拉丝机铜集电轮节能优化措施

摘  要：在对拉丝机铜集电轮进行优化管控的工作中，我们做出了较多的努力，比如优化现有的散热性能，降低铜集电轮的温度，虽然在管控铜集电轮的温度方面我们取得了相应的工作成效，但是在铜集电轮表面发生的氧化现象在不同的温度情况下也会进行，只是反应的剧烈程度存在相应的差异。本文对拉丝机铜集电轮的使用现状进行简要分析，并且提出拉丝机铜集电轮节能优化措施，为公司节约成本以及响应国家节能减排做出相应的努力。

关键词：拉丝机;铜集电轮;节能优化

引言：在拉丝机铜集电轮节能优化管控过程中，需要结合精益化、精细化的管控措施，为此我们进行了一系列的技术、工艺论证，从最初降低铜集电轮的温度减缓铜集电轮的氧化，到现阶段增加铜集电轮的外径结构来抵消对铜集电轮的加工磨损，以此来延长铜集电轮的使用寿命，但是铜集电轮的损耗问题一直存在，为此我们还需要进行更加细致深入地研究，优化现有的设备结构，减少能源损耗。

一、拉丝机铜集电轮使用现状

在拉丝机退火工艺中，结合铜集电轮的使用相对较为常见，在拉丝机连续退火装置内部设置有相应的集电轮散热结构，其中包含拉丝机内部与碳刷直接接触的集电轮，并且在集电轮上设置有相应的散热风机来辅助散热，虽然现有的铜集电轮散热措施制定良好，但是铜集电轮在使用中的磨损仍然较大，比如本公司在拉丝机退火装置中所放置的铜集电轮大多为外购设备，此类设备厚度偏薄，并且铜集电轮在运行过程中受到高温的影响，其内部结构的稳定性、完整性也会受影响，比如出现铜集电轮表面不光滑或起凹槽的现象，此时需要借助车床对其进行加工整平，但是通过数据调研可以看出，一个全新的铜集电轮只能够经过两次车床的加工整平，当加工到一定厚度时，铜集电轮就需要被强制报废处理，在此过程中，铜集电轮上设置的碳刷由于铜集电轮的外部结构发生相应的改变短，导致碳刷架无调整空间，碳刷与集电轮接触压力不足，而出现电弧和跳火现象，对集电轮灼伤，集电轮被灼伤后，退火电流忽大忽小不稳定，会导致生产的电线质量不稳定，造成严重的设备损耗，这与本公司节省开支以及国家节能理念相背离。

本公司當前所使用到的3台拉丝机均存在严重的铜集电轮磨损现象，导致铜集电轮消耗量相对较大，每台拉丝机上分上下2个集电轮，每一块集电轮的单位造价为3700元，并且每个铜集电轮的使用寿命约1.5年，每个铜集电轮上装置有16块碳刷，而每块碳刷单价为110元，因此在集电轮的一个生命周期内，一台拉丝机更换集电轮的成本约10920元，而3台拉丝机总共需投入10920*3=32760元，因此在更换铜集电轮上，我司耗费了大量的成本。

二、拉丝机铜集电轮节能优化措施

通过对上文的分析评估可以看出，在拉丝机退火工艺中结合铜集电轮的使用相对较为常见，集电轮在拉丝机中的使用既存在优势也存在相应的劣势，对其进行优化完善可通过以下两种方式来进行。第一种是将集电轮的材料进行更换处理，引入耐高温的其他金属材质;第二种是增加铜集电轮的直径，抵消相应的加工磨损。

对于前者而言，拉丝机退火装置内部所设置的集电轮在运行过程中需要传送大电流，而铜材质的集电轮具备较低的电阻，能够减少电力损失，但是由于电流过大铜集电轮表面温度仍然较高，导致铜材表面出现剧烈氧化的现象，最终导致铜集电轮出现凹槽，在该环节铜集电轮与碳刷的接触面也会出现氧化灼伤的现象，从而使得集电轮的电阻进一步增大，进而提高了设备的运行温度，因此维修工需要对铜集电轮进行必要的维护保养。由于铜集电轮具备优异的性能，拉丝机作为一种高能耗设备，若内部结构件的电阻值过大会造成大量的电力浪费，因此要想直接更换集电轮的材质是不可取的。

综合比较下来，更换集电轮的材质的方案不具备相应的可行性。要想增强铜集电轮的耐用性能，实现对铜集电轮的结构改造势在必行。当前我司在铜集电轮散热板块儿结合了多项措施，同时在铜集电轮的散热领域我们也做出了一系列的改革创新，比如引入大功率的散热风机，对每一个铜集电轮实施定向化的散热处理，并且也尝试增加散热面积，增强空气对流，虽然取得良好的冷却效果，但是由于铜集电轮的氧化是一个持续性的过程，降低温度只能延缓氧化，因此铜集电轮表面的氧化反应是不可避免的，因此我们也需要在各个时期对铜集电轮表面进行整平处理，以此才能够增强产品的工艺性能。

我们在拉丝机散热工作中做出了一系列的努力，同时也使得现有的散热技术得到了相应的提升，但是要想进一步延长铜集电轮的使用寿命，我们需要铜集电轮的结构进行优化改善，为此我们对比了外购铜集电轮的结构特征，发现厂家生产的铜集电轮普遍偏薄，在此期间我们提出增加铜集电轮的厚度来增加加工打磨的次数，以此来延长铜集电轮的使用寿命，但是厂家在生产制造过程中有固定的模具和固定的生产标准，贸然要求厂家增加铜集电轮的厚度往往得不到厂家的配合，为此我们寻求进行相应的机械加工，通过机械加工的方式将铜集电轮外径从200mm增加到210mm，多出了将近10mm的厚度，使得铜集电轮的寿命得到了有效延长，在一个生命循环周期内，铜集电轮的使用寿命延长了1.5年，而原铜集电轮的使用寿命为1.5年，因此我们在铜集电轮的消耗方面降低了一倍。因此本公司的3台拉丝机所消耗的铜集电轮成本得到了有效管控。同时我们在增加铜集电轮的外径之后，铜集电轮的电阻值也得到了相应的控制，当前的铜集电轮发热量更低，能源损耗问题得到了有效管控。此部分无形的成本也为公司节约了不少的开支。

3.结束语

总体来说，在拉丝退火中，我们需要对铜集电轮进行定期整平处理，以此来提高产品的工艺性能，在此期间必然会造成相应的铜集电轮损耗，从而带来较大的设备损耗，为此，我们进行了多方面的技术论证，最终提出增加铜集电轮外径的措施，来给予铜集电轮更多的加工次数，以此来延长铜集电轮的使用寿命。

参考文献：

[1]张明生. 22模拉丝机连续退火装置的故障分析及改造[J]. 电线电缆， 2005（4）：3.

[2]童上广. 节能型铜线拉丝机感应退火装置：， CN212633862U[P]. 2021.

作者简介：林友竺、性别：男、生日1979年9月11日 籍贯：广东潮阳 学历：在职大专 单位：广东南洋电缆股份有限公司 职称：技师 主要研究方向：设备维护与保养。CB6E18A6-CA0D-42C0-9C0F-28C54F624F8F