高线吐丝机调整对圈形的影响及对策.doc

高线吐丝机调整对圈形的影响及对策 摘要：阐述了吐丝机的工作原理及工作中存在的问题，对影响高速线材圈形质量的原因进行了较为详尽的分析，通过对吐丝机及吐丝管进行针对性的工艺革新和调整，有效地改善了高速线材的圈形质量。 关键词：吐丝机；工作原理；圈形质量；工艺性革新  太钢三轧厂的高线吐丝机采用原德马克技术，由太原矿山机器厂制造而成，产品规格在d 5.5 mm～d 20.0 mm之间，全线最高速度65 m/s。吐丝机是线材生产线上的关键生产设备之一，位于精轧机后控制冷却线的水冷段和散卷运输机辊道之间，其轴线相对于轧制线向下倾斜10°，作用是将轧出的线材形成连续不断的螺旋线圈自动落在风冷散卷运输辊道上，经过风冷散卷运输辊道，落到集卷机上，集卷机翻倒90°进入P－F线。 1工作原理 吐丝机主要由传动装置、空心轴、吐丝管、吐丝盘和轴承座组成。线材从高速精轧机轧出后，通过导管由吐丝机前的夹送辊送入吐丝机的空心轴内。电机通过增速机构带动空心轴旋转，空心轴带动固定在空心轴上的吐丝管、吐丝盘旋转，使进入空心轴内的线材通过旋转的吐丝管沿着圆周切线方向吐出，通过自重落在散卷运输辊道上。 2存在问题 （1）在轧制 d 5.5 mm～d 6.5 mm规格的线材时,由于轧制速度较高,分别为65 m/s和55 m/s，使落到风冷运输辊道上的线材盘卷呈椭圆形，夹在集卷芯轴上卡住，被迫中断生产，生产工人使用撬棍等工具强制把线圈捅下去，严重影响了卷形质量和表面质量，甚至影响到打捆机不能正常打捆（曾出现过多次损坏打捆机滑动轴承座的问题）。 （2）在轧制d5.5 mm～d6.5 mm规格线材时，吐丝较密，线材在落入风冷辊道时，前一圈的尾部推后一圈尾部，造成在吐丝机出口盘卷缠绕堆钢，被迫中断生产更换吐丝管，更换一根吐丝管至少需1.5 h，有时吐丝机在吐丝过程中，突然乱卷吐出约2 m的距离造成堆钢、废钢至少2卷，约2 t。 （3）在轧制d16 mm～d20 mm规格的线材时，吐丝机吐丝尾部圈小，在集卷筒上下不去，造成中断生产。不得已将线圈尾部用氧枪割断，大大降低了成材率。 以上问题严重制约和影响了生产的顺利进行和产品的外观质量。 3原因分析 （1）吐丝机工作时，给吐丝管以一定的转速，钢材在吐丝管内作相对滑动，在离心力、相对运动惯性力和吐丝管内滑动所产生的摩擦力作用下，直线运动线材逐渐弯曲，在吐丝管出口处达到所要求的曲率。高线吐丝机理论要求：吐丝管入口及出口处的加速度值为零、出口速度为零，并且钢材通过吐丝机后形成静止的圆环。 f1模型：r=t－sin(2π) vr=〔1－cos(2π)〕αr=2πsin(2π) 吐丝管曲线模型如下： f2模型：z=t－sin(π) vz=〔1＋cos(π)〕αz=sin(π) 根据秒流量相等的原则，吐丝管主轴转速与钢材转速应满足: n=60 V/πD 式中，n为吐丝机转速，r/min；V为钢材轧制速度，m/s；D为盘卷直径，mm。 本厂使用的吐丝机的工艺参数如下：电机功率P=90 kW,D=1 050 mm, V=65 m/s。 从上述公式可以看出：其一，如果吐丝管管口角度不合适，V不为零或过大，吐丝后在盘卷将离开吐丝机时，盘卷不通过托盘落入辊道而直接落在风冷辊上摔扁形成椭圆，造成盘卷在集卷筒上难以下落。其二，V增大，则D必增大，所以在轧制d16.0 mm以上大规格线材时，线材尾部一出精轧机通过夹送辊升速夹送来提高线材尾部速度，保证尾部卷形正常。 （2）由于线材在吐丝管内存在离心力、零件外形误差及吐丝管等装配引起的误差，使得转子重心主惯性轴与轴线不重合，对吐丝机必须进行动平衡测试。 许用不平衡量一般为：M=1/2·em 式中，e为许用偏心距，m为转动部分的质量。 由于吐丝机动平衡要求精度很高，为此，吐丝管的管夹必须与吐丝管紧密配合，每间隔150 mm设置1个，而且轴向有牢固可靠的限位管卡，以免引起管子变形及移动造成的突然乱卷。 （3）在煨管机上煨制吐丝管时，通过热工艺来保证正确的形状，尤其是吐丝管在冷却过程中，通过固定卡子保证煨管机上曲线与吐丝管紧密接触，防止管头的翘曲，避免引起吐丝形状的变化。 （4）吐丝管分为3段：直线段、变形段、成形段。通过对使用过的吐丝管横截面的分段解剖，发现在直线段至变形段之间不同规格、不同速度的运动轨迹基本一致；而在变形段和成形段之间不同的速度有不同轨迹。实际上，在轧制中、大规格线材较多时，变形段和成形段之间轨迹槽摩损较深，如果使用同一根吐丝管再轧制小规格线材时，易造成吐丝圈形不规则。 4 措施及对策 （1）针对原设计存在的吐丝管管口不利于调整的现状，于吐丝机管口的第一卡子上增设顶丝进行过程中的冷调整，改变了过去吐丝机上无管口调整的不