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1 我國金屬制品行業(yè)拉絲機使用現(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，隨著國民經濟的高速發(fā)展，金屬制品行業(yè)在設備、工藝技術水平、產品質量、產量和品種等方面，有了較大的進步目前，全國金屬制品企業(yè)超過了600家，生產能力超過了300萬噸/年;其中能生產中、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。大部分產品基本能滿足國內需求，但在制品品種和質量上仍未能完全滿足市場和國民經濟發(fā)展需要;與世界上工業(yè)發(fā)達國家相比，在工藝技術，拉絲機裝備水平、產品質量、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、六十年代建成投產的，在設備，工藝水平，生產能力、產品質量等方面，遠遠落后于工業(yè)發(fā)達國家; 雖然在七十年代末期和八十年代初期，部分企業(yè)引進了各種型號的高速拉絲機，捻股、成繩機， 各種制品生產線等，但全行業(yè)的絲機裝備水平仍較落后。據(jù)有關部門統(tǒng)計，目前我國拉絲機裝備水平： 屬八十年代水平的設備約占I。15% ，六十至七十年代水平的設備約占30%， 四十至五十年代水平的設備約占55—60%。許多廠家的拉絲機仍以普通滑輪式拉絲機為主，這在很大程度上限制了制品的質量、產量的提高和品種的增加;進入八十年代后，各制品廠家為了提高產品質量、產量，增加產品品種，紛紛從各發(fā)達國家引進各種型式的拉絲機，共計有i00多臺（組），可以說世界止所有先進的和比較先進的拉絲機，我國都 I進過;使我國的拉絲機形成了以老式滑輪拉絲機為主，兼有雙卷筒式、直進式、活套式、調諧輥直線式、組合式及各種水箱拉線機并存的現(xiàn)狀。
2 各種連續(xù)拉絲機的特點
2.1滑輪式拉絲機
它是一種可積線的無滑動干式連續(xù)拉絲機;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，并且當中間某一卷筒臨時停車時，其后面的卷筒仍可依靠各自的積線量照常工作一段時間。該機型具有結構簡單，操作、維護方便，制造成本低等優(yōu)點，同時具有一定的積線系數(shù)，鋼絲在卷簡上停留的時間較長，有利于鋼絲的充分冷卻。但過線導輪較多，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生扭轉，嚴重影響了鋼絲的內在質量和表面質量。
滑輪式拉絲機的這種特點，決定了該機型只適合于拉拔中、小規(guī)格，質量和強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
由于滑輪式拉絲機在拉拔過程中鋼絲會產生扭轉現(xiàn)象，因而在滑輪式拉絲機的基礎上發(fā)展了雙卷筒式拉絲機。該機型具有滑輪拉絲機的優(yōu)點，并消除了鋼絲在拉拔過程中的扭轉現(xiàn)象，鋼絲在卷筒上的冷卻效果更好。
雙卷筒式拉絲機與滑輪式拉絲機一樣，導輪較多，特別是上、下卷筒之間的中間過線導輪，使鋼絲通過它時產生180。彎曲， 故不適合拉拔大規(guī)格 強度高的鋼絲;機器操作不如滑輪式方便，而且上、下卷筒間的磨擦環(huán)及導線輪等零部件轉動慣量很大，限制了拉拔速度的提高。該機型屬于由滑輪式拉絲機向更高等級拉絲機發(fā)展的過渡機型，適合拉拔中、小規(guī)格鋼絲。
2.3活套式拉絲機
為了進一步提高鋼絲的質量和拉拔速度，發(fā)展了活套式拉絲機， 它也是一種無滑動拉絲機;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生軸向扭轉，并且由于采用了直流電機拖動，能夠實現(xiàn)較大范圍無級調速，擴大了卷筒之間延伸率的選用范圍，拉絲機能在最合理的工作狀態(tài)下運行。而且活套在拉拔過程中對每一個卷筒都產生了一個拉力或反拉力。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是一種能自動調速的連續(xù)拉絲機，從理論上講，在鋼絲對壓縮率的承受極限和機器的力能參數(shù)以內，只要總的工藝壓縮率大于或等于機器總壓縮率，對任何一種工藝配模機器都可以自動調整完成拉拔過程。因此活套式拉絲機是一種比較先進的拉絲機，適合拉拔中小規(guī)格的高強度鋼絲和合金鋼絲。
活套式拉絲機的缺點是由于采用直流拖動， 電氣調速系統(tǒng)雜，機器的制造成本高，維修難度較大對不同規(guī)格品種的鋼絲拉拔時需調整活套張力;因此對機器的操作技術水平要求較高。另外該機型的過線導輪較多，穿線較復雜，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直進式拉絲機
滑輪式、雙卷筒式及插套式拉絲機均因為有較多的過線導輪， 不能拉拔大規(guī)格鋼絲和過硬材料;為解決這一問題，發(fā)展了直進式拉絲機。鋼絲在前一卷筒上纏繞幾圈后，直接進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，通過自動調節(jié)中間卷筒速度來使機器延伸系數(shù)與鋼絲的實際延伸系數(shù)相適應，也就是自動調節(jié)達到機器的正態(tài)工作點j機器壓縮率等于工藝壓縮率。
該機型的優(yōu)點是穿線簡單，鋼絲在拉拔過程中無扭轉和小半徑彎曲。它的缺點是不能拉制較細規(guī)格的鋼絲，鋼絲在卷筒上停留時間短，冷卻效果差;拉絲機的適用范圍較小等。
2.5調詣輥直線式拉絲機
這是一種綜合了活套式、直進式兩種拉絲機優(yōu)點的較新機型，它既有活套式無扭轉、調速范圍大、拉拔速度高、玲卻效果好等優(yōu)點，又具有直進式鋼絲路線簡單，穿線方便能拉制大規(guī)格鋼絲等優(yōu)點。鋼絲在各卷筒之阿無小半徑彎曲現(xiàn)象，鋼絲的內在質量和表面質量都能得到較大程度的提高;由于沒有中間過線導輪，機械結構較活套式簡化了許多，是一種較為先進的拉絲機，適合拉拔高強度、大規(guī)格的圓形和異形鋼絲：但它的投資大、直流調速系統(tǒng)復雜、維護難度大，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
水箱拉絲機區(qū) 4于前五類拉絲機的顯著特點，是鋼絲在拉拔過程中與卷簡之間產生了不同程度的相對滑動（成品卷筒例外），并且工作時鋼絲、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。
它的優(yōu)點是結構緊奏， 占地面積小，拉拔密集度高，鋼絲在拉拔過程中無扭轉現(xiàn)象，可以進行高速拉拔;因拉拔過程是在冷卻潤滑液中進行，鋼絲的冷卻及潤滑條件很好，質量得到保證。
它的缺點是在拉拔過程中，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，不僅降低了機器的效率.并使卷筒表面受到嚴重磨損;由于機器本身結構的限制，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規(guī)格鋼絲。
3 結論
目前國內金屬制品行業(yè)的總體技術水平和裝備水平，與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距，在拉絲機主機、輔助設備、潤滑技術、線材生產、拉絲模質量等方面還比較落后;面對我國金屬制品行業(yè)的實際情況，單純追求先進的大型、高速拉絲機是不切合實際的.也不可取;對于拉絲機的設計者和制造廠家來說，工作的重點應放在設計、制造運行可靠、操作、維護簡單、生產效率較高的拉絲機。
目前國際上拉絲機的設計制造主要有兩大指導思想;一個是以意大利、德國、瑞典等歐洲工業(yè)發(fā)達國家為代表，主張拉絲機向大型、高速的活套式、直線式方向發(fā)展;另一個是以日本為代表，主張拉絲機有較高的速度，結合先進的輔助設備，向組合式拉絲機方向發(fā)展。
歐洲國家以先進的機械、電氣工業(yè)體系為依托，首先在拉絲模及其潤滑技術和卷筒水冷系統(tǒng)上取得突破，使鋼絲的拉拔速度和質量大大提高，其拉絲機主力是活套式、直線式和水箱拉絲機。但我國的具體情況是操作工人的技術水平較低，拉絲潤滑劑性 E、線材的質量等都不能滿足高速拉拔的要求，特別是直流系統(tǒng)電氣元件的質量及可靠性使制品廠家感到操作維護困難較大。在目前條件下，我認為我國金屬制品行業(yè)拉絲機的發(fā)展不應追求這類高等級的先進拉絲機。雖然它的優(yōu)點人所周知，但國內的輔助、配套水平，會使這類拉絲機在生產實際中達不到機器的性能指標，造成投資浪費、回收時間過長。
日本在拉絲機設計制造方面，與歐洲國家相比稍有差距，但在輔助設備、簡化電氣控制系統(tǒng)等方面作了大量工作;它的指導思想是拉絲機首先應做到操作、維護簡單、方便，用先進高效的輔助設備來提高拉絲生產效率。它首先在交流變頻調速方面取得突破，使拉絲機電氣系統(tǒng)變得比較簡單、可靠、操作、維護都較方便;另一特點是它主張利用組合式拉絲機，在保證鋼絲質量的前提下，盡量降低設備投資。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滑輪式拉絲機作為開壞機布置在組合式拉絲機的最前端，中間配置qb400滑輪式拉絲機，成品前一道次采用雙卷筒式拉絲機，目的是為不停車卸線作準備，并使鋼絲在進入成品模時減少扭轉次數(shù)，而成品卷筒又采用直線式拉絲機，配以雙向矯直機構，基本上消除和鋼絲在前面道次拉拔中產生的扭轉效應;最后配置大型工字輪收線機或其它連續(xù)卸線機，以提高拉絲生產線的效率。
組合式拉絲機充分利用了各種型式拉絲機的優(yōu)勢，鋼絲質量有較大的提高，并且可以用交流變頻調速的方法使該類組合拉絲機具有象活套式或直線式拉絲機一樣的、具有較大的機器壓縮率的調節(jié)范圍，對各種工藝路線適應性強。
綜上所述， 我認為我國拉絲機今后將根據(jù)不同的金屬制品特點，向以下幾個方向發(fā)展。
?。?）對于大規(guī)格的低松弛預應力鋼絲，鋼鉸線、大規(guī)格高強度高韌性的礦用鋼繩鋼絲和大規(guī)格的異形鋼絲生產，調諧輥直線式拉絲機將得到廣泛應用。如700，750，900型拉絲機等。雖然這類拉絲機投資大，對操作維護水平要求較高，但為了較大幅度地提高各種大規(guī)格鋼絲的質量和產量，該機型具有其它拉絲機無法取代的優(yōu)點，將在這類金屬制品的生產中發(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， 日本型式的組合式拉絲機將在很長的耐間內，占據(jù)這類制品生產拉絲機的主導位置。
自從7O年代日本成功地將交流變頻調速控制系統(tǒng)應用于拉絲機設備上以后，這項技術在制品設備上的應用得到了迅速發(fā)展，西歐各國的制品設備制造廠家也紛紛采用這一技術;如KOCH公司已在調諧輥直線式拉絲機上應用這一技術并獲得了成功。國內也有在活套式拉絲機上應用這一技術獲得成功的例子。
對于原來是直流拖動的調諧輥直線式拉絲機和活套式拉絲機改用交流變頻調速系統(tǒng)可極大地簡化拉絲機的電控系統(tǒng)，使操作、維護便于進行。
這項技術對滑輪式拉絲機來說也有重要意義，它可使滑輪式拉絲機具有更寬、更強的適應能力，同時也能最大限度地減少拉拔過程中鋼絲的扭轉次數(shù)，從而彌補了滑輪式拉絲機的某些缺點，提高鋼絲的質量。
目前國內交流變頻調速系統(tǒng)由于關鍵元件尚未國產化，致使系統(tǒng)的價格較高。但這只是暫時的，交流變頻調速系統(tǒng)強大的生命力就在于它能大大降低電氣系統(tǒng)的復雜程度和制造成本。隨著我國電氣工業(yè)的發(fā)展和系統(tǒng)元件的國產化進程，它在我國拉絲機上將得到越來越廣泛的應用。
?。?）對于細小規(guī)格的各種鋼絲生產，水箱拉絲機將進一步更新?lián)Q代，具有雙向拉拔能力的21/250型高速水箱拉絲機將占據(jù)主導地位，如意大的TB4和德國KOCH一21/250等典型代表機型。另外目前經過各制品廠家的摸索、總結，大規(guī)格的水箱拉絲機如9/450，9/550等機型和滑輪—水箱組合拉絲機在今后發(fā)展中，將逐漸增加其在水箱拉絲機中的比例。
根據(jù)以上分析， 考慮到各種拉絲機在實際生產中所占的比例，我認為目前我們拉絲機設計的當務之急是盡快開發(fā)中550系列的組合式拉絲機和采用變頻技術控制的各種拉絲機， 以取代目前國內大多數(shù)金屬制品廠家所采用的普通滑輪式拉絲機，使我國的金屬制品行業(yè)的裝備水平和制品質量盡快趕上國際先進水平。 |
