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1 我國金屬制品行業(yè)拉絲機(jī)使用現(xiàn)狀
我國的金屬制品行業(yè)分別從屬于冶金、輕工、石油、煤炭、化工、林業(yè)、漁業(yè)等部門。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，金屬制品行業(yè)在設(shè)備、工藝技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和品種等方面，有了較大的進(jìn)步目前，全國金屬制品企業(yè)超過了600家，生產(chǎn)能力超過了300萬噸/年;其中能生產(chǎn)中、高碳鋼絲、鋼繩的企業(yè)有l(wèi) 50多家;金屬制品的品種約有80種。大部分產(chǎn)品基本能滿足國內(nèi)需求，但在制品品種和質(zhì)量上仍未能完全滿足市場和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要;與世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，在工藝技術(shù)，拉絲機(jī)裝備水平、產(chǎn)品質(zhì)量、品種等許多方面，仍有較大的差距。
我國金屬制品的骨干企業(yè)，大部分是五、六十年代建成投產(chǎn)的，在設(shè)備，工藝水平，生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家; 雖然在七十年代末期和八十年代初期，部分企業(yè)引進(jìn)了各種型號的高速拉絲機(jī)，捻股、成繩機(jī)， 各種制品生產(chǎn)線等，但全行業(yè)的絲機(jī)裝備水平仍較落后。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前我國拉絲機(jī)裝備水平： 屬八十年代水平的設(shè)備約占I。15% ，六十至七十年代水平的設(shè)備約占30%， 四十至五十年代水平的設(shè)備約占55—60%。許多廠家的拉絲機(jī)仍以普通滑輪式拉絲機(jī)為主，這在很大程度上限制了制品的質(zhì)量、產(chǎn)量的提高和品種的增加;進(jìn)入八十年代后，各制品廠家為了提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量，增加產(chǎn)品品種，紛紛從各發(fā)達(dá)國家引進(jìn)各種型式的拉絲機(jī)，共計(jì)有i00多臺（組），可以說世界止所有先進(jìn)的和比較先進(jìn)的拉絲機(jī)，我國都 I進(jìn)過;使我國的拉絲機(jī)形成了以老式滑輪拉絲機(jī)為主，兼有雙卷筒式、直進(jìn)式、活套式、調(diào)諧輥直線式、組合式及各種水箱拉線機(jī)并存的現(xiàn)狀。
2 各種連續(xù)拉絲機(jī)的特點(diǎn)
2.1滑輪式拉絲機(jī)
它是一種可積線的無滑動干式連續(xù)拉絲機(jī);在拉拔過程中，在卷筒圓周方向鋼絲與卷筒表面沿卷筒圓周方向沒有相對滑動，兩者表面磨損量相對較小，并且當(dāng)中間某一卷筒臨時(shí)停車時(shí)，其后面的卷筒仍可依靠各自的積線量照常工作一段時(shí)間。該機(jī)型具有結(jié)構(gòu)簡單，操作、維護(hù)方便，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有一定的積線系數(shù)，鋼絲在卷簡上停留的時(shí)間較長，有利于鋼絲的充分冷卻。但過線導(dǎo)輪較多，不僅增加了鋼絲的彎曲次數(shù)，而且卷筒的積、放線使鋼絲在拉拔過程中沿自己軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響了鋼絲的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量。
滑輪式拉絲機(jī)的這種特點(diǎn)，決定了該機(jī)型只適合于拉拔中、小規(guī)格，質(zhì)量和強(qiáng)度要求相對較低的鋼絲和其它金屬絲。
2.2雙卷筒式拉絲機(jī)
由于滑輪式拉絲機(jī)在拉拔過程中鋼絲會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，因而在滑輪式拉絲機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展了雙卷筒式拉絲機(jī)。該機(jī)型具有滑輪拉絲機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，并消除了鋼絲在拉拔過程中的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，鋼絲在卷筒上的冷卻效果更好。
雙卷筒式拉絲機(jī)與滑輪式拉絲機(jī)一樣，導(dǎo)輪較多，特別是上、下卷筒之間的中間過線導(dǎo)輪，使鋼絲通過它時(shí)產(chǎn)生180。彎曲， 故不適合拉拔大規(guī)格 強(qiáng)度高的鋼絲;機(jī)器操作不如滑輪式方便，而且上、下卷筒間的磨擦環(huán)及導(dǎo)線輪等零部件轉(zhuǎn)動慣量很大，限制了拉拔速度的提高。該機(jī)型屬于由滑輪式拉絲機(jī)向更高等級拉絲機(jī)發(fā)展的過渡機(jī)型，適合拉拔中、小規(guī)格鋼絲。
2.3活套式拉絲機(jī)
為了進(jìn)一步提高鋼絲的質(zhì)量和拉拔速度，發(fā)展了活套式拉絲機(jī)， 它也是一種無滑動拉絲機(jī);它簡化了各卷筒之間鋼絲所走的路線，在拉拔過程中鋼絲不會產(chǎn)生軸向扭轉(zhuǎn)，并且由于采用了直流電機(jī)拖動，能夠?qū)崿F(xiàn)較大范圍無級調(diào)速，擴(kuò)大了卷筒之間延伸率的選用范圍，拉絲機(jī)能在最合理的工作狀態(tài)下運(yùn)行。而且活套在拉拔過程中對每一個(gè)卷筒都產(chǎn)生了一個(gè)拉力或反拉力。在有活套拉力和有活套反拉力的拉拔中，能使拉拔力減小，延長拉絲模壽命并減少動能消耗活套式拉絲機(jī)是一種能自動調(diào)速的連續(xù)拉絲機(jī)，從理論上講，在鋼絲對壓縮率的承受極限和機(jī)器的力能參數(shù)以內(nèi)，只要總的工藝壓縮率大于或等于機(jī)器總壓縮率，對任何一種工藝配模機(jī)器都可以自動調(diào)整完成拉拔過程。因此活套式拉絲機(jī)是一種比較先進(jìn)的拉絲機(jī)，適合拉拔中小規(guī)格的高強(qiáng)度鋼絲和合金鋼絲。
活套式拉絲機(jī)的缺點(diǎn)是由于采用直流拖動， 電氣調(diào)速系統(tǒng)雜，機(jī)器的制造成本高，維修難度較大對不同規(guī)格品種的鋼絲拉拔時(shí)需調(diào)整活套張力;因此對機(jī)器的操作技術(shù)水平要求較高。另外該機(jī)型的過線導(dǎo)輪較多，穿線較復(fù)雜，鋼絲的彎曲次數(shù)多，不能拉拔大規(guī)格鋼絲和過硬材料。
2.4直進(jìn)式拉絲機(jī)
滑輪式、雙卷筒式及插套式拉絲機(jī)均因?yàn)橛休^多的過線導(dǎo)輪， 不能拉拔大規(guī)格鋼絲和過硬材料;為解決這一問題，發(fā)展了直進(jìn)式拉絲機(jī)。鋼絲在前一卷筒上纏繞幾圈后，直接進(jìn)入下一拉絲模并纏繞在下一卷筒上，中間不通過任何過線導(dǎo)輪，兩卷筒間鋼絲呈直線狀。它同活套式一樣采用直流拖動，通過自動調(diào)節(jié)中間卷筒速度來使機(jī)器延伸系數(shù)與鋼絲的實(shí)際延伸系數(shù)相適應(yīng)，也就是自動調(diào)節(jié)達(dá)到機(jī)器的正態(tài)工作點(diǎn)j機(jī)器壓縮率等于工藝壓縮率。
該機(jī)型的優(yōu)點(diǎn)是穿線簡單，鋼絲在拉拔過程中無扭轉(zhuǎn)和小半徑彎曲。它的缺點(diǎn)是不能拉制較細(xì)規(guī)格的鋼絲，鋼絲在卷筒上停留時(shí)間短，冷卻效果差;拉絲機(jī)的適用范圍較小等。
2.5調(diào)詣輥直線式拉絲機(jī)
這是一種綜合了活套式、直進(jìn)式兩種拉絲機(jī)優(yōu)點(diǎn)的較新機(jī)型，它既有活套式無扭轉(zhuǎn)、調(diào)速范圍大、拉拔速度高、玲卻效果好等優(yōu)點(diǎn)，又具有直進(jìn)式鋼絲路線簡單，穿線方便能拉制大規(guī)格鋼絲等優(yōu)點(diǎn)。鋼絲在各卷筒之阿無小半徑彎曲現(xiàn)象，鋼絲的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量都能得到較大程度的提高;由于沒有中間過線導(dǎo)輪，機(jī)械結(jié)構(gòu)較活套式簡化了許多，是一種較為先進(jìn)的拉絲機(jī)，適合拉拔高強(qiáng)度、大規(guī)格的圓形和異形鋼絲：但它的投資大、直流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)難度大，這些因素的影響，給它的推廣帶來了一定的困難。
2.6水箱拉絲機(jī)
水箱拉絲機(jī)區(qū) 4于前五類拉絲機(jī)的顯著特點(diǎn)，是鋼絲在拉拔過程中與卷簡之間產(chǎn)生了不同程度的相對滑動（成品卷筒例外），并且工作時(shí)鋼絲、卷筒、拉絲模都浸泡在冷卻潤滑液中或被其噴淋，所以稱之為水箱拉絲機(jī)。
它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊奏， 占地面積小，拉拔密集度高，鋼絲在拉拔過程中無扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，可以進(jìn)行高速拉拔;因拉拔過程是在冷卻潤滑液中進(jìn)行，鋼絲的冷卻及潤滑條件很好，質(zhì)量得到保證。
它的缺點(diǎn)是在拉拔過程中，鋼絲與卷筒表面之間存在著沿卷筒園周方向的相對滑動，其摩擦以及卷筒對冷卻潤滑液的攪動消耗了很大的功率，不僅降低了機(jī)器的效率.并使卷筒表面受到嚴(yán)重磨損;由于機(jī)器本身結(jié)構(gòu)的限制，在拉拔過程中鋼絲的彎曲半徑較小，加上穿線等原因，決定了它較適合拉制各種細(xì)規(guī)格鋼絲。
3 結(jié)論
目前國內(nèi)金屬制品行業(yè)的總體技術(shù)水平和裝備水平，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距，在拉絲機(jī)主機(jī)、輔助設(shè)備、潤滑技術(shù)、線材生產(chǎn)、拉絲模質(zhì)量等方面還比較落后;面對我國金屬制品行業(yè)的實(shí)際情況，單純追求先進(jìn)的大型、高速拉絲機(jī)是不切合實(shí)際的.也不可取;對于拉絲機(jī)的設(shè)計(jì)者和制造廠家來說，工作的重點(diǎn)應(yīng)放在設(shè)計(jì)、制造運(yùn)行可靠、操作、維護(hù)簡單、生產(chǎn)效率較高的拉絲機(jī)。
目前國際上拉絲機(jī)的設(shè)計(jì)制造主要有兩大指導(dǎo)思想;一個(gè)是以意大利、德國、瑞典等歐洲工業(yè)發(fā)達(dá)國家為代表，主張拉絲機(jī)向大型、高速的活套式、直線式方向發(fā)展;另一個(gè)是以日本為代表，主張拉絲機(jī)有較高的速度，結(jié)合先進(jìn)的輔助設(shè)備，向組合式拉絲機(jī)方向發(fā)展。
歐洲國家以先進(jìn)的機(jī)械、電氣工業(yè)體系為依托，首先在拉絲模及其潤滑技術(shù)和卷筒水冷系統(tǒng)上取得突破，使鋼絲的拉拔速度和質(zhì)量大大提高，其拉絲機(jī)主力是活套式、直線式和水箱拉絲機(jī)。但我國的具體情況是操作工人的技術(shù)水平較低，拉絲潤滑劑性 E、線材的質(zhì)量等都不能滿足高速拉拔的要求，特別是直流系統(tǒng)電氣元件的質(zhì)量及可靠性使制品廠家感到操作維護(hù)困難較大。在目前條件下，我認(rèn)為我國金屬制品行業(yè)拉絲機(jī)的發(fā)展不應(yīng)追求這類高等級的先進(jìn)拉絲機(jī)。雖然它的優(yōu)點(diǎn)人所周知，但國內(nèi)的輔助、配套水平，會使這類拉絲機(jī)在生產(chǎn)實(shí)際中達(dá)不到機(jī)器的性能指標(biāo)，造成投資浪費(fèi)、回收時(shí)間過長。
日本在拉絲機(jī)設(shè)計(jì)制造方面，與歐洲國家相比稍有差距，但在輔助設(shè)備、簡化電氣控制系統(tǒng)等方面作了大量工作;它的指導(dǎo)思想是拉絲機(jī)首先應(yīng)做到操作、維護(hù)簡單、方便，用先進(jìn)高效的輔助設(shè)備來提高拉絲生產(chǎn)效率。它首先在交流變頻調(diào)速方面取得突破，使拉絲機(jī)電氣系統(tǒng)變得比較簡單、可靠、操作、維護(hù)都較方便;另一特點(diǎn)是它主張利用組合式拉絲機(jī)，在保證鋼絲質(zhì)量的前提下，盡量降低設(shè)備投資。以中5.5大盤重線材為原料的典型工藝為倒，其具體作法是： 用qb600或qb560滑輪式拉絲機(jī)作為開壞機(jī)布置在組合式拉絲機(jī)的最前端，中間配置qb400滑輪式拉絲機(jī)，成品前一道次采用雙卷筒式拉絲機(jī)，目的是為不停車卸線作準(zhǔn)備，并使鋼絲在進(jìn)入成品模時(shí)減少扭轉(zhuǎn)次數(shù)，而成品卷筒又采用直線式拉絲機(jī)，配以雙向矯直機(jī)構(gòu)，基本上消除和鋼絲在前面道次拉拔中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);最后配置大型工字輪收線機(jī)或其它連續(xù)卸線機(jī)，以提高拉絲生產(chǎn)線的效率。
組合式拉絲機(jī)充分利用了各種型式拉絲機(jī)的優(yōu)勢，鋼絲質(zhì)量有較大的提高，并且可以用交流變頻調(diào)速的方法使該類組合拉絲機(jī)具有象活套式或直線式拉絲機(jī)一樣的、具有較大的機(jī)器壓縮率的調(diào)節(jié)范圍，對各種工藝路線適應(yīng)性強(qiáng)。
綜上所述， 我認(rèn)為我國拉絲機(jī)今后將根據(jù)不同的金屬制品特點(diǎn)，向以下幾個(gè)方向發(fā)展。
（1）對于大規(guī)格的低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲，鋼鉸線、大規(guī)格高強(qiáng)度高韌性的礦用鋼繩鋼絲和大規(guī)格的異形鋼絲生產(chǎn)，調(diào)諧輥直線式拉絲機(jī)將得到廣泛應(yīng)用。如700，750，900型拉絲機(jī)等。雖然這類拉絲機(jī)投資大，對操作維護(hù)水平要求較高，但為了較大幅度地提高各種大規(guī)格鋼絲的質(zhì)量和產(chǎn)量，該機(jī)型具有其它拉絲機(jī)無法取代的優(yōu)點(diǎn)，將在這類金屬制品的生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用。
?。?）對于在制品中占最大比例的普通中、小規(guī)格鋼絲，特別是以中6 5中5 5大盤重線材為原料的鋼絲生產(chǎn)， 日本型式的組合式拉絲機(jī)將在很長的耐間內(nèi)，占據(jù)這類制品生產(chǎn)拉絲機(jī)的主導(dǎo)位置。
自從7O年代日本成功地將交流變頻調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用于拉絲機(jī)設(shè)備上以后，這項(xiàng)技術(shù)在制品設(shè)備上的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展，西歐各國的制品設(shè)備制造廠家也紛紛采用這一技術(shù);如KOCH公司已在調(diào)諧輥直線式拉絲機(jī)上應(yīng)用這一技術(shù)并獲得了成功。國內(nèi)也有在活套式拉絲機(jī)上應(yīng)用這一技術(shù)獲得成功的例子。
對于原來是直流拖動的調(diào)諧輥直線式拉絲機(jī)和活套式拉絲機(jī)改用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)可極大地簡化拉絲機(jī)的電控系統(tǒng)，使操作、維護(hù)便于進(jìn)行。
這項(xiàng)技術(shù)對滑輪式拉絲機(jī)來說也有重要意義，它可使滑輪式拉絲機(jī)具有更寬、更強(qiáng)的適應(yīng)能力，同時(shí)也能最大限度地減少拉拔過程中鋼絲的扭轉(zhuǎn)次數(shù)，從而彌補(bǔ)了滑輪式拉絲機(jī)的某些缺點(diǎn)，提高鋼絲的質(zhì)量。
目前國內(nèi)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)由于關(guān)鍵元件尚未國產(chǎn)化，致使系統(tǒng)的價(jià)格較高。但這只是暫時(shí)的，交流變頻調(diào)速系統(tǒng)強(qiáng)大的生命力就在于它能大大降低電氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度和制造成本。隨著我國電氣工業(yè)的發(fā)展和系統(tǒng)元件的國產(chǎn)化進(jìn)程，它在我國拉絲機(jī)上將得到越來越廣泛的應(yīng)用。
?。?）對于細(xì)小規(guī)格的各種鋼絲生產(chǎn)，水箱拉絲機(jī)將進(jìn)一步更新?lián)Q代，具有雙向拉拔能力的21/250型高速水箱拉絲機(jī)將占據(jù)主導(dǎo)地位，如意大的TB4和德國KOCH一21/250等典型代表機(jī)型。另外目前經(jīng)過各制品廠家的摸索、總結(jié)，大規(guī)格的水箱拉絲機(jī)如9/450，9/550等機(jī)型和滑輪—水箱組合拉絲機(jī)在今后發(fā)展中，將逐漸增加其在水箱拉絲機(jī)中的比例。
根據(jù)以上分析， 考慮到各種拉絲機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中所占的比例，我認(rèn)為目前我們拉絲機(jī)設(shè)計(jì)的當(dāng)務(wù)之急是盡快開發(fā)中550系列的組合式拉絲機(jī)和采用變頻技術(shù)控制的各種拉絲機(jī)， 以取代目前國內(nèi)大多數(shù)金屬制品廠家所采用的普通滑輪式拉絲機(jī)，使我國的金屬制品行業(yè)的裝備水平和制品質(zhì)量盡快趕上國際先進(jìn)水平。 |
