探討鋁型材擠壓雙牽引關(guān)鍵技術(shù)

陳遠(yuǎn)企

摘 要：隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，社會生產(chǎn)對優(yōu)質(zhì)鋁型材的需求不斷增加，優(yōu)質(zhì)鋁型材生產(chǎn)中需使用雙牽引裝置對其進(jìn)行擠壓操作，以提高大型鋁型材的成品率，鑒于此，有關(guān)鋁型材擠壓雙牽引技術(shù)的研究受到越來越多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：鋁型材 雙牽引 技術(shù) 探討

中圖分類號：TG379 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0117-02

鋁型材擠壓生產(chǎn)的專業(yè)技術(shù)要求高，使用雙牽引裝備技術(shù)不僅能夠連續(xù)擠壓，促進(jìn)擠壓效率的提高，而且可在停車環(huán)和焊接環(huán)之間將鋁型材鋸切分離開來，提升成材率，因此，加強(qiáng)雙牽引裝置技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1 雙牽引裝置結(jié)構(gòu)分析

雙牽引裝置有接力式與交替式雙牽引裝置之分，其中前者在大型擠壓生產(chǎn)線中應(yīng)用較為廣泛，而交替式雙牽引裝置在中小型擠壓生產(chǎn)線中應(yīng)用較為普遍。接力式雙牽引裝置中兩個牽引機(jī)共同使用一個導(dǎo)軌，傳輸裝置由電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，帶動牽引機(jī)在導(dǎo)軌上進(jìn)行運(yùn)動。因使用同一個導(dǎo)軌，兩個牽引機(jī)前后位置得以確定，借助接力式方式對鋁型材進(jìn)行交接，完成連續(xù)擠壓操作。交替式雙牽引裝置，不同牽引機(jī)有著單獨(dú)的導(dǎo)軌，不同牽引機(jī)可實現(xiàn)對鋁型材進(jìn)行單獨(dú)的牽引操作，借助交替式運(yùn)動對鋁型材進(jìn)行連續(xù)擠壓。鋁型材的鋸切分離主要由移動熱鋸來完成，牽引機(jī)和熱鋸一起進(jìn)行運(yùn)動，當(dāng)兩者同步時便對鋁型材進(jìn)行鋸切分離，該結(jié)構(gòu)形式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對鋁型材的連續(xù)擠壓，而且使得鋁型材的成材率大大提高。

2 上夾式與側(cè)夾式雙牽引技術(shù)

2.1 上夾式雙牽引技術(shù)

上夾式雙牽引裝置的鉗口驅(qū)動裝置處于鋁型材上部，下鉗口從鋁型材兩邊擺入，并由齒輪旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行驅(qū)動，對鋁型材起支撐作用。上鉗口受升降油箱驅(qū)動，從上面將鋁型材壓緊，而后在電機(jī)傳動裝置驅(qū)動下，沿牽引機(jī)路軌由牽引機(jī)對鋁型材進(jìn)行牽引操作。為鋁型材交接的順利進(jìn)行，主牽引機(jī)的升降可由機(jī)架升降裝置進(jìn)行驅(qū)動。但分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)實踐中此種牽引機(jī)存在以下問題。

首先，牽引機(jī)具有較高的重心，牽引及快速回程中，容易出現(xiàn)擺動或晃動，給擠壓出鋁型材的平直度造成不良影響。其次，為進(jìn)一步提高牽引機(jī)的穩(wěn)定性，需要導(dǎo)軌具備較大剛度，使導(dǎo)軌重量增加，無形中增加投入成本。最后，下鉗口運(yùn)用擺動夾料形式，為促進(jìn)下鉗口對鋁型材具有較好的適應(yīng)性，需增加其擺動范圍，使得牽引機(jī)行走及高度存在較大不穩(wěn)定性。

2.2 側(cè)夾式雙牽引技術(shù)

針對上夾式牽引機(jī)存在的不足，人們研制出了側(cè)夾式雙牽引裝置，其主要由下鉗口裝置、鉗口伸縮油缸、牽引機(jī)機(jī)架等構(gòu)成，下鉗口裝置借助下鉗口伸縮直線導(dǎo)軌安裝在牽引機(jī)機(jī)架上，部分下鉗口裝置下部安裝下鉗口，上部安裝上鉗口升降直線導(dǎo)軌，上鉗口臂在升降直線導(dǎo)軌上固定。

側(cè)夾式牽引裝置工作時對制品進(jìn)行側(cè)向夾持，設(shè)計過程中并不需要考慮牽引機(jī)上方夾持產(chǎn)生的空間影響，使得牽引機(jī)的重心與高度得以降低，設(shè)備運(yùn)行更為平穩(wěn)。另外，設(shè)備使用的材料大大減少，設(shè)備制造成本明顯降低。而且采用該種技術(shù)牽引機(jī)之間能夠更為順利地進(jìn)行交接，控制更為方便。

3 雙牽引裝置的通信及驅(qū)動技術(shù)

3.1 雙牽引裝置的通信技術(shù)

眾所周知，雙牽引裝置動作復(fù)雜程度較高，而且不同牽引機(jī)上控制較多的動作電氣信號?？紤]到牽引機(jī)做往復(fù)運(yùn)動，信號通過線纜連接困難程度較大，因此，有關(guān)雙牽引裝置通信技術(shù)的研究受到越來越多業(yè)內(nèi)人士的重視與關(guān)注。

牽引機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展由先前的移動拖鏈線纜連接、發(fā)展至無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得信號通信質(zhì)量與效率得以明顯提升。無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為第四代通信技術(shù)，能夠在不需要傳輸介質(zhì)的情況下向三維空間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，在組網(wǎng)區(qū)域中設(shè)計、安裝接入點(diǎn)設(shè)備便可構(gòu)建局域網(wǎng)，為自動化設(shè)備、智能設(shè)備間的通信提供高寬帶無線數(shù)據(jù)鏈路。尤其在移動終端上安裝無線網(wǎng)卡便可在一定范圍內(nèi)接入網(wǎng)絡(luò)。由此可見，在一些較為復(fù)雜的環(huán)境中無線通信技術(shù)不僅能夠很好地彌補(bǔ)有線網(wǎng)絡(luò)的不足，而且使得網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸性能得以很好地提升。使用知名公司生產(chǎn)的無線交換機(jī)設(shè)備，將雙牽引裝置當(dāng)作接入點(diǎn)加以控制，并且也可將成品鋸、尾架、拉伸矯直機(jī)移動頭當(dāng)作接入點(diǎn)，以全面覆蓋整個設(shè)備。

3.2 雙牽引裝置驅(qū)動技術(shù)

牽引機(jī)主要靠電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，電機(jī)可分為交流變頻電機(jī)、直流電機(jī)、直線電機(jī)等，其中直線電機(jī)在軌道上運(yùn)動，牽引機(jī)機(jī)架在直線機(jī)的支撐架上固定，軌道在發(fā)揮導(dǎo)向作用的同時，安裝有相關(guān)的磁極。以該種方式對牽引機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，在降低設(shè)備成本的同時，使得牽引的工作效率得以明顯提升。不過考慮到直線電機(jī)驅(qū)動時對兩個電極間的間隙要求非常高，無形中增加設(shè)備的故障率，一定程度上限制了其推廣應(yīng)用。

雙牽引裝置之前運(yùn)用直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，借助電機(jī)的電壓環(huán)與電流環(huán)分別對牽引力、牽引速度進(jìn)行控制，在保證牽引力不變的基礎(chǔ)上對牽引速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有：轉(zhuǎn)矩比較大，而且調(diào)速操作簡單，但存在投入成本高、碳刷容易產(chǎn)生火花，維護(hù)難度大等缺點(diǎn)。

近年來變頻技術(shù)發(fā)展迅速，尤其在矢量變頻技術(shù)發(fā)展推動下，當(dāng)前使用變頻電機(jī)可實現(xiàn)對直流電機(jī)的模擬。矢量變頻技術(shù)基于DQ軸理論，將電機(jī)電流分為D軸與Q軸電流，前者為勵磁電流、后者為力矩電流，從而能夠?qū)涣麟姍C(jī)的力矩與勵磁電流分別加以控制，使交流電機(jī)具備與直流電機(jī)相近的功能，給牽引機(jī)力量環(huán)與牽引機(jī)速度的分別控制奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

鋁型材擠壓雙牽引技術(shù)水平的高低，往往給鋁型材生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，因此，為生產(chǎn)出更多優(yōu)質(zhì)，符合社會生產(chǎn)要求的鋁型材產(chǎn)品，有必要對鋁型材擠壓雙牽引技術(shù)進(jìn)行研究。該文通過研究得出以下結(jié)論。

（1）與上夾式雙牽引技術(shù)相比，側(cè)夾式牽引機(jī)牽引過程非常平穩(wěn)，不僅返回速度快，而且具有較高的可靠性。

（2）在雙牽引裝置中應(yīng)用無線通信技術(shù)，在減少設(shè)備成本的同時，故障發(fā)生率也大大降低，尤其使得精整設(shè)備自動控制范圍得以擴(kuò)大，實現(xiàn)了全自動化。

（3）對交流電機(jī)進(jìn)行矢量變頻器控制對牽引機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，不僅方便設(shè)備的維護(hù)，而且使成本得以明顯降低。

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