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摘 要：钢丝编织液压橡胶软管在现今工业生产中应用非常广泛，钢丝合股机是生产钢丝编织液压橡胶软管的关键设备之一，合股的质量好与坏，影响整个成品的产量。对国内外钢丝合股机的发展情况与使用状况进行剖析，对合股机性能质量进行对比分析。
关键词：钢丝合股机 合股质量 钢丝合股股散 承压 脉冲性能
钢丝编织橡胶软管以其良好的减震效果、方便的安装、较好的动压性能，广泛用于航空、造船、冶金、化工、机床、煤炭采掘、工程机械、石油开发等工业领域。钢丝合股机的作用就是把一定条数（根据胶管规格要求）的单根钢丝，通过合股咀强制钢丝一条紧挨一条，以线束或钢带的形式平整的卷在线轴上，在收卷过程中有一定的张紧力作用在钢丝束上。线轴装到钢丝编织机后，这些钢丝以钢带形式缠绕在胶管坯上，作为胶管的承压骨架。因此，钢丝合股机是生产钢丝编织橡胶软管的关键设备之一。
一、国内外钢丝合股机的发展现况
目前，国内外钢丝合股机大体分三类：
第一类合股机速度间段补偿式，主轴旋转，合股的线速逐渐增加，线束外圆逐渐增大，该类合股机采用棘轮、棘爪机构，当合股线速度以均匀加速度升高一定值时，棘爪拨动棘轮，使主轴转数降低，达到线速度基本稳定，即V1，该类钢丝合股机速度较慢，最高数568r/min，其换向采用凸轮换向，合股质量较好，但效率最低。
第二类钢丝合股机，主轴转速恒定，在均速加速状态下工作，即V2是一条有加速度的（其加速度为其斜率）直线。合股质量内次外好，即内圈合股悬垂差，多为不合格。这类合股机中，Rockwell的BW-5L-1合股机和国内盘锦橡塑机械厂的GHG-12钢丝合股机基本一致，换向装置采用电磁铁驱动牙嵌式离合器，在主轴最高转速下换向，性能不稳定，常出故障。为此，盘锦橡塑机械厂研制改进出的GHG-12A钢丝合股机将换向用GP30光杆排线器，减少了维修保护时间，设备大大简化，但其合股质量较一类没有太大的提高。
第三类钢丝合股机是第一类合股机的改进型，其线速度恒定不变，在所有三类合股机中，合股质量、生产效率均最好。该类合股机以德国Meyer公司的DHH/MCT与盘锦橡塑机械厂研制的GHT-12合股机为代表，原理基本相同，均在最低转速上电磁离合换向，所不同的是GHT-12合股机采用变频调速，通过同步调节器调节，是一种节能型产品，而DHH/MCT采用调压调速系统。在结构上，DHH/MCT是V带的开式传动，而GHT-12合股机采用的是同步齿型带封闭式传动，这使CHT-12合股机质量更加稳定。
美国马格纳泰克（Magnatech）公司推出一种新型的钢丝合股机——Bw.7.ELC型带有电子长度控制放线装置的钢丝合股机。这种合股机锭子最大转速2250r/min，生产速率520m/min，钢丝带宽10mm，每一带宽可容纳0.2～0.6mm钢丝3～36根。合股机配备有单板计算机和操作员接口，可控制伺服电机速度和旋转方向，以获得正确的导程和横向长度；操作员只需输入锭子类型、钢丝直径、钢丝根数、每锭钢丝长度和钢丝最大线性速度，机器可自动为所选择的锭子类型提供正确的横向长度设定值，为操作员选择的钢丝直径/根数组合提供所需的导程，并在运行过程中按需要加以调节；可通过RS.232通道远程为机器状态和生产速率数据提供选择。
二、应金属软管行业迅速发展的需求，急需提高合股质量和增加钢丝合股股散
随着胶管及金属软管行业的迅速发展，对大口径编织胶管及金属软管的需求日益增多，钢丝编织机规格日益增大，迫切需要钢丝合股机合钢丝股散增多。并且，合股的质量好与坏，对钢丝编织胶管的承压、脉冲性能有很大的影响；合股机的效率高低，也影响整个成品的产量。因此，对钢丝合股机系统进行深入开发和设计，进一步提高合股质量尤为重要。
下图为国产钢丝合股机传动图，该设备只有一台普通感应电机驱动，变频调速，通过同步带将动力传递至各个运转部位。滑台由光杆排线器带动，装有线轴、线轴顶座、花键轴座。排线咀固定在机架上，整线轮负责钢丝整理及辅材测量钢丝长度。放线装置上装有12个放线轴（最大合股容量12股），没有动力源，放线轴有弹簧刹车装置，用来调节收卷钢丝的张力，购买回来的线锭（只卷有单根钢丝）放在放线轴上，通过电机驱动线轴收卷钢丝。钢丝束由放线装置送过来后，在整线轮上螺旋缠绕4圈后送到合股咀上强制排整齐。根据线轴尺寸，调整排线器换向行程，滑台的左右移动，使钢丝往复分层平整的绕在线轴上。同时，整线轮轴端装有偏心臂，用来给接近开关提供测量钢丝长度的检测信号。
该传动方式有以下缺点：光杆排线器是机械摩擦式传动，其行程不能持久稳定；滑台装有锭子及顶座等，加上滑台自重，总重量大惯性大，难以以更高速度往复运动，也限制了线轴收卷速度；排线咀为摩擦式，容易磨损线咀及钢丝电镀层；接近开关计数不准确；绕线张力非常不均匀，张力变化为正弦曲线。
总论，国内外钢丝合股机正逐渐朝着先进型、稳定型、智能型发展，随着科技进步，在近二十年将有所突破——具有智能型的新一代合股机将问世。新项目的上马及投产一定能有力地推动，我国钢丝合股机项目相关产品的供应能力，推动行业进一步发展，提升行业产品质量和市场竞争力。
参考文献
[1]于春生，于长辉，陈兴贵.GHG-18钢丝合股机的研制[J].橡胶技术与装备，1998，（06）
[2]黄涛.浅谈GHG-12钢丝合股机的研制[J].橡塑技术与装备，1989，（04）.
[3]王海，李洪奎，刘晓.基于PLC的多轴控制研究[J].机械工程学报，2008，6（4）：470-472.
[4]李众，李彦，张文渊.一种应用于PLC的智能PID控制方法[J].电气自动化，1998，（05）.
[5]张仁忠，刘继汉.钢丝合股机采用数控定长[J].特种橡胶制品，1983，（04）.
[6]Thomos C.Croft.Elastomeric compounds utilizing polymer blends for improved wire adhesion.Rubber Wodd，Vo1.220，No.2（1999），43-48.
[7]赵树业.解决高压胶管常见质量问题的措施[J].中国橡胶，1998，（21）.
（作者单位：1.青岛科技大；2.青岛黄海学院）
关键词：钢丝合股机 合股质量 钢丝合股股散 承压 脉冲性能
钢丝编织橡胶软管以其良好的减震效果、方便的安装、较好的动压性能，广泛用于航空、造船、冶金、化工、机床、煤炭采掘、工程机械、石油开发等工业领域。钢丝合股机的作用就是把一定条数（根据胶管规格要求）的单根钢丝，通过合股咀强制钢丝一条紧挨一条，以线束或钢带的形式平整的卷在线轴上，在收卷过程中有一定的张紧力作用在钢丝束上。线轴装到钢丝编织机后，这些钢丝以钢带形式缠绕在胶管坯上，作为胶管的承压骨架。因此，钢丝合股机是生产钢丝编织橡胶软管的关键设备之一。
一、国内外钢丝合股机的发展现况
目前，国内外钢丝合股机大体分三类：
第一类合股机速度间段补偿式，主轴旋转，合股的线速逐渐增加，线束外圆逐渐增大，该类合股机采用棘轮、棘爪机构，当合股线速度以均匀加速度升高一定值时，棘爪拨动棘轮，使主轴转数降低，达到线速度基本稳定，即V1，该类钢丝合股机速度较慢，最高数568r/min，其换向采用凸轮换向，合股质量较好，但效率最低。
第二类钢丝合股机，主轴转速恒定，在均速加速状态下工作，即V2是一条有加速度的（其加速度为其斜率）直线。合股质量内次外好，即内圈合股悬垂差，多为不合格。这类合股机中，Rockwell的BW-5L-1合股机和国内盘锦橡塑机械厂的GHG-12钢丝合股机基本一致，换向装置采用电磁铁驱动牙嵌式离合器，在主轴最高转速下换向，性能不稳定，常出故障。为此，盘锦橡塑机械厂研制改进出的GHG-12A钢丝合股机将换向用GP30光杆排线器，减少了维修保护时间，设备大大简化，但其合股质量较一类没有太大的提高。
第三类钢丝合股机是第一类合股机的改进型，其线速度恒定不变，在所有三类合股机中，合股质量、生产效率均最好。该类合股机以德国Meyer公司的DHH/MCT与盘锦橡塑机械厂研制的GHT-12合股机为代表，原理基本相同，均在最低转速上电磁离合换向，所不同的是GHT-12合股机采用变频调速，通过同步调节器调节，是一种节能型产品，而DHH/MCT采用调压调速系统。在结构上，DHH/MCT是V带的开式传动，而GHT-12合股机采用的是同步齿型带封闭式传动，这使CHT-12合股机质量更加稳定。
美国马格纳泰克（Magnatech）公司推出一种新型的钢丝合股机——Bw.7.ELC型带有电子长度控制放线装置的钢丝合股机。这种合股机锭子最大转速2250r/min，生产速率520m/min，钢丝带宽10mm，每一带宽可容纳0.2～0.6mm钢丝3～36根。合股机配备有单板计算机和操作员接口，可控制伺服电机速度和旋转方向，以获得正确的导程和横向长度；操作员只需输入锭子类型、钢丝直径、钢丝根数、每锭钢丝长度和钢丝最大线性速度，机器可自动为所选择的锭子类型提供正确的横向长度设定值，为操作员选择的钢丝直径/根数组合提供所需的导程，并在运行过程中按需要加以调节；可通过RS.232通道远程为机器状态和生产速率数据提供选择。
二、应金属软管行业迅速发展的需求，急需提高合股质量和增加钢丝合股股散
随着胶管及金属软管行业的迅速发展，对大口径编织胶管及金属软管的需求日益增多，钢丝编织机规格日益增大，迫切需要钢丝合股机合钢丝股散增多。并且，合股的质量好与坏，对钢丝编织胶管的承压、脉冲性能有很大的影响；合股机的效率高低，也影响整个成品的产量。因此，对钢丝合股机系统进行深入开发和设计，进一步提高合股质量尤为重要。
下图为国产钢丝合股机传动图，该设备只有一台普通感应电机驱动，变频调速，通过同步带将动力传递至各个运转部位。滑台由光杆排线器带动，装有线轴、线轴顶座、花键轴座。排线咀固定在机架上，整线轮负责钢丝整理及辅材测量钢丝长度。放线装置上装有12个放线轴（最大合股容量12股），没有动力源，放线轴有弹簧刹车装置，用来调节收卷钢丝的张力，购买回来的线锭（只卷有单根钢丝）放在放线轴上，通过电机驱动线轴收卷钢丝。钢丝束由放线装置送过来后，在整线轮上螺旋缠绕4圈后送到合股咀上强制排整齐。根据线轴尺寸，调整排线器换向行程，滑台的左右移动，使钢丝往复分层平整的绕在线轴上。同时，整线轮轴端装有偏心臂，用来给接近开关提供测量钢丝长度的检测信号。
该传动方式有以下缺点：光杆排线器是机械摩擦式传动，其行程不能持久稳定；滑台装有锭子及顶座等，加上滑台自重，总重量大惯性大，难以以更高速度往复运动，也限制了线轴收卷速度；排线咀为摩擦式，容易磨损线咀及钢丝电镀层；接近开关计数不准确；绕线张力非常不均匀，张力变化为正弦曲线。
总论，国内外钢丝合股机正逐渐朝着先进型、稳定型、智能型发展，随着科技进步，在近二十年将有所突破——具有智能型的新一代合股机将问世。新项目的上马及投产一定能有力地推动，我国钢丝合股机项目相关产品的供应能力，推动行业进一步发展，提升行业产品质量和市场竞争力。
参考文献
[1]于春生，于长辉，陈兴贵.GHG-18钢丝合股机的研制[J].橡胶技术与装备，1998，（06）
[2]黄涛.浅谈GHG-12钢丝合股机的研制[J].橡塑技术与装备，1989，（04）.
[3]王海，李洪奎，刘晓.基于PLC的多轴控制研究[J].机械工程学报，2008，6（4）：470-472.
[4]李众，李彦，张文渊.一种应用于PLC的智能PID控制方法[J].电气自动化，1998，（05）.
[5]张仁忠，刘继汉.钢丝合股机采用数控定长[J].特种橡胶制品，1983，（04）.
[6]Thomos C.Croft.Elastomeric compounds utilizing polymer blends for improved wire adhesion.Rubber Wodd，Vo1.220，No.2（1999），43-48.
[7]赵树业.解决高压胶管常见质量问题的措施[J].中国橡胶，1998，（21）.
（作者单位：1.青岛科技大；2.青岛黄海学院）