进口及国产铜大拉机的工艺原理、性能比较

进口及国产铜大拉机的工艺原理、性能比较作者：刘军

来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第02期

摘要：进口国产铜大拉机在结构上、工艺原理、性能上有一定差异，各品牌的大拉机有着各自的优势和劣势。本文在工艺原理、性能上以双头的德国尼霍夫、意大利FRIGECO和永雄大拉机为代表进行分析比较，从而为拉丝设备的选购寻找依据。

关键词：拉丝机工艺原理性能结构退火机收线机速度年产量

铜陵有色股份铜冠铜材有限公司是新建的新型铜加工高科技企业，除了生产Φ8mm低氧光亮铜杆的德国进口SMS连铸连轧生产线外，为扩大产品经营范围、拓展下游客户以及形成完整的铜杆线产业链，需同时配套相应的铜大拉丝机，以便把Φ8mm低氧光亮铜杆加工成线径更小的铜丝。为配套好性能优异的铜大拉丝机，该公司对国内外一流的双头德国尼霍夫、意大利FRIGECO和国产永雄大拉机进行分析比较，为大拉丝机的选择找出可靠依据。

1 拉丝机分类

铜拉丝机是利用铜丝具备的可延展性，利用模具的压缩使其直径变小，从而达到我们需要的线径大小的机器。按一次拉丝的头数可分为单斗、双头和多头拉丝机；按工作原理可分为滑动式和非滑动式；按进线和出线的尺寸可分为5个级别：大拉机、中拉机、小拉机、细拉机和微拉机等；按铜大拉丝机模数：有9模、11模、13模、15模；铜线生产工艺流程：Φ8mm 光亮铜杆→放线→拉拔→在线退火→冷却→吹干→收线→成品入库。

2 德国尼霍夫大拉机工艺原理及性能

2.1 德国尼霍夫大拉机性能（表1）

2.2 尼霍夫拉丝机结构工艺

2.2.1 拉丝机：尼霍夫拉丝机分为滑动式和非滑动式，其特点有：①拉线鼓轮完全浸没在乳浊液中——最佳的冷却及润滑。②拉线模加压润滑。③双盖密封拉线机座——无润滑液泄漏（双重密封系统）。④铸件箱体采用标准化的模块结构——无振动、导线表面光亮而清洁、轴承和齿轮寿命长。⑤拉丝油/齿轮油密封系统：采用安全通道和迷宫式密封。⑥尼霍夫拉线模座：分为标准模座、特殊模座（闭合式模座）、旋转定径模座。

2.2.2 尼霍夫大拉退火装置。从退火机结构上尼霍夫大拉机分立式和卧室式；从退火电流上可分为交流和直流。结构工艺如下：①通过退火装置导线途径简单，穿线途径没有走线的交

叉。②不同规格的退火变压器，用于单线及双线生产线上可与现有各种型号的拉线生产线相组合。③采用成熟可靠的交流退火装置。④退火采用氮气或蒸汽保护。

2.2.3 尼霍夫收线系统。尼霍夫收线系统分为成圈下线装置、单盘收线装置、静盘收线装置。成圈下线装置特点：①陶瓷涂层成圈鼓轮。②可通过气动阀集中调整的压线爪。

2.2.4 尼霍夫MSM 85电机。尼霍夫采用水冷交流电机进行驱动，相对空冷电机运行更为稳定，且噪音更低。

3 意大利FRIGECO大拉机工艺原理及性能

3.1 意大利FRIGECO大拉机性能

3.2 FRIGECO大拉机结构工艺

FRIGECO拉丝机主要为非滑动式的，使用独立电机系统，有以下特点：

3.2.1 拉丝机。①可变性：机器对于不同范围的线材使用不同的减面率使之获得最优的线材而且可以延长模具的寿命。②能量消耗：最小的滑动，因而可以降低热量及可以降低由于线材与鼓轮之间摩擦而损失的能量。后面的拉丝鼓轮与电机直接耦合，避免了使用齿轮箱，在一些情况下这样可以降低总能量消耗。③当使用较少的鼓轮，最后的拉丝鼓轮可以关闭使能量减少到最低。④线材质量：低的线材在鼓轮上的滑动减少线材的磨损可以很明显地提高线材的质量。⑤拉丝模座设计为将拉丝模处在高压润滑空间。

3.2.2 FRIGECO连续退火装置。FRIGECO退火装置结构可分为立式和卧式的，退火电流为交流退火。①退火后线材通过高压冷却剂喷嘴冷却。②在冷却后线材经过一个充满压缩气体的双模装置干燥。③退火采用氮气或蒸汽保护。

3.2.3 FRIGECO放线装置。①自动成圈收线。②单盘收线。③双盘收线。

4 永雄大拉机工艺原理及性能

4.1 永雄大拉机工艺原理及性能（见表3）

4.2 永雄大拉机结构工艺

4.2.1 拉丝机。永雄大拉机为滑动式拉丝机，其特点如下：①大拉机采用全浸式润滑冷却，由两台直流电机作动力。②定速轮电机的速度是根据电机同步系数进行调整，保证拉丝与定速轮之间的跟踪协调。③定径模采用旋转式设计，提高成品线的圆整度。④拉丝机的齿轮箱

可通过特殊离合器可选择将拉丝机最后三个鼓轮脱开传动，从而减少非工作部份齿轮的空转现象，使设备的寿命提高，噪音降低。

4.2.2 永雄退火机。①退火机采用三段式接触退火原理，采用交流电源，适合铜线的连续退火生产设备。②退火机采用/立式卧式结构，由导电系统、防氧化保护系统、冷却系统、干燥系统、电气等组成。③退火机动力来源于拉丝定速电机通过离合器传动，在不使用退火时可通过离合器脱开，减少机械磨损和能耗。④退火采用氮气或蒸汽保护。

4.2.3 永雄成收线机。永雄成收线机有圈收线机和盘式收线机。成圈收线机是由机架、成圈、落线、储线、运盘机构和电气控制系统组成。收线机是采用直流电机驱动。落线机构采用偏心旋转设计，使线材形成梅花状，具有较高的装载密度及无缠结放线等特点。

5 对进口大拉机及国产大拉机工艺原理及性能比较

①德国尼霍夫：拉丝机采用的是滑动式和非滑动式，退火采用的交流/直流退火，双头退火带电流10000安培左右，退火机结构型式有立式和卧式；退火采用氮气/蒸汽保护；收线方式有盘式收线和成圈落线方式。②意大利FRIGECO：拉丝采用的是非滑动式，退火采用的是交流退火，双头退火电流围10000安培左右，退火机结构型式有立式和卧式。退火采用氮气或蒸汽保护；收线方式为动盘收线和成圈落线方式。③国产永雄大拉机：拉丝采用的是滑动式，退火采用的是交流退火，双头退火电流8000安培左右，退火机结构型式以卧式为主。退火采用氮气或蒸汽保护；收线方式有盘式和成圈落线方式。④德国尼霍夫和意大利FRIGECO相比较，尼霍夫是拉丝行业的老牌企业，其在滑动式拉丝技术上很成熟，在非滑动式拉丝机上技术开发比较晚，技术还在开发成长中。在退火电流上尼霍夫采用的交流和直流。但目前来看，交流退火使用的比较好。在售后服务方面尼霍夫的售后服务费用较贵。FRIGECO在非滑动式拉丝技术上开发的比较早，技术相对成熟，但其控制复杂，而且FRIGECO是从钢拉丝机转过来的，在铜拉丝方面无经验借鉴。从产能上看，FRIGECO拉丝速度要较尼霍夫拉丝速度大，产能也相应的高。⑤国产拉丝机和进口拉丝机相比较：国产拉丝机目前仅有滑动式，收线方式仅有成圈落线方式；在产能、技术上相比较国产拉丝机与进口拉丝机还有较大差距。

6 结束语

拉丝生产过程是一个复杂的系统工程，涉及的环节比较多。要制造出高质量产品，不仅要熟悉设备的结构性能，还要有合格的工作人员、严格的原料采购程序以及严格检测程序。该公司结合实际情况，在详细对比研究国内外铜大拉丝机结构性能的基础上，最终选择出合适的拉丝机设备。

参考文献：

[1]钟文佳主编.铜加工实用技术手册[M].冶金工业出版社，2007.