朱　峰（贛州江鎢拉法格高鐵銅材有限公司，江西 贛州 341000）

鎂銅合金桿加工牽引送料和退扭放線裝置

朱峰
（贛州江鎢拉法格高鐵銅材有限公司，江西 贛州 341000）

電氣化鐵路用鎂銅合金承力索生產(chǎn)，需要通過冷軋和拉拔工序，作業(yè)時涉及牽引送料和退扭放線，牽引送料裝置用于冷軋機的自動牽引送料，退扭放線裝置用于大拉機的自動退扭放線，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，制作成本低，既可以減輕勞動強度，保證生產(chǎn)安全，又可以減少相關(guān)機械零部件對鎂銅合金桿表面的損傷，確保產(chǎn)品性能和質(zhì)量。

電氣化鐵路；鎂銅合金承力索 大拉機；冷軋機；牽引送料；退扭放線

一、鎂銅合金的加工特點

1 按照電氣化鐵路接觸網(wǎng)用高鎂銅承力索標準TB/T 3111-2005，銅桿鎂含量控制范圍為：0.3%～0.5%；

2 根據(jù)電氣化鐵路等級和要求不同，結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備配置，其生產(chǎn)工藝流程分別為：（1）上引連鑄φ22→大冷軋φ16→小冷軋φ8→大拉機（φ1.8—3.0）→框絞機（承力索成品）。（2）上引連鑄φ22→連續(xù)擠壓φ28→大冷軋φ16→小冷軋φ8→大拉機（φ1.8/3.0）→框絞機（承力索成品）。

3 通過冷加工，鎂銅合金桿得到冷加工強化。以直徑為1.8mm的高鎂銅合金承力索單絲為例，按照上述第1種生產(chǎn)工藝流程，其單絲抗拉強度一般可以達到620MPa以上，而按照第2種生產(chǎn)工藝流程（即經(jīng)過連續(xù)擠壓工序后），其單絲抗拉強度最高可以達到800MPa以上；鎂銅桿通過大冷軋后直徑為φ16，小冷軋直徑為φ8，其抗拉強度分別可以達到520MPa和600MPa以上，可見，經(jīng)過多道次冷加工后，鎂銅合金桿的機械強度逐步增高，銅桿剛性和彈性張力大，在送料和放線操作困難，人工作業(yè)勞動強度大。

4 普通的二輥小冷軋機放線送料方式為放線盤水平切向放線，一方面依靠人工牽引銅桿頭送入冷軋機內(nèi)壓緊輪副，同時操作放線機反轉(zhuǎn)退盤放線，對于軋制無氧銅桿來說，由于強度低，張力小，完成送料操作相對容易。但在軋制鎂銅合金桿時由于機械強度高，銅桿彈性和張力大，操作難度大，如果不增加輔助裝置，往往需要3人以上操作才能完成送料過程，操作安全存在隱患，生產(chǎn)效率低。

5 在電線電纜行業(yè)生產(chǎn)中，傳統(tǒng)大拉機放線采用傳統(tǒng)的立式固定放線方法，適用于連鑄連軋工藝生產(chǎn)的低氧桿或純銅桿在大拉機的放線，銅桿直徑一般是8mm連鑄連軋桿，由于是軟態(tài)銅桿，且連鑄連軋桿坯收線一般采用梅花收線方式，銅桿張力小，操作強度低，固定立式放線時不會對設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生明顯的影響。而鎂銅合金桿為硬態(tài)，加工時將對設(shè)備和產(chǎn)品的表面質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，

6 在電氣化鐵路用鎂銅合金承力索生產(chǎn)過程中，按照工藝要求，上引連鑄生產(chǎn)鎂銅合金桿直徑為φ22mm，經(jīng)過兩道冷軋機軋制至直徑為φ8mm，經(jīng)過大拉機配置適當?shù)哪＞?，拉制成?.8～φ3.0mm的單絲，硬度增加，抗拉強度和張力增大，如果還使用固定立式放線，放線時不能退扭，容易亂線打結(jié)，同時大拉機的的拉制牽引阻力加大，對銅桿表面劃傷較重，直接影響拉拔單絲的表面質(zhì)量，這影響承力索的整繩的機械性能，也不能滿足其外觀和狀態(tài)要求，完全不適用電氣化鐵路接觸網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備的生產(chǎn)標準。

圖1

圖2

二、牽引送料裝置的工作原理和工作條件

1 工作原理。牽引送料裝置由減速電機、牽引張緊輪對、矯直輪、機架、壓緊氣缸和電氣轉(zhuǎn)換按鈕開關(guān)組成，安裝在龍門式放線機和冷軋機進料端之間，在不解除上道工序盤桿鎖緊鏈條（或銅線）的情況下，利用上道大冷軋工序余留工藝長度，將鎂銅桿頭部預(yù)固定在牽引送料裝置的牽引張緊輪、矯直輪上后，解除銅桿鎖緊鏈條，將龍門式放線機線盤處于自由狀態(tài)，再開啟送料裝置驅(qū)動電機，打開壓縮空氣開關(guān)鎖緊氣缸，通過牽引張緊輪的摩擦傳動，完成將鎂銅桿直接送入冷軋機的操作過程。圖1為小冷軋機線盤上道工藝銅桿預(yù)留及作業(yè)準備狀態(tài)。

2 工作條件。（1）自動牽引送料裝置需要電源和壓縮空氣作為動力。（2）牽引張緊輪、矯直輪的安裝位置、中心和高度要與線盤鎂銅桿放線切點、冷軋機進桿位置點一致、匹配，最佳安裝位置是在冷軋機和龍門式放線機之間，且要保證送料裝置兩頭還留有足夠的操作空間。（3）完成送料牽引后，牽引張緊輪要松開，其操作功能通過氣缸反向開關(guān)實現(xiàn)。（4）經(jīng)過培訓(xùn)后上崗，僅1名操作工可以完成全部操作。

三、退扭裝置的工作原理和工作條件

1 工作原理。退扭放線裝置的工作原理如圖4所示，其結(jié)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)架、靜置支撐和氣動剎車制動部組成，旋轉(zhuǎn)架與靜置支撐之間安裝有滾動軸承，將經(jīng)過冷軋機軋制后的鎂銅合金桿水平放置在旋轉(zhuǎn)加上；在大拉機生產(chǎn)時，電機驅(qū)動的拉制的牽引力作用下，鎂銅桿通過托輪裝置可將牽引力傳遞至旋轉(zhuǎn)架，使其獲得慣性旋轉(zhuǎn)力矩，旋轉(zhuǎn)架和放置在旋轉(zhuǎn)架上的鎂銅合金桿將一起旋轉(zhuǎn)，無需外加驅(qū)動裝置，靠慣性了實現(xiàn)鎂銅合金桿放線時的退扭功能。當拉制作業(yè)完成一個循環(huán)時，可通過氣動剎車裝置制動來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)架的快速停車。圖2為退扭放線狀態(tài)。

2 工作條件。（1）放線高度：≥3m；一般應(yīng)為成卷銅桿外徑尺寸的2.5倍以上效果較好，高度太低，銅桿已扭轉(zhuǎn)和亂線。（2）大拉機牽引線速度設(shè)置：≤5m/s；主要受大拉機拉制鎂銅合金桿的參數(shù)限制。（3）鎂銅桿卷重：≤3t；卷重太小換線頻繁，對焊次數(shù)增加，影響生產(chǎn)效率，卷重太大，旋轉(zhuǎn)慣性增加，容易亂線打結(jié)，并增加剎車制動時間。（4）旋轉(zhuǎn)架尺寸設(shè)計：內(nèi)徑和高度應(yīng)當根據(jù)冷軋桿的最佳收線重量、外形尺寸來確定。（5）冷軋收線方式為梅花收線。

結(jié)語

電氣化鐵路接觸網(wǎng)用鎂銅合金承力索加工時的牽引送料裝置和退扭放線裝置，牽引送料裝置用于輔助冷軋機的牽引送料，退扭放線裝置用于輔助大拉機的退扭放線，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全可靠，既可以減輕操作勞動強度低，又能提高生產(chǎn)效率，改善設(shè)備工況和生產(chǎn)條件，完全適合電氣化鐵路用鎂銅合金承力索的生產(chǎn)制造。

[1]上海科辰線纜設(shè)備技術(shù)合作公司.立式雙盤退扭放線機[J].高科技纖維與應(yīng)用，2007（05）：45-45.

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