拉絲機銅集電輪節能優化措施

摘? 要：在對拉絲機銅集電輪進行優化管控的工作中，我們做出了較多的努力，比如優化現有的散熱性能，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取得了相應的工作成效，但是在銅集電輪表面發生的氧化現象在不同的溫度情況下也會進行，只是反應的劇烈程度存在相應的差異。本文對拉絲機銅集電輪的使用現狀進行簡要分析，并且提出拉絲機銅集電輪節能優化措施，為公司節約成本以及響應國家節能減排做出相應的努力。

關鍵詞：拉絲機;銅集電輪;節能優化

引言：在拉絲機銅集電輪節能優化管控過程中，需要結合精益化、精細化的管控措施，為此我們進行了一系列的技術、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，到現階段增加銅集電輪的外徑結構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，優化現有的設備結構，減少能源損耗。

一、拉絲機銅集電輪使用現狀

在拉絲機退火工藝中，結合銅集電輪的使用相對較為常見，在拉絲機連續退火裝置內部設置有相應的集電輪散熱結構，其中包含拉絲機內部與碳刷直接接觸的集電輪，并且在集電輪上設置有相應的散熱風機來輔助散熱，雖然現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備，此類設備厚度偏薄，并且銅集電輪在運行過程中受到高溫的影響，其內部結構的穩定性、完整性也會受影響，比如出現銅集電輪表面不光滑或起凹槽的現象，此時需要借助車床對其進行加工整平，但是通過數據調研可以看出，一個全新的銅集電輪只能夠經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，銅集電輪上設置的碳刷由于銅集電輪的外部結構發生相應的改變短，導致碳刷架無調整空間，碳刷與集電輪接觸壓力不足，而出現電弧和跳火現象，對集電輪灼傷，集電輪被灼傷后，退火電流忽大忽小不穩定，會導致生產的電線質量不穩定，造成嚴重的設備損耗，這與本公司節省開支以及國家節能理念相背離。

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象，導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，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、拉絲機銅集電輪節能優化措施

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勢也存在相應的劣勢，對其進行優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;第二種是增加銅集電輪的直徑，抵消相應的加工磨損。

對于前者而言，拉絲機退火裝置內部所設置的集電輪在運行過程中需要傳送大電流，而銅材質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，導致銅材表面出現劇烈氧化的現象，最終導致銅集電輪出現凹槽，在該環節銅集電輪與碳刷的接觸面也會出現氧化灼傷的現象，從而使得集電輪的電阻進一步增大，進而提高了設備的運行溫度，因此維修工需要對銅集電輪進行必要的維護保養。由于銅集電輪具備優異的性能，拉絲機作為一種高能耗設備，若內部結構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是不可取的。

綜合比較下來，更換集電輪的材質的方案不具備相應的可行性。要想增強銅集電輪的耐用性能，實現對銅集電輪的結構改造勢在必行。當前我司在銅集電輪散熱板塊兒結合了多項措施，同時在銅集電輪的散熱領域我們也做出了一系列的改革創新，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，同時也使得現有的散熱技術得到了相應的提升，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構進行優化改善，為此我們對比了外購銅集電輪的結構特征，發現廠家生產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，以此來延長銅集電輪的使用壽命，但是廠家在生產制造過程中有固定的模具和固定的生產標準，貿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，在一個生命循環周期內，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的控制，當前的銅集電輪發熱量更低，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約了不少的開支。

3.結束語

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，以此來提高產品的工藝性能，在此期間必然會造成相應的銅集電輪損耗，從而帶來較大的設備損耗，為此，我們進行了多方面的技術論證，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，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. 節能型銅線拉絲機感應退火裝置：， 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：設備維護與保養。CB6E18A6-CA0D-42C0-9C0F-28C54F624F8F