本刊記者 孟慶杰
科技攻關項目 系列報道 常州八紡機/GE2M-G高速多軸向經編機(玻纖)(2014.07~2016.06) 需求正當時 研發不容等
本刊記者 孟慶杰
GE2M-G高速多軸向經編機(玻纖)是常州八紡機瞄準國際最新技術,采用高端伺服控制、智能化人機界面、數據信息化實時監控等跨領域、多學科交叉的前端設計理念,自主研制的一款具有國際領先水平的高新技術產品。
常州市第八紡織機械有限公司研發中心主任劉勇俊強調:“該產品為實現玻璃纖維復合材料國產化提供了可靠的織造裝備和技術!”
據劉勇俊介紹,本次之所以進行“GE2M-G高速多軸向經編機(玻纖)”項目的研發,源于其快速擴展的市場空間及時代需求。
玻璃纖維是非常好的金屬替代材料,在建筑、船舶、化工管道、汽車、航空、風力發電等領域有著廣闊的應用前景,且應用領域仍在不斷拓展。近幾年,歐美復合材料產需均持續增長,中國復合材料市場更是發展迅速。
“GE2M-G高速多軸向經編機作為專業生產玻纖工業用復合材料的高端織機,市場空間巨大?!眲⒂驴娬{。
目前全世界約有300多臺多軸向經編機在應用,且絕大多數在歐美發達國家,德國卡爾邁耶就是該領域的領頭羊。國內主要依賴進口,但因服務不及時且售價高昂,大大增加了企業生產成本,制約了我國民族工業的發展。
目前國內也有個別企業在研發高速多軸向經編機,但制造水平相對落后。劉勇俊說:“為提高國內紡機行業的市場競爭力,研發并推廣一種國際先進乃至領先水平的新機型已經刻不容緩。因此,常州八紡機選擇此項目進行研發?!?/p>
劉勇俊還表示,近年來,為開拓市場,企業對多軸向經編機的需求逐年遞增,世界上大多數多軸向復合材料技術仍處在起步階段,未來發展空間很大。同時,中國政府也在大力推廣、支持玻纖復合材料等新材料的研發和應用,更將新材料產業作為“十三五”的發展重點。這都為常州八紡機拓展經編產業用市場提供了更多機遇。
GE2M-G高速多軸向經編機在經編機機構設計與傳動機構設計等方面都進行了較大改動,且在某些部件設計上需進行深入細致地研究,難度較大。劉勇俊表示,為此,研發人員采取分步落實策略,對技術創新的機構分別進行開發,在各機構分別成功后的基礎上進行總體整合。
劉勇俊介紹,此項目的主要技術創新點集中在四大方面:
一是采用直針導紗技術,優化了鋪緯小車結構與動作,明顯提高了機器速度。采用直針導紗技術,大大增加了緯紗鋪設時間,減少了輔助動作的時間,使鋪緯動作更加穩定。創新X向導軌滑臺裝置,使X向滑臺上的零配件重量均勻分布在兩側軸承上,在提高定位滾動軸使用壽命的同時,降低了鋪緯小車機構高速運動時的沖擊震動,進一步完善鋪緯小車的結構與動作,從而明顯提高機器速度。
二是縮短復合針動程,進一步提高了機器速度,減少緯紗浪費。優化槽針與針芯連桿架上相關連桿的尺寸,將復合針的動程由19mm減少為17mm;槽針具備前后擺動功能,擺動范圍為1~2mm,分5檔調節,減少槽針對紗線和布面的影響,同時減少槽針的磨損,橫梁和相關成圈部件位置作相應調整。
三是增加擺軸固定(0擺動)機構,將槽針與垂直方向夾角調整為0度,使其直上直下,以適應各種工藝需要,提高布面質量。
四是采用多軸向經編機控制軟件??赏瑫r鋪設多層緯紗,鋪緯角度可任意設定;人機界面可實時顯示機器的主要工作參數,并可修改、保存各鋪緯站的工藝參數等;系統具有自診斷與報警功能,并提供故障報警日志,以便分析及處理。
劉勇俊總結道,這些創新提高了機器速度,改善了布面質量,實現了裝備制造業的自主化和國產化,為生產玻璃纖維增強復合材料提供了可靠的織造裝備。
此外,該項目的環保特色也很突出。劉勇俊介紹,該機在生產過程中無“三廢”排出,對環境無污染及負面影響。同時,該機采用了能量反饋技術,能有效地將設備減速或停車時產生的機械能,通過能量回饋技術轉換成電能(再生電能)并回送給該機的系統電源,可節能5%左右。
此外,設備本身還實現了節約原料,采用單排緯紗針,比雙排緯紗針結構可節省3.5%紗線量;設備工作速度達到 1350r/min,提高一倍,同時提升了布面質量;產能翻番,大大降低下游經編機織物廠家的成本投入,提高了其產品競爭力。
目前,該產品擁有軟件著作權1件,授權發明專利3件,實用新型專利8件,實審階段發明3件。劉勇俊表示,產品經常州市宏發縱橫新材料科技股份有限公司、連云港東鼎實業有限公司等用戶試用后反映良好。截止2015年底,該產品已實現銷售收入2067.4萬元,利稅400余萬元。
“產品市場進一步推廣后,不僅能滿足國內市場需求,替代進口,節約外匯,還能出口創匯,前景廣闊?!眲⒂驴≌f。
劉勇俊強調:“如今,國內迫切需要高性能的經編設備,來提升支柱產業的科技含量和市場競爭力。作為國內主要經編機制造企業,我們必須肩負起開發自主品牌的多軸向經編機的責任,縮短與國外的差距?!?/p>
此外,該項目的研發還具有廣泛的社會效益。
該項目在帶動上、下游關聯產業的發展上意義重大,其上游關聯產業主要是鋼材和電子工業,項目的重點控制部分對電子軟件智能化系數要求非常高,其將通過開發、采購來提高我國電子軟件行業產品的使用范圍及使用性能,實現其新的發展方向。同時,產品投入市場能極大降低國內下游相關聯產業的生產成本,節約外匯,提高了產品競爭力。
另外,項目符合省產業化政策,也對推動地方經濟及改變區域性、產業性結構的調整起到重要作用。配合社會創造新的就業機會與崗位,協助政府部門解決勞動就業問題。
劉勇俊介紹,GE2M-G高速多軸向經編機與國內外同類經編機各指數的對比表說明,其技術性能指標已達到國內外同類產品先進水平,某些技術性能指標已優于國際先進水平。在2015年12月25日由中國紡織工業聯合會、江蘇省經信委、江蘇省科技廳聯合組織召開的項目鑒定會上,鑒定委員會專家一致認為,該產品整機性能達到國際領先水平,具有良好的經濟和社會效益,建議進一步加強推廣應用。