探討鋁型材擠壓雙牽引關鍵技術

陳遠企

摘 要：隨著我國工業化進程的不斷加快，社會生產對優質鋁型材的需求不斷增加，優質鋁型材生產中需使用雙牽引裝置對其進行擠壓操作，以提高大型鋁型材的成品率，鑒于此，有關鋁型材擠壓雙牽引技術的研究受到越來越多業內人士的關注。

關鍵詞：鋁型材 雙牽引 技術 探討

中圖分類號：TG379 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0117-02

鋁型材擠壓生產的專業技術要求高，使用雙牽引裝備技術不僅能夠連續擠壓，促進擠壓效率的提高，而且可在停車環和焊接環之間將鋁型材鋸切分離開來，提升成材率，因此，加強雙牽引裝置技術的研究具有重要的現實意義。

1 雙牽引裝置結構分析

雙牽引裝置有接力式與交替式雙牽引裝置之分，其中前者在大型擠壓生產線中應用較為廣泛，而交替式雙牽引裝置在中小型擠壓生產線中應用較為普遍。接力式雙牽引裝置中兩個牽引機共同使用一個導軌，傳輸裝置由電機進行驅動，帶動牽引機在導軌上進行運動。因使用同一個導軌，兩個牽引機前后位置得以確定，借助接力式方式對鋁型材進行交接，完成連續擠壓操作。交替式雙牽引裝置，不同牽引機有著單獨的導軌，不同牽引機可實現對鋁型材進行單獨的牽引操作，借助交替式運動對鋁型材進行連續擠壓。鋁型材的鋸切分離主要由移動熱鋸來完成，牽引機和熱鋸一起進行運動，當兩者同步時便對鋁型材進行鋸切分離，該結構形式不僅能夠實現對鋁型材的連續擠壓，而且使得鋁型材的成材率大大提高。

2 上夾式與側夾式雙牽引技術

2.1 上夾式雙牽引技術

上夾式雙牽引裝置的鉗口驅動裝置處于鋁型材上部，下鉗口從鋁型材兩邊擺入，并由齒輪旋轉裝置進行驅動，對鋁型材起支撐作用。上鉗口受升降油箱驅動，從上面將鋁型材壓緊，而后在電機傳動裝置驅動下，沿牽引機路軌由牽引機對鋁型材進行牽引操作。為鋁型材交接的順利進行，主牽引機的升降可由機架升降裝置進行驅動。但分析發現，生產實踐中此種牽引機存在以下問題。

首先，牽引機具有較高的重心，牽引及快速回程中，容易出現擺動或晃動，給擠壓出鋁型材的平直度造成不良影響。其次，為進一步提高牽引機的穩定性，需要導軌具備較大剛度，使導軌重量增加，無形中增加投入成本。最后，下鉗口運用擺動夾料形式，為促進下鉗口對鋁型材具有較好的適應性，需增加其擺動范圍，使得牽引機行走及高度存在較大不穩定性。

2.2 側夾式雙牽引技術

針對上夾式牽引機存在的不足，人們研制出了側夾式雙牽引裝置，其主要由下鉗口裝置、鉗口伸縮油缸、牽引機機架等構成，下鉗口裝置借助下鉗口伸縮直線導軌安裝在牽引機機架上，部分下鉗口裝置下部安裝下鉗口，上部安裝上鉗口升降直線導軌，上鉗口臂在升降直線導軌上固定。

側夾式牽引裝置工作時對制品進行側向夾持，設計過程中并不需要考慮牽引機上方夾持產生的空間影響，使得牽引機的重心與高度得以降低，設備運行更為平穩。另外，設備使用的材料大大減少，設備制造成本明顯降低。而且采用該種技術牽引機之間能夠更為順利地進行交接，控制更為方便。

3 雙牽引裝置的通信及驅動技術

3.1 雙牽引裝置的通信技術

眾所周知，雙牽引裝置動作復雜程度較高，而且不同牽引機上控制較多的動作電氣信號。考慮到牽引機做往復運動，信號通過線纜連接困難程度較大，因此，有關雙牽引裝置通信技術的研究受到越來越多業內人士的重視與關注。

牽引機通信技術的發展由先前的移動拖鏈線纜連接、發展至無線網絡技術，使得信號通信質量與效率得以明顯提升。無線網絡通信技術為第四代通信技術，能夠在不需要傳輸介質的情況下向三維空間進行數據的傳輸，在組網區域中設計、安裝接入點設備便可構建局域網，為自動化設備、智能設備間的通信提供高寬帶無線數據鏈路。尤其在移動終端上安裝無線網卡便可在一定范圍內接入網絡。由此可見，在一些較為復雜的環境中無線通信技術不僅能夠很好地彌補有線網絡的不足，而且使得網絡信號的傳輸性能得以很好地提升。使用知名公司生產的無線交換機設備，將雙牽引裝置當作接入點加以控制，并且也可將成品鋸、尾架、拉伸矯直機移動頭當作接入點，以全面覆蓋整個設備。

3.2 雙牽引裝置驅動技術

牽引機主要靠電機進行驅動，電機可分為交流變頻電機、直流電機、直線電機等，其中直線電機在軌道上運動，牽引機機架在直線機的支撐架上固定，軌道在發揮導向作用的同時，安裝有相關的磁極。以該種方式對牽引機進行驅動，在降低設備成本的同時，使得牽引的工作效率得以明顯提升。不過考慮到直線電機驅動時對兩個電極間的間隙要求非常高，無形中增加設備的故障率，一定程度上限制了其推廣應用。

雙牽引裝置之前運用直流電機進行驅動，借助電機的電壓環與電流環分別對牽引力、牽引速度進行控制，在保證牽引力不變的基礎上對牽引速度進行調節。直流電機的優點有：轉矩比較大，而且調速操作簡單，但存在投入成本高、碳刷容易產生火花，維護難度大等缺點。

近年來變頻技術發展迅速，尤其在矢量變頻技術發展推動下，當前使用變頻電機可實現對直流電機的模擬。矢量變頻技術基于DQ軸理論，將電機電流分為D軸與Q軸電流，前者為勵磁電流、后者為力矩電流，從而能夠對交流電機的力矩與勵磁電流分別加以控制，使交流電機具備與直流電機相近的功能，給牽引機力量環與牽引機速度的分別控制奠定基礎。

4 結論

鋁型材擠壓雙牽引技術水平的高低，往往給鋁型材生產質量產生較大影響，因此，為生產出更多優質，符合社會生產要求的鋁型材產品，有必要對鋁型材擠壓雙牽引技術進行研究。該文通過研究得出以下結論。

（1）與上夾式雙牽引技術相比，側夾式牽引機牽引過程非常平穩，不僅返回速度快，而且具有較高的可靠性。

（2）在雙牽引裝置中應用無線通信技術，在減少設備成本的同時，故障發生率也大大降低，尤其使得精整設備自動控制范圍得以擴大，實現了全自動化。

（3）對交流電機進行矢量變頻器控制對牽引機進行驅動，不僅方便設備的維護，而且使成本得以明顯降低。

參考文獻

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