 原料不好，導致斷裂。 謝詞 首先要感謝，我的母校老師們對我的辛勤栽培與關愛，沒有你們的教育我就不能茁壯成長，其次，要感謝天津軋三金屬制品有限公司給我這次實習的機會，讓我學習，讓我實踐，在追求人生的道路上使我不斷成長。通過這次畢業設計，我有很大的收獲，在軋三金屬制品有限公司實習的這段時間里，我學到了很多課本上沒有的知識，安全意識不斷增強，做事更加細心，對工作充滿了激情，對未來充滿了希望， 在成長的道路上當然是需要他人的幫助，需要向優秀的同志學習，在公司有很多學習的榜樣，學習的東西也很多，也使我真正的懂得“興趣是最好的老師”。如今就業形勢較為嚴峻，使我們即將畢業的大學生身負沉重的壓力，但是，在公司，我會將這種壓力變為動力，更高、更好的完成自己的本質工作。 最后祝愿我的母校明天更加美好！參考文獻【1】 戴寶昌.重要用途線材制品生產新技術。冶金工業，2001.10：102119【2】 工藝操作規程（受控文件）控制號：013 天津冶金集團軋三金屬材料科，2007.12