摘　要：對高線生產線吐絲機常見的幾種機械故障問題進行分析，並提出相關的優化和解決的技術措施。通（tōng）過規範設備安裝步驟、加強設備日常維護以及對設備進行潤滑及降溫等優（yōu）化（huà）措施，可在一定程度上減少設備的（de）機械振動和磨損，從而減（jiǎn）少設備（bèi）故障發生概率，延長設備的使用壽命。

關鍵（jiàn）詞（cí）：高（gāo）線生產線；吐絲機；機械故障

引言

吐絲機是高速線材生產線中的關鍵設備，位於精軋機後的水冷段與散卷運輸機之間。吐絲機在高速工作狀態下，吐絲速度可達到110～160m/s，其出口處溫度可（kě）高達600℃以上。在高速旋轉以及高溫工（gōng）況下，吐絲機難免會出現機械故障問題。比較常見（jiàn）的機械故障問（wèn）題有振動超標、吐絲（sī）盤磨損和軸承失效等，這些機械故障問題都會對吐絲機的正常運行（háng）以及（jí）線圈產品質量帶來影響。通過實施合（hé）理的優化措施，可在一定程度上減少設備的機械振動和磨損，從而減少設備故障發生概率。

1　吐絲（sī）機的工作原理和吐絲過程分（fèn）析

1.1吐絲機的工作原理

吐絲機是高（gāo）線生產線的核心設備之一，主要用於各種（zhǒng）直徑（jìng）規（guī）格線圈的生產。邯鋼高速線材生產線引進英國（guó）ASHLOW吐絲機，該吐絲機（jī）為臥式結構，直徑為1075mm，水（shuǐ）平角度為（wéi）20°，並帶有頭部定位（wèi）和震蕩（dàng）功能，保證線圈螺旋質量，可調整集卷長度（dù），便於（yú）對線圈產品的集圈、打捆。吐絲（sī）機主要由（yóu）電動機、吐絲盤、吐絲管、傳動裝（zhuāng）置、空心軸以及軸承座等部分組（zǔ）成。吐絲機的基本工作原理是（shì）利（lì）用（yòng）高（gāo）速旋轉下的離心力作用，對精軋機軋製出的線材（cái）進行再加工（gōng），使之成為一定直徑規格的連續不斷（duàn）的（de）線圈產品。吐絲機的空心軸在電（diàn）動機和增（zēng）速機的（de）帶動下（xià），進行高速旋轉。高速精軋機軋的線材通（tōng）過導管和夾送輥送至（zhì）吐（tǔ）絲機空心軸內，高速轉動的空（kōng）心軸同時帶動固定於空心軸上的吐絲盤和（hé）吐絲（sī）管（guǎn）高速旋轉。而進入到（dào）空心（xīn）軸內的線材則會在高速旋轉的吐絲盤和（hé）吐絲管的離心力作用下，沿著空心軸的圓周切線方向（xiàng）吐出，吐（tǔ）出的線圈在螺旋（xuán）狀吐絲盤的助（zhù）推作用下，呈圓圈盤疊的（de）線材被逐漸推向和傾（qīng）倒在運行的運輸機上，形成連續不間斷的線圈。

1.2吐絲機在吐絲過程（chéng）中（zhōng）的受力分析

在吐絲機空心軸高速轉動的（de）過程中，線材在吐絲管內作相對滑動（dòng）。在相對運動的慣性、離心力以及（jí）線材與吐絲管摩擦力的共同作用下（xià），原本呈直線運動（dòng）的線（xiàn）材會按照一定的曲率（lǜ）逐漸彎曲成線圈狀，並平穩（wěn）、均勻地傾倒在風冷輥道上。在吐絲機工作（zuò）的過（guò）程中，吐絲機主（zhǔ）要受到（dào）吐絲盤對線材的推動力及（jí）摩擦力、吐絲管（guǎn）對線材的摩擦力、吐絲管高速旋轉的（de）離心力以及軋機夾送輥與線材之間的摩（mó）擦力。在吐絲機理想的（de）受力狀（zhuàng）態下，吐絲盤與線材之間不存在任何摩擦，吐絲盤對線材也不存（cún）在推動力。吐（tǔ）絲管對（duì）線材的離心力、夾送輥對（duì）線材的摩（mó）擦力和吐絲（sī）管對（duì）線材的摩擦力等幾種作用（yòng）力達到一種理想的平衡狀態，並且線材與吐絲管之間的（de）摩（mó）擦力（lì）沿著吐（tǔ）絲管垂直切麵均（jun1）勻分布，使（shǐ）吐絲管內（nèi）壁均勻磨損。但在實際運行中，由於夾送輥和吐絲盤對線材推（tuī）送力以及相互間摩擦力的存（cún）在，特別是在（zài）夾送輥輸送動力消失之後，線材的受力狀態發生很大變化，原有（yǒu）的受力平衡被打破，繼而會（huì）產生各種各樣的不均（jun1）勻磨損（sǔn），吐絲機正常的吐絲狀態也會被（bèi）改變，產（chǎn）生大小圈或引起事故。

2　吐絲機振動超標的原因分析

由於強大的離心力作用，吐（tǔ）絲機（jī）在運行中出現振（zhèn）動現象難以（yǐ）避免。吐絲機的吐絲盤、吐（tǔ）絲管等部件之間，主要由（yóu）高強度螺栓、管（guǎn）夾等固定。吐絲機的振動超標的根本原因是由於緊固件（jiàn）鬆動、機械部件磨損而打破了機械動平（píng）衡（héng）。

2.1吐絲盤變（biàn）形嚴重

在吐絲（sī）機運行時，吐絲盤與線材之間存在著一定的（de）摩擦力。在這種摩擦力的作用下，會逐漸（jiàn）導致吐絲盤磨損變形。當（dāng）吐絲盤發（fā）生嚴重變形時，由於盤麵已不再平（píng）整，盤上纏繞的線圈在與盤麵接觸時會導致（zhì）嚴重的彈跳現（xiàn）象。同時，由於（yú）吐絲盤外圓麵的（de）磨損變形，使其在高速旋轉時（shí）會帶動周邊的空氣（qì）形成較為（wéi）強烈的氣流和空氣波動，造成吐絲機異常振動。另外，吐絲機線圈的變形程度與（yǔ）吐絲溫度存在一定（dìng）的相關性，吐絲溫度越高（gāo），則吐絲（sī）機線（xiàn）圈變形越嚴重[1]。

2.2吐絲管（guǎn）內壁磨損嚴重

吐絲管內壁長時間與高溫吐絲摩擦接觸，容易產生（shēng）過量磨（mó）損、異常磨損。過量磨損一般都是在正常的磨損狀態下，由於吐絲管生產線材質量過（guò）大或者是長時間反複磨損而導致吐絲管內壁磨損超限。這種磨損現（xiàn）象多發（fā）生於規模較小但（dàn）較（jiào）為頻繁（fán）的生產過程（chéng）。異常磨損是在連續生產不同規格線材的情況下，由（yóu）於吐絲直徑規格不同、吐絲速度不一等原因，而（ér）導致的吐絲（sī）管（guǎn）內壁不（bú）同程度的磨損。異常磨損主要表現為吐（tǔ）絲管內壁截麵（miàn）呈“Ｗ”形。當吐絲管內壁嚴重磨損時，線材在吐（tǔ）絲機內的（de）軌（guǐ）跡容易出現比較嚴（yán）重的（de）偏移現象。這樣不僅會導致線材卷的形（xíng）狀不合格，影（yǐng）響到（dào）吐（tǔ）絲產品質量，而且也會加劇（jù）設備（bèi）的振動與磨損[2]。

2.3吐絲機出?處托板位置偏移

吐絲機工作時，線圈會與吐絲機出口處托板產生一定的摩擦，以保（bǎo）證線圈出吐絲機後能夠與下（xià）一個生產階段良好銜接。但磨損（sǔn）問題會導致吐絲機出口處的托板位置發生偏移（yí），使托板（bǎn）位置過高或是過低。如果托板位置過低，會影響線圈翻（fān）轉。如果托板位置過高，則會影響線圈進入到下一生產（chǎn）階段，導致線圈在托板上出（chū）現彈跳。此外，托板（bǎn）位置偏移還會影響到線圈（quān）的形（xíng）狀，使其向較低的部位（wèi）偏轉，不利於線圈產品質量。

2.4導（dǎo）致吐（tǔ）絲機振動超標（biāo）的其他原因

吐絲機生（shēng）產（chǎn）連續性較強，且長時間處於高溫磨（mó）損的工況環境下。這一特點也導致吐絲機在工作時容易出現（xiàn）磨損加劇乃至熱變形的問題，並導致吐絲機失去原有的動（dòng）平衡出現異常振動。此外，高線生產線上的線材在較大的動能作（zuò）用下還具有較強的衝擊作用。若吐（tǔ）絲機（jī）剛性較大且不能根據生產節（jiē）奏調整自身形變，也會導致吐絲機振動超標。

3　降低吐絲機減震的措施

3.1規範（fàn）設備安裝步（bù）驟

規範嚴謹的（de）安裝是保證吐絲機平穩（wěn）運行和避免吐絲機異常振動的根本要旨[3]。這就需要設備安裝人員在安裝設備時必（bì）須規範操作，保證吐絲（sī）盤、吐絲（sī）管等部件的安裝精度。在安（ān）裝吐絲管時，應保證管（guǎn）口中心與吐絲機外圓（yuán）盤盤麵間距不小於28cm，以確保在（zài）設備運行時避免外圓盤（pán）麵與線圈接觸和磨損（sǔn），防止因此而產生的振動超標（biāo）。在設備安裝時，還要確保各部件（特別是一些轉動部件）牢固結合，吐（tǔ）絲機外圓盤上座管與吐絲管必須保（bǎo）證各部件（jiàn）相互吻合，如不能吻合，則應（yīng）更換其他吐絲管進行安裝（zhuāng），切忌采用強製措施（shī）。

3.2加強（qiáng）設備日常維護

設備的日常維護是降低磨損和振動、保證設備機械良好（hǎo）運（yùn）行的關鍵。首先，應做（zuò）好對吐絲機振動值的實時監測，密切關注其振動情況。當振動值（zhí）超過（guò）8mm/s時，應檢查設備，並對吐絲機轉子的動態平衡進（jìn）行重新調節，以有效控製其振動，防止（zhǐ）振動增大。其次，根據生產節奏和設備運行情況，每隔（gé）幾天對吐絲機外圓盤保護罩與外圓盤之（zhī）間的間隙進行檢查測量，並將（jiāng）測量（liàng）值與正（zhèng）常標準值進行比對。如果該間隙水平超過3mm，說明兩者間隙過大，可能引起（qǐ）振動超（chāo）標，需（xū）要及時（shí）對外圓（yuán）盤的（de）偏心量進行修複（fù）性調整，並重新設定吐絲機的動力平衡。第三，如果檢查發現吐絲管使用周期已達到規定年限，應更換吐絲管。更換後要（yào）檢測吐絲機（jī）的振（zhèn）動值，並采取調整措施，保證（zhèng）設備的動平衡，將吐絲機振動水平降至。

3.3做好對設備的潤滑及降溫

良好的潤滑是保證機械（xiè）設備平順運行和（hé）消除不良磨損的重要措施。應根據吐絲機的型號和（hé）使（shǐ）用要求（qiú），選用高溫黏性的潤滑油，對吐（tǔ）絲機（jī）軸承等部位進行潤（rùn）滑（huá）維護，確保（bǎo）軸承得到良好的潤滑，提高吐絲機運行的穩定性。另外，為了防止設備運行時溫度（dù）過高而導致的線圈變形、潤滑失效等問題，還應配置相應（yīng）的冷卻降（jiàng）溫設施，防止設備過熱。實際操（cāo）作過程中，多采用水冷降溫。使用時，應注意冷卻（què）水的清潔度以及pH值，避免對設備造成腐（fǔ）蝕和汙染（rǎn）。合理設置冷卻水流（liú）量和壓力，保證良好的冷卻效果（guǒ）。

參考文獻（xiàn）

[1]王文彬.高線吐絲機振動原因分析及預防措施[J].安徽冶（yě）金，2019（3）：16-17.

[2]肖國偉.高線吐絲機故障原因分析及控製措施[J].天津冶金，2015（6）：49-52.

[3]吳海（hǎi）樂.高速線材廠吐絲機振動（dòng）原因分析（xī）及對策[J].南鋼科技與管理，2016（4）：65.

（來源：鋼鐵交流）