
一、应用(一)在镀锌丝生产线中的关键作用
支撑与导向
在镀锌丝的生产过程中,从原材料丝材的放线到最终成品的收线,各个环节都离不开滚筒的传输。滚筒支架作为滚筒的支撑结构,确保滚筒能够稳定地处于工作位置,使镀锌丝可以在不同工序间顺利地过渡。例如,在镀锌丝进入镀锌槽之前,需要通过一系列的导向滚筒进行精确的路径引导,滚筒支架保证这些导向滚筒的位置准确且固定,防止丝材偏离预定的镀锌轨迹,从而保证镀锌层的均匀性和质量。
在拉丝工序中,滚筒支架支撑着拉丝滚筒,承受着拉丝过程中较大的拉力。通过合理的布局和设计,使丝材在经过多个拉丝滚筒时能够按照预定的拉伸率逐渐变细,实现镀锌丝的精确直径控制。
张力调节辅助
部分滚筒支架设计有可调节高度或角度的功能,这有助于在镀锌丝传输过程中对其张力进行微调。例如,在收线环节,如果张力过大可能导致镀锌丝变形或损伤,通过调整滚筒支架的高度改变滚筒的相对位置,从而改变丝材在滚筒上的包角,进而影响丝材的张力,使其保持在合适的范围内,保证镀锌丝的机械性能和表面质量。
(二)不同生产环节的具体应用
放线环节
放线架上的滚筒支架主要用于支撑放丝滚筒,并且要保证放丝过程平稳无卡顿。其结构设计需要考虑到放丝滚筒的重量和尺寸,以及丝材初始放出时的张力控制。通常采用较为坚固的框架式结构,具有足够的稳定性,防止因放线过程中的振动或不平衡导致丝材缠绕混乱或断裂。
预处理环节
在镀锌丝进行镀锌前的脱脂、酸洗等预处理工序中,滚筒支架要适应预处理溶液的腐蚀性环境。支架的材质选择和表面处理至关重要,一般采用耐腐蚀的不锈钢或经过特殊防腐涂层处理的碳钢材质。同时,滚筒支架的布局要根据预处理槽的形状和工艺要求进行设计,确保丝材能够充分地浸入溶液中进行处理,并且在从一个处理槽过渡到另一个处理槽时能够顺利地由相应的滚筒引导,减少丝材与槽壁或其他部件的摩擦。
镀锌环节
镀锌槽周围的滚筒支架面临高温和锌液溅射的恶劣环境。支架不仅要具备耐高温性能,还需要防止锌液附着后对其结构和功能产生影响。通常采用耐热合金材质或对普通材质进行耐高温涂层处理,并且在结构上要设计合理的防护挡板,避免锌液直接溅射到关键的支撑部位和轴承等部件上。同时,为了保证镀锌丝在锌液中的浸渍时间和角度准确,滚筒支架的位置精度要求较高,能够精确地控制丝材进入和离开锌液的位置和速度。
收线环节
收线区域的滚筒支架主要是为了配合收线机完成镀锌丝的整齐收卷。支架的设计要考虑到收线速度、丝材张力和收卷的整齐度要求。例如,采用带有张力反馈调节装置的滚筒支架,能够实时监测丝材的张力变化,并自动调整支架上滚筒的位置或角度,确保收线过程中张力恒定,使镀锌丝均匀紧密地缠绕在收线盘上,提高成品的卷绕质量和外观。

二、规格细节(一)结构设计
框架类型
悬臂式结构:适用于空间有限或单边受力较小的情况。其特点是只有一端固定在支撑基础上,另一端悬空用于安装滚筒。这种结构简单紧凑,安装方便,但承载能力相对较弱,一般用于小型镀锌丝生产线中对较轻滚筒的支撑,例如在一些小型拉丝机后的丝材导向环节,对直径较小、张力较低的镀锌丝进行初步的路径调整。
龙门式结构:由两根立柱和一根横梁组成类似龙门的形状。这种结构具有较高的稳定性和承载能力,能够承受较大的垂直和水平方向的载荷。在大型镀锌丝生产线的关键工序,如镀锌槽前后的丝材传输,需要支撑较重的滚筒并且要保证丝材在高速、大张力传输过程中的稳定性时,常采用龙门式滚筒支架。其立柱和横梁一般采用较大截面尺寸的钢材制造,并且在连接部位进行加强处理,如采用焊接加强筋等方式,以提高整体结构的刚性。
框架式结构:是一种较为通用的多滚筒支撑结构,由多个横梁和纵梁组成矩形或方形的框架。这种结构可以灵活地安装多个滚筒,适用于复杂的丝材传输路径和多工序协同的生产场景。例如在一些自动化程度较高的镀锌丝生产线中,从原材料预处理到镀锌再到后处理的多个环节,可能会采用框架式滚筒支架来统一布局和支撑不同功能的滚筒,方便生产线的整体设计和维护。框架式结构的强度和稳定性取决于梁的截面尺寸、材料选择以及连接方式,通常采用螺栓连接或焊接连接,并且在设计时要进行详细的力学计算和模拟分析,确保在各种工况下都能满足承载要求。
连接方式
焊接连接:在滚筒支架的制造中,焊接是常用的连接方式之一。对于一些固定结构或对整体刚性要求较高的部位,如龙门式支架的立柱与横梁连接、框架式支架的角部连接等,采用焊接可以实现牢固的连接。焊接后的结构需要进行去应力处理,以防止因焊接残余应力导致的变形或开裂。例如,在采用碳钢材质焊接制作滚筒支架后,一般要进行退火处理,消除焊接应力,提高结构的稳定性和可靠性。
螺栓连接:螺栓连接具有可拆卸、便于维修和调整的优点。在一些需要经常更换滚筒或对支架结构进行局部调整的部位,如框架式支架的横梁与纵梁连接、滚筒与支架的安装部位等,常采用螺栓连接。螺栓的规格和强度等级要根据支架的承载要求和连接部位的受力情况进行选择,并且在安装时要按照规定的扭矩进行拧紧,以保证连接的可靠性。同时,为了防止螺栓在振动环境下松动,一般要采用防松螺母或添加弹簧垫圈等防松措施。
(二)材质选择
碳钢材质
碳钢是制作滚筒支架的常用材质之一,具有成本较低、强度较高的优点。一般采用 Q235、Q345 等碳素结构钢。Q235 碳钢具有良好的焊接性能和一定的强度,适用于一般工况下的滚筒支架制作,如在小型镀锌丝生产线中对环境要求不高、受力较小的部位。Q345 碳钢的强度更高,屈服强度可达 345MPa,能够承受较大的载荷,常用于中型镀锌丝生产线中对承载能力有一定要求的滚筒支架,如在镀锌槽附近的部分支撑结构。但碳钢材质的耐腐蚀性较差,在潮湿或有腐蚀性介质的环境中容易生锈,因此在使用碳钢制作滚筒支架时,需要对其进行表面处理,如喷漆、镀锌等,以提高其耐腐蚀性。
不锈钢材质
不锈钢具有优异的耐腐蚀性,适用于镀锌丝生产过程中存在腐蚀性环境的工序,如预处理环节和潮湿环境下的丝材传输区域。常用的不锈钢材质有 304 和 316 不锈钢。304 不锈钢含有 18% 的铬和 8% 的镍,具有良好的耐腐蚀性和加工性能,能够抵抗一般的酸碱腐蚀,在大多数镀锌丝预处理溶液环境中表现出较好的稳定性。316 不锈钢在 304 不锈钢的基础上增加了钼元素,进一步提高了其耐腐蚀性,尤其适用于含有氯离子等强腐蚀性介质的环境,如在一些靠近海边或使用含氯添加剂的预处理工艺中的滚筒支架制作。虽然不锈钢材质成本较高,但其良好的耐腐蚀性和较长的使用寿命使其在对产品质量和设备可靠性要求较高的镀锌丝生产线中得到广泛应用。
(三)尺寸参数
滚筒安装尺寸
滚筒支架的设计要精确匹配滚筒的尺寸。首先是滚筒的直径适配,不同规格的镀锌丝生产线可能采用不同直径的滚筒,一般在 200mm - 800mm 之间。滚筒支架的轴座尺寸、卡槽尺寸等要根据滚筒的轴径和外形进行设计,确保滚筒能够准确地安装在支架上,并且在高速旋转过程中不会出现轴向或径向的位移。例如,对于轴径为 50mm 的滚筒,支架的轴座内径一般设计为 50mm + 0.1mm - 0.2mm 的公差范围,既能保证滚筒安装的便利性,又能保证其配合精度。
滚筒的中心距也是一个关键尺寸参数。在镀锌丝生产线中,不同工序间滚筒的中心距需要根据丝材的传输要求和工艺特点进行确定。一般在拉丝工序中,为了实现精确的拉丝倍数控制,相邻滚筒的中心距可能较小,在 500mm - 1000mm 之间;而在镀锌槽前后的丝材导向环节,中心距可能较大,在 1000mm - 2000mm 之间,以保证丝材有足够的空间在镀锌槽中进行浸渍和冷却。滚筒支架的横梁长度和安装孔位置要根据滚筒的中心距要求进行设计,并且要保证多个支架之间的中心距一致性,通常中心距的公差控制在 ±1mm - ±2mm 之间。
支架整体尺寸
滚筒支架的整体高度、宽度和长度要根据生产线的布局和空间限制进行设计。在一些厂房空间有限的情况下,需要设计紧凑的滚筒支架结构,同时要保证操作人员有足够的空间进行设备维护和丝材穿线等操作。例如,在小型镀锌丝车间中,滚筒支架的高度一般控制在 1.5m - 2.5m 之间,宽度根据滚筒数量和排列方式在 0.5m - 1.5m 之间,长度则根据生产线的长度和工序需求而定,可能在 3m - 10m 之间。而在大型自动化镀锌丝生产线中,由于设备规模较大,滚筒支架的尺寸也相应增大,高度可能达到 3m - 5m,宽度在 2m - 3m,长度可达数十米甚至更长,并且在设计时要考虑到整体的结构稳定性和运输安装的便利性,可能采用分段式设计,在现场进行组装。
(四)表面处理
喷漆处理
对于采用碳钢材质制作的滚筒支架,喷漆是一种常见的表面处理方式。首先要对支架表面进行除锈和除油处理,一般采用喷砂或化学除锈的方法去除表面的铁锈和油污,然后喷涂底漆和面漆。底漆的作用是增强涂层与金属表面的附着力,常用的底漆有环氧底漆等。面漆则主要起到装饰和防护的作用,根据不同的使用环境可以选择不同颜色和性能的面漆,如在一般室内环境中可以采用醇酸面漆,而在有一定耐候性要求的室外环境中则可以采用丙烯酸面漆或聚氨酯面漆。喷漆后的滚筒支架能够在一定程度上提高其耐腐蚀性和外观质量,并且可以根据生产线的整体色调进行颜色搭配,使设备看起来更加美观统一。
镀锌处理
对滚筒支架进行热镀锌处理是一种更为有效的防腐方法。热镀锌是将经过预处理的支架浸入高温的锌液中,使支架表面形成一层锌铁合金层和纯锌层。这层锌层能够有效地隔离空气和水分,防止支架生锈。热镀锌处理后的滚筒支架具有良好的耐腐蚀性,尤其适用于户外或潮湿环境下的镀锌丝生产线。在一些沿海地区或对设备防腐要求较高的工厂,热镀锌滚筒支架得到广泛应用。热镀锌层的厚度一般在 60μm - 120μm 之间,厚度越大,防腐性能越好,但成本也会相应增加。在进行热镀锌处理时,要注意对支架的螺纹孔、轴座等部位进行保护,防止锌液堵塞或影响其尺寸精度,可以采用螺纹保护套、可熔性材料封堵等方法进行防护。
钝化处理
无论是喷漆还是镀锌处理后的滚筒支架,有时还需要进行钝化处理。钝化处理是在支架表面形成一层钝化膜,进一步提高其耐腐蚀性和抗污染能力。对于喷漆后的支架,钝化膜可以增强面漆的耐久性,防止面漆在紫外线、酸碱等因素作用下过早老化和剥落。对于镀锌支架,钝化膜可以使锌层更加稳定,减少锌层在潮湿环境下的白锈生成。钝化处理一般采用铬酸盐钝化或无铬钝化工艺。铬酸盐钝化处理效果较好,但由于铬离子的环境危害性,近年来无铬钝化工艺逐渐受到重视并得到应用。无铬钝化剂主要采用有机树脂、钼酸盐、钨酸盐等成分,能够在支架表面形成一层无色透明或略带颜色的钝化膜,具有较好的环保性能和一定的耐腐蚀性。
参考资料
镀锌浸塑支架 大中小都用的到的小工件
带你进一步了解热镀锌电缆支架
为大家正确解读热镀锌电缆支架
热镀锌刀片刺丝滚笼 热镀锌围墙刺笼
文章来源网站 - 天津兆宏金属官网:
http://gb.zh-metals.com
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