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）

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，需要通過冷軋和拉拔工序，作業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，該裝置結構簡單，操作方便，制作成本低，既可以減輕勞動強度，保證生產安全，又可以減少相關機械零部件對鎂銅合金桿表面的損傷，確保產品性能和質量。

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 根據電氣化鐵路等級和要求不同，結合現有設備配置，其生產工藝流程分別為：（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種生產工藝流程（即經過連續擠壓工序后），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壓緊輪副，同時操作放線機反轉退盤放線，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，生產效率低。

5 在電線電纜行業生產中，傳統大拉機放線采用傳統的立式固定放線方法，適用于連鑄連軋工藝生產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備和產品質量產生明顯的影響。而鎂銅合金桿為硬態，加工時將對設備和產品的表面質量產生較大影響，

6 在電氣化鐵路用鎂銅合金承力索生產過程中，按照工藝要求，上引連鑄生產鎂銅合金桿直徑為φ22mm，經過兩道冷軋機軋制至直徑為φ8mm，經過大拉機配置適當的模具，拉制成φ1.8～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，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要求，完全不適用電氣化鐵路接觸網基礎設備的生產標準。

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、壓緊氣缸和電氣轉換按鈕開關組成，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，再開啟送料裝置驅動電機，打開壓縮空氣開關鎖緊氣缸，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留及作業準備狀態。

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實現。（4）經過培訓后上崗，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，其結構由旋轉架、靜置支撐和氣動剎車制動部組成，旋轉架與靜置支撐之間安裝有滾動軸承，將經過冷軋機軋制后的鎂銅合金桿水平放置在旋轉加上；在大拉機生產時，電機驅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架，使其獲得慣性旋轉力矩，旋轉架和放置在旋轉架上的鎂銅合金桿將一起旋轉，無需外加驅動裝置，靠慣性了實現鎂銅合金桿放線時的退扭功能。當拉制作業完成一個循環時，可通過氣動剎車裝置制動來實現旋轉架的快速停車。圖2為退扭放線狀態。

2 工作條件。（1）放線高度：≥3m；一般應為成卷銅桿外徑尺寸的2.5倍以上效果較好，高度太低，銅桿已扭轉和亂線。（2）大拉機牽引線速度設置：≤5m/s；主要受大拉機拉制鎂銅合金桿的參數限制。（3）鎂銅桿卷重：≤3t；卷重太小換線頻繁，對焊次數增加，影響生產效率，卷重太大，旋轉慣性增加，容易亂線打結，并增加剎車制動時間。（4）旋轉架尺寸設計：內徑和高度應當根據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。

結語

電氣化鐵路接觸網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，其結構簡單，操作方便，安全可靠，既可以減輕操作勞動強度低，又能提高生產效率，改善設備工況和生產條件，完全適合電氣化鐵路用鎂銅合金承力索的生產制造。

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

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