1、镀锌线设备改造 镀锌线大盘重技术改造项目总结一、前言为了适应市场的需要，解决镀锌钢丝接头多，收线重量小，不能收6.0mm以上大规格钢丝的问题。2005年9月20日项目组第一次对镀锌线进行了技术改造，基本满足了大盘重生产的需要。经过近半年时间的使用，随着镀锌钢丝市场的不断变化，对产品规格要求越来越大。经过2006年5月8日公司办公会议研究，同意对镀锌线设备进行第二次技术改造，项目延续。以下将两次改造内容合并做一汇报。二、提出问题1、工艺部分镀锌收线机收线罐直径为 610mm，线捞子高度1200mm、直径为380mm，满盘平均收线300kg（以3.25mm镀锌丝为例），将镀锌丝进行Z3倒盘包装（每
2、盘700kg以上）后，每盘钢丝中至少出现2个接头，若镀锌收线中出现小盘或其他因素，Z3盘中的接头数量将更多。接头数量的多少直接影响用户的生产效率，并给我公司带来了负面影响。因此为了满足用户需求，开拓更大的镀锌市场。工艺方面提出如下要求：1）镀锌收线盘重700kg，允许有10%左右的小盘存在。2）每700kg包装钢丝中无接头，700kg以上最多只能有2个接头。3）收线必须整齐、平整。4）钢丝表面无机械磨损和严重刮伤。2、机械部分（1）要解决700kg以上大盘重生产问题，在镀前丝保证的前提下，目前镀锌收线捞子容量不够、收线机机架的高度不够，要达到700kg以上大盘重，需采用1800mm2000mm
3、收线捞子，只有这样才能从根本上解决大盘重生产问题。（2）为了解决收6.0mm以上大规格钢丝生产问题，需要改造4个收线罐，目前收线电机采用2.2KW（YSPD100L24）变频调速三相异步电机，减速装置采用WHC1：50减速机，在电机功率及传动系统不变的情况下，目前的收线力不能满足生产需要。（3）如果收线盘重发生变化，机架就要升高，镀锌放线装置、铅锅压线辊、助镀槽压线辊、锌锅稳定辊及收线架塌梯需要进行相应改造。三、技术改造方案及实施方：为了解决工艺和设备方面存在的问题，满足工艺及设备方面的要求，经过项目组研究，决定对以下11个方面进行技术改造（详见镀锌线大盘重生产改造项目分解表）。1.收线机机架
4、部分整体升高镀锌线收线机机架高1550mm，采用的收线捞子为1200mm专用捞子 ，要实现镀锌线大盘重生产（700Kg以上）收线捞子需采用2000mm小脚捞子。3#热处理线收线机机架高2350mm，经过和热处理线对应比较，须对镀锌收线机机架进行升高，升高高度后和3#热处理线收线机机架高一样，需增加高度800 mm。具体实施方案如下：1.1 拆卸22台减速机；1.2 拆卸顶部平台；1.3 拆卸行走踏板；1.4 拆卸收线机立柱28件，在原立柱顶端加140*120*800mm方管，侧面连接板不动（作为基准）重新制作连接板，并焊接牢固（升高后的收线机架见图1）。使收线机立柱在原来的基础上升高800mm
5、以满足2000mm收线捞子的需要。图1 升高后的收线机架示意图2. 传动部分改造2.1 镀锌线倒立式收线机的组成镀锌线倒立式收线机主要组成部分有变频电机、传动系统、倒立式收线罐及收线捞子。钢丝经过导轮，缠绕在收线罐上，依靠刚收入的钢丝于卷筒上钢丝之间的推挤力，将收线罐下端的钢丝挤落，掉在线捞子上。线捞子随收线罐一起转动，避免钢丝与线架之间产生相对运动而造成乱线现象。图2 镀锌线倒立式收线机示意图1变频电机 2皮带传动装置 3蜗轮减速机 4收线罐 5线捞子2.2传动系统设计计算2.2.1图3为镀锌线倒立式收线机传动系统图，传动路线为：变频电机皮带传动蜗轮减速机传动使倒立式收线罐转动，即：变频电机
6、（2.2KW 1500转/分）I收线罐2.2.2收线电机在生产过程中主要克服3处阻力，分别为：F1镀前丝、放线捞子、放线装置自身重量及阻尼装置所产生的放线阻力。图3 倒立式收线机传动示意图F2钢丝经过铅锅两个压线辊时所产生的铅锅阻力F3收线罐拨动镀后钢丝、收线捞子、收线装置所产生的收线阻力也就是说，镀锌收线机所需牵引力可以大体计为:F前=F1+F2+F3 2.2.3以未改造前盘重350 Kg，钢丝平均直径3.5mm计算得： F1N450x0.07=31.5 Kg将32 Kg 乘以G换算=313.6N 摩擦系数（0.060.08）取0.07N 正压力（400Kg500 Kg） 取450 Kg F
7、2= T+n （N）T 后张力，一般取T=300500（N）s 线材的屈服强度，N/mm2d 线材直径（mm）D 压线辊轮直径（mm）n 压线辊轮个数取T=400N，线材的屈服强度取中间值s=1500 N/mm2，线材直径取设计最大值d=3.5mm，取压线辊轮直径D=500mm，变形轮个数n=1将取值代入公式得：公式 F2= T+n （N）= 400+1 N=485.32 N F3= T+n + f =400+1 + 4500.0129.8=528.8 N F=F1+F2+F3 =313.6+485.32+528.8=1327.72 N以改造后盘重增加到700Kg，钢丝平均直径3.5mm计算：
8、F后1= F1+F2+F3= 1684.44 N F后1F前1684.441327.72311.72 N由以上计算可以得出，改造前和改造后收线力的变化不大，只有311.72 N。P= P功率F收线力V收线平均速度工作效率（取85%）2.2.4. 从改造的经济方面考虑，在电机功率及效率不变的情况下，改造传动系统的传动比可以改变收线力的大小。由传动路线图知改造前传动效率 I=蜗轮减速机传动比为，改变蜗轮减速机费用较大，且改动部位较多。考虑到镀锌收线电机采用变频电机，收线速度可以通过变频器来调节，改变传动比不影响收线速度，所以选择改造减速机皮带轮尺寸，将现在的120mm,改为240mm,来实现收线力
9、的改变。具体计算如下;改造后传动效率 I=2.2.5. 由公式计算公式知：F前=F后=由上式知: F前/ F后 =1/2 由此得出改造后的收线力比改造前提高2倍，可以满足生产需要。2.2.6. 第二次对4个收线盘改造，罐径由610mm增加到860mm，收线钢丝直径由平均3.25 mm增加到平均直径6.0mm，经计算得：收线力F后23105.44 N通过前面的计算可知：目前的收线电机功率不能满足，要求后4个电机功率由2.2Kw增大到3.0Kw。 2.2.7. 电机皮带选用计算 由原来的120mm增加到240mm，电机皮带轮尺寸不变。同时计算出皮带轮齿数Z=60及皮带长度。L=2a+/2(d1+
10、d2)+( d2- d1)2/4a =1279.39皮带节线长L=1279.39mm，由对照表查得同步带为480 H。3.收线罐的改造镀锌线生产6.0mm以上的镀锌钢丝时，没有合适的收线罐。目前的收线罐收线圈径太小、收线力不够，在生产时只有借用热处理收线机收线。从镀锌线穿线到热处理线收线机，中间会产生70多度的一个夹角，这样容易划伤钢丝表面锌层，造成一定的安全隐患，同时只能在热处理线生产任务不饱满的情况下进行，严重制约了生产的正常进行，为此决定对镀锌线后4个收线罐进行改造。3.1 收线罐径的设计如何确定收线罐的尺寸，使改造后的收线罐即能够满足大盘重、大规格又可以尽量的少改动设备本体。为此项目组
11、召开了几次讨论会，采用热处理线的910mm收线罐技术比较成熟，有现成的设计图纸。但是镀锌线收线机目前两个收线罐之间的中心距为2000mm,采用910mm收线罐后两罐之间相互干涉。改造时，需将设备后面4个机架拆除，同时在设备总宽度方面有所增加，使设备外观既不协调。为此项目组决定将原来610mm的收线罐改为860/610mm的收线罐具体见图1，这样一来即不用拆除原来设备机架，同时也满足了大规格镀锌丝生产的需要。3.2 收线罐形式的设计倒立式收线罐的形式有两种：不带V形槽收线罐和带V形槽收线罐。不带V形槽的收线罐，钢丝靠压辊控制，靠钢丝与收线罐之间的摩擦力，牵引钢丝运行。但是实际使用过程中，常因为压
12、辊的弹簧压力调整不当或压辊与收线罐表面摩擦不均，使得钢丝产生相对运动或表面划伤。采用V形槽由于斜面的作用，使钢丝与卷筒表面之间的接触压力明显提高，并增大了钢丝与收线罐之间的接触面积，从而使收线罐与钢丝之间可获得较大的摩擦力作为收线牵引力。由于以上原因故采用带V形槽形式设计。由于两斜面之间的夹角越小，牵引力越大，但夹角过小往往把钢丝卡住，因此在给定的范围内取中间偏大值20。图4改造后收线罐示意图4. 气路部分改造镀锌收线机气路管线为3/8英寸焊管，在操作时容易碰撞损坏，同时在升高改造时也需要升高，成本高、工作量大，因此决定对气路管线进行改造。将原来的3/8寸焊管改为10mmPU管，在140*12
13、0mm立柱上开50*50mm孔，PU管从立柱内走过。这样以来即降低了成本减少了工作量，也辟免了气路管线被碰撞损坏。5. 踏板部分改造镀锌收线机升高后，原来的踏板高度（480mm）已不能满足操作需要。收线机升高800mm，相应的踏板也升高800mm。踏板高度升高到1280 mm后，需给两边制作扶梯两件。6. 助镀槽的改造目前镀锌助镀槽浸液方式为下压式（压下量400mm），这样可以保证钢丝充分浸入溶液。随着镀锌收线机的升高，此处的收线阻力相对增加，这样将严重影响生产过程中钢丝的稳定性，因此必须对其改造以减少钢丝在生产过程中的阻力。6.1 将目前镀锌助镀槽浸液方式（下压式）改为喷淋式，制作溶液槽，钢
14、丝丛溶液槽水平经过，这样以来可解决钢丝经过助镀槽时的阻力问题，同时也保证了钢丝能充分浸入溶液。6.2助镀槽浸液方式由下压式改为喷淋式后，目前的电加热方式已不能满足工艺温度要求（喷淋后热损失大），同时电加热管耐腐蚀性差，容易形成短路。制作分离式加热槽，在加热槽底部采用3组500*400mm电路盘（功率4Kw）加热，这样可保证加热装置和溶液分离辟免溶液腐蚀。7. 铅锅部分的改造在镀锌生产过程中铅锅部分也产生一定阻力。为了减少生产过程中的阻力，需对这些地放进行逐一改造。7.1 在原辊子高度的基础上升高50mm。7.2 在压线辊底部加装40mm耐高温陶瓷辊，减少钢丝与辊子之间的摩擦力。8. 锌锅部分的
15、改造8.1 采用扇形辊后目前的锌锅稳定辊（不转动）已不能满足生产的需要。需要改造成能独立转动的辊子，具体方案见图5，稳定图5 锌锅稳定辊辊轴采用45钢，表面镀硬洛处理。导线轮上镶耐磨尼龙套并采用过盈配合，尼龙套和轴采用间隙配合以减少磨损，同时尼龙套长期浸在水里不易生锈。采用分离转动的稳定辊后，不同规格、不同车速的镀锌线各自运行，相互不影响。8.2 镀锌锌锅长6000mm，钢丝经过锌锅时（瞬间）只有1/3长度进入锌液，浸锌时间太短。为了增加钢丝的浸锌时间，须在锌锅前加一可调式压线辊。制作100mm纯铁辊子，两端联结杆采用锻造的80*60*50mm纯铁料，可调装置采用摆线针轮减速机，输入轴上装一手
16、轮。通过转动手轮来调节辊子下压量。9. 放线部分改造收线部分大盘重改造后，目前的放线架张力将不能满足工艺要求，必须进行改造，保证涨力均衡可调。9.1 重新设计阻尼带，将一头固定住，另一头带一个调节螺栓装置，阻尼能够根据生产需要进行调节。10. 工装部分10.1 目前生产2.0mm以下镀前丝时用象鼻子下线较乱，镀锌放线操作比较困难，影响了生产效率的发挥。10.1.1 利用目前报废的外径500mm磷化钢丝轮，将其改为外径1000mm的工字轮，用工字轮收线机收线。这样以来就可以解决放线难的问题。10.2 收线机升高后现在帕尔普专用1200mm捞子需要改造或重新制作（须捞子150件）.11. 电器线路
17、部分11.1 镀锌收线机升高后，顶部电机电缆线长度不够。11.1.1 更换新电缆；11.1.2 将第二组电机电缆线接到第一组电机上，第三组电机电缆线接到第二组电机上，依次类推。这样以来只需增加最后一组电缆即可。经过两套方案的比较，采用全部更换新电缆来解决这一问题，比较安全。四、实施效果1. 收线机部分升高后收线捞子由原来采用的1200mm改为2000mm的小脚捞子，是收线盘重得到提高。2. 传动部分改造后，在减速机及主电机未变的情况下，收线力矩满足了大盘重生产要求（第二次改造的4个收线罐除外）。3. 助镀槽的改造解决了目前的收线阻力大及加热管容易损坏的问题。4. 收线罐、镀锌锌锅、锌锅稳定辊改造后，能够满足6.0mm以上大规格钢丝的镀锌要求和收线的要求。5.大盘重改造后，提高了劳动生产效率，满足了帕尔普、布鲁克、PLP等用户的需求，是我公司产品形象得到提高。 五、结论 通过对镀锌线的设备技术改造，解决了大盘重生产问题，满足了Z3包装无接头的供货需求。满足了6.0mm以上大规格钢丝的镀锌要求和收线的要求，为今后同类生产线的技术改造提供了经验。经过一年的运行，共生产镀锌钢丝3000多吨，为我公司产品走向国际市场打下坚实基础。 项目组2006.12.6
