张力筛选设备振动控制系统

470 编辑：中冶有色技术网来源：特恩驰(南京)光纤有限公司

2024-01-02 16:40:26

权利要求书： 1.张力筛选设备振动控制系统，其特征在于：包括安装于张力筛选设备的放线端的放线端振动传感器，所述放线端振动传感器的信号输出端与PLC控制器相连接，所述PLC控制器控制连接放线电机驱动器。

2.如权利要求1所述的张力筛选设备振动控制系统，其特征在于：还包括安装于张力筛选设备的收线端的收线端振动传感器，所述收线端振动传感器的信号输出端亦与所述PLC控制器相连接，所述PLC控制器控制连接收线电机驱动器。

3.如权利要求2所述的张力筛选设备振动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器还控制连接主动轮电机驱动器。

说明书：张力筛选设备振动控制系统技术领域[0001] 本实用新型属于光纤生产设备技术领域，具体涉及一种张力筛选设备振动控制系统。

背景技术[0002] 预制棒经过拉丝工艺按其折射率分布形式和芯?包层外径比拉制成光纤，并经收丝装置收线成拉丝大盘光纤。为了保证光纤的机械可靠性，需纵向施加一张力载荷至拉丝

后的整个光纤长度上进行张力筛选，筛选合格的光纤被分成标准长度绕在固定的光纤盘

上。

[0003] 随着预制棒拉丝速率的提升，拉丝收线长度也增加了，由原来的300Km左右增加到现在800Km左右，拉丝大盘也由原来的塑料盘换成了金属大盘。收线长度800Km的金属拉丝

大盘重达七十多公斤，对动平衡要求特别高，若动平衡不够或张力筛选设备放线装置未调

节到位，在张力筛选设备高速运行过程中拉丝大盘振动会特别大，既影响设备寿命，又影响

光纤的质量和生产效率。同样，张力筛选设备收线端振动大也会对设备和成品光纤造成影

响。

[0004] 现有技术的缺陷和不足：[0005] (1)若张力筛选设备放线端或收线端振动过大，收线盘具和张力筛选设备都会存在一定程度的磨损；

[0006] (2)放线端或收线端振动过大都会限制设备以更高的速度运行，生产效率也会因此受到限制；

[0007] (3)若张力筛选设备放线端或收线端振动过大，生产中的光纤抖动会比较厉害，可能会刮到导轮边缘或跳出导轮，造成一定程度的刮伤或戳伤，影响光纤强度或低温下衰减；

[0008] (4)放线端振动过大还会影响成品光纤的排线质量，出现跳线、压线、台阶等不良，增加了光纤的复绕率；

[0009] (5)现有张力筛选设备不能监控振动大小，不能及时发现不良拉丝大盘和隐藏的设备问题。

实用新型内容

[0010] 为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种可以实时监测光纤生产过程中振动情况、以便及时发现设备隐藏问题的张力筛选设备振动控制系统。

[0011] 为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案为：张力筛选设备振动控制系统，包括安装于张力筛选设备的放线端的放线端振动传感器，所述放线端振动传感器的信

号输出端与PLC控制器相连接，所述PLC控制器控制连接放线电机驱动器。

[0012] 还包括安装于张力筛选设备的收线端的收线端振动传感器，所述收线端振动传感器的信号输出端亦与所述PLC控制器相连接，所述PLC控制器控制连接收线电机驱动器。

[0013] 所述PLC控制器还控制连接主动轮电机驱动器。[0014] 由于采用上述技术方案，本实用新型具有至少以下有益效果：[0015] (1)可以监测放线端或收线端的振动情况，及时发现并解决收线盘具或设备存在的问题，如收线盘具动平衡不好、电机异常、收线盘具夹具轴不同心等这些问题都可以根据

振动监测情况及时得到排查。

[0016] (2)可以减少收线盘具和张力筛选设备的磨损，提高设备的平均故障间隔时间(MTBF)，增加设备的可靠性，降低维修成本，延长其使用寿命。

[0017] (3)张力筛选设备不会因为振动过大而被限制生产速度，能够以正常速度运行，最高生产速度由2000m/min能提升到3000m/min，生产效率得到了保证。

[0018] (4)收线端振动造成的排线不良也能减少，复绕率能降低30％～40％，生产效率得到了提升。

[0019] (5)能够减少由于设备振动大造成的光纤戳伤或刮伤，减小质量事故的发生，提高了光纤生产的合格率，光纤的质量一定程度上也得到了保证。

附图说明[0020] 以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

[0021] 图1是本实用新型实施例中放线端振动传感器的安装示意图；[0022] 图2是本实用新型实施例的控制框图。具体实施方式[0023] 下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以

认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的

实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护

范围。

[0024] 参考图1和图2，张力筛选设备振动控制系统，包括安装于张力筛选设备的放线端的放线端振动传感器1，所述放线端振动传感器1的信号输出端与PLC控制器2相连接，所述

PLC控制器2控制连接放线电机驱动器5；所述PLC控制器2还控制连接主动轮电机驱动器3。

即所述放线端振动传感器1的输出信号由PLC控制器2采集，PLC控制主动轮电机速度并计算

出匹配的放线电机速度。

[0025] 与放线端安装方式相同，还包括安装于张力筛选设备的收线端的收线端振动传感器，所述收线端振动传感器的信号输出端亦与所述PLC控制器相连接，所述PLC控制器控制

连接收线电机驱动器。

[0026] 放线端振动传感器或收线端振动传感器用以监测光纤生产过程中的振动情况，可以通过人机交互界面(HMI)设置振动报警下限值和报错下限值。当振动速度高于报警下限

值时，HMI给出提示；当振动速度高于报错下限值时，设备降速，直到振动速度降到低于我们

设置的振动报错下限值。我们可以根据振动监测情况及时发现张力筛选设备或收线盘具隐

藏的问题，如果是放线电机或收线电机的问题，可以对电机进行维修或更换；如果是收线盘

具动平衡不达标，可以重新进行动平衡处理，这些问题都可以根据振动监测情况尽早排查、

及时解决。

[0027] 本实施例中放线端振动传感器和收线端振动传感器均采用了进口成熟的振动传感器，型号KSI82B?20，具有如下特点：

[0028] (1)能直接连接到标准的控制和测量设备，如PLC(可编程逻辑控制器)或面板仪表；

[0029] (2)包含完整的信号调整电路，用于测量运行中设备的振动速度，符合标准ISO10816；

[0030] (3)给出振动速度的有效值，输出4?20mA信号，对应振动速度测量范围0?20mm/s，最大线性输出电流25mm/s；

[0031] (4)灵敏度为0.8mA/(mm/s)；[0032] (5)环路供电，与地面绝缘，过压保护设计；[0033] (6)结构紧凑且坚固，重量轻(66g)，双屏蔽壳体设计，不锈钢材料；[0034] (7)防护等级IP67。[0035] 该传感器有四个电引脚，一个悬空，一个接地，另外两个分别为电源线(24)和信号线，与电缆通过M12外螺纹插座连接，与设备采用M8螺纹孔固定方式，使用简单方便，实用

性很高。

[0036] 当然，也可以采用其他型号的振动传感器，以监测光纤生产过程中的振动情况，其均应属于本实用新型的保护范围。

[0037] 参考图2，张力筛选设备高速运行过程中放线端(或收线端)会产生振动，随着振动速度的变化，放线端振动传感器1(或收线端振动传感器)的输出电流也会发生变化，PLC控

制器2能采集传感器的输出电流，并将其转化成振动速度的有效值显示在HMI。我们可以通

过HMI设置振动速度的报警下限值和报错下限值，当PLC控制器2采集到的振动速度大于报

警下限值时，HMI放线端(或收线端)发出黄色报警；当PLC控制器2采集到的振动速度大于

HMI设置的报错下限值时，PLC控制主动轮电机驱动器3速度，于是主动轮电机4降速，PLC再

根据主动轮电机4的速度匹配放线电机驱动器5(或收线电机驱动器)速度，放线电机6(或收

线电机)速度随之降低，振动也随着减小，当振动减小到小于报错下限值时，停止降速，设备

开始匀速运行。

[0038] 当我们看到HMI报警或降速信息时，预示着收线盘具或者设备出现了异常，需要及时展开排查，尽早解决振动过大的问题，让设备尽快进入正常运行状态。

[0039] 以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域内的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同

变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。