銅線連續(xù)退火裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

電線電纜行業(yè)，導(dǎo)體加工工序是必不可少的。在電線電纜制造過(guò)程中占有相當(dāng)大的比重，由于電線電纜產(chǎn)品其性能要求各不相同，自然對(duì)導(dǎo)體材料及加工要求也各有差異，其中拉制工序尤為突出。特別對(duì)銅導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，在連續(xù)拉線、退火后（除原材料本身外）的質(zhì)量將直接影響到電纜產(chǎn)品的性能。一、 前言本文將著重闡述銅導(dǎo)體的連續(xù)拉制、連續(xù)退火裝備方面的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于電線電纜產(chǎn)品中的銅導(dǎo)體如:通訊電纜、塑力纜、高壓電纜、電磁線等等，幾乎都要求導(dǎo)體為經(jīng)過(guò)退火的軟線芯，最基本的要求其表面光亮，不氧化，不允許燒傷，延伸率均勻。有些產(chǎn)品要求導(dǎo)體具有特殊的柔軟度等等，無(wú)論采用什么樣的方式進(jìn)行退火，如輝光退火、感應(yīng)式退火或者目前普遍采用的電阻接觸式退火，其最終目的都要求俐線必須達(dá)到電纜產(chǎn)品所需的導(dǎo)體性能。銅線材的加工裝備主要有巨拉、大拉、中拉、小拉、細(xì)拉、微拉以及型材加工機(jī)械等。其中大、中、小拉線機(jī)基本上都需配置連續(xù)退火裝置。目前國(guó)內(nèi)各電線電纜廠所使用的拉線機(jī)除從歐洲尼霍夫公司、亨利希公司、桑普公司、日本公司進(jìn)口一些以外，其余均由國(guó)內(nèi)十多家電工機(jī)械廠（包括臺(tái)資在國(guó)內(nèi)設(shè)廠制造的一些拉線機(jī)在內(nèi)）提供，從大量的資料及反饋的信息得知，帶連續(xù)退火的拉線機(jī)所生產(chǎn)的銅線材，或多或少存在著一些問(wèn)題，鋼線表面氧化、電火花燒傷甚至燒斷，延伸率〔及軟硬程度〕不一致有時(shí)會(huì)出現(xiàn)竹節(jié)狀等等缺陷，嚴(yán)重影響到電纜的質(zhì)量。二、 設(shè)計(jì)與分析現(xiàn)將各電線電纜廠使用最多其產(chǎn)品在后續(xù)工序用途最廣的中等規(guī)格的拉線機(jī)即LH280/17型及M30型拉線機(jī)為例進(jìn)行分析.這類拉線機(jī)其加熱原理視圖示。團(tuán)1連填邀天親助堿那丟亞屈圖1為連續(xù)退火裝置加熱原理示意圖;圖2為它的等效電路圖。由于中等規(guī)格的銅線芯其用途較廣，通信電纜、電線、繞組線等多需這些規(guī)格，所以在考慮退火結(jié)構(gòu)型式時(shí)采用三段加熱方式即預(yù)熱、退火、干燥三段，這種結(jié)構(gòu)型式緊湊。只需一個(gè)電源（國(guó)外也有二段）。無(wú)論從機(jī)械角度或電氣三個(gè)加熱段角度來(lái)看都構(gòu)成一個(gè)三角形，對(duì)于它的原理及規(guī)律這里就不再贊述。由圖1所示，設(shè)加于上接觸導(dǎo)輪A和下接觸導(dǎo)輪B的直流電壓、電流為U退和U總?則三角形區(qū)域上的電壓、電流之間應(yīng)具有如下關(guān)系：TOC\o"1-5"\h\z+— <J)1滬1在 (?)\o"CurrentDocument"ia=i?+U ③上謹(jǐn)式典U防U補(bǔ)I」干一預(yù)熱勢(shì)遇火段.干噪啟的加熱曲崔1護(hù)珂、巧——預(yù)熱段*退火段.干燥段剛?熱電就加熱段長(zhǎng)度之間的關(guān)系：加熱電壓、加熱電流與銅線的線徑、線速、加熱段的長(zhǎng)度及加熱段二端的溫度在略去熱損失的條件下（理想狀態(tài)）有如下關(guān)系：或申’y——抑熱距圧t戕）I——和穗電逾（音】v——逾旅&朮$初/一如執(zhí)段氏理?:衆(zhòng)）J一加址凰度2、T,——如轉(zhuǎn)掠濕底盼——加軸啟莊盛□一孕罐的曲凰握廈柔妝，?^a.ftD4d一昭無(wú)嵐E任和現(xiàn)將公式（（4）代人公式（（1）就可以相應(yīng)得出預(yù)熱段、干燥段的長(zhǎng)度，因?yàn)檫B續(xù)退火裝置在設(shè)計(jì)時(shí)退火段的長(zhǎng)度是給定的，一般取1200-1800,其各加熱段的溫度也是基本確定的,如拉線機(jī)的出線溫度一般在50°C左右，退火段溫度需550°C，則預(yù)熱段溫度約在180°C-200°C（在空氣中不氧化溫度），千燥溫度約在50C左右，但通過(guò)改變預(yù)熱段的長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)干燥段的出線溫度，在一定范圍內(nèi)預(yù)熱段放長(zhǎng)，干燥段溫度降低，反之則反。當(dāng)上述工藝條件確定后，將數(shù)據(jù)代人公式（（4）（5）即可得出退火電流及退火電壓。wsl-—L*1■Twg兀3Mss?91:?wsl-—L*1■Twg兀3Mss?91:?:⑦0*WA*ft>L9由上述公式((7)可知，退火電壓僅與線速度有關(guān)而與線徑無(wú)關(guān)，并且公式((7)是連續(xù)退火裝置電氣設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。三、實(shí)踐我們?cè)購(gòu)膫鲃?dòng)原理來(lái)分析其中的重要環(huán)節(jié)，如圖3及圖4。圖mLH2WI7J1^傳動(dòng)囲S0HHI二±-貳丄咖「nuIKS0HHI二±-貳丄咖「nuIKffl4行國(guó)Niebcrapj的申規(guī)格啊拉純機(jī)前陸絃退火藐翼原理圉ffl4圖3為國(guó)內(nèi)拉線機(jī)系列中中規(guī)格銅拉線機(jī)的連續(xù)退火裝里原理圖。圖4為德國(guó)Niehoff公司的中規(guī)格銅拉線機(jī)的連續(xù)退火裝里原理圖。圖中的數(shù)據(jù)均為理論設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算值，實(shí)際上由于零件的加工精度，裝配誤差以及形位公差等因家，不可能達(dá)到這樣的狀態(tài)。另外還有強(qiáng)力傳動(dòng)平皮帶的結(jié)構(gòu)，張緊的程度、平皮帶輪的結(jié)構(gòu)，都會(huì)影響到理論要求的傳動(dòng)精度，但又必須達(dá)到這樣的精度，所以必須將這些綜合累計(jì)誤差必須通過(guò)修正傳動(dòng)平皮帶輪來(lái)達(dá)到。換句話說(shuō)一切的一切待裝配后在廠試運(yùn)行期間測(cè)童其綜合誤差，再換算到傳動(dòng)皮帶輪，進(jìn)行修正，待其達(dá)到真正的理論要求。所以每臺(tái)連續(xù)退火裝置的傳動(dòng)皮帶輪的尺寸都有差異，而且其誤差值的數(shù)量級(jí)都非常小，必須梢心的調(diào)試修正，其公差值的絕對(duì)數(shù)越小越好，做到無(wú)公差為最佳，其形位公差也必須準(zhǔn)確。由此可知,為什么進(jìn)口拉線機(jī)的連續(xù)退火裝置如果因?qū)щ娸啌p壞更換以后，就會(huì)產(chǎn)生電火花,銅線燒傷，甚至斷線等等，其原因就是破壞了它