陜西鑫航機械設備有限責任公司

70年代線材生產出現了450懸臂式高速無扭線材軋機和斯太爾摩擦控制冷卻線。這兩項新技術的應用及其日后的不斷完善，使線材產量、質量有了飛速的提高，帶來了生產的巨大變革。線材在經過軋制后，通過吐絲機吐絲成圈，把高速運動的直線狀線材變成圈型穩定、間距均勻的線圈。隨著線材軋制速度和產量的提高，對吐絲機的要求也越來越高，因此許多高速線材生產企業在生產中都會出現因吐絲圈不穩定，而影響到產品質量和生產順行。

一、吐絲機吐絲過程分析。吐絲機工作時，通過吐絲機前的夾送輥由吐絲機入口導管送入吐絲機的空心軸內，空心軸帶動吐絲盤和吐絲管一同旋轉，使進入空心軸內的線材通過旋轉的吐絲管沿著吐絲管出口圓周切線方向吐出線圈，并平穩的傾倒在風冷輥道上，形成連續不斷的線圈。

線材通過高速旋轉的吐絲管時，受到吐絲管管壁的正壓力、滑動摩擦力、精軋機和夾送輥的推力、自身的離心力的作用下，隨著吐絲管的形狀逐漸彎曲變形，由直線運動逐漸彎曲，并在吐絲管出口達到所要求的曲率，形成螺旋線圈，均勻平穩的成圈吐出。

三、吐絲機吐圈主要參數

根據對吐絲機原理的分析，可得知影響吐絲機吐圈質量的因素主要包括：吐絲管的曲線以及精軋機、夾送輥、吐絲機的速度匹配情況。

（一）吐絲管的空間曲線。吐絲管曲線可分成三部分：1.導入部分：為保證線材在進入吐絲管變形部分前充分進入吐絲管，減小變形受力引起的軌跡偏移。2.變形區：吐絲管的中間段是按阿基米德螺旋線展開。螺旋線從回轉軸線方向開始，并且與回轉軸線法向平面的夾角由90°逐漸減少，到螺旋線末端吐絲管出口處α=1.6°～1.9°，吐絲管軸線上各點到回轉軸的距離，即該點的回轉半徑R逐漸增大，出口段一定范圍內R～R0。吐絲管沿著線材吐出的相反方向旋轉，由于只作定軸的圓周運動，所以吐絲管上各點只有其所在圓周的切向速度Y=R（R為相應各點的回轉半徑，為吐絲機的回轉角速度）。

（二）精軋機、線材、吐絲機的速度匹配情況。根據E芬克前滑公式可知，線材的速度大于精軋機出口軋輥的線速度，而且由于實際情況比較復雜，諸如鋼溫、摩擦、輥徑及張力的變化都會引起前滑值的變化。所以要達到吐絲最為穩定，需保證吐絲機的速度略高于精軋機的速度而略低于線材的實際速度，才能滿足速度計算結果的吻合。吐絲機超前系數的變化，會直接引起線圈直徑大小及布圈偏向的變化。吐絲系數過大，會使吐絲線圈直徑偏小同時線圈順吐絲機旋轉方向左偏；反之，線圈直徑偏大，同時線圈順吐絲機旋轉方向右偏。過大的吐絲系數設置偏差，會導致線圈吐絲瞬間失衡側立，嚴重偏離吐絲軸心線，圈形不良，甚至無法集卷。根據不同的規格及軋制速度，吐絲機超前系數一般取2%～10%之間。

四、影響吐絲機圈型的因素及控制措施

（一）吐絲管的影響及措施：1.吐絲管在加工過程中成形不好或安裝時位置不當，將會造成吐絲管空間曲線和線材運行軌跡的改變，線材在吐絲管內的速度及受力都將改變，而且將大大降低吐絲管使用壽命；選用加工良好的吐絲管，在安裝過程中確保吐絲管位置正確；2.吐絲管內壁產生的磨損，使線材在吐絲管內的運行軌跡發生變化，造成圈形變差，嚴重時還會造成吐絲盤偏心吐絲機振動值增大。吐絲管使用達到標準生產量后，及時更換新的吐絲管，確保吐絲圈型正常；3.吐絲管內有氧化鐵皮堆積使線材運行受阻，發生吐絲圈形亂；利用檢修停機時間及時清理吐絲管。

（二）夾送輥、吐絲機工藝參數相互匹配的影響及措施

精軋機、夾送輥和吐絲機三者的速度匹配要求較高，如夾送輥或吐絲機工藝參數設定不當，往往會造成堆鋼或吐絲圈形不好。就夾送輥與吐絲機而言，由可知，夾送輥應稍超過吐絲機0.04%才能保證吐絲機的穩定工作狀態，故夾送輥應超前于精軋機0.94%～8.4%為宜。對夾送輥的線速度給定有三種控制狀態：1.維持狀態。為了避免因軋件的張力消失，而使夾送輥升速，造成線材的最后幾圈直徑變大，故在軋件尾部離開精軋機后，將夾送輥的線速度給定減小，變為精軋出口線速度減去一個軋件尾部滯后量，當滯后速度設定值為1時，軋件尾部脫離精軋機后，軋件將保持原有的線速度；2.尾部降速。在軋制較小的線材時，為了縮小最后幾圈的圈徑，以避免集卷筒內線材尾部出現纏繞，便于集卷，故在軋件尾部離開精軋機后，將夾送輥的線速度給定減少，變為精軋機出口線速度減去一個軋件尾部滯后量。當滯后速度設定值不等于零時，軋件尾部脫離精軋機后，軋件的線速度將低于精軋機的出口速度。3.尾部增速。軋制大規格時，軋制速度低，線材需加一個動力才能通過吐絲機，故在軋件尾部離開精軋機后，將夾送輥的線速度給定增大，變為精軋機出口線速度加上一個軋件尾部滯后量，使軋件尾部脫離精軋機后，軋件的線速度將低于精軋機的出口速度。在生產過程中，必須定時檢查夾送輥夾持鋼時的限幅電流值，只有當限幅電流值穩定、轉速速降30～50RPM時，方可認為工作正常，否則必須進行相應的調整。夾送輥正常夾持氣壓一般設為2bar左右，尾部高壓夾持氣壓一般為3～4bar。

五、結束語

線材生產對吐絲圈形的要求較高，吐絲質量的好壞直接影響生產的節奏。吐絲機吐絲過程比較復雜，當吐絲狀況不好時，要進行仔細觀察表現出的狀況，細致檢查、檢測并認真做好調整的記錄，通過對吐絲過程的理解，找出原因并及時進行調整處理。