DX5000定型機(jī)的工作原理與改進(jìn)

關(guān) 偉

煙臺(tái)星禾過(guò)濾科技有限公司，山東煙臺(tái) 265500

0 引言

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制推動(dòng)了各個(gè)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)局面，為工業(yè)制造中各個(gè)設(shè)備帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。在這種形勢(shì)下，大都企業(yè)都在著手機(jī)械設(shè)備研究與改進(jìn)，希望通過(guò)改進(jìn)設(shè)備來(lái)提高生產(chǎn)的效率，進(jìn)而來(lái)提升企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益。而作為制造業(yè)中定型所使用的定型機(jī)，更是被相關(guān)使用者所重點(diǎn)關(guān)注。定型機(jī)按照種類可以分為鞋面定型機(jī)、襪子定型機(jī)以及面料定型機(jī)。這幾種定型機(jī)雖然其工作原理大致相同，但是還是各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。筆者根據(jù)多年的操作經(jīng)驗(yàn)，以DX5000定型機(jī)作為案例，探討定型機(jī)的工作原理與改進(jìn)。

1 定型機(jī)概述

1.1 定型機(jī)關(guān)鍵點(diǎn)闡述

1.1.1 過(guò)濾布

過(guò)濾布在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，都有張力作用在濾布上，因而濾布需要有穩(wěn)定性。否則張力去掉后，布的尺寸會(huì)有變化，可能導(dǎo)致過(guò)濾機(jī)上的進(jìn)料孔不與濾布上的孔對(duì)準(zhǔn)。為避免這樣的問(wèn)題發(fā)生，應(yīng)對(duì)濾布進(jìn)行定型處理。濾布需要有穩(wěn)定性的另一個(gè)原因是，使用中預(yù)先有張力作用在濾布上，例如在帶式過(guò)濾機(jī)上和在立式壓濾機(jī)上，預(yù)先就有張力作用在濾布上。在這種情況下，要仔細(xì)控制溫度對(duì)濾布進(jìn)行拉伸。預(yù)先拉伸除了能降低濾布在使用期間的進(jìn)一步伸長(zhǎng)之外，還能保證濾布在運(yùn)行時(shí)有較好的軌跡，減少跑偏。

1.1.2 熱定型

熱定型是工業(yè)濾布生產(chǎn)中非常重要且不可缺少的一道工序，它決定著最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能, 對(duì)濾布的表面平整性、尺寸的穩(wěn)定性等都有重要的影響。 熱定型的實(shí)質(zhì)是在較高的溫度下迅速消除纖維內(nèi)部的應(yīng)力和高彈形變, 使高彈形變轉(zhuǎn)化為塑性形變并在新狀態(tài)下穩(wěn)定下來(lái)。而定型機(jī)就是熱定型的設(shè)備。

1.2 DX5000定型機(jī)概述

DX5000定型機(jī)使用了電阻絲進(jìn)行內(nèi)加熱，使用固態(tài)繼電器控制，而主輥筒與拉伸機(jī)構(gòu)都使用了變頻調(diào)速，工作中的定型質(zhì)量較好，加熱也較均勻，且升溫速度快，工作可靠等。

本定型機(jī)一共裝有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，分別是裝有變頻器的5.5kW主輥筒的電動(dòng)機(jī)，裝有變頻器的5.5kW拉伸電動(dòng)機(jī)，5.5kW的行走機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)都具備有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)以及正向點(diǎn)動(dòng)、反向點(diǎn)動(dòng)按鈕與正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的指示燈，在定型過(guò)程中，可以根據(jù)所要求進(jìn)行相應(yīng)操作。主輥筒電動(dòng)機(jī)和拉伸電動(dòng)機(jī)還裝有調(diào)速旋鈕，可以連續(xù)的調(diào)整轉(zhuǎn)速，裝有故障復(fù)位按鈕，一旦出現(xiàn)了故障能夠及時(shí)進(jìn)行復(fù)位操作。

在可拉伸電動(dòng)機(jī)控制回路中分別串聯(lián)上了有限位開關(guān)，一旦拉伸到了極限位置就能夠自動(dòng)停車。而且加熱系統(tǒng)使用了內(nèi)加熱的方式，裝有一臺(tái)日本島電公司生產(chǎn)的溫控器進(jìn)行控制，為了提升加熱回路的可靠性，主回路使用的是無(wú)觸點(diǎn)的固態(tài)繼電器。通過(guò)時(shí)還裝有漲力表，能夠顯示出拉伸時(shí)的漲力。同時(shí)為了加強(qiáng)人身與設(shè)備的安全，還在電源控制總開關(guān)與各個(gè)分路開關(guān)上設(shè)置了漏電斷路器。

2 DX5000定型機(jī)的電器操作原理

當(dāng)合上電源總開關(guān)以及各個(gè)分路的電源開關(guān)，就可以對(duì)DX5000定型機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的操作了。當(dāng)按下主輥筒回路的正轉(zhuǎn)按鈕之時(shí)，主輥筒就能夠連續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣正轉(zhuǎn)指示燈就會(huì)亮著顯示正常運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，主輥筒連續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，反轉(zhuǎn)的指示燈就亮著。如果電機(jī)的轉(zhuǎn)速不符合要求，就可以旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋鈕，通過(guò)觀察變頻器的顯示來(lái)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速，調(diào)速旋鈕順時(shí)針轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)速增加，逆時(shí)針則減少。當(dāng)變頻器出現(xiàn)了故障之時(shí)，就要用復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。

拉伸回路的操作與主輥回路的操作完全相同，網(wǎng)子拉長(zhǎng)方向?yàn)檎D(zhuǎn)。行走機(jī)構(gòu)除了沒(méi)有變頻器之外，其他的操作與主輥筒回路的操作也基本相同，網(wǎng)子拉長(zhǎng)方向?yàn)檎D(zhuǎn)。

內(nèi)加熱控制回路裝有加熱與停止按鈕，如果需要加熱之時(shí)，就要按加熱按鈕；當(dāng)需要停止加熱時(shí)，就要按停止按鈕。如果長(zhǎng)時(shí)間不用加熱時(shí)就要拉開加熱回路的斷路器。需要定型加熱的溫度要通過(guò)溫控器進(jìn)行設(shè)定。一旦出現(xiàn)了緊急情況之時(shí)，就要按下緊急停車按鈕。當(dāng)緊急按鈕按下之后，所有的電機(jī)都停止運(yùn)轉(zhuǎn)，加熱回路也就自動(dòng)停止輸出。

3 定型機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各個(gè)單元的作用

本文所研究的DX5000型運(yùn)行原理，對(duì)于DX5000定型機(jī)按功能主要是由四個(gè)大機(jī)構(gòu)組成的，包括了加熱機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、拉伸機(jī)構(gòu)幾個(gè)部分：

1）加熱機(jī)構(gòu)主要由加熱電控箱、加熱管等組成

主要作用：控制溫度，溫度是影響熱定型質(zhì)量最主要的因素。因?yàn)闉V布經(jīng)過(guò)熱定型后，原來(lái)存在的皺痕被消除的程度，表面平整性的提高，濾布的尺寸熱穩(wěn)定性和其他性能，都與熱定型溫度的高低有著密切的關(guān)系；

2）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由主電機(jī)、減速機(jī)、主動(dòng)輥等組成

主要作用：控制定型速度，定型速度直接影響濾布表面與加熱輥的接觸時(shí)間，在溫度恒定的時(shí)候，調(diào)整不同的轉(zhuǎn)速，定型效果有很大差別；

3）行走機(jī)構(gòu)主要由大跑車電機(jī)、減速機(jī)、大跑車機(jī)架等組成

主要作用：將濾布行走到指定位置，并且能固定在指定位置，以防在拉伸過(guò)程中位置移動(dòng)；

4）拉伸機(jī)構(gòu)主要由拉伸電機(jī)、減速機(jī)、變頻器、絲杠、從動(dòng)輥等組成

主要作用：控制濾布張力。拉伸的程度對(duì)強(qiáng)力和斷裂延伸度都有一定的影響。經(jīng)向尺寸熱穩(wěn)定性隨著定型時(shí)經(jīng)向超喂增大而提高，而緯向尺寸熱穩(wěn)定性則隨著門幅拉伸程度的增大而降低。定型后濾布的平均單紗強(qiáng)力比未定型的略有提高，緯向的變化比經(jīng)向明顯。定型后濾布的斷裂延伸度，緯向隨著伸幅程度增大而降低，而經(jīng)向則隨著超喂的增大而變大。因此，為了使濾布獲得良好的尺寸熱穩(wěn)定性和有利于提高濾布的使用性能，熱定型時(shí)經(jīng)向應(yīng)有適當(dāng)超喂，緯向伸幅不應(yīng)太高。為此要求前處理中不采用較大的經(jīng)向張力，以免向過(guò)度伸長(zhǎng)并迫使緯向發(fā)生較大收縮，以致最后需要進(jìn)行較大的伸幅。1）分子鏈的再折疊數(shù)量隨熱處理溫度的提而增多；2）張力阻礙分子鏈的再折疊；3）在溫度很高時(shí)，張力阻礙鏈折疊的作用大大減小。張力對(duì)纖維結(jié)構(gòu)有較顯著的影響，而纖維結(jié)構(gòu)之間又有密切的關(guān)系，因此，在任何定型過(guò)程中注意張力的控制是很重要的

4 DX5000定型機(jī)的改進(jìn)

雖然DX5000定型機(jī)相比之下有了較大改進(jìn)，但是從使用中發(fā)現(xiàn)還是存在一些有待改進(jìn)地方。只有經(jīng)過(guò)相應(yīng)改進(jìn)，才能有效提高生產(chǎn)效率。

1）保溫上的改進(jìn)；冬天因?yàn)榭諝庵袦囟容^低，因此溫度下降十分快速，極難保溫。因此單獨(dú)增加了一套外加熱裝置，用乳白石英加熱管加熱來(lái)補(bǔ)償熱量的損失，這樣就能有效的防止冬天溫度下降過(guò)快問(wèn)題，得以保溫，確保濾布的定型。并且操作靈活，不需要時(shí)移走即可；

2）鑒于濾布表面的光潔度不好，進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)；有效改進(jìn)方法就是增加壓布輥，讓濾布在熱的主動(dòng)輥和壓布輥之間通過(guò)，并根據(jù)不同的濾布來(lái)選擇溫度、壓力、及通過(guò)輥?zhàn)拥乃俣?。壓光后的濾布，表面光滑，有利于卸除濾餅，而且調(diào)節(jié)了滲透性，提高了過(guò)濾效率；

3）鑒于溫度控制精度不好，做進(jìn)一步改進(jìn)；為了提升溫度控制精度，將加熱方式改為可控電子硅。因?yàn)檫^(guò)去的固態(tài)繼電器控制，溫度差距較大，溫差超過(guò)30℃，采用了三相閉環(huán)可控硅調(diào)壓器，主電路更加安全可靠，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)及溫度控制精度都有很大的改善，溫差可控制在10℃范圍內(nèi)；

4）提升利用率的改進(jìn)；在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加設(shè)回轉(zhuǎn)輥，用來(lái)增加濾布定型長(zhǎng)度；增加了回轉(zhuǎn)輥以后，現(xiàn)在定型長(zhǎng)度增大到原來(lái)的170%。原來(lái)需要定型2機(jī)再能完成的任務(wù)，現(xiàn)在1機(jī)就能完成，不僅減少了定型次數(shù)，而且節(jié)省了能源；

5）加熱管更改；過(guò)去DX5000定型機(jī)采用的電阻絲加熱，電阻絲是纏繞在瓷管上面，而瓷管直接固定在一根鋼管上面。在運(yùn)轉(zhuǎn)之時(shí)，由于定型需要較高的溫度，電阻絲必須加熱到700～800左右才能滿足定型要求，時(shí)間一長(zhǎng)直接導(dǎo)致鋼管受熱彎曲而變形，致使不能再正常使用。為了解決這個(gè)問(wèn)題就做了相應(yīng)改進(jìn)，用電熱管代替電阻絲加熱，將加熱管固定在焊有圓盤的鋼管上，這樣使加熱管與鋼管不直接進(jìn)行接觸，不僅解決了鋼管變形的問(wèn)題，并且方便了維修，一旦出現(xiàn)故障只需更換加熱管即可。

定型機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)定型中體現(xiàn)出重要作用，是提升產(chǎn)品質(zhì)量、性能的重要設(shè)備之一，因此對(duì)定型機(jī)的研究越來(lái)越普及。但是從DX5000定型機(jī)研究中發(fā)現(xiàn)對(duì)定型機(jī)適當(dāng)改進(jìn)，能夠提升其工作效率，推動(dòng)定型機(jī)進(jìn)一步技術(shù)提升。

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