关键词：台达变频器 金属线材 恒张力控制 并列式连续拉丝机

1 引言

拉丝机是金属线材加工中的重要设备，用于将金属原材加工成各种规格线材。拉丝机由放线、拉丝、水冷、收线及排线等部分组成，其中电气传动部份主要由放线电机，收线电机及排线电机实现，其生产质量和效率对于企业来讲至关重要。拉丝机可分为滑轮式、活套式、直线式三种。从产品终端来说，拉丝机可以分为大拉机，中拉机，小拉机，微拉机；而从拉丝机内部控制方式和结构来说，可以分为水箱式，滑轮式，直进式等主要的几种。对于不同要求，不同精度不同规格的产品，不同的金属种类，可选择不同规格的拉丝机械。对于铜铝基材的电线电缆生产企业，双变频控制的细拉机应用比较广泛，相对而言，其要求的控制性能也较低，而对于大部分钢丝生产企业，针对钢材特性，其精度要求和拉拔稳定度高，因此使用直进式拉丝机较多，不同的拉丝机械，其工作过程基本相同：

放线:l 金属丝的放线速度，对于整个拉丝机环节来说，其控制没有过高精度要求，对部分双变频控制的拉丝机械，甚至可以利用拉丝环节的丝线张力通过圆盘拉伸。对大部分拉丝机械，放线的控制是通过变频器驱动放线机实现的。

拉丝:l 拉丝环节是拉丝机最为重要的环节。不同金属物料，不同的产品精度和要求，拉丝环节有很大的不同，双变频控制拉丝机拉丝部分与放线部分共用一台电机，金属丝通过内部塔轮的导引，经过模具而逐步拉伸。而直进式拉丝机拉伸效率较高，对每一道拉丝工序，都需要一台电机带动，因此其控制也最为复杂。

收线:l 收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率。

2并列式连续拉丝机结构

并列式连续拉丝机是一种用于拉拔金属线材的直进式连续拉丝机，将组成一台或两台连续拉丝机的所有单拉丝机按２～４列并排分布并以水平形式同时安置在一个带有垂直平面的机架上，将所有的模盒装置也设在机架上并使之与水平面成一定夹角，产品具有占地少、有利于提高劳动生产率及实现卫生和文明化生产。

本文以西安某公司生产的并列式拉丝机为设计案例。并列式连续拉丝机是平行排列成2-4列的直进式连续拉丝机，其传动、润滑、冷却及控制与直立直进式拉丝机相同。整机外观图示如图1所示。

图1 并列式拉丝机

本机器共有10个塔轮，1个牵引轮，1个收卷轮，11个模具，以及11根摆杆，最大进线直径2.4mm，最小出线直径0.3mm，最高线速度2.5m/s。塔轮直径均为250mm，牵引轮直径为360mm，收卷轮最小直径为280mm。原料线材通过11个模具的11级拉伸，变成需要线径的成品线材。每个塔轮由1台电机控制，牵引轮和收卷轮也分别由1台电机控制。每台塔轮配置摆杆一根，作为恒张力控制时使用。每台电机都通过减速机与机械连接，减速比如下表1所示（减速比G为负载侧齿轮/电机侧齿轮）。整机结构示意图如图2所示。
表1 减速机减速比