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摘要：近年來，電纜廠的發展為我國社會經濟的建設做出了巨大的貢獻。作為確保電纜廠穩定、可持續發展的重要保障，管絞機的生產效率和生產質量不僅直接關系著電纜廠的發展，而且對于我國各項工程事業的發展也具有重要影響。鑒于此，本文對管絞機與磁力支承、管絞機磁力支承結構設計和控制的優勢進行簡要分析，并對管膠機磁力支承結構設計與控制展開探討，以期為管絞機磁力支承結構設計和控制的研究提供可行性參考。

關鍵詞：管絞機；磁力支承；結構設計

1管膠機與磁力支承的簡介

管膠機是一種鋼芯絞線、鋁絞線、鋼絞線的大型設備，是鋼材廠、電線電纜廠、鋼絲繩廠絞合多股線的絞合機。管膠機的主要動力來源為電動機，通過皮帶傳動，使得絞線筒體主軸高速旋轉，并把動力通過傳動壓箱的齒輪，傳到牽引裝置上，同時帶動牽引輪轉動，從而進行絞線的絞合。材料從絞體的一段計入，成品從另一端輸出，生產的效率很大程度上受到了絞體卷速的影響。在實際的成產過程中，為了提高梁的剛度和強度，通過減少梁的應變力和應力，如在主軸中間增加兩套托輥支承，使之由靜定梁變成一個超靜定梁，最終實現支承結構力學模型。磁力支承是指利用磁力支承起物品形成懸浮的狀態，早在18世紀，人類就提出了利用磁力在支承其物品懸浮的問題。但由于磁力支承包含動力學、機械學、信號處理、控制工程、電子技術、集電磁學等為一體的技術，受到當時科技和認知不足的限制，磁力支承未能取得進展。但現今隨著轉動力學、新型磁力材料、電力理論、信號處理、控制工程、電子技術等技術和理論不斷的完善和發展，磁力支承的研究取得了巨大的成就。至今，磁力支承技術已被廣泛應用于各行各業的生產中，包括交通、工業設備等，如上海至杭州磁懸浮列車等。

2管絞機磁力支承結構設計和控制的優勢

磁力支承涉及到多門學科的知識，尤其是現代積雪設計的理論和技術。磁力支承本身具有一定的優勢：其一，真空超凈室技術軸承不存在任何機械摩擦，并且不會產生相關的污染，甚至可使磁場透過管壁發生作用；其二，旋轉機械和機床能夠在高承載力的情況下保持高轉速，并且還能確保精準度；其三，離心機和透平機械能對震動以控制和阻尼，并獲得預定的動態性能。一方面，磁力支承在管絞機中的應用，能夠很好地滿足電纜廠的生產的需求，在提高生產效率的情況，還能夠確保生產的質量。另一方面，大型磁力支承結構設計圖，能夠為將來一個用于其他工業設備的生產提供可靠的參數支持。總而言之，磁力支承系統是一個包含了多方面領域和知識的機電一體化產品。雖然，我國現今磁力支承結構設計和控制的研究取得了輝煌的成就，但目前其設計和理論的研究尚未形成完整、系統和成熟的方案，同時也尚未建立統一的設計標準和規范。因此，還需加強對磁力支承結構設計和控制的研究。

3管膠機磁力支承結構設計與控制

3.1管絞機磁力支承結構設計。管絞機磁力支承結構設計重要目地是根據技術的指標設計電磁鐵的磁通密度和幾何尺寸的參數，并且還需考慮邊界約束的設計變量。很據研究得出，在管絞機運行時，需要對線圈通以直流電，確保電磁鐵產生磁力，并且還需保證合理的方向為垂直向上，從而確保轉子筒體能夠克服想影響的重力，保證磁力支承的位置不受到外界因素的影響。在磁力支承在平衡的狀態時，轉子筒體主軸與電磁鐵磁極距離保持在2毫米。根據生產的指標，主軸筒體的跳動距離不得超過1毫米。管絞機磁力支承參數設計的過程為：①根據管絞機磁力支承的設計參數，通過磁路法算出線圈和電磁鐵的參數，計算工作溫升、電源公路、驅動電流的參數后，根據散熱的方式、出線的形式、電磁鐵的尺寸的參數要求，設計管絞機磁力這次鞥結構的型式，初步進行幾何模型的設計；②通過結構和電磁場有限元對模型進行分析，做好考察磁場量，包括漏磁、電磁力、氣隙同此等，并且還需考察定子支架結構的場量，包括變形、強度等參數是否達到管絞機磁力支承設計的標準。如圖1所示。總而言之，管絞機磁力支承結構設計主要是為了確定定子電磁鐵的磁極對數、形狀、尺寸大小以及及激磁電流大小和線圈匝數。選擇合適的結構參數是確保管絞機磁力支承系統性能的重要保障，也是確保其性能的基本條件。此外，還需注重管絞機磁力支承結構參數的氣隙磁通密度B0和定轉子間氣隙δ0。3.2管絞機磁力支承控制。PID控制系統是工業生產設備控制中最常用的方法，由于PID控制系統實現簡單，并且結構設計簡單，具有優秀的控制效果。據新華社統計，當前我國工業控制系統中，大多數企業采用了PID控制系統。電纜廠管絞機磁力支承結構的轉子要實現穩定的懸浮，這需要嚴控質控上下方向的力。采用PID控制系統后，主要的目的是為了使得轉子筒體能夠具有彈簧的功能。讓轉子筒體能夠在工作的工程中，使轉子的間隙一邊變大，一邊變小，按照變化進行反向運動。一般企業管絞機采用的是剛性托輥來支承，導致傳統的管絞機運行時存在一定缺陷。一方面，使得管絞機轉速不能過快，若轉速過快，則會對托輥支承造成較大的崇禮，不利于系統的穩定運行。另一方面，管絞機在運行時，托輥的摩擦力產生較大的造影，生產人員長期在這樣的環境下工作，不利于身體的鍵康。因此，應用磁力支承顯得尤為的重要，這需要對管絞機磁力支承進行嚴格的設計和控制，確保管絞機運行的穩定和安全，提高電纜廠生產的效率。

4結束語

綜上所述，本文對管膠機與磁力支承、管絞機磁力支承結構設計和控制的優勢進行分析，并從管絞機磁力支承控制、管絞機磁力支承結構設計等兩方面，對管膠機磁力支承結構設計與控制展開研究。毫無疑問，由于磁力支承系統具有的優勢，已被廣泛應用于各行業中，管絞機采用磁力支承系統，能夠提高生產效率的前提下，確保生產的質量。因此，在未來的工作中，還需加強對管絞機磁力支承結構設計和控制的研究，為提高管絞機生產的效率和確保生產的質量，促進電纜廠的發展做出更大的貢獻。

參考文獻：

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[2]穆垚.PLC和變頻器在管絞機中的應用[J].科技創業月刊，2013，11（02）：199-200.

作者:王坤 單位:江陰泰陽成索業有限公司