提高FTF12E3＋AD型加彈機自動落筒成功率

宋 銘

（中國石化儀征化纖股份有限公司，江蘇儀征 211900）

提高FTF12E3＋AD型加彈機自動落筒成功率

宋 銘

（中國石化儀征化纖股份有限公司，江蘇儀征 211900）

介紹FTF12E3＋AD型加彈機自動落筒系統(tǒng)，分析其優(yōu)勢和目前存在的設(shè)計缺陷，分別對自動絡(luò)筒系統(tǒng)的皮輥軸、廢絲管歧管等部件的設(shè)計形式、材質(zhì)提出新的改進思路，并進行了實際的改造，總結(jié)了改造效果。

加彈機 自動落筒系統(tǒng) 廢絲歧管 皮輥軸 改造

FTF12E3＋AD型加彈機是法國ICBT公司20世紀末研發(fā)的一種牽伸變型機，機組設(shè)計上采用了自動落筒系統(tǒng)，使DTY產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)自動落筒和自動生頭，大大降低了人工勞動強度，屬于設(shè)計理念超前、技術(shù)先進的加彈機。儀化公司于2002年引進該類型加彈機，運行10余年來自動落筒成功率不超過90%，與機器本身設(shè)計目標和生產(chǎn)要求都存在較大的差距。筆者從12E3＋AD型加彈機自動落筒的設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)選型方面進行分析和研究，提出改進優(yōu)化方案，實現(xiàn)提高自動落筒成功率目標。

1 FTF12E3型加彈機自動落筒系統(tǒng)控制原理與流程

FTF12E3加彈機自動落筒系統(tǒng)實行的是單錠位、定重定長自動落筒控制，當某個錠位生產(chǎn)達到設(shè)定卷繞質(zhì)量和時間時，或因為張力事件而需要重新卷繞時，自動落筒系統(tǒng)向該錠位的IODA自動落筒板發(fā)出換筒或切斷命令，通過驅(qū)動電路控制電磁閥帶動汽缸完成一系列順序落筒操作。12E3機型自動落筒流程如圖1所示。

2 自動落筒過程的關(guān)鍵因素分析

通過排查，F(xiàn)TF12E3型加彈機的自動控制系統(tǒng)運行狀況、三羅拉能否提供穩(wěn)定的絲束張力、廢絲收集管道系統(tǒng)是否暢通是影響自動落筒成功率的關(guān)鍵因素。

2.1 自動落筒控制系統(tǒng)運行狀況

FTF12E3加彈機共有120塊IODA板，每塊IODA板控制兩個錠位的自動落筒程序，通過CAN總線與上位機RS-485通信接口進行串行數(shù)據(jù)通信。CAN總線還采用循環(huán)冗余校驗和其他校驗措施，有極高的信息傳輸可靠性［1］，在高噪聲干擾環(huán)境的加彈現(xiàn)場有著較好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。因此，從多年的實踐運行情況來看，這套系統(tǒng)能勝任自動落筒系統(tǒng)運行需要。

圖1 FTF 12E3自動落筒流程

2.2 三羅拉后絲束張力穩(wěn)定情況

自動落筒是在三羅拉以后的卷繞部分實現(xiàn)的，三羅拉能否提供一個穩(wěn)定的絲束張力給卷繞機構(gòu)，對自動落筒成功與否起著關(guān)鍵的作用。

FTF12E3加彈機三羅拉皮輥軸為定心軸，皮輥壓在驅(qū)動輥上靠塑料或橡膠的皮輥軸套微小的彈性連接來實現(xiàn)與卷取輥配合（見圖2）。皮輥軸套因彈性小和四向調(diào)節(jié)，難以保證皮輥與卷取輥線接觸和密合，造成絲條堆積纏三羅拉驅(qū)動輥，不能穩(wěn)定將絲條均勻送到卷繞系統(tǒng)，使得自動落筒無法實現(xiàn)。

圖2 皮輥四向可調(diào)連接造成的軸心與驅(qū)動輥不平行

2.3 廢絲收集管道系統(tǒng)必須保持暢通

為保證生產(chǎn)的連續(xù)性，在自動落筒換筒過程中，上一落絲餅從卷繞支架移至落筒支架后，切斷的絲束必須通過廢絲收集裝置（由廢絲支管、廢絲歧管套件、廢絲總管、吸絲風機組成）吸入到廢絲箱中。FTF12E3型加彈機共計有80只歧管套件分別控制240個生產(chǎn)錠位。該裝置如發(fā)生管堵，將會導(dǎo)致絲束無法重新進入卷繞致使自動落筒失敗。

運行過程中發(fā)現(xiàn)：加彈機廢絲管歧管套件的材質(zhì)設(shè)計為橡膠（如圖3所示），極易受到現(xiàn)場油劑的腐蝕；絲束吸入過程中對歧管套件的磨損大，管套使用周期較短；橡膠材質(zhì)容易產(chǎn)生靜電，造成絲束吸附在歧管口處堵塞管道；在人工打開管套處理堵絲時，容易造成附近電路板的損壞等一系列不利問題，對自動落筒率的影響巨大。

圖3 原12E3型加彈機廢絲管歧管部件

3 設(shè)備改造

3.1 改造三羅拉皮輥軸，由原來的四向調(diào)節(jié)改造為180°調(diào)心軸

改造目標：確保皮輥與卷取輥線性密合，保證絲束在皮輥表面移動時有穩(wěn)定的握持力；結(jié)構(gòu)盡可能簡單，便于拆卸和打磨皮輥；能和12E3機臺原皮輥支架配套，盡量對原皮輥和皮輥支架不做改動，減小改造工作量和成本。

改造方案：重新設(shè)計皮輥軸，直接裝在原機皮輥和皮輥支撐架上，把皮輥定心軸改為180°調(diào)心軸；改造后的軸為兩部分，一端與皮輥支架固定，一端與皮輥固定，靠銷釘連接，保留一個自由副，變四向調(diào)節(jié)為上下調(diào)節(jié)。皮輥軸改造示意圖見圖4所示，改造前后對比見圖5所示。

圖4 皮輥軸改造示意圖

圖5 皮輥軸改造前后對比圖

3.2 廢絲管歧管套件改造

改造目標：新的套件應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、整體性好、耐磨、不產(chǎn)生靜電，能降低導(dǎo)絲管堵塞的機率，另外可以批量生產(chǎn)，降低成本。

改造方案：通過現(xiàn)場多次試驗，反復(fù)論證改進，終于設(shè)計出一種非常簡便適用的廢絲總管歧管套件。歧管套件采用半瓦片形，具有3個伸出的歧管，每個歧管與一個錠位的吸絲氣管通過喉箍連接。整個歧管套件采用鋁合金模鑄成型，內(nèi)部襯有不銹鋼內(nèi)套，通過精砂打磨，既提高了部件的耐磨性，也減小了絲條阻力，提高了吸絲效果。廢絲管歧管套件設(shè)計結(jié)構(gòu)見圖6所示，實際改造成型歧管套件見圖7所示。

圖6 廢絲管歧管套件設(shè)計圖

圖7 實際改造成型的歧管套件

4 改造后推廣及實施后的效果

皮輥軸的改進，不僅對提高自動落筒成功率有著較大的改善，推廣應(yīng)用于一羅拉和二羅拉皮輥后，對整機染色指標一致性都有著很大的幫助，提高了12E3機臺生產(chǎn)性能和產(chǎn)品指標，同時持續(xù)提升產(chǎn)品品質(zhì)和用戶滿意度，產(chǎn)品信譽也得到了大幅提高［2］。

廢絲管歧管套件的改造后，操作人員在生頭落筒過程中處理廢絲管的次數(shù)由原來的2～3次／班減少為0～1次／班，且不需要拆開廢絲總管進行清理纏絲。節(jié)約操作時間約0.5～1.0 h／班，大大降低了勞動強度。因設(shè)計精巧簡潔和結(jié)實耐用，歧管套件可以批量模鑄加工，有效降低了歧管套件加工成本，成本費用只有原廠部件的一半，而使用壽命可以無限延長，本年度就可節(jié)約備件費用16萬元。

改造后的FTF12E3機臺平均自動落筒成功率從改造前的89.1%提高到了94.5%，對定重率直接的貢獻超過5%，全年因提高產(chǎn)品定重率帶來的經(jīng)濟效益超過35萬元，減少斷頭而減少POY原料的消耗，全年可節(jié)約原絲超過40 t。

5 結(jié) 語

自動落筒成功率較低，一直被認為是FTF12E3AD型加彈機缺陷之一，也是該機型在世界上保有量低的主要原因，但是通過分析和研究，發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵不是它整體的設(shè)計思路和理念不好，而是配套的一些小的細節(jié)不足導(dǎo)致了整個系統(tǒng)的效率低下，針對這些不足進行改造后，逐步完善和發(fā)揮了其性能。

［1］鄔寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計［M］.北京：航空航天大學(xué)出版社，2002（2）：6－8.

［2］李允成，徐心華.滌綸長絲生產(chǎn)［M］.北京：中國紡織出版社，1994（3）：3－5.

Improving autom atic doffing efficiency of FTF12E3＋AD draw texturingm achine

Song Ming

（Sinopec Yizheng Chem ical Fibre Company Lim ited，Yizheng Jiangsu 211900，China）

The paper analysise the superiority and devise fault of FTF12E3＋AD machine Automatic doffing control system.Transformations were performed to change the structure and material of the pressure roller Shaft and Rampe dofil.The result has proved to be successful and efficient.

automatic doffing；shaft of pressure roller；rampe dofil；reform

TQ342.2

B

1006-334X（2014）02-0031-03

2014－03－20

宋銘（1974—），男，山東菏澤人，工程師，主要從事長絲加彈機的維護和管理工作。