紡絲熱牽伸機(jī)離合剎車(chē)系統(tǒng)改進(jìn)方法探討

白英杰

（中國(guó)石油大慶石化公司腈綸廠，黑龍江 大慶 163714）

熱牽伸機(jī)是腈綸廠紡絲生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，離合、剎車(chē)系統(tǒng)是該設(shè)備的重要組件，其作用是在后面工序出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以將生產(chǎn)線在熱牽伸機(jī)入口齒輪箱處中斷，用以處理后續(xù)工序中的生產(chǎn)問(wèn)題而又不影響前面工序的正常運(yùn)行。離合、剎車(chē)故障不僅對(duì)后續(xù)生產(chǎn)帶來(lái)諸多問(wèn)題，也對(duì)操作人員的安全帶來(lái)隱患。為解決這一問(wèn)題，該公司于2017年完成該系統(tǒng)改造優(yōu)化，既方便了生產(chǎn)線人員操作，又保障了人員安全。

1 工作原理

圖1 熱牽伸機(jī)工作示意圖

由圖1 可見(jiàn)，熱牽伸機(jī)由兩組牽伸輥組成，其中入口齒輪箱轉(zhuǎn)數(shù)較低，出口齒輪箱轉(zhuǎn)數(shù)較高，絲束由入口齒輪箱進(jìn)入牽伸機(jī)后在兩臺(tái)齒輪箱轉(zhuǎn)數(shù)差的作用下進(jìn)行拉伸。由圖2可見(jiàn)，當(dāng)出口齒輪箱等設(shè)備出現(xiàn)纏輥等問(wèn)題后，操作人員只需將離合器開(kāi)關(guān)打到分離位置，將絲束從落絲孔引到樓下，即可處理纏輥等問(wèn)題。

2 離合器功能

圖2 離合器工作原理圖

如圖2，操作工打開(kāi)離合器分離開(kāi)關(guān)后，磁軛總裝失電，摩擦片、衡鐵、聯(lián)接器被釋放，主動(dòng)齒輪在驅(qū)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下繼續(xù)工作，被動(dòng)齒輪因與剎車(chē)軸嚙合，在剎車(chē)器的制動(dòng)作用下停止運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)入口齒輪箱前四個(gè)輥與后三個(gè)輥驅(qū)動(dòng)分離。絲束從落絲孔落下，剎車(chē)器將剎車(chē)輥及后面的三個(gè)輥制動(dòng)，操作人員便可對(duì)纏輥等問(wèn)題進(jìn)行處理，既保證了人員安全又不打斷生產(chǎn)的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

3 原離合剎車(chē)系統(tǒng)存在的問(wèn)題

3.1 離合器摩擦片磨損速度過(guò)快問(wèn)題

該離合剎車(chē)系統(tǒng)采用的是日本三和干式離合器、電磁剎車(chē)。當(dāng)出現(xiàn)生產(chǎn)波動(dòng)時(shí)，離合器分合過(guò)于頻繁，摩擦片會(huì)產(chǎn)生大量的熱量無(wú)法散去，線圈過(guò)熱損壞、摩擦片磨損，最終使離合器失效。

3.2 剎車(chē)失效的問(wèn)題

在生產(chǎn)中操作人員經(jīng)常會(huì)先將離合器分離，再停出口齒輪箱，按照預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作順序，這時(shí)剎車(chē)器已執(zhí)行了剎車(chē)動(dòng)作，而絲束還在出口齒輪箱的牽引下拉著入口齒輪箱的剎車(chē)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使剎車(chē)器摩擦過(guò)熱失效。

4 系統(tǒng)改進(jìn)

4.1 離合器的改進(jìn)

在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，離合器頻繁操作已是常態(tài)，必須改變現(xiàn)有離合器的設(shè)計(jì)方案，將原來(lái)的干式離合器改為濕式離合器的方案比較實(shí)用。經(jīng)調(diào)研，該齒輪箱的計(jì)算載荷為，其中T 為齒輪箱的輸出扭矩，p 為輸出功率，n 為供電頻率為50 赫茲時(shí)齒輪箱的輸出轉(zhuǎn)數(shù)。

根據(jù)離合器選用經(jīng)驗(yàn)，在考慮齒輪箱輸出轉(zhuǎn)數(shù)范圍的情況下，離合器工況系數(shù)K ＝1.6，接合頻率系數(shù)Km=1，離合器的油動(dòng)速度系數(shù)Kv=1，因此，離合器的設(shè)計(jì)扭矩根據(jù)計(jì)算結(jié)果，最終選用額定載荷為4000N.M 的國(guó)產(chǎn)濕式離合器。離合器安裝后，由油泵分流引出一個(gè)油管，用齒輪箱潤(rùn)滑油對(duì)其進(jìn)行降溫，保證了離合器的正常工作。

4.2 剎車(chē)器的改進(jìn)

設(shè)備原有的剎車(chē)器設(shè)計(jì)扭矩過(guò)低，考慮到牽伸輥、齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性及絲束的拉力，選擇了一臺(tái)2500N.M 的干式剎車(chē)器與離合器配套。

4.3 控制系統(tǒng)的改進(jìn)

該熱牽伸機(jī)由兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)入口齒輪箱離合器分離，剎車(chē)器動(dòng)作后，如果出口電機(jī)沒(méi)有停車(chē)，剎車(chē)輥必定會(huì)在絲束的牽引下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)剎車(chē)器造成破壞。

圖3 纏輥檢測(cè)及保護(hù)系統(tǒng)電器原理圖

為了解決這一問(wèn)題，必須設(shè)置一套保護(hù)系統(tǒng)防止剎車(chē)器損壞。為此，在現(xiàn)場(chǎng)安裝了一套纏輥檢測(cè)及保護(hù)系統(tǒng)，見(jiàn)圖3。

當(dāng)出口齒輪箱纏輥時(shí)，系統(tǒng)首先將出口齒輪箱電機(jī)停運(yùn)，再分離離合器、剎車(chē)。當(dāng)操作人員打開(kāi)離合器分離開(kāi)關(guān)前，必須先將出口齒輪箱電機(jī)停運(yùn)，否則離合器、剎車(chē)器不動(dòng)作。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)上述改進(jìn)，紡絲熱牽伸機(jī)存在的問(wèn)題已經(jīng)消除，確保了設(shè)備安全平穩(wěn)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)能耗，有效的保障了操作人員安全。