發條后處理機設計方案研究

李保軍（許昌市恒源發制品股份有限公司,河南　許昌　461000）

發條后處理機設計方案研究

李保軍
（許昌市恒源發制品股份有限公司,河南許昌461000）

就發條進行后處理而言，目前僅僅是采用塑膠盆作為發條的放置容器，而加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉方面還是采用人工，自動化程度低、效率低、標準化程度不高、不安全，容易造成人員燙傷，人為因素引起的產品質量缺陷等問題。在明確了發條后處理工藝要求的基礎上，分析了發條處理機的技術指標，并進一步研究了發條后處理機的設計方案，為發條后處理的發展提供一定的研究價值。

發條；后處理機；次氯；氨水；冷燙精

1　引言

隨著發制品行業的不斷發展，其對自動化水平的要求也越來越高。然而現今整個發制品生產行業發條后處理還沒有一臺機械化的設備，整個行業還是一片空白，現有的發條后處理還是全人工操作生產，即：手持水管、蒸汽管向塑膠盆內加水，加熱，手工用瓢加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉，完全依靠人工操作。這些化工原料的加入量對發條后處理質量起著關鍵因素，其多加、少加、加熱溫度的高低完全由人工控制，隨意性大，不能嚴格執行發條后處理的工藝標準，影響發條的質量，有時會造成返工，同時浪費大量資源。

本文針對現有生產方式存在的問題，研究適用于發條后處理的自動化加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉設備的基本結構以及設計相應方案，使發條后處理的生產方式自動化、標準化，取代人工操作的傳統做法。杜絕了操作人員的不規范作業，保障了發條產品質量，降低勞動成本，提高發條后處理工序的生產效率。

2　發條后處理機設計方案概述

2.1發條后處理機的基本要求

發條后處理機能根據發條后處理工藝的要求自動加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉。其基本要求是：自動加料裝置應具備一定的精度，能按工藝需要量準確投放至后處理機內。即發條后處理機控制系統與加料系統相連接，根據發條后處理機控制系統發出的指令按照設定的順序及用量自動的加入所需的水、汽、化工原料。同時符合工藝要求的數據，從而穩定發條后處理的質量。

2.2發條后處理機的技術指標

（1）設備材質：0Cr18Ni9不銹鋼

（2）額定處理量:200條/次

（3）額定裝水量：0.3m3

（4）整體尺寸：長2215mm×寬1320mm×高1990mm

（5）溫度范圍：常溫-99℃

（6）溫度誤差：±3℃

（7）加熱方式：蒸汽直接加熱

（8）整機功率：250W

（9）壓縮空氣壓力：0.8MPa

3　發條后處理機的原理設計方案

3.1發條后處理機的原理

（1）采用蒸汽對化工溶液直接加熱，PLC編程控制技術對加水、加汽、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉及溶液溫度實施控制。具體實施方案是用氣動閥控制蒸汽，流量控制閥控制水、次氯、氨水、冷燙精，再利用電磁閥、溫控儀、溫度傳感器等對溫度實施控制。

（2）通過特制的掛具將發條簾子邊處固定，避免在侵泡過程中毛發打結，并且起到毛發與化工溶液均勻接觸的目的。

（3）發條浸泡在化工溶液內時，需要化工溶液與發條之間有相對運動，通過液壓泵使化工溶液流動，從而使毛發與化工溶液充分接觸，并且使化工溶液在流動的作用下保持混合均勻，促進毛發表面充分起反應。

3.2發條后處理機的結構設計

主要包括框架部分和控制部分，其中框架部分由供給系統、化工溶液循環系統、機架組成。控制系統由PLC編程控制。

（1）供給系統。供給系統主要是存儲化工料，并為加料泵提供化工料的供給機構。根據化工原料的不同，可以采用料罐式供給式。料罐式供給裝置直接安裝于加料泵上，將沒有流動性的化工料裝入料罐，再進行空氣加壓，料罐容積可達1000-2000m l。

加料泵采用旋轉容積式單軸偏心螺桿泵，它的心臟部是轉子和定子構成。轉子選用金屬材質，設計獨特的扭角和真圓的斷面；定子為食用橡膠彈性材質，工作溫度可達120℃，其空間斷面為橢圓形。轉子安裝于定子中，兩者之間沿著接線形成密閉連續的螺旋狀空間，轉子在伺服電機的帶動下，使轉子在定子內一邊旋轉，一邊往復運動，其結果使轉子和定子間的空間容積液體能夠無脈動定量地從吸入口輸送到吐出口。通過控制伺服電機旋轉速度、旋轉圈數，可以很容易控制流量，而且，加料后，由于瞬間逆轉，可以確保液體不滴漏，保障了加料精確度。

（2）化工溶液循環系統。化工溶液的循環系統是用管道將發條后處理盆體底部與側面通相連接，中間加裝正反轉液體泵。通過PLC控制液體泵的運行時間和方向，實現化工溶液在發條后處理盆體內循環流動，從而使發條表面與化工溶液充分接觸。因采用PLC控制技術，發條的化工溶液浸泡時間每次都會相同，使發條的后處理質量穩定。

（3）機架組成。該設備結構主要由0Cr18N i9不銹鋼材質的板材及型材焊接而成，整體尺寸為長2215mm×寬1320mm×高1990mm。機架采用40×80不銹鋼方管焊接。盆體采用不銹鋼鋼板焊接，盆體分兩層中間填滿保溫材料。盆底并列設置四條蒸汽加熱管并與氣動閥相連，加熱管上安裝隔離小孔篦子，避免毛發直接接觸發熱管，保障化工溶液均勻快速加熱至工作溫度。盆底底面安裝排水管道并與氣動閥相連，排水口上安裝過濾網，用于過濾毛發，避免毛發浪費。盆體內部安裝溫度傳感器、水位控制傳感器，用于控制盆內化工溶液溫度及控制水位高度。

4　結束語

目前假發行業發條后處理工序仍采用傳統的純手工勞動作業，隨著企業的快速發展，已經不符合企業的發展需要。由于車間純手工生產作業勞動強度大，并存在一定的安全問題，如手持高溫蒸汽膠管加熱、手持水管注水、兩人雙手抬舉發條架等。人工在加熱軟水時，手持蒸汽管在個盆體間移動造成蒸汽浪費，使用后的藥液隨意排放，造成地面積水，不僅使員工在行走時易滑倒，而且造成車間條件惡劣。對此設備的設計研發，使用機械生產代替部分人工的生產作業，提高生產效率，提高工作過程中的安全。該設備已經完成了試驗機的制作并投入生產進行放大試驗。盡管如此，仍然還存在很多的不足，仍需在穩定性和可靠性方面需要提高的地方。能否在生產中長期的推廣應用，還需要一段過程，需要在實驗中摸索并總結。

[1]張吉月，紀文剛，魏文淵.基于PLC溢流式染色機控制系統的研究與開發[J].石油化工高等學校學報，2001(02):70-73.

李保軍（1977—），男，大專，工程師。