第二講

拉絲機機頭張力不夠的解決方法

一、新型產(chǎn)品對拉絲機機頭的影響

在玻璃纖維制造行業(yè)，拉絲機是玻璃纖維產(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)的機頭則是拉絲機上負責旋轉(zhuǎn)卷繞的主要機械系統(tǒng)。

為了使卷繞成型的玻璃纖維產(chǎn)品順利脫出，機頭具備收縮、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)用場景擴展、各類新興行業(yè)對產(chǎn)品要求更為嚴苛等原因，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)致機頭漲片被勒緊從而變形。當機頭停止轉(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，同時機頭漲片也會變形，此時絲餅將無法卸下，甚至被損壞，更嚴重時會造成部分產(chǎn)品無法生產(chǎn)。

二、解決拉絲機機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行了分步解決。

（1）加長機頭漲片的行程，保證機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所示為拉絲機機頭漲筒狀態(tài)，圖7（a）是正常機頭漲筒狀態(tài)，圖7（b）是高漲力機頭漲筒狀態(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)，高漲力機頭的定位卡扣更突出，說明其縮筒直徑�。环粗�，正常機頭的縮筒直徑大。

（2）針對機頭低速轉(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所示為各種拉絲機機頭所用漲片截面圖。德國拉絲機273機頭由18塊漲片組成，圖8（a）單根漲片重1.17kg；日本拉絲機273機頭由22塊漲片組成，圖8（b）單根漲片重0.49kg；高漲力273機頭由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273機頭漲片單根受力最大為10000N；日本拉絲機273機頭漲片單根受力最大為1000N；高漲力273機頭漲片單根受力最大為5400N。高漲力273機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）在原拉絲機的基礎(chǔ)上做適配時，要考慮整體機頭的重量及重心，保證適配后設(shè)備的振動幅值在允許范圍內(nèi)（拉絲機機頭轉(zhuǎn)速為3000r/min時，空載振動幅值≤50μm）。

（4）針對機頭中間漲片變形的問題，需要考慮改變機頭的支撐結(jié)構(gòu)。如圖10所示，將圖10（a）中普通機頭的雙支撐、單錐套結(jié)構(gòu)改為圖10（b）中高漲力機頭的三支撐、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、機頭離心力消失后，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)在機頭內(nèi)部有足夠的活動空間。

三、拉絲機高漲力機頭的應(yīng)用效果

高漲力機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，德國拉絲機原裝機頭紗筒的最高點與機頭漲片的間隙為6mm；日本拉絲機原裝機頭紗筒的最高點與機頭漲片的間隙為5mm；高漲力機頭紗筒的最高點與機頭漲片的間隙為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時，完全可以把使用高漲力機頭的這幾個理念進行推廣。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。