拉絲機銅集電輪節(jié)能優(yōu)化措施

摘? 要：在對拉絲機銅集電輪進行優(yōu)化管控的工作中，我們做出了較多的努力，比如優(yōu)化現(xiàn)有的散熱性能，降低銅集電輪的溫度，雖然在管控銅集電輪的溫度方面我們?nèi)〉昧讼鄳?yīng)的工作成效，但是在銅集電輪表面發(fā)生的氧化現(xiàn)象在不同的溫度情況下也會進行，只是反應(yīng)的劇烈程度存在相應(yīng)的差異。本文對拉絲機銅集電輪的使用現(xiàn)狀進行簡要分析，并且提出拉絲機銅集電輪節(jié)能優(yōu)化措施，為公司節(jié)約成本以及響應(yīng)國家節(jié)能減排做出相應(yīng)的努力。

關(guān)鍵詞：拉絲機;銅集電輪;節(jié)能優(yōu)化

引言：在拉絲機銅集電輪節(jié)能優(yōu)化管控過程中，需要結(jié)合精益化、精細化的管控措施，為此我們進行了一系列的技術(shù)、工藝論證，從最初降低銅集電輪的溫度減緩銅集電輪的氧化，到現(xiàn)階段增加銅集電輪的外徑結(jié)構(gòu)來抵消對銅集電輪的加工磨損，以此來延長銅集電輪的使用壽命，但是銅集電輪的損耗問題一直存在，為此我們還需要進行更加細致深入地研究，優(yōu)化現(xiàn)有的設(shè)備結(jié)構(gòu)，減少能源損耗。

一、拉絲機銅集電輪使用現(xiàn)狀

在拉絲機退火工藝中，結(jié)合銅集電輪的使用相對較為常見，在拉絲機連續(xù)退火裝置內(nèi)部設(shè)置有相應(yīng)的集電輪散熱結(jié)構(gòu)，其中包含拉絲機內(nèi)部與碳刷直接接觸的集電輪，并且在集電輪上設(shè)置有相應(yīng)的散熱風機來輔助散熱，雖然現(xiàn)有的銅集電輪散熱措施制定良好，但是銅集電輪在使用中的磨損仍然較大，比如本公司在拉絲機退火裝置中所放置的銅集電輪大多為外購設(shè)備，此類設(shè)備厚度偏薄，并且銅集電輪在運行過程中受到高溫的影響，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、完整性也會受影響，比如出現(xiàn)銅集電輪表面不光滑或起凹槽的現(xiàn)象，此時需要借助車床對其進行加工整平，但是通過數(shù)據(jù)調(diào)研可以看出，一個全新的銅集電輪只能夠經(jīng)過兩次車床的加工整平，當加工到一定厚度時，銅集電輪就需要被強制報廢處理，在此過程中，銅集電輪上設(shè)置的碳刷由于銅集電輪的外部結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的改變短，導(dǎo)致碳刷架無調(diào)整空間，碳刷與集電輪接觸壓力不足，而出現(xiàn)電弧和跳火現(xiàn)象，對集電輪灼傷，集電輪被灼傷后，退火電流忽大忽小不穩(wěn)定，會導(dǎo)致生產(chǎn)的電線質(zhì)量不穩(wěn)定，造成嚴重的設(shè)備損耗，這與本公司節(jié)省開支以及國家節(jié)能理念相背離。

本公司當前所使用到的3臺拉絲機均存在嚴重的銅集電輪磨損現(xiàn)象，導(dǎo)致銅集電輪消耗量相對較大，每臺拉絲機上分上下2個集電輪，每一塊集電輪的單位造價為3700元，并且每個銅集電輪的使用壽命約1.5年，每個銅集電輪上裝置有16塊碳刷，而每塊碳刷單價為110元，因此在集電輪的一個生命周期內(nèi)，一臺拉絲機更換集電輪的成本約10920元，而3臺拉絲機總共需投入10920*3=32760元，因此在更換銅集電輪上，我司耗費了大量的成本。

二、拉絲機銅集電輪節(jié)能優(yōu)化措施

通過對上文的分析評估可以看出，在拉絲機退火工藝中結(jié)合銅集電輪的使用相對較為常見，集電輪在拉絲機中的使用既存在優(yōu)勢也存在相應(yīng)的劣勢，對其進行優(yōu)化完善可通過以下兩種方式來進行。第一種是將集電輪的材料進行更換處理，引入耐高溫的其他金屬材質(zhì);第二種是增加銅集電輪的直徑，抵消相應(yīng)的加工磨損。

對于前者而言，拉絲機退火裝置內(nèi)部所設(shè)置的集電輪在運行過程中需要傳送大電流，而銅材質(zhì)的集電輪具備較低的電阻，能夠減少電力損失，但是由于電流過大銅集電輪表面溫度仍然較高，導(dǎo)致銅材表面出現(xiàn)劇烈氧化的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致銅集電輪出現(xiàn)凹槽，在該環(huán)節(jié)銅集電輪與碳刷的接觸面也會出現(xiàn)氧化灼傷的現(xiàn)象，從而使得集電輪的電阻進一步增大，進而提高了設(shè)備的運行溫度，因此維修工需要對銅集電輪進行必要的維護保養(yǎng)。由于銅集電輪具備優(yōu)異的性能，拉絲機作為一種高能耗設(shè)備，若內(nèi)部結(jié)構(gòu)件的電阻值過大會造成大量的電力浪費，因此要想直接更換集電輪的材質(zhì)是不可取的。

綜合比較下來，更換集電輪的材質(zhì)的方案不具備相應(yīng)的可行性。要想增強銅集電輪的耐用性能，實現(xiàn)對銅集電輪的結(jié)構(gòu)改造勢在必行。當前我司在銅集電輪散熱板塊兒結(jié)合了多項措施，同時在銅集電輪的散熱領(lǐng)域我們也做出了一系列的改革創(chuàng)新，比如引入大功率的散熱風機，對每一個銅集電輪實施定向化的散熱處理，并且也嘗試增加散熱面積，增強空氣對流，雖然取得良好的冷卻效果，但是由于銅集電輪的氧化是一個持續(xù)性的過程，降低溫度只能延緩氧化，因此銅集電輪表面的氧化反應(yīng)是不可避免的，因此我們也需要在各個時期對銅集電輪表面進行整平處理，以此才能夠增強產(chǎn)品的工藝性能。

我們在拉絲機散熱工作中做出了一系列的努力，同時也使得現(xiàn)有的散熱技術(shù)得到了相應(yīng)的提升，但是要想進一步延長銅集電輪的使用壽命，我們需要銅集電輪的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化改善，為此我們對比了外購銅集電輪的結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)廠家生產(chǎn)的銅集電輪普遍偏薄，在此期間我們提出增加銅集電輪的厚度來增加加工打磨的次數(shù)，以此來延長銅集電輪的使用壽命，但是廠家在生產(chǎn)制造過程中有固定的模具和固定的生產(chǎn)標準，貿(mào)然要求廠家增加銅集電輪的厚度往往得不到廠家的配合，為此我們尋求進行相應(yīng)的機械加工，通過機械加工的方式將銅集電輪外徑從200mm增加到210mm，多出了將近10mm的厚度，使得銅集電輪的壽命得到了有效延長，在一個生命循環(huán)周期內(nèi)，銅集電輪的使用壽命延長了1.5年，而原銅集電輪的使用壽命為1.5年，因此我們在銅集電輪的消耗方面降低了一倍。因此本公司的3臺拉絲機所消耗的銅集電輪成本得到了有效管控。同時我們在增加銅集電輪的外徑之后，銅集電輪的電阻值也得到了相應(yīng)的控制，當前的銅集電輪發(fā)熱量更低，能源損耗問題得到了有效管控。此部分無形的成本也為公司節(jié)約了不少的開支。

3.結(jié)束語

總體來說，在拉絲退火中，我們需要對銅集電輪進行定期整平處理，以此來提高產(chǎn)品的工藝性能，在此期間必然會造成相應(yīng)的銅集電輪損耗，從而帶來較大的設(shè)備損耗，為此，我們進行了多方面的技術(shù)論證，最終提出增加銅集電輪外徑的措施，來給予銅集電輪更多的加工次數(shù)，以此來延長銅集電輪的使用壽命。

參考文獻：

[1]張明生. 22模拉絲機連續(xù)退火裝置的故障分析及改造[J]. 電線電纜， 2005（4）：3.

[2]童上廣. 節(jié)能型銅線拉絲機感應(yīng)退火裝置：， CN212633862U[P]. 2021.

作者簡介：林友竺、性別：男、生日1979年9月11日 籍貫：廣東潮陽 學(xué)歷：在職大專 單位：廣東南洋電纜股份有限公司 職稱：技師 主要研究方向：設(shè)備維護與保養(yǎng)。CB6E18A6-CA0D-42C0-9C0F-28C54F624F8F