發(fā)條后處理機(jī)設(shè)計(jì)方案研究

李保軍（許昌市恒源發(fā)制品股份有限公司,河南　許昌　461000）

發(fā)條后處理機(jī)設(shè)計(jì)方案研究

李保軍
（許昌市恒源發(fā)制品股份有限公司,河南許昌461000）

就發(fā)條進(jìn)行后處理而言，目前僅僅是采用塑膠盆作為發(fā)條的放置容器，而加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉方面還是采用人工，自動(dòng)化程度低、效率低、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高、不安全，容易造成人員燙傷，人為因素引起的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷等問(wèn)題。在明確了發(fā)條后處理工藝要求的基礎(chǔ)上，分析了發(fā)條處理機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，并進(jìn)一步研究了發(fā)條后處理機(jī)的設(shè)計(jì)方案，為發(fā)條后處理的發(fā)展提供一定的研究?jī)r(jià)值。

發(fā)條；后處理機(jī)；次氯；氨水；冷燙精

1　引言

隨著發(fā)制品行業(yè)的不斷發(fā)展，其對(duì)自動(dòng)化水平的要求也越來(lái)越高。然而現(xiàn)今整個(gè)發(fā)制品生產(chǎn)行業(yè)發(fā)條后處理還沒(méi)有一臺(tái)機(jī)械化的設(shè)備，整個(gè)行業(yè)還是一片空白，現(xiàn)有的發(fā)條后處理還是全人工操作生產(chǎn)，即：手持水管、蒸汽管向塑膠盆內(nèi)加水，加熱，手工用瓢加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉，完全依靠人工操作。這些化工原料的加入量對(duì)發(fā)條后處理質(zhì)量起著關(guān)鍵因素，其多加、少加、加熱溫度的高低完全由人工控制，隨意性大，不能嚴(yán)格執(zhí)行發(fā)條后處理的工藝標(biāo)準(zhǔn)，影響發(fā)條的質(zhì)量，有時(shí)會(huì)造成返工，同時(shí)浪費(fèi)大量資源。

本文針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)方式存在的問(wèn)題，研究適用于發(fā)條后處理的自動(dòng)化加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)相應(yīng)方案，使發(fā)條后處理的生產(chǎn)方式自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化，取代人工操作的傳統(tǒng)做法。杜絕了操作人員的不規(guī)范作業(yè)，保障了發(fā)條產(chǎn)品質(zhì)量，降低勞動(dòng)成本，提高發(fā)條后處理工序的生產(chǎn)效率。

2　發(fā)條后處理機(jī)設(shè)計(jì)方案概述

2.1發(fā)條后處理機(jī)的基本要求

發(fā)條后處理機(jī)能根據(jù)發(fā)條后處理工藝的要求自動(dòng)加水、加熱、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉。其基本要求是：自動(dòng)加料裝置應(yīng)具備一定的精度，能按工藝需要量準(zhǔn)確投放至后處理機(jī)內(nèi)。即發(fā)條后處理機(jī)控制系統(tǒng)與加料系統(tǒng)相連接，根據(jù)發(fā)條后處理機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令按照設(shè)定的順序及用量自動(dòng)的加入所需的水、汽、化工原料。同時(shí)符合工藝要求的數(shù)據(jù)，從而穩(wěn)定發(fā)條后處理的質(zhì)量。

2.2發(fā)條后處理機(jī)的技術(shù)指標(biāo)

（1）設(shè)備材質(zhì)：0Cr18Ni9不銹鋼

（2）額定處理量:200條/次

（3）額定裝水量：0.3m3

（4）整體尺寸：長(zhǎng)2215mm×寬1320mm×高1990mm

（5）溫度范圍：常溫-99℃

（6）溫度誤差：±3℃

（7）加熱方式：蒸汽直接加熱

（8）整機(jī)功率：250W

（9）壓縮空氣壓力：0.8MPa

3　發(fā)條后處理機(jī)的原理設(shè)計(jì)方案

3.1發(fā)條后處理機(jī)的原理

（1）采用蒸汽對(duì)化工溶液直接加熱，PLC編程控制技術(shù)對(duì)加水、加汽、加次氯、氨水、冷燙精、洗衣粉及溶液溫度實(shí)施控制。具體實(shí)施方案是用氣動(dòng)閥控制蒸汽，流量控制閥控制水、次氯、氨水、冷燙精，再利用電磁閥、溫控儀、溫度傳感器等對(duì)溫度實(shí)施控制。

（2）通過(guò)特制的掛具將發(fā)條簾子邊處固定，避免在侵泡過(guò)程中毛發(fā)打結(jié)，并且起到毛發(fā)與化工溶液均勻接觸的目的。

（3）發(fā)條浸泡在化工溶液內(nèi)時(shí)，需要化工溶液與發(fā)條之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)液壓泵使化工溶液流動(dòng)，從而使毛發(fā)與化工溶液充分接觸，并且使化工溶液在流動(dòng)的作用下保持混合均勻，促進(jìn)毛發(fā)表面充分起反應(yīng)。

3.2發(fā)條后處理機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

主要包括框架部分和控制部分，其中框架部分由供給系統(tǒng)、化工溶液循環(huán)系統(tǒng)、機(jī)架組成?？刂葡到y(tǒng)由PLC編程控制。

（1）供給系統(tǒng)。供給系統(tǒng)主要是存儲(chǔ)化工料，并為加料泵提供化工料的供給機(jī)構(gòu)。根據(jù)化工原料的不同，可以采用料罐式供給式。料罐式供給裝置直接安裝于加料泵上，將沒(méi)有流動(dòng)性的化工料裝入料罐，再進(jìn)行空氣加壓，料罐容積可達(dá)1000-2000m l。

加料泵采用旋轉(zhuǎn)容積式單軸偏心螺桿泵，它的心臟部是轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子選用金屬材質(zhì)，設(shè)計(jì)獨(dú)特的扭角和真圓的斷面；定子為食用橡膠彈性材質(zhì)，工作溫度可達(dá)120℃，其空間斷面為橢圓形。轉(zhuǎn)子安裝于定子中，兩者之間沿著接線形成密閉連續(xù)的螺旋狀空間，轉(zhuǎn)子在伺服電機(jī)的帶動(dòng)下，使轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)一邊旋轉(zhuǎn)，一邊往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其結(jié)果使轉(zhuǎn)子和定子間的空間容積液體能夠無(wú)脈動(dòng)定量地從吸入口輸送到吐出口。通過(guò)控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，可以很容易控制流量，而且，加料后，由于瞬間逆轉(zhuǎn)，可以確保液體不滴漏，保障了加料精確度。

（2）化工溶液循環(huán)系統(tǒng)?；と芤旱难h(huán)系統(tǒng)是用管道將發(fā)條后處理盆體底部與側(cè)面通相連接，中間加裝正反轉(zhuǎn)液體泵。通過(guò)PLC控制液體泵的運(yùn)行時(shí)間和方向，實(shí)現(xiàn)化工溶液在發(fā)條后處理盆體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，從而使發(fā)條表面與化工溶液充分接觸。因采用PLC控制技術(shù)，發(fā)條的化工溶液浸泡時(shí)間每次都會(huì)相同，使發(fā)條的后處理質(zhì)量穩(wěn)定。

（3）機(jī)架組成。該設(shè)備結(jié)構(gòu)主要由0Cr18N i9不銹鋼材質(zhì)的板材及型材焊接而成，整體尺寸為長(zhǎng)2215mm×寬1320mm×高1990mm。機(jī)架采用40×80不銹鋼方管焊接。盆體采用不銹鋼鋼板焊接，盆體分兩層中間填滿保溫材料。盆底并列設(shè)置四條蒸汽加熱管并與氣動(dòng)閥相連，加熱管上安裝隔離小孔篦子，避免毛發(fā)直接接觸發(fā)熱管，保障化工溶液均勻快速加熱至工作溫度。盆底底面安裝排水管道并與氣動(dòng)閥相連，排水口上安裝過(guò)濾網(wǎng)，用于過(guò)濾毛發(fā)，避免毛發(fā)浪費(fèi)。盆體內(nèi)部安裝溫度傳感器、水位控制傳感器，用于控制盆內(nèi)化工溶液溫度及控制水位高度。

4　結(jié)束語(yǔ)

目前假發(fā)行業(yè)發(fā)條后處理工序仍采用傳統(tǒng)的純手工勞動(dòng)作業(yè)，隨著企業(yè)的快速發(fā)展，已經(jīng)不符合企業(yè)的發(fā)展需要。由于車間純手工生產(chǎn)作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大，并存在一定的安全問(wèn)題，如手持高溫蒸汽膠管加熱、手持水管注水、兩人雙手抬舉發(fā)條架等。人工在加熱軟水時(shí)，手持蒸汽管在個(gè)盆體間移動(dòng)造成蒸汽浪費(fèi)，使用后的藥液隨意排放，造成地面積水，不僅使員工在行走時(shí)易滑倒，而且造成車間條件惡劣。對(duì)此設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)，使用機(jī)械生產(chǎn)代替部分人工的生產(chǎn)作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，提高工作過(guò)程中的安全。該設(shè)備已經(jīng)完成了試驗(yàn)機(jī)的制作并投入生產(chǎn)進(jìn)行放大試驗(yàn)。盡管如此，仍然還存在很多的不足，仍需在穩(wěn)定性和可靠性方面需要提高的地方。能否在生產(chǎn)中長(zhǎng)期的推廣應(yīng)用，還需要一段過(guò)程，需要在實(shí)驗(yàn)中摸索并總結(jié)。

[1]張吉月，紀(jì)文剛，魏文淵.基于PLC溢流式染色機(jī)控制系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[J].石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2001(02):70-73.

李保軍（1977—），男，大專，工程師。