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研究资料显示:石阶上第一根钢丝绳起源于1834年,到19世纪末20世纪初,世界工业化进程的持续加速带动了大宗金属线材制品市场需求的急剧攀升,拉丝机行业迎来了快速发展的历史机遇。
进入20世纪后期,机电一体化技术的出现为机械制造业带来了革命性的变化,采用智能控制技术提升传统机械的加工效率与精度成为机械制造业的发展潮流,这直接带动了拉丝机朝着重型化、高速化、智能化、信息化方向发展,拉丝机制造技术与产品性能迈上了新的台阶。
目前,国际上拉丝机的设计制造理念主要分为两类:第一类以意大利、德国、瑞典等欧洲工业发达国家为代表,这些国家以先进的机械、电气工业体系为依托,主张拉丝机向大型、高速的活套式、直线式方向发展,专注于提升拉丝机本身的性能;第二类以日本、韩国等亚洲国家为代表,这些国家在拉丝机的设计制造方面与欧洲发达国家相比稍有差距,但是在配套辅助设备、电气控制系统的开发及优化上取得很大突破,从而有效降低设备投资,同时提升拉丝机的整体运行效率。
产品分类及特点:
(1)滑轮式拉丝机:滑轮式拉丝机是一种可积线的无滑动干式连续拉丝机;在拉拔过程中,在卷筒圆周方向钢丝与卷筒表面沿卷筒圆周方向没有相对滑动,两者表面磨损量相对较小,并且当中间某一卷筒临时停车时,其后面的卷筒仍可依靠各自的积线量照常工作一段时间。该机型具有结构简单,操作、维护方便,制造成本低等优点,同时具有一定的积线系数,钢丝在卷简上停留的时间较长,有利于钢丝的充分冷却。但过线导轮较多,不仅增加了钢丝的弯曲次数,而且卷筒的积、放线使钢丝在拉拔过程中沿自己轴线产生扭转,严重影响了钢丝的内在质量和表面质量。
滑轮式拉丝机的这种特点,决定了该机型只适合于拉拔中、小规格,质量和强度要求相对较低的钢丝和其它金属丝。
(2)双卷筒式拉丝机:由于滑轮式拉丝机在拉拔过程中钢丝会产生扭转现象,因而在滑轮式拉丝机的基础上发展了双卷筒式拉丝机。该机型具有滑轮拉丝机的优点,并消除了钢丝在拉拔过程中的扭转现象,钢丝在卷筒上的冷却效果更好。
双卷筒式拉丝机与滑轮式拉丝机一样,导轮较多,特别是上、下卷筒之间的中间过线导轮,使钢丝通过它时产生180。弯曲,故不适合拉拔大规格强度高的钢丝;机器操作不如滑轮式方便,而且上、下卷筒间的磨擦环及导线轮等零部件转动惯量很大,限制了拉拔速度的提高。该机型属于由滑轮式拉丝机向更高等级拉丝机发展的过渡机型,适合拉拔中、小规格钢丝。
(3)活套式拉丝机:为了进一步提高钢丝的质量和拉拔速度,发展了活套式拉丝机,它也是一种无滑动拉丝机;它简化了各卷筒之间钢丝所走的路线,在拉拔过程中钢丝不会产生轴向扭转,并且由于采用了直流电机拖动,能够实现较大范围无级调速,扩大了卷筒之间延伸率的选用范围,拉丝机能在最合理的工作状态下运行。而且活套在拉拔过程中对每一个卷筒都产生了一个拉力或反拉力。在有活套拉力和有活套反拉力的拉拔中,能使拉拔力减小,延长拉丝模寿命并减少动能消耗活套式拉丝机是一种能自动调速的连续拉丝机,从理论上讲,在钢丝对压缩率的承受极限和机器的力能参数以内,只要总的工艺压缩率大于或等于机器总压缩率,对任何一种工艺配模机器都可以自动调整完成拉拔过程。因此活套式拉丝机是一种比较先进的拉丝机,适合拉拔中小规格的高强度钢丝和合金钢丝。
活套式拉丝机的缺点是由于采用直流拖动,电气调速系统杂,机器的制造成本高,维修难度较大对不同规格品种的钢丝拉拔时需调整活套张力;因此对机器的操作技术水平要求较高。另外该机型的过线导轮较多,穿线较复杂,钢丝的弯曲次数多,不能拉拔大规格钢丝和过硬材料。
(4)直进式拉丝机:滑轮式、双卷筒式及插套式拉丝机均因为有较多的过线导轮,不能拉拔大规格钢丝和过硬材料;为解决这一问题,发展了直进式拉丝机。钢丝在前一卷筒上缠绕几圈后,直接进入下一拉丝模并缠绕在下一卷筒上,中间不通过任何过线导轮,两卷筒间钢丝呈直线状。它同活套式一样采用直流拖动,通过自动调节中间卷筒速度来使机器延伸系数与钢丝的实际延伸系数相适应,也就是自动调节达到机器的正态工作点j机器压缩率等于工艺压缩率。
该机型的优点是穿线简单,钢丝在拉拔过程中无扭转和小半径弯曲。它的缺点是不能拉制较细规格的钢丝,钢丝在卷筒上停留时间短,冷却效果差;拉丝机的适用范围较小等。
(5)调诣辊直线式拉丝机:这是一种综合了活套式、直进式两种拉丝机优点的较新机型,它既有活套式无扭转、调速范围大、拉拔速度高、玲却效果好等优点,又具有直进式钢丝路线简单,穿线方便能拉制大规格钢丝等优点。钢丝在各卷筒之阿无小半径弯曲现象,钢丝的内在质量和表面质量都能得到较大程度的提高;由于没有中间过线导轮,机械结构较活套式简化了许多,是一种较为先进的拉丝机,适合拉拔高强度、大规格的圆形和异形钢丝:但它的投资大、直流调速系统复杂、维护难度大,这些因素的影响,给它的推广带来了一定的困难。
(6)水箱拉丝机:水箱拉丝机区4于前五类拉丝机的显著特点,是钢丝在拉拔过程中与卷简之间产生了不同程度的相对滑动(成品卷筒例外),并且工作时钢丝、卷筒、拉丝模都浸泡在冷却润滑液中或被其喷淋,所以称之为水箱拉丝机。
其优点是结构紧奏,占地面积小,拉拔密集度高,钢丝在拉拔过程中无扭转现象,可以进行高速拉拔;因拉拔过程是在冷却润滑液中进行,钢丝的冷却及润滑条件很好,质量得到保证。缺点是在拉拔过程中,钢丝与卷筒表面之间存在着沿卷筒园周方向的相对滑动,其摩擦以及卷筒对冷却润滑液的搅动消耗了很大的功率,不仅降低了机器的效率.并使卷筒表面受到严重磨损;由于机器本身结构的限制,在拉拔过程中钢丝的弯曲半径较小,加上穿线等原因,决定了它较适合拉制各种细规格钢丝。
企业发展优劣势:
(1)发展优势:在国内金属加工机床尤其是金属成型机床行业快速发展的大背景下,国内拉丝机行业亦实现了跨越式发展。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国拉丝机市场研究及投资全产业链建议预测报告》统计数据显示:近年来,我国拉丝机制造水平逐步提高、制造技术日臻成熟、品种型号不断丰富、性能质量持续优化,国内拉丝机行业的经营规模持续扩大,并已基本实现进口替代,部分产品出口到世界多个国家。
目前,我国拉丝机行业同质化竞争日趋激烈,部分国内领先的拉丝机制造商采用差异化策略、着眼于细分市场的发展,通过优化产品结构、加大新产品研发力度,在钢帘线、钢绞线、焊丝、切割钢丝、钢丝绳等不同的金属线材制品细分应用领域中取得突破,以优良的生产经营理念、技术研发优势和细分市场资源在细分行业中占据了优势地位。
(2)发展劣势:
--技术方面:拉丝机主要应用于以钢帘线、钢绞线、焊丝、切割钢丝、钢丝绳等为代表的金属线材制品的拉丝工艺中,而该等金属线材制品作为国民经济发展的基础性材料之一,广泛的细分应用领域导致其对拉丝机制造企业的研究开发能力与制造工艺技术的专业化程度要求较高。拉丝机制造企业需要根据细分领域客户的具体需求,确定拉丝机的具体技术参数及工艺方案等,并通过先进的制造技术及长期的经验积累,进而生产出适应下游需求的高品质产品。
拉丝机的生产制造集中应用了计算机数控、电气控制、机械部件的精密制造等先进技术,技术含量较高,行业内厂商必须通过长时间积累和尝试,并且需要大量的人力和物力投入才能掌握该类产品的核心技术。因此,对于新进企业而言,由于缺乏核心技术及生产经验,难以生产出适应下游市场需求的高质量产品,参与该等领域的竞争能力有限。
--服务方面:拉丝机全套设备是拉丝机主机、收线机、放线机、电气控制系统、数控软件等功能主体的有机结合,需要数百种不同类型的机械零部件的精密整合以及机械系统与电气控制系统、软件控制系统的协调同步。机械零部件的整合情况,以及机械系统与电气控制系统、数控软件的协调同步状态,是影响拉丝机运转性能及稳定性的关键因素。
具备一体化服务能力的设备制造供应商,能够为客户提供包括拉丝机主机、收线机、放线机、数控系统等在内的拉丝机全套设备,充分保障拉丝机各功能主体之间的有效衔接及协同整合,保证拉丝工艺生产线运转的稳定性与协调性,并能为下游客户提供包括技术咨询、拉丝工艺设计、设备安装调试、售后服务支持等在内的一系列增值服务,进而为下游客户拉丝工艺生产线运转的高效稳定提供切实保障,同时在很大程度上为客户节约了生产建设与运营维护成本。而新进企业往往受生产运营经验及技术水平的限制,难以在短期内掌握该等能力。
--品牌方面:作为金属线材制品的重要制造设备之一,拉丝机的质量与性能对于金属线材制品的质地及功能特性至关重要。下游客户在选择设备供应商时,除了考虑设备本身的质量和性能外,更关注供应商的品牌和行业口碑。较高的品牌知名度和美誉度意味着下游行业的认可,品牌设备在性能、质量以及售后服务等方面具有更高的可靠性。
下游客户在与设备供应商正式建立合作关系之前,通常需要对拉丝机制造厂商的设计研发能力、制造工艺水平、品牌设备的质量性能、质量保障、售后服务等多方面能力进行综合评估,并结合对供应商产品的试用成果进行充分考核。只有经过较长时间的反复沟通、磨合及产品改进过程,才能被下游客户接受认可,并在此基础上通过较长时间的合作逐步积累品牌美誉度与行业知名度。品牌美誉度与行业知名度一旦建立,有利于提高设备供应商与下游客户之间合作关系的持续性和稳定性,强化部分优势企业在细分行业及市场中的领先地位,进而对新进企业形成较高的准入壁垒。