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(zhǎng)期使用的優(yōu)化設(shè)計(jì)、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(dòng)上車裝置與卸紗裝置的維修與優(yōu)化、拉絲機(jī)潤(rùn)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(jì)、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(dòng)力部部長(zhǎng)，電氣維修工，高級(jí)技師，泰安市總工會(huì)兼職副主席。
曾獲“全國(guó)勞動(dòng)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(hào)，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。
多年來(lái)，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(duì)解決“卡脖子”難題，獨(dú)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(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)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(jí)再利用項(xiàng)目，讓舊設(shè)備實(shí)現(xiàn)了控制數(shù)字化、運(yùn)行自動(dòng)化，為企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本2090 余萬(wàn)元；先后主持、參與技術(shù)創(chuàng)新及工藝改進(jìn)項(xiàng)目70 余項(xiàng)，累計(jì)榮獲全國(guó)建材行業(yè)技術(shù)革新獎(jiǎng)10 項(xiàng)，省、市級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)13 項(xiàng)，國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)，實(shí)用新型專利30余項(xiàng)，累計(jì)為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益4000 余萬(wàn)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(duì)，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(duì)伍培養(yǎng)體系，先后培養(yǎng)出40名省、市級(jí)高技能人才。2018年，工作室被山東省總工會(huì)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(jiǎn)述 04
二、玻璃纖維拉絲機(jī)簡(jiǎn)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(duì)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(zhǎng)期使用的優(yōu)化設(shè)計(jì) 23
一、拉絲機(jī)集電環(huán)的工作原理及常見(jiàn)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(dòng)上車裝置與卸紗裝置的維修與優(yōu)化 35
一、拉絲機(jī)自動(dòng)上車裝置與卸紗裝置優(yōu)化的背景 36
二、自動(dòng)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(rùn)滑系統(tǒng)的維修與優(yōu)化 41
一、拉絲機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理及問(wèn)題 42
二、拉絲機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)維修與優(yōu)化三步法 43
三、拉絲機(jī)潤(rùn)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(jì) 47
一、拉絲機(jī)排線總成系統(tǒng)的工作原理及問(wèn)題 48
二、新式端蓋的設(shè)計(jì)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(jí) 52
二、拉絲機(jī)冷啟動(dòng)功能的開發(fā)與應(yīng)用 55
三、玻璃纖維絲束自動(dòng)上車程序的開發(fā)與應(yīng)用 59
四、多級(jí)進(jìn)展卷繞比功能的開發(fā)與應(yīng)用 65
五、運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、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(duì)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(chǎng)景擴(kuò)展、各類新興行業(yè)對(duì)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(lái)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(guò)程中，張力的增大會(huì)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(dòng)時(shí)，由于離心力的消失，絲餅的束縛力會(huì)變得更大，這時(shí)絲餅會(huì)發(fā)生變形，同時(shí)機(jī)頭漲片也會(huì)變形，此時(shí)絲餅將無(wú)法卸下，甚至被損壞，更嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成部分產(chǎn)品無(wú)法生產(chǎn)。
二、解決拉絲機(jī)機(jī)頭張力不夠的四步法
針對(duì)特殊產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)導(dǎo)致機(jī)頭漲片被勒緊變形的問(wèn)題，各個(gè)廠家的解決方法不一樣。我們根據(jù)實(shí)際使用效果，按照下列幾個(gè)重點(diǎn)進(jìn)行了分步解決。
（1）加長(zhǎng)機(jī)頭漲片的行程，保證機(jī)頭在收縮時(shí)不會(huì)因?yàn)樾谐滩粔蚨绊懏a(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(yè)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(gè)漲筒的直徑均為273mm，通過(guò)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(shuō)明其縮筒直徑小；反之，正常機(jī)頭的縮筒直徑大。
（2）針對(duì)機(jī)頭低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，漲片離心力不夠的問(wèn)題，可以考慮增加漲片重量，以提高機(jī)頭在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的離心力，保證絲餅在拉制過(guò)程中的離心支撐力。第16頁(yè)的圖8所示為各種拉絲機(jī)機(jī)頭所用漲片截面圖。德國(guó)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(yè)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(cè)算單根漲片所受壓力。德國(guó)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(chǎng)實(shí)際情況及模擬測(cè)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(wú)法卸筒；太硬的漲片使用一段時(shí)間后容易產(chǎn)生塑性變形，無(wú)法繼續(xù)使用。
（3）在原拉絲機(jī)的基礎(chǔ)上做適配時(shí)，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(dòng)幅值在允許范圍內(nèi)（拉絲機(jī)機(jī)頭轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)，空載振動(dòng)幅值≤50μm）。
（4）針對(duì)機(jī)頭中間漲片變形的問(wèn)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(huì)將漲片勒緊變形。增加支撐及錐套，將原來(lái)的活動(dòng)單元由1個(gè)變?yōu)?個(gè)。中心支撐結(jié)構(gòu)無(wú)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(dòng)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(dòng)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(wú)收縮空間造成的無(wú)法卸筒情況。在同等狀態(tài)下，德國(guó)拉絲機(jī)原裝機(jī)頭紗筒的最高點(diǎn)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(diǎn)與機(jī)頭漲片的間隙為5mm；高漲力機(jī)頭紗筒的最高點(diǎn)與機(jī)頭漲片的間隙為30mm，卸筒時(shí)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(xiàng)難題的解決，今后在定做玻璃纖維拉絲機(jī)時(shí)，完全可以把使用高漲力機(jī)頭的這幾個(gè)理念進(jìn)行推廣。即使對(duì)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。
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