進(jìn)口大拉機(jī)放線系統(tǒng)及退火防氧化方式的改造

陳秀洪 黃德路

【摘 要】 我公司是以銅質(zhì)漆包線為主要產(chǎn)品的企業(yè)，主要設(shè)備有漆包機(jī)和拉絲機(jī)。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和市場需求的變化，對(duì)漆包線的產(chǎn)量、質(zhì)量和成本要求也日益提高，但其坯線銅桿受設(shè)備自身（進(jìn)口大拉機(jī)）結(jié)構(gòu)原因已不能達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)要求，嚴(yán)重影響了漆包線產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展，因此本論文通過對(duì)進(jìn)口大拉機(jī)放線及退火防氧化方式的研究和技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)解決坯線合格率低、能耗高和改善產(chǎn)品質(zhì)量的目的，確保公司的長足發(fā)展。本次設(shè)計(jì)改造的是機(jī)型為M85，該機(jī)型主要功用是將Φ8mm的銅桿通過模具拉伸至Φ1.0mm∽Φ4.5mm的銅絲。

【關(guān)鍵詞】 大拉機(jī) 改造 雙框式放線架 氮?dú)獗Ｗo(hù)

1 問題分析

我公司是從事漆包線生產(chǎn)的企業(yè)，漆包線是不同規(guī)格的裸銅線表面涂覆絕緣漆烘干而成，而裸銅線的生產(chǎn)是我公司生產(chǎn)的首道工序，它的質(zhì)量好壞直接影響到漆包線的質(zhì)量，我公司2003年從德國尼霍夫公司購買一臺(tái)M85大拉機(jī)，它由放線架、拉絲機(jī)、退火機(jī)、張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、收線機(jī)等組成?，F(xiàn)已運(yùn)行12年，經(jīng)過多年的生產(chǎn)，放線系統(tǒng)和退火保護(hù)裝置設(shè)計(jì)缺陷逐漸暴露，部分功已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在生產(chǎn)的需要，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造已迫在眉睫。

1.1 放線系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷

原來的放線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，只是兩邊各有一個(gè)立柱，橫梁是一個(gè)滾筒，單框放線，這種放線方式主要存在的問題是在換線時(shí)比較被動(dòng)，需2人操作，易斷線，且裸線傳動(dòng)接觸部位無導(dǎo)輪，傳動(dòng)方式為硬摩擦，噪音大，產(chǎn)品合格率低。

1.2 退火防氧化系統(tǒng)能耗高

M85大拉機(jī)拉出的銅絲經(jīng)過低電壓大電流退火，退火時(shí)防止銅絲被空氣中的氧氣氧化，要進(jìn)行保護(hù)，原來使用蒸汽發(fā)生器加熱產(chǎn)生的蒸氣沖填到退火管排出空氣，從而得到退火保護(hù)的目的，由蒸汽發(fā)生器、保護(hù)套管、蒸汽循環(huán)管路、軟水供水等部分組成。但這種保護(hù)方式，蒸汽的溫度較高，加速設(shè)備的橡膠密封件及膠木絕緣輪的老化，導(dǎo)致蒸汽及冷卻液的泄露，同時(shí)，銅絲表面附著水分子，當(dāng)銅絲溫度冷卻后，銅絲表面也容易產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，形成銅率低，影響了產(chǎn)品質(zhì)量。

2 改造措施

2.1 放線系統(tǒng)的改造

為解決原放線系統(tǒng)噪音大和易斷線這個(gè)2個(gè)主要問題，我們通過查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)出新型的雙框式放線系統(tǒng)，它采用立式成圈放線，該放線架可一次存放兩卷線材，具有防止進(jìn)線打結(jié)功能，能有效的保護(hù)拉絲模具并能確保拉絲機(jī)的安全。該放線架由01立柱，02按鈕，03支架平臺(tái)，04安全護(hù)欄， 05鏈輪防護(hù)板，06行走小車，0，7鏈輪，08減速箱，09電機(jī)，10嵌入式導(dǎo)輪，11爬梯，12銅桿構(gòu)成（圖1）。這是一種雙框放線方式，一用一備，當(dāng)一框放完，用手動(dòng)按鈕啟動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)變速箱將放線滑輪通過鏈條移動(dòng)到備用框位置放線，再將原放線框移走，換上新框當(dāng)作備用框，這樣換框時(shí)間充分，可以有效斷線現(xiàn)象。

（1）放線系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路。初步設(shè)想采用鏈條式滑動(dòng)自動(dòng)調(diào)速裝置作為換框方式，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)換框，在無人看守的情況下，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換框，減少斷頭率和人力成本。

框架結(jié)構(gòu)：放線系統(tǒng)主要功能是將原材料輸送到拉絲箱體。根據(jù)公司現(xiàn)場尺寸、材料儲(chǔ)備等實(shí)際情況和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我們采用型鋼作為放線系統(tǒng)框架基本材料，采用新式嵌入式導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)作為傳動(dòng)系統(tǒng)基本構(gòu)件，采用鏈條式滑動(dòng)自動(dòng)調(diào)速裝置作為換框方式，然后結(jié)合原材料的尺寸、放線系統(tǒng)現(xiàn)場擺放位置和維修便捷性等因素，通過鉚焊和螺栓聯(lián)接的方式形成了新型雙框放線系統(tǒng)的基本框架。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采用前3后2的立柱進(jìn)行支撐，換框裝置采用簡單鏈條裝置，它通過電機(jī)、減速箱然后帶動(dòng)鏈條。考慮到安全性和維修便利性，增設(shè)了爬梯和防護(hù)欄。

框架尺寸：放線架內(nèi)要求擺放2件原材料，根據(jù)原材料的尺寸和擺放要求，可確定放線架的長度；同樣可根據(jù)原材料尺寸和擺放要求可確定放線架的寬度；根據(jù)銅桿防止上吊的最小尺寸，再結(jié)合廠房和行車的情況可確定放線架的高度。

（2）嵌入式組合導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。采用嵌入式導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)，與裸線接觸部位為軟性耐磨材料尼龍，保證了原材料的質(zhì)量的同時(shí)也解決了噪音問題。導(dǎo)輪輪芯材質(zhì)為45#鋼，外層包裹材料為熱處理后的尼龍。這種結(jié)構(gòu)質(zhì)量更輕，使用更合理。這種嵌入式結(jié)構(gòu)采用螺栓聯(lián)接，這樣設(shè)計(jì)聯(lián)接穩(wěn)固，簡單，受力比較均勻，日后維護(hù)更換也方便。這樣的嵌入式結(jié)構(gòu)輪芯結(jié)構(gòu)一般不容易損壞，只需定期更換尼龍輪圈即可。按照全年無休滿負(fù)荷生產(chǎn)，經(jīng)測試和推算，每只尼龍輪圈的壽命約為5年，這樣大大節(jié)約了維修成本，同時(shí)也解決了拉絲放線噪音大的問題。

2.2 退火保護(hù)系統(tǒng)的改造

（1）退火保護(hù)系統(tǒng)防氧化材料的選用。退火對(duì)防氧化材料有兩個(gè)最基本的要求。一是物理狀態(tài)為氣態(tài)；二是性質(zhì)穩(wěn)定綜合以上兩點(diǎn)要求，再結(jié)合市場價(jià)格和采購渠道以及原料供應(yīng)量，最終選定氮?dú)庾鳛橥嘶鸨Ｗo(hù)的防氧化材料。氮?dú)?，它具有無水、無毒、阻燃、壓力適宜，物理和化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，很難于其他物質(zhì)反生反應(yīng)，在室外使用安全和更便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)。改用氮?dú)獗Ｗo(hù)后，通過管路使退火艙內(nèi)裸銅線需要防止氧化的路段充滿氮?dú)馀懦隹諝?，從而得到退火保護(hù)的目的。

（2）改造過程。退火保護(hù)系統(tǒng)防氧化系統(tǒng)改造在退火艙內(nèi)部的聯(lián)接仍然利用原有管路走向結(jié)構(gòu)以及密封裝置。結(jié)合退火艙內(nèi)密封裝置及裝配結(jié)構(gòu)，重新設(shè)計(jì)制作退火艙內(nèi)氮?dú)饷芊夤苈废到y(tǒng)，如圖2所示。將原先用來密封蒸汽的長方形密封體內(nèi)增加一根膠木密封管，將氮?dú)獬錆M密封管內(nèi)，然后使裸銅線從密封管內(nèi)通過。在這種情況下，裸銅線基本處在雙層密封條件下，即使在多年使用后密封圈損壞的情況下，依然能夠保證較好的防氧化性能。該膠木密封管由多段短管聯(lián)接而成，聯(lián)接口采用O型密封圈，這種聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)簡單，安裝、拆卸方便，并且零部件市場供應(yīng)量充足，價(jià)格便宜。（圖2）

拆除了全部退火艙外部聯(lián)接構(gòu)件，重新布置了新的管路系統(tǒng)?？紤]到安裝成本和氮?dú)獾姆€(wěn)定性，采用鍍鋅鋼管作為主要聯(lián)接材料，把氮?dú)鈨?chǔ)氣罐、減壓閥、干燥劑、流量計(jì)等元件組合起來，再聯(lián)接到退火艙的內(nèi)部密封管，這樣就構(gòu)成了整個(gè)防氧化的供氣系統(tǒng)。（圖3）

3 改造效果

3.1降低斷頭率和噪音

新的放線架設(shè)計(jì)并投入使用后，產(chǎn)品斷頭情況再?zèng)]有出現(xiàn)過，整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)流暢有序，直接提高了單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品產(chǎn)量。新的組合式導(dǎo)輪的使用，也提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，不再有刮痕的出現(xiàn)，為下一道工序提供優(yōu)質(zhì)的坯線。另外，組合導(dǎo)輪軟表面性材料的使用整個(gè)銅桿庫的噪音控制在分貝以內(nèi)，對(duì)環(huán)保工作也作出了重要貢獻(xiàn)。，斷頭率高，產(chǎn)品合格率低，蒸汽量不足、和能耗高的問題，從而實(shí)現(xiàn)提高整機(jī)穩(wěn)定性、耐用度、降低能耗和改善產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

3.2節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品合格率

經(jīng)過試用和測算，氮?dú)獗日羝忻黠@優(yōu)勢：氮?dú)鈨r(jià)格低，每立方比蒸汽便宜100多元，按照一年365天，每天工作8小時(shí)，可計(jì)算出實(shí)際氣體使用量約量為4000m3，合人民幣40萬元。另外氮?dú)獠缓?，杜絕了蒸汽遇冷液化而導(dǎo)致產(chǎn)品氧化的現(xiàn)象，間接提高了產(chǎn)品合格率和質(zhì)量。經(jīng)過氮?dú)獾墓艿罌]有冷凝水積存，同時(shí)也能有效防止冬季凍管事故發(fā)生。

綜上所述，本項(xiàng)目能保持企業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展，是公司鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目。設(shè)備經(jīng)技術(shù)改造后，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，在同行業(yè)起到了帶頭作用。

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