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经济高效铝拉机降温系统设计探析

2019/06/12 阅读:

引言

采用高速铝拉机拉丝时,拉制的铝丝常常出现表面有划痕、光洁度不够理想、颜色发黑或发乌、断线频繁及铝线强度损失大等一系列问题。对此,生产厂家往往从拉丝模具及配模上寻找问题原因,而忽视了设备自身的热交换、过滤系统及拉丝过程中润滑油升温对线材质量的影响[1]。高速铝拉机功率大、拉制速度快,生产过程中产生的摩擦热能大,导致润滑油在润滑、清洗过程中油温升高很快,降低了对设备的降温效果,且油温过高还会导致润滑油油膜破裂降低其拉丝润滑作用和拉丝模的使用寿命。为了使高速铝拉机拉丝时拉丝温度处在一个合理的范围内,提高拉制铝丝的质量,本文设计了一种经济高效铝拉机拉丝降温系统。

1拉丝降温系统设计要求

我国生产厂家采用的高速铝拉机一般用浸入式、喷淋式结合的润滑方式,即拉线鼓轮大部分浸入在油中,喷淋式油嘴对拉丝模进行喷淋润滑,拉丝时油泵抽出的拉丝润滑油通过进油管流进油箱内,然后经喷油嘴并喷在拉丝模与铝丝表面对其进行润滑、清洗和降温。大多生产厂家采用油槽存储铝拉丝润滑油(油槽构造大多是地坑式水泥浇灌),并未配备相应的冷却装置,在设备长时间运转后,拉丝产生的大量热量传递给拉丝润滑油,造成润滑油油温升高,随着温度的升高润滑油浓度变稀,使润滑油的蒸发速度越来越快,导致润滑油损耗加大,拉丝润滑效果变差。同时,润滑油长时间处于高温状态还会造成润滑油老化,并加速拉丝模的磨损。因此,设计的高速铝拉机拉丝降温系统应具有较好的润滑油降温效果。高速铝拉机的长时间运转会造成大量铝屑存在拉丝润滑油中。由于铝屑的密度较小、不易沉淀,使得大量的铝粉与润滑油一起进行循环,一旦在拉丝模入口处堆积,产生泥状铝屑,就会在拉制的铝丝表面造成光亮刺眼的划痕,此外时间一长,铝泥渐渐增加,还会造成进油和回油管道阻塞,油泵不能正常工作。因此,设计的高速铝拉机拉丝降温系统应同时具有较好的润滑油净化过滤效果。

2拉丝降温系统结构设计

为配合高速铝拉机在拉丝过程中对润滑油的降温,使润滑油油温始终保持在最佳的工作温度40~50℃之间,以保证拉丝时具有最佳的润滑效果,同时兼具润滑油净化效果和对设备的有效降温,对原有拉丝机组改造并增设了高速铝拉机拉丝降温系统。图1示出了所设计的高速铝拉机拉丝降温系统组成结构,该系统增加了冷却水循环机构和改进了润滑油槽功能分布。

2.1冷却水循环机构的增加

冷却水循环机构由冷却水槽、循环水泵、冷却用降温片、冷却水循环管路和支架组成。冷却用降温片安装在支架上,与支架一起施放在润滑油槽冷却净化区,支架和冷却用降温片通过金属软管与水泵相连有利于使用中对降温片的清理,水泵则安放在冷却水槽上方;冷却水经水泵流经降温片,从而使油槽中的降温片降温,达到给润滑油降温的目的;降温片表面采用波浪式结构,增大降温片接触面积和表面吸附能力,增强了降温效果,同时还加强了对拉丝过程中产生的铝屑沉淀作用,达到净化拉丝润滑油的目的。

2.2润滑油槽功能分布的改进

将原有设备的润滑油槽划分为冷却净化区和工作区,中间通过隔离板区分开。隔离板分为沉淀隔离区和均流区,如图2所示。均流区开有分布均匀的孔,使润滑油在回流入油槽后均匀地经过冷却净化区,达到隔离沉淀和均化润滑油流速,利于润滑油降温和净化效果。润滑油降温后,在润滑油槽工作区经油泵进入高速铝拉机,从而提高拉丝润滑效果和对高速铝拉机拉丝工作区域的降温、清洗的作用。

3拉丝降温系统使用效果

表1示出了本文设计的高速铝拉机拉丝降温系统与现有大多生产厂家采用的增加油槽储油量降温(未配备相应的冷却装置)、板式换热降温、塔式风冷降温等降温方式的对比,可见该高速铝拉机拉丝降温系统具有降温和过滤效果好、投入费用小、设备噪音低、不会给周围环境造成不利影响等优点。

4总结

本文设计的高速铝拉机拉丝降温系统通过增加拉丝润滑油槽外置冷却水循环机构、改善润滑油槽沉淀净化结构,有效降低了润滑油温升,净化了润滑油,同时增加了润滑油拉丝净化效果及其流动性能,提高了电线电缆用高速铝拉机性能,具有操作简便、噪音低、性价比高和节能环保效果。

[参考文献]

[1]王建民.影响高速铝大拉机拉线质量因素分析[J].电线电缆,2004(1):33-34.

作者:张盼盼 刘尚玉 单位:山东华能线缆有限公司

经济高效铝拉机降温系统设计探析

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