玻纖復合套管生產工藝優化及設備改進

趙明

摘 要：本文主要介紹特殊玻纖復合套管在常規編織機械設備生產中的應用，通過對160錠編織機卷曲機構改造設計及加工，以及幾種工藝方案的試驗確定，表明經過改造后該設備既能生產玻纖復合套管，同時也能生產普通套管。

關鍵詞：玻璃纖維;卷曲機構;復合套管;

0 概述

現有設備無法生產5英寸等較大規格的高硅氧玻璃纖維復合套管，對現有的160錠玻璃纖維套管編織機進行分析研究，設備主體部分能夠滿足5英寸玻璃纖維復合套管生產工藝要求，但卷取部分僅能生產普通玻璃纖維復合套管，對5英寸等較大規格的玻璃纖維復合套管收卷部分無法滿足生產要求。為此對現有的160錠套管編織機進行分析論證，決定在此設備的基礎上，設計、加裝卷曲裝置，以滿足5英寸等大規格玻璃纖維復合套管產品生產要求。

該設備原有的卷曲部分由滾輪和壓輪組成，兩輪之間間隙量過小，最大生產產品直徑為80±8mm，不能滿足客戶5英寸玻纖復合套管需求。根據原有設備的結構形式，擬對160錠編織機設備卷曲部分另行設計及加工，使其既能生產復合套管，同時也能生產普通套管。通過對編織機設備結構組成特點分析和設備改造，工藝的優化，成功實現設備的有效使用。

1 玻纖套管編織機原理特點

玻纖套管編織機由3部分組成，編織機構、卷曲機構、機架支撐，其中卷曲機構和編織機構直接決定了玻纖套管的形成過程，編織機構的軌道盤位于水平面內，編織機構直接安裝在機架支撐上，同時卷曲機構置于編織機構上方。錠子的運轉是轉子上的撥盤撥動來實現的，轉子撥盤只起傳遞動力的作用，錠子的運轉速度和運動方向經常改變，錠子存在角位移，錠子在交叉點傳遞過程中存在一個加速度，其錠子的運行軌跡為正弦曲線狀。

1.1 卷曲牽引機構的結構特點

玻纖套管編織機的織品牽引卷曲方向為豎直向上，因此牽引卷曲置于編織機構的正上方。根據實際生產經驗，編織機的卷曲采用多層輥輪式，每一只輥輪表面均覆蓋一層粗糙的麻面硅橡膠纏繞，其特點是輥輪對玻纖套管的包絡面積大、摩擦牽引力大，而且牽引過程中不會傷害到玻纖套管的質量與外觀。

1.2 編織機構的結構特點

編織機構是玻纖套管編織機的核心部分，電機帶動雙聯齒輪，雙聯齒輪通過介齒輪帶動撥盤齒輪，撥盤齒輪帶動撥盤，由撥盤帶動錠子通過上盤軌道作8字型運轉，來編織產品。“編織”的動作就是由這一機構實現的。編織機構的軌道盤上共有兩條相互交叉的∞字型軌道，兩條軌道上各有一組數量相等、運動方向相反的錠子。從錠子上輸出的兩組玻纖紗，在預定的∞字型軌道上沿順逆時針方向環行且相互交織，得到的結果就是連續、封閉的玻纖套管產品。編織機的錠數對應的是兩組錠子總的數量，是決定玻纖套管產品規格的最主要參數。

2 卷曲機構改造的必要性

原有設備卷曲部分由滾輪和壓輪組成，兩輪之間緊密結合，拉簧拉緊壓輪，套管受變形量大，最大產品公稱直徑為80±8mm，現有樣品為5英寸（127mm）復合套管，且不可受較大變形，因此需對卷曲部分改造。

3 編織機卷曲機構改造

3.1圖1為設備原卷曲機構，卷曲過程主動輪轉動，壓輪壓緊產品完成卷曲，壓輪和主動輪緊密結合，壓輪利用拉簧力量拉緊，可織產品直徑小，復合套管直徑大（5英寸）不能生產。

3.2圖2經過對主動輪、被動輪以及機架和軸的改造后，對主動輪被動輪采用半圓弧形，使產品減少硬性擠壓，同時被動輪采用軸承座吊桿方式可上下調節，完成編織機卷曲機構改造。

3.3改造的特點和效果。特點1.投資少，實現快; 2.時間短，滿足客戶需求。

效果：卷取裝置運轉靈活、噪音小，維修維護方便，滿足5英寸復合套管生產的卷取要求。

4 工藝方案優化

通過上表可以看出：1）、用不燒結的高硅氧紗斷頭少，產品表面光滑，質量可靠;用燒結紗斷頭多，織造過程需要人工接頭次數多，產品表面不光滑，生產不易。2）、用未縫制針刺氈卷繞不均勻，容易散落;經過縫制的針刺氈卷繞均勻、不容易散落，產品外觀好。

工藝方案確定：用BC7-16×1×7×14S120基紗酸處理后，縫紉機成型，然后在打緯機上打成緯管，同時結合卷好的不燒結針刺氈，利用160錠編織機現有基礎設備，改造卷曲機構裝置，生產出符合要求的玻纖復合套管。

5 結論

經過編織機卷曲機構技術改造，加工制作主動牽引輪和被動壓輪，滿足了產品的尺寸要求和質量要求，使可調節的弧形主動輪和被動輪減少了對產品的硬性擠壓，工藝的優化試驗，確定了最佳產品工藝流程參數，通過設備改造和工藝優化成功完成5英寸復合套管編織，設備改進效果良好。該品種試驗與生產已經順利完成，同時產品成功進行了小批量生產，提高了自主創新能力。

參考文獻：

[1]解正民，旋轉式編織機的機構分析[J].橡膠工業，2002，（49）：229-234.

[2]朱蘇康，高衛東.機織學. 北京：中國紡織出版社（M），2015.1 44-71.

[3]方世杰 . 機械優化設計 [M]. 北京 ：機械工業出版社，2004