DX5000定型機的工作原理與改進

關 偉

煙臺星禾過濾科技有限公司，山東煙臺 265500

0 引言

市場經濟體制推動了各個行業競爭局面，為工業制造中各個設備帶來了新挑戰。在這種形勢下，大都企業都在著手機械設備研究與改進，希望通過改進設備來提高生產的效率，進而來提升企業經營效益。而作為制造業中定型所使用的定型機，更是被相關使用者所重點關注。定型機按照種類可以分為鞋面定型機、襪子定型機以及面料定型機。這幾種定型機雖然其工作原理大致相同，但是還是各有各的優缺點。筆者根據多年的操作經驗，以DX5000定型機作為案例，探討定型機的工作原理與改進。

1 定型機概述

1.1 定型機關鍵點闡述

1.1.1 過濾布

過濾布在整個生產過程中，都有張力作用在濾布上，因而濾布需要有穩定性。否則張力去掉后，布的尺寸會有變化，可能導致過濾機上的進料孔不與濾布上的孔對準。為避免這樣的問題發生，應對濾布進行定型處理。濾布需要有穩定性的另一個原因是，使用中預先有張力作用在濾布上，例如在帶式過濾機上和在立式壓濾機上，預先就有張力作用在濾布上。在這種情況下，要仔細控制溫度對濾布進行拉伸。預先拉伸除了能降低濾布在使用期間的進一步伸長之外，還能保證濾布在運行時有較好的軌跡，減少跑偏。

1.1.2 熱定型

熱定型是工業濾布生產中非常重要且不可缺少的一道工序，它決定著最終產品的質量和性能, 對濾布的表面平整性、尺寸的穩定性等都有重要的影響。 熱定型的實質是在較高的溫度下迅速消除纖維內部的應力和高彈形變, 使高彈形變轉化為塑性形變并在新狀態下穩定下來。而定型機就是熱定型的設備。

1.2 DX5000定型機概述

DX5000定型機使用了電阻絲進行內加熱，使用固態繼電器控制，而主輥筒與拉伸機構都使用了變頻調速，工作中的定型質量較好，加熱也較均勻，且升溫速度快，工作可靠等。

本定型機一共裝有三臺電動機，分別是裝有變頻器的5.5kW主輥筒的電動機，裝有變頻器的5.5kW拉伸電動機，5.5kW的行走機構電動機，三臺電動機都具備有正轉、反轉以及正向點動、反向點動按鈕與正轉和反轉的指示燈，在定型過程中，可以根據所要求進行相應操作。主輥筒電動機和拉伸電動機還裝有調速旋鈕，可以連續的調整轉速，裝有故障復位按鈕，一旦出現了故障能夠及時進行復位操作。

在可拉伸電動機控制回路中分別串聯上了有限位開關，一旦拉伸到了極限位置就能夠自動停車。而且加熱系統使用了內加熱的方式，裝有一臺日本島電公司生產的溫控器進行控制，為了提升加熱回路的可靠性，主回路使用的是無觸點的固態繼電器。通過時還裝有漲力表，能夠顯示出拉伸時的漲力。同時為了加強人身與設備的安全，還在電源控制總開關與各個分路開關上設置了漏電斷路器。

2 DX5000定型機的電器操作原理

當合上電源總開關以及各個分路的電源開關，就可以對DX5000定型機進行相應的操作了。當按下主輥筒回路的正轉按鈕之時，主輥筒就能夠連續順時針轉動，這樣正轉指示燈就會亮著顯示正常運轉；當按下反轉按鈕時，主輥筒連續逆時針轉動，反轉的指示燈就亮著。如果電機的轉速不符合要求，就可以旋轉調速旋鈕，通過觀察變頻器的顯示來達到所要求的轉速，調速旋鈕順時針轉轉動速增加，逆時針則減少。當變頻器出現了故障之時，就要用復位按鈕進行復位。

拉伸回路的操作與主輥回路的操作完全相同，網子拉長方向為正轉。行走機構除了沒有變頻器之外，其他的操作與主輥筒回路的操作也基本相同，網子拉長方向為正轉。

內加熱控制回路裝有加熱與停止按鈕，如果需要加熱之時，就要按加熱按鈕；當需要停止加熱時，就要按停止按鈕。如果長時間不用加熱時就要拉開加熱回路的斷路器。需要定型加熱的溫度要通過溫控器進行設定。一旦出現了緊急情況之時，就要按下緊急停車按鈕。當緊急按鈕按下之后，所有的電機都停止運轉，加熱回路也就自動停止輸出。

3 定型機的結構特點和各個單元的作用

本文所研究的DX5000型運行原理，對于DX5000定型機按功能主要是由四個大機構組成的，包括了加熱機構、驅動機構、行走機構、拉伸機構幾個部分：

1）加熱機構主要由加熱電控箱、加熱管等組成

主要作用：控制溫度，溫度是影響熱定型質量最主要的因素。因為濾布經過熱定型后，原來存在的皺痕被消除的程度，表面平整性的提高，濾布的尺寸熱穩定性和其他性能，都與熱定型溫度的高低有著密切的關系；

2）驅動機構主要由主電機、減速機、主動輥等組成

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間，在溫度恒定的時候，調整不同的轉速，定型效果有很大差別；

3）行走機構主要由大跑車電機、減速機、大跑車機架等組成

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

4）拉伸機構主要由拉伸電機、減速機、變頻器、絲杠、從動輥等組成

主要作用：控制濾布張力。拉伸的程度對強力和斷裂延伸度都有一定的影響。經向尺寸熱穩定性隨著定型時經向超喂增大而提高，而緯向尺寸熱穩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力比未定型的略有提高，緯向的變化比經向明顯。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定性和有利于提高濾布的使用性能，熱定型時經向應有適當超喂，緯向伸幅不應太高。為此要求前處理中不采用較大的經向張力，以免向過度伸長并迫使緯向發生較大收縮，以致最后需要進行較大的伸幅。1）分子鏈的再折疊數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，張力阻礙鏈折疊的作用大大減小。張力對纖維結構有較顯著的影響，而纖維結構之間又有密切的關系，因此，在任何定型過程中注意張力的控制是很重要的

4 DX5000定型機的改進

雖然DX5000定型機相比之下有了較大改進，但是從使用中發現還是存在一些有待改進地方。只有經過相應改進，才能有效提高生產效率。

1）保溫上的改進；冬天因為空氣中溫度較低，因此溫度下降十分快速，極難保溫。因此單獨增加了一套外加熱裝置，用乳白石英加熱管加熱來補償熱量的損失，這樣就能有效的防止冬天溫度下降過快問題，得以保溫，確保濾布的定型。并且操作靈活，不需要時移走即可；

2）鑒于濾布表面的光潔度不好，進行適當改進；有效改進方法就是增加壓布輥，讓濾布在熱的主動輥和壓布輥之間通過，并根據不同的濾布來選擇溫度、壓力、及通過輥子的速度。壓光后的濾布，表面光滑，有利于卸除濾餅，而且調節了滲透性，提高了過濾效率；

3）鑒于溫度控制精度不好，做進一步改進；為了提升溫度控制精度，將加熱方式改為可控電子硅。因為過去的固態繼電器控制，溫度差距較大，溫差超過30℃，采用了三相閉環可控硅調壓器，主電路更加安全可靠，對整個電網及溫度控制精度都有很大的改善，溫差可控制在10℃范圍內；

4）提升利用率的改進；在現有基礎上加設回轉輥，用來增加濾布定型長度；增加了回轉輥以后，現在定型長度增大到原來的170%。原來需要定型2機再能完成的任務，現在1機就能完成，不僅減少了定型次數，而且節省了能源；

5）加熱管更改；過去DX5000定型機采用的電阻絲加熱，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。在運轉之時，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，時間一長直接導致鋼管受熱彎曲而變形，致使不能再正常使用。為了解決這個問題就做了相應改進，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行接觸，不僅解決了鋼管變形的問題，并且方便了維修，一旦出現故障只需更換加熱管即可。

定型機在工業生產定型中體現出重要作用，是提升產品質量、性能的重要設備之一，因此對定型機的研究越來越普及。但是從DX5000定型機研究中發現對定型機適當改進，能夠提升其工作效率，推動定型機進一步技術提升。

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