棉精梳機(jī)牽伸系統(tǒng)改造

[編輯:Qsj]  [發(fā)布時(shí)間:2016-06-12 13:06:23]  [紡織器材在線]

　　近年來，國產(chǎn)棉精梳機(jī)制造技術(shù)進(jìn)步神速，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度大幅度提高到500鉗次/min，實(shí)際工藝速度約為400鉗次/min。同時(shí)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備故障率也明顯增大，影響了精梳生產(chǎn)效率。其中，牽伸系統(tǒng)的故障率成為影響棉精梳機(jī)效率和質(zhì)量的重要問題之一。
　　1棉精梳機(jī)牽伸系統(tǒng)故障
　　1.1牽伸氣缸漏氣
　　棉精梳機(jī)牽伸膠輥采用穩(wěn)定的氣動(dòng)加壓方式，可方便調(diào)壓力，有專用的氣動(dòng)加壓開關(guān)和釋壓開關(guān)，手動(dòng)操作即可。一般而言，牽伸膠輥上的壓力調(diào)節(jié)范圍為491.0N～687.4N，但由于棉精梳機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高，膠輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度也較高，使膠輥和氣缸中氣膜所受壓力隨之增大，長(zhǎng)時(shí)間使用中氣膜破裂產(chǎn)生漏氣，導(dǎo)致氣缸無法正常工作，膠輥牽伸壓力不足也導(dǎo)致棉條無牽伸，出現(xiàn)掉條和涌條問題，造成牽伸棉條粗細(xì)波動(dòng)太大，直接影響到精梳棉條質(zhì)量，牽伸系統(tǒng)也無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須停機(jī)檢查牽伸系統(tǒng)的6個(gè)膠輥加壓氣缸，查出漏氣氣缸后更換氣膜——這一復(fù)雜的過程嚴(yán)重影響精梳生產(chǎn)效率。
　　1.2牽伸頭膠輥纏花
　　牽伸頭膠輥運(yùn)轉(zhuǎn)速度過高時(shí)，與其清潔片間接觸面容易堆積棉絮，長(zhǎng)時(shí)間累積后易產(chǎn)生牽伸頭膠輥纏花故障，甚至?xí)蝾^膠輥纏花太多而出現(xiàn)“卡死”問題。
　　這種牽伸頭膠輥纏花問題出現(xiàn)較頻繁，致使回花率增大，設(shè)備運(yùn)行效率降低，擋車工勞動(dòng)強(qiáng)度增大，且對(duì)頭膠輥纏花的處理比較麻煩，處理時(shí)間較長(zhǎng)，直接影響精梳條的產(chǎn)量。
　　2改造方案
　　2.1氣缸
　　2.1.1氣缸漏氣原因
　　牽伸氣缸漏氣的原因是氣膜破裂。圖1所示為牽伸氣缸結(jié)構(gòu)，圖2所示為氣缸的氣膜。牽伸氣缸的工作原理是通過氣體加壓，氣膜受壓變形，推動(dòng)活塞頭運(yùn)動(dòng)，圖1中活塞頭的位置為氣缸工作位置，并且長(zhǎng)時(shí)間保持這種狀態(tài)。氣膜的作用有2個(gè)：一是密封固定，用螺釘將氣膜上端的O形圈壓變形以固定密封氣缸蓋和氣缸主體，防止腔體漏氣；二是氣體加壓，氣膜變形推動(dòng)活塞頭運(yùn)動(dòng)，卸壓后氣膜恢復(fù)初始狀態(tài)。

　　長(zhǎng)期的觀察和統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，氣膜破裂的位置在3mm直徑的O形圈與氣膜厚度為0.5mm的連接處。主要原因是O形圈的變形在密封固定后通常是不變的，而且直徑較大，不容易被破壞，雖然在氣膜厚度為0.5mm處相對(duì)較薄，但采用的是夾布耐油橡膠材料，完全可以承受0.40MPa～0.55MPa的壓力。在長(zhǎng)時(shí)間的使用中，氣膜加壓、卸壓多次循環(huán)使用，在3mm直徑的O形圈與氣膜厚度為0.5mm的連接處一直處于強(qiáng)拉強(qiáng)松狀態(tài)，且此處容易與氣缸內(nèi)壁圓角處摩擦，當(dāng)循環(huán)次數(shù)過多時(shí)，會(huì)產(chǎn)生表面疲勞磨損或裂痕。針對(duì)這個(gè)問題，筆者曾經(jīng)采用材料較好的氣膜、加厚氣膜、修光氣缸內(nèi)壁圓角等方法來解決，但均沒有實(shí)質(zhì)性突破，氣膜破裂問題仍然存在。
　　2.1.2氣缸密封改造
　　O形圈密封氣缸是一種標(biāo)準(zhǔn)氣缸形式，其壽命長(zhǎng)，且O形圈不易損壞；因此，采用O形圈密封氣缸代替氣膜氣缸，具體改造方案如下。
　　改進(jìn)了氣缸蓋、活塞頭結(jié)構(gòu)，使其能配套安裝O形圈，然后將O形圈1安裝在活塞頭中部，與氣缸主體內(nèi)壁形成密封；用螺釘將O形圈2壓變形以固定密封氣缸蓋、氣缸主體，防止腔體漏氣。改造后氣缸的工作原理，是氣體直接加壓于活塞頭，推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)到工作位置并保持狀態(tài)；卸壓后，活塞頭不受氣體壓力，并通過膠輥卸壓反彈，恢復(fù)到不工作時(shí)的位置。

　　2.2頭膠輥
　　2.2.1頭膠輥纏花原因
　　原棉精梳機(jī)牽伸頭膠輥的清潔裝置只適合中低速運(yùn)轉(zhuǎn)（200鉗次/min～320鉗次/min）；其工作原理，是在牽伸膠輥下方緊貼清潔用軟塑料片，機(jī)器運(yùn)行產(chǎn)生的拋花能被清潔片及時(shí)、有效地?fù)踝?，隨即被吸風(fēng)裝置清除掉。但在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，棉條浮游纖維即拋花在單位時(shí)間內(nèi)增多、被清潔片刮下來的浮游纖維也增多，浮游纖維積累到一定程度就會(huì)被積壓在清潔片下，而原有的吸風(fēng)裝置不能及時(shí)徹底地吸走這些浮游纖維，造成浮游纖維與頭膠輥的摩擦力增大、產(chǎn)生的靜電增大，易導(dǎo)致棉條纏繞頭膠輥；當(dāng)棉條纏繞頭膠輥到一定程度時(shí)，精梳機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)纏繞自停裝置起作用使機(jī)器停機(jī)；當(dāng)速度為400鉗次/min時(shí)，使用新型牽伸機(jī)構(gòu)自停裝置的膠輥上，纏繞的棉網(wǎng)平均長(zhǎng)度為1.7m。在這個(gè)過程中，棉條的重量受到影響，從而影響到棉條質(zhì)量。目前，國內(nèi)很多廠家使用抗繞花性、抗靜電性特別好的膠輥，來降低這類故障出現(xiàn)的頻率；但生產(chǎn)成本明顯增大，且在不同棉紡工藝下的效果也不理想。
　　2.2.2清潔裝置改造
　　為解決上述問題，將原有清潔裝置改為一種牽伸頭膠輥的自動(dòng)清潔裝置，即在牽伸頭膠輥清潔片上裝一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)清潔片刮下來的浮游纖維在清潔片上大量積累時(shí)，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，清潔片離開膠輥表面一定的高度并抖動(dòng)一定的次數(shù)，以抖散被刮下來的浮游纖維，使其更易于被吸風(fēng)裝置清除，解決頭膠輥纏花的問題。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伸縮量和抖動(dòng)次數(shù)可根據(jù)不同棉紡工藝的要求，在精梳機(jī)的觸摸屏上設(shè)置。

　　具體改造措施：牽伸頭膠輥一側(cè)裝有用于刮走膠輥表面浮游纖維的清潔片，且清潔片在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下伸縮、抖動(dòng)，以便與膠輥表面呈現(xiàn)或離、或合狀態(tài)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電磁鐵結(jié)合件，包括電磁鐵、伸縮桿和彈簧，其彈簧套在伸縮桿上。同時(shí)，在牽伸頭膠輥側(cè)面設(shè)有吸風(fēng)裝置，吸風(fēng)裝置有一段延伸管，且延伸管的進(jìn)風(fēng)口緊鄰牽伸頭膠輥和清潔片，將連接件3用銷釘連接在牽伸墻板上，使其可繞銷釘旋轉(zhuǎn)，并將電磁鐵結(jié)合件固定在吸風(fēng)裝置上；清潔片結(jié)合件用螺釘固定在連接件3上，連接件1用螺釘固定在清潔片上，并與連接件2用銷釘連接且可相互旋轉(zhuǎn)，連接件2用銷釘連接在電磁鐵結(jié)合件的伸縮桿端部。連接件3、清潔片和連接件1固定在一起為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的一桿，其余三桿分別為連接件2、電磁鐵結(jié)合件和兩固定點(diǎn)組成的連桿。
　　電磁鐵未通電時(shí)，電磁鐵結(jié)合件的伸縮桿在其彈簧和重力的作用下伸長(zhǎng)量最大，此時(shí)清潔片正好緊貼在牽伸頭膠輥表面，起到刮塵和清潔牽伸頭膠輥的作用，如圖4a）所示。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，電磁鐵結(jié)合件的伸縮桿沿著軌道迅速被吸回，在伸縮桿帶動(dòng)下，清潔片被提升約5mm～12mm的高度，離開牽伸頭膠輥表面，如圖4b）所示。在此過程中，清潔片上的浮游纖維和雜質(zhì)接近吸風(fēng)口被清除；當(dāng)清潔片上積累的浮游纖維和雜質(zhì)過多，不能及時(shí)地被完全清除時(shí)，可通過反復(fù)通、斷電操作，以抖動(dòng)清潔片使浮游纖維和雜質(zhì)被抖散，易于被完全清潔消除，斷電后即恢復(fù)清潔片工作位置，如圖4a）所示。
　　通過PLC和人機(jī)界面控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清潔器的整個(gè)動(dòng)作，即控制電磁鐵在某一待定時(shí)間點(diǎn)上閉合。在人機(jī)界面上，設(shè)定清潔片刮塵時(shí)間、抬起時(shí)間以及抖動(dòng)間隔時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)不同工藝和環(huán)境下的清潔操作。
　　3生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證
　　在一臺(tái)棉精梳機(jī)上試用改造后的牽伸系統(tǒng)，其效果很好；在多家紡織廠的多臺(tái)棉精梳機(jī)進(jìn)行牽伸系統(tǒng)優(yōu)化改造，生產(chǎn)實(shí)踐表明其使用效果更為顯著。
　　3.1使用效果對(duì)比情況
　　在機(jī)臺(tái)、車速、工藝相同的條件下，進(jìn)行為期1a的對(duì)比試驗(yàn)。改造后未出現(xiàn)牽伸氣缸漏氣和牽伸頭膠輥纏花引起的停機(jī)問題，且整車運(yùn)行效率大大提高。
　　3.2用戶評(píng)價(jià)
　　新型牽伸氣缸已上車運(yùn)轉(zhuǎn)超過1a，未發(fā)現(xiàn)有漏氣問題，大幅度減少了保全保養(yǎng)工作量，使停機(jī)次數(shù)減少，生產(chǎn)效率提高，質(zhì)量穩(wěn)中有升，并得到用戶的一致好評(píng)；新型牽伸頭膠輥?zhàn)詣?dòng)清潔裝置的使用，很好地解決了因牽伸頭膠輥纏花引起的停機(jī)問題，減輕了擋車工的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地減少了停機(jī)次數(shù)，大幅度提高了精梳機(jī)的生產(chǎn)效率，得到用戶認(rèn)可。
　　4結(jié)語
　　棉精梳機(jī)牽伸系統(tǒng)的改進(jìn)，經(jīng)多家紡織廠長(zhǎng)時(shí)間使用驗(yàn)證，表明棉精梳機(jī)牽伸系統(tǒng)改造效果良好，故障明顯減少，精梳棉條質(zhì)量指標(biāo)良好，有效地提高了精梳生產(chǎn)效率。該改進(jìn)方案可全面推廣運(yùn)用在棉精梳機(jī)上。