本書共八講,內(nèi)容包括:玻璃纖維拉絲機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理、拉絲機(jī)機(jī)頭張力不夠的解決方法、拉絲機(jī)集電環(huán)長期使用的優(yōu)化設(shè)計、拉絲機(jī)機(jī)體內(nèi)部水電分離的優(yōu)化改造、拉絲機(jī)自動上車裝置與卸紗裝置的維修與優(yōu)化、拉絲機(jī)潤滑系統(tǒng)的維修與優(yōu)化、拉絲機(jī)排線總成系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計、拉絲機(jī)控制程序的優(yōu)化。
溫廣勇
1974年出生,泰山玻璃纖維有限公司設(shè)備動力部部長,電氣維修工,高級技師,泰安市總工會兼職副主席。
曾獲“全國勞動模范”“齊魯大工匠”“齊魯首席技師”“齊魯最美職工”等榮譽(yù)和稱號,享受國務(wù)院政府特殊津貼。
多年來,他致力于玻璃纖維成型的關(guān)鍵設(shè)備——拉絲機(jī)的維保、改造工作,帶領(lǐng)團(tuán)隊解決“卡脖子”難題,獨創(chuàng)“三五一十五”工作法,解決了拉絲機(jī)設(shè)備故障率高、在線維修時間長的問題,被譽(yù)為拉絲機(jī)維修的“活字典”;出色完成了老舊拉絲機(jī)系統(tǒng)性改造升級再利用項目,讓舊設(shè)備實現(xiàn)了控制數(shù)字化、運行自動化,為企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本2090 余萬元;先后主持、參與技術(shù)創(chuàng)新及工藝改進(jìn)項目70 余項,累計榮獲全國建材行業(yè)技術(shù)革新獎10 項,省、市級科技進(jìn)步獎13 項,國家發(fā)明專利授權(quán)2項,實用新型專利30余項,累計為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益4000 余萬元。以他的名字命名的溫廣勇勞模創(chuàng)新工作室,依托各專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊,以工作室為核心,以“師帶徒”為載體,構(gòu)建了全方位、立體化的技能人才隊伍培養(yǎng)體系,先后培養(yǎng)出40名省、市級高技能人才。2018年,工作室被山東省總工會認(rèn)定為“山東省示范性勞模和工匠人才創(chuàng)新工作室”。
引 言 01
第一講 玻璃纖維拉絲機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 03
一、玻璃纖維生產(chǎn)工藝簡述 04
二、玻璃纖維拉絲機(jī)簡述 05
三、拉絲機(jī)的使用環(huán)境 08
第二講 拉絲機(jī)機(jī)頭張力不夠的解決方法 11
一、新型產(chǎn)品對拉絲機(jī)機(jī)頭的影響 12
二、解決拉絲機(jī)機(jī)頭張力不夠的四步法 14
三、拉絲機(jī)高漲力機(jī)頭的應(yīng)用效果 20
第三講 拉絲機(jī)集電環(huán)長期使用的優(yōu)化設(shè)計 23
一、拉絲機(jī)集電環(huán)的工作原理及常見故障 24
二、提升集電環(huán)使用壽命和降低故障率的
解決辦法 24
三、集電環(huán)改造后的應(yīng)用效果 25
第四講 拉絲機(jī)機(jī)體內(nèi)部水電分離的優(yōu)化改造 29
一、拉絲機(jī)機(jī)體內(nèi)部水電分離改造的背景 30
二、優(yōu)化水電分離四步法 30
三、水電分離優(yōu)化后的應(yīng)用效果 34
第五講 拉絲機(jī)自動上車裝置與卸紗裝置的維修與優(yōu)化 35
一、拉絲機(jī)自動上車裝置與卸紗裝置優(yōu)化的背景 36
二、自動上車裝置與卸紗裝置維修與優(yōu)化措施 37
三、維修與優(yōu)化后的應(yīng)用效果 40
第六講 拉絲機(jī)潤滑系統(tǒng)的維修與優(yōu)化 41
一、拉絲機(jī)潤滑系統(tǒng)的工作原理及問題 42
二、拉絲機(jī)潤滑系統(tǒng)維修與優(yōu)化三步法 43
三、拉絲機(jī)潤滑系統(tǒng)的維修與優(yōu)化后應(yīng)用效果 45
第七講 拉絲機(jī)排線總成系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計 47
一、拉絲機(jī)排線總成系統(tǒng)的工作原理及問題 48
二、新式端蓋的設(shè)計與應(yīng)用 49
三、拉絲機(jī)排線總成系統(tǒng)優(yōu)化后的應(yīng)用效果 50
第八講 拉絲機(jī)控制程序的優(yōu)化 51
一、控制系統(tǒng)的升級 52
二、拉絲機(jī)冷啟動功能的開發(fā)與應(yīng)用 55
三、玻璃纖維絲束自動上車程序的開發(fā)與應(yīng)用 59
四、多級進(jìn)展卷繞比功能的開發(fā)與應(yīng)用 65
五、運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析功能的開發(fā)與應(yīng)用 69
后 記 74
第二講
拉絲機(jī)機(jī)頭張力不夠的解決方法
一、新型產(chǎn)品對拉絲機(jī)機(jī)頭的影響
在玻璃纖維制造行業(yè),拉絲機(jī)是玻璃纖維產(chǎn)品從熔融狀態(tài)變成纖維狀態(tài)最重要的設(shè)備,而高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)頭則是拉絲機(jī)上負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)卷繞的主要機(jī)械系統(tǒng)。
為了使卷繞成型的玻璃纖維產(chǎn)品順利脫出,機(jī)頭具備收縮、漲緊的基本功能。由于行業(yè)規(guī)模發(fā)展、窯爐及漏板的生產(chǎn)技術(shù)提升、玻璃纖維應(yīng)用場景擴(kuò)展、各類新興行業(yè)對產(chǎn)品要求更為嚴(yán)苛等原因,玻璃纖維產(chǎn)品的直徑越來越小,生產(chǎn)速度也不斷提升,許多產(chǎn)品的生產(chǎn)需要更高的玻璃液黏度和線速度,進(jìn)而使得玻璃纖維有更大的張力。在玻璃纖維的拉制過程中,張力的增大會導(dǎo)致機(jī)頭漲片被勒緊從而變形。當(dāng)機(jī)頭停止轉(zhuǎn)動時,由于離心力的消失,絲餅的束縛力會變得更大,這時絲餅會發(fā)生變形,同時機(jī)頭漲片也會變形,此時絲餅將無法卸下,甚至被損壞,更嚴(yán)重時會造成部分產(chǎn)品無法生產(chǎn)。
二、解決拉絲機(jī)機(jī)頭張力不夠的四步法
針對特殊產(chǎn)品在生產(chǎn)時導(dǎo)致機(jī)頭漲片被勒緊變形的問題,各個廠家的解決方法不一樣。我們根據(jù)實際使用效果,按照下列幾個重點進(jìn)行了分步解決。
(1)加長機(jī)頭漲片的行程,保證機(jī)頭在收縮時不會因為行程不夠而影響產(chǎn)品卸筒。在保證漲筒直徑相同的條件下,合理地減小縮筒直徑,從而使卸筒更加容易、快捷。下頁圖7所示為拉絲機(jī)機(jī)頭漲筒狀態(tài),圖7(a)是正常機(jī)頭漲筒狀態(tài),圖7(b)是高漲力機(jī)頭漲筒狀態(tài)。兩個漲筒的直徑均為273mm,通過觀察漲片突出的定位卡扣可以發(fā)現(xiàn),高漲力機(jī)頭的定位卡扣更突出,說明其縮筒直徑。环粗,正常機(jī)頭的縮筒直徑大。
(2)針對機(jī)頭低速轉(zhuǎn)動時,漲片離心力不夠的問題,可以考慮增加漲片重量,以提高機(jī)頭在運轉(zhuǎn)過程中的離心力,保證絲餅在拉制過程中的離心支撐力。第16頁的圖8所示為各種拉絲機(jī)機(jī)頭所用漲片截面圖。德國拉絲機(jī)273機(jī)頭由18塊漲片組成,圖8(a)單根漲片重1.17kg;日本拉絲機(jī)273機(jī)頭由22塊漲片組成,圖8(b)單根漲片重0.49kg;高漲力273機(jī)頭由22塊漲片組成,圖8(c)單根漲片重0.96kg。需要注意的是,不能一直增加漲片的重量。
使用軟件進(jìn)行建模及分析,結(jié)果顯示漲片受力均勻,如下頁圖9所示。不考慮離心力及絲餅重量等因素,使兩者最大位移凹陷變形為2mm,再測算單根漲片所受壓力。德國拉絲機(jī)273機(jī)頭漲片單根受力最大為10000N;日本拉絲機(jī)273機(jī)頭漲片單根受力最大為1000N;高漲力273機(jī)頭漲片單根受力最大為5400N。高漲力273機(jī)頭漲片的整體變形能力適中。根據(jù)現(xiàn)場實際情況及模擬測試結(jié)果可知,太軟、截面慣性矩小的漲片容易被產(chǎn)品勒至彈性形變,從而無法卸筒;太硬的漲片使用一段時間后容易產(chǎn)生塑性變形,無法繼續(xù)使用。
(3)在原拉絲機(jī)的基礎(chǔ)上做適配時,要考慮整體機(jī)頭的重量及重心,保證適配后設(shè)備的振動幅值在允許范圍內(nèi)(拉絲機(jī)機(jī)頭轉(zhuǎn)速為3000r/min時,空載振動幅值≤50μm)。
(4)針對機(jī)頭中間漲片變形的問題,需要考慮改變機(jī)頭的支撐結(jié)構(gòu)。如圖10所示,將圖10(a)中普通機(jī)頭的雙支撐、單錐套結(jié)構(gòu)改為圖10(b)中高漲力機(jī)頭的三支撐、四錐套結(jié)構(gòu),在漲片中間位置增加支撐,保證絲餅在停機(jī)、機(jī)頭離心力消失后,不會將漲片勒緊變形。增加支撐及錐套,將原來的活動單元由1個變?yōu)?個。中心支撐結(jié)構(gòu)無法在現(xiàn)有葉輪結(jié)構(gòu)上增加,需將葉輪改為分體兩段式。除此之外,還應(yīng)考慮氣室及氣動結(jié)構(gòu)的改變,保證推力系統(tǒng)在機(jī)頭內(nèi)部有足夠的活動空間。
三、拉絲機(jī)高漲力機(jī)頭的應(yīng)用效果
高漲力機(jī)頭漲片的漲縮行程增大、離心力增高、中心支撐結(jié)構(gòu)增加,可以有效避免高漲力玻璃纖維勒緊滌錦筒導(dǎo)致其變形后,因機(jī)頭漲片無收縮空間造成的無法卸筒情況。在同等狀態(tài)下,德國拉絲機(jī)原裝機(jī)頭紗筒的最高點與機(jī)頭漲片的間隙為6mm;日本拉絲機(jī)原裝機(jī)頭紗筒的最高點與機(jī)頭漲片的間隙為5mm;高漲力機(jī)頭紗筒的最高點與機(jī)頭漲片的間隙為30mm,卸筒時間由30s縮短為10s,卸筒速度變快,提升生產(chǎn)效率70%,且節(jié)省人力。
隨著此項難題的解決,今后在定做玻璃纖維拉絲機(jī)時,完全可以把使用高漲力機(jī)頭的這幾個理念進(jìn)行推廣。即使對于其他纖維類產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備,也有很大的借鑒意義。