前言
拉絲機是金屬線(xian)材(cai)加工及電線(xian)電纜行業的主要設(she)備(bei)之(zhi)一, 主要是將(jiang)金屬線(xian)材(cai)加工成各種規格細(xi)線(xian),一般由放線(xian)、水冷、收(shou)線(xian)及排線(xian)等部(bu)(bu)分組成(cheng),其(qi)中電(dian)(dian)氣傳動部(bu)(bu)分主要(yao)由放線(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)和收線(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)及排(pai)線(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)實現。從產品規(gui)格來區(qu)分拉(la)(la)絲機(ji)(ji)可以分為大(da)拉(la)(la)機(ji)(ji),中拉(la)(la)機(ji),小拉機(ji),微拉機(ji);從生(sheng)產工(gong)藝來(lai)區分(fen)可以分(fen)為水箱式(shi)(shi),滑輪式(shi)(shi),直(zhi)進式(shi)(shi)等主要的(de)(de)幾(ji)種。隨(sui)著變(bian)頻(pin)技(ji)術的(de)(de)不(bu)斷推廣,變(bian)頻(pin)器(qi)已越(yue)來越(yue)多被用于(yu)拉絲機上。拉絲機屬于(yu)恒轉矩負載(zai)(zai)。其特性(xing)要求變頻器的(de)起動轉矩大、 低速可以達到滿(man)載(zai)(zai)輸出、 同時(shi)要求能夠實現(xian)多臺高(gao)精(jing)度(du)比例聯動控制。 “普(pu)傳(chuan)科(ke)技”新推出的PI9000系(xi)列高(gao)性能電流矢(shi)量型變頻器,完(wan)全(quan)可(ke)以適(shi)拉絲(si)機(ji)特點要求、很(hen)好的滿足在拉絲(si)機上的(de)使用。
一、拉絲機工藝簡介
對(dui)于不(bu)同的(de)(de)要求、不(bu)同的(de)(de)精度規(gui)格(ge)、不(bu)同的(de)(de)金(jin)屬物(wu)料,可選擇不(bu)同形式(shi)的(de)(de)拉絲機。電線電纜生產企業,雙(shuang)變(bian)頻控制的(de)(de)細拉機應用比較廣(guang)泛,相對而言(yan),其要(yao)(yao)求的控制性能也較低(di);而對大部分鋼(gang)絲生產企業(ye),針對材料特性,其精度要(yao)(yao)求和(he)拉拔(ba)穩(wen)定度高,因(yin)此使用直進式拉絲機較多。盡管拉絲工藝不同(tong),但其工作過程基本相(xiang)同(tong)。
● 放(fang)線: 金屬絲的放(fang)線,對于整個拉(la)絲機環節來說,其控制沒有過(guo)高的精度要求(qiu),大部分拉(la)絲機械, 放(fang)線的操作(zuo)是(shi)通過(guo)變頻器(qi)驅動(dong)放線(xian)架實現的(de), 但也有(you)部分雙變頻控(kong)制的(de)拉絲(si)機(ji)械,甚至直接通過拉絲(si)環節的(de)絲(si)線(xian)張力牽(qian)伸送進拉絲(si)機(ji),實現自(zi)由放線(xian)。
● 拉絲: 拉絲環節(jie)(jie)(jie)是拉絲機最為重要(yao)(yao)的(de)工作環節(jie)(jie)(jie)。不(bu)同(tong)金屬物料(liao),不(bu)同(tong)的(de)絲質品種(zhong)和(he)要(yao)(yao)求(qiu), 拉絲環節(jie)(jie)(jie)有很大的(de)不(bu)同(tong), 文章(zhang)的(de)后面將詳細說明水箱式(shi)拉絲機與直進式(shi)拉絲機具體操(cao)作(zuo)過程。
● 收線(xian): 收線(xian)環節的(de)(de)工作速(su)度決定(ding)了整個(ge)拉絲機械的(de)(de)生產(chan)效率, 也是整個(ge)系統最難控制(zhi)的(de)(de)部分(fen)。在收線(xian)部分(fen),常(chang)用的(de)(de)控制(zhi)技術(shu)有同步(bu)控制(zhi)與張力控制(zhi)實(shi)現(xian)金屬制(zhi)品的收卷。
二、現場改造案例
案例(li) 1 深(shen)圳(zhen)某電線(xian)電纜有限公司是家專業(ye)從事研發、生產電線(xian)電纜的現代(dai)化企業(ye)。
主(zhu)要是(shi)加工線(xian)材銅(tong)芯從(cong) 0.75mm2到幾(ji)十 mm2不(bu)等。該公司(si)主(zhu)要生(sheng)產(chan)過程是(shi)由采購來的(de)銅(tong)材生(sheng)產(chan)廠家生(sheng)產(chan)的(de)標準線(xian)材經過拉絲機的(de)拉(la)拔處(chu)理(li)(li), 使(shi)線材的(de)直(zhi)徑、 圓(yuan)度(du)(du)、 內部金相結構、表面光潔度(du)(du)和(he)矯直(zhi)度(du)(du)都達到標(biao)準原料處(chu)理(li)(li)要(yao)求。 拉(la)絲機預處(chu)理(li)(li)的(de)質量直(zhi)接關系(xi)到成品電纜的產品質量。生產示意(yi)圖(tu),見圖(tu)一。
拉絲(si)機(ji)通常是(shi)通過(guo)盤到盤經過(guo)拉絲(si)模(mo)對(dui)線(xian)材的(de)(de)直徑或形(xing)狀進行改變(bian), 以(yi)活動需要的(de)(de)直徑或形(xing)狀。線(xian)材進入(ru)拉絲(si)模(mo)時(shi)要進行潤(run)滑,拉絲模上有專用(yong)(yong)的冷卻(que)(通常是用(yong)(yong)水冷夾(jia)套(tao)冷卻(que))。
收盤機(ji)提(ti)供動力。
根據以上特(te)點(dian),我司為(wei)客戶(hu)選擇了PI7800 037G3 型變(bian)頻(pin)器,利用變(bian)頻(pin)器端子(zi)控(kong)制正反轉(zhuan),電位器調(diao)節速度的(de)快慢,控(kong)制方法簡單靈活,變頻器具體參(can)數設置如下:
F04=1 變頻器頻率有外接電位器接入(ru);
F05=3 變(bian)頻器的運行控(kong)制有端子開關控(kong)制。
案例(li)2 鞏義一拉(la)絲(si)廠水箱式雙變頻粗拉(la)絲(si)機(ji)上(shang)使用。
該(gai)廠拉絲機構造特點與主要性能(neng)參數:
構(gou)造特點:1、拉絲機以132KW為牽引力(li),變(bian)頻調速。
2、拉絲方式:滑(hua)動式連續(xu)拉絲。
3、傳(chuan)動方式:采用SPC窄V帶傳(chuan)動,其余采用機械齒輪(lun)傳(chuan)動。
性能參數:1、入線線徑:Φ8mm。
2、出線(xian)線(xian)徑(jing):Φ1.3---Φ3.0mm。
3、最大機械速度:15m/s。
4、最多(duo)拉伸道數:13。
5、冷(leng)卻方式:循環水(shui)冷(leng)。
6、調(diao)速方式:變頻調(diao)速。
該廠拉絲機機組工作原理:
1、旋臂式放線架:由37KW電機驅動(dong),旋臂可以90度(du)旋轉。2、拉線主機(ji)與收線:本機(ji)采用臥式(shi)三軸,兩(liang)組塔輪(鼓輪)、一組導輪及定速輪布置,箱式(shi)結構(gou)分(fen)為前后(hou)兩(liang)室(shi)(shi),前室(shi)(shi)有裝有拉絲(si)塔輪、導輪和模架(jia)座等(deng),后(hou)室為(wei)傳動齒(chi)(chi)輪變速箱,前后(hou)兩室設有隔層(ceng)油(you)(you)封,使(shi)潤滑油(you)(you)與冷卻液不會混雜(za);所有傳動齒(chi)(chi)輪采用圓柱斜齒輪傳動;拉拔形式為單側拉拔,拉絲配模工藝采(cai)低滑動率,冷(leng)卻(que)方(fang)式為循環水冷(leng);拉絲主(zhu)電機為132KW,由變頻調速控制,
速度可(ke)在0--500m/min內(nei)實現(xian)無級調速。為使收(shou)線速度與拉絲速度保持(chi)同步,收(shou)線由主拉電機(ji)(ji)通過機(ji)(ji)械齒輪(lun)傳動實現(xian)同步收(shou)線。
該水箱拉絲機的工藝要求:
1、低頻點動(dong)(dong)穿線時,要(yao)有(you)足夠(gou)的力矩,響應(ying)速(su)度(du)快,無抖動(dong)(dong)發(fa)顫(zhan)的現象(xiang)。
2、主機起停時絕不允許(xu)發生(sheng)斷線的現(xian)象,如(ru)出現(xian)斷線故障應迅速報警且緊(jin)急停車。
3、在正常運行(xing)(xing)過程中運行(xing)(xing)平穩。
4、停機(ji)時保持同步不(bu)斷線。
電氣控制原理圖如下:
PI9200參數設置及詳解:
放線電機參數設置方法:
F0.00=0(無PG失量控制,電(dian)機參(can)數(shu)輸入到b0參(can)數(shu)組后,b0.27設為1后按RUN鍵運(yun)行,靜止學習一下(xia))
F0.11=1(端子臺控制)
F1.00=1(DI1端(duan)子啟動運行信(xin)號)
F0.03=4(面板電位器(qi)調速)
F0.13=30(加速(su)時間(jian))
F0.14=10(減速時間)
主機電機參數設置方法:
F0.00=0(無(wu)PG失量(liang)控制(zhi),電機參數(shu)輸入到b0參數(shu)組后,b0.27設為1后按RUN鍵運行(xing),靜(jing)止(zhi)學習一下)
F0.11=1(端子臺控制)
F1.00=1(DI1端子啟動運(yun)行信號(hao))
F1.02=4(DI3端子點動運(yun)行信號)
F0.03=4(面板電位(wei)器調速(su))
F0.13=30(加(jia)速時間)
F0.14=5(減速時間(jian))
F7.00=10(點(dian)動運行(xing)頻(pin)率,穿模時使(shi)用腳踏開關點(dian)動頻(pin)率)
F7.01=5(點動加速(su)時(shi)間)
F7.02=5(點動減速(su)時間)
采用失量(liang)控制來滿足低(di)頻有(you)足夠大的力(li)矩(ju), 點動(dong)穿模時要有(you)足夠的力(li)矩(ju), 響應速(su)(su)度快,無抖(dou)動(dong)發顫(zhan)的現象。設備在高速(su)(su)拉成(cheng)細絲(si)時有時會斷(duan)(duan)絲,斷(duan)(duan)絲之(zhi)后(hou)重(zhong)(zhong)新(xin)熔接之(zhi)后(hou),由于收(shou)卷已卷收(shou)了好多細絲再重(zhong)(zhong)新(xin)啟動時要低頻時較(jiao)大(da)的力(li)矩。
兩臺9200變頻器(qi)面板外引到(dao)操(cao)作(zuo)臺上(shang),可根據生產的需(xu)要監(jian)視相關參數及(ji)變頻器(qi)運行狀態(tai),及(ji)方便面板電位(wei)器(qi)調速。控制電路中有計米開(kai)關,當收卷收到一定的米數(shu)時(shi)計米開(kai)關會自動斷(duan)開(kai), 放線與主機(ji)(ji)電機(ji)(ji)停機(ji)(ji)。 為防止斷(duan)線在(zai)正常生產是(shi)時(shi)操作工會把放線電(dian)機(ji)(ji)運行速度調(diao)成大于(yu)主(zhu)機(ji)(ji)運行速度。 斷(duan)(duan)線檢(jian)測(ce)(ce)開關(guan)當檢(jian)測(ce)(ce)到有斷(duan)(duan)線時斷(duan)(duan)線檢(jian)測(ce)(ce)開關(guan)會自動斷(duan)(duan)開,放線與主(zhu)機(ji)(ji)電(dian)機(ji)(ji)停機(ji)(ji)。
客戶反映PI9200變頻器(qi)用在該水箱拉絲機上運行平穩,低頻有足夠大的(de)力矩,無斷線情況。圖四(si),拉絲機改(gai)造現(xian)場(chang)。