玻璃鋼酸處理機(jī)組的改進(jìn)與試驗(yàn)

武曉春

（陜西華特新材料股份有限公司，陜西 興平 713100）

酸處理機(jī)組改進(jìn)試驗(yàn)主要是為了解決酸處理機(jī)組上下軸輥之間布的內(nèi)張力大、下軸輥磨損嚴(yán)重、主動(dòng)軸連續(xù)傳動(dòng)無法消除收縮速差、布面外觀不平整等問題。試驗(yàn)先后完成了酸處理槽的方案設(shè)計(jì)、裝置的加工制作、安裝與試驗(yàn)等工作，分別使用薄布、厚布對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了測試，收集了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而確定了酸機(jī)組的改進(jìn)方案，為酸機(jī)組的升級(jí)改造提供了理論依據(jù)和明確的方向。

1 基礎(chǔ)試驗(yàn)

1.1 橡膠彈簧的彈性特征

橡膠彈簧具有優(yōu)良的彈性，緩沖性能好，有較大的阻力，對(duì)突然的沖擊及抑制振幅都有良好的效果。根據(jù)試驗(yàn)證明，橡膠彈簧的彈性在一定范圍內(nèi)(15%）處于線性變化，符合胡克定律。所以，只要能夠?qū)⑾鹉z的應(yīng)變控制在合理的范圍，完全能夠滿足設(shè)備的使用要求。

1.2 耐酸橡膠彈簧材質(zhì)的選擇

本實(shí)驗(yàn)主要目的是為了尋找一種耐酸性能優(yōu)良，能夠在熱鹽酸中長期保持穩(wěn)定狀態(tài)，并在壓力下有一定的壓縮回彈量的橡膠彈簧材料。試驗(yàn)選擇了三種耐酸橡膠材料，分別為氟橡膠、三元乙丙、丁基橡膠，將樣品放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%熱鹽酸槽中，鹽酸溫度95℃，三種樣品的耐酸性能見表1。

表1 三種樣品耐酸性能對(duì)比

經(jīng)過兩個(gè)月的浸泡試驗(yàn)，驗(yàn)證了三種橡膠材料的耐酸性能：氟橡膠經(jīng)過幾天的浸泡后，樣品與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，表面有起層、起泡現(xiàn)象；三元乙丙橡膠在浸泡兩周后，樣品的四周產(chǎn)生了膨脹狀態(tài)；丁基橡膠經(jīng)過八周的浸泡后，表面光滑，回彈性好，耐酸性能良好。

1.3 玻璃纖維薄布、厚布酸洗試驗(yàn)

玻璃纖維布在酸洗過程中，是否會(huì)出現(xiàn)收縮導(dǎo)致上下軸輥之間布的內(nèi)張力過大，對(duì)機(jī)組的改進(jìn)有著非常重要的意義，因此，在酸洗過程中，對(duì)玻璃纖維薄布、厚布進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)與測試。

通過試驗(yàn)證明：玻璃纖維薄布的收縮率在1%～1．5%，厚布收縮率在0．8%～1．6%，這種收縮對(duì)于酸機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)來說是非常不利的。在酸洗過程中，布會(huì)不斷地收縮，布的張力也隨之不斷地增加，當(dāng)張力過大時(shí)，酸機(jī)組導(dǎo)布軸就會(huì)隨著壓力增大發(fā)生彎曲變形、軸套也因拉力磨損成橢圓形，嚴(yán)重的還會(huì)造成導(dǎo)布軸卡死、布被拉變形甚至拉斷。

2 機(jī)組結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案

目前，酸處理機(jī)組主要的傳動(dòng)形式為鏈條定比傳動(dòng)，動(dòng)力源只有一個(gè)，由于處理工序多、工藝路線長，傳動(dòng)件安裝精度和傳動(dòng)精度的影響，極易造成布面損傷、布面張力不一等現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響布的外觀質(zhì)量和物理指標(biāo)。所以，針對(duì)以上情況對(duì)現(xiàn)有機(jī)組進(jìn)行了改進(jìn)，主要改進(jìn)的地方有：

（1）由原來的1個(gè)動(dòng)力源連續(xù)拖動(dòng)運(yùn)行變?yōu)槿齻€(gè)動(dòng)力源分段運(yùn)行，減少傳動(dòng)件的制造誤差、傳動(dòng)誤差，消除酸洗收縮對(duì)織物的外觀和物理指標(biāo)的影響。

（2）摩擦傳動(dòng)裝置的上部導(dǎo)布軸變?yōu)殡p鏈輪摩擦傳動(dòng)，傳動(dòng)摩擦力矩可調(diào)。下部被動(dòng)輥不直接在玻璃鋼槽體上開孔，采用玻璃鋼板座支承，軸套上部加裝橡膠彈簧，下部導(dǎo)輥可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)收縮張力，以調(diào)節(jié)酸洗收縮的影響。

3 試驗(yàn)過程

3.1 試驗(yàn)原理

酸處理試驗(yàn)機(jī)組主動(dòng)軸安裝在軸承座上，被動(dòng)軸軸套上部加裝橡膠彈簧。由于被動(dòng)軸上安裝了橡膠彈簧，所以，布運(yùn)行或收縮時(shí)，橡膠彈簧就會(huì)被壓縮，下部被動(dòng)軸就會(huì)向上位移，主動(dòng)軸與被動(dòng)軸之間的距離就會(huì)相應(yīng)地縮短，從而消除高硅氧布酸洗時(shí)收縮造成的張力過大的影響。同時(shí)，在被動(dòng)軸兩端安裝了千分表（見圖1箭頭處），可以測量出不同張力下橡膠彈簧發(fā)生的形變量。

圖1 機(jī)組試驗(yàn)圖

3.2 試驗(yàn)過程

（1）對(duì)薄布進(jìn)行工藝試驗(yàn)。首先，將準(zhǔn)備好的薄布放在放布架上，通過S輥送布裝置、傳動(dòng)裝置，使用氣漲軸收卷。然后，啟動(dòng)機(jī)組，保持傳動(dòng)裝置和隔離裝置速度不變（15米/時(shí)），使用收卷裝置的調(diào)壓器來調(diào)節(jié)電壓控制收卷張力，觀察并記錄布的張力變化以及橡膠彈簧的形變量。具體數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 橡膠彈簧形變量統(tǒng)計(jì)表（薄布）

（2）對(duì)厚布進(jìn)行工藝試驗(yàn)。厚布的試驗(yàn)過程與薄布一致，觀察并記錄厚布的張力變化以及橡膠彈簧的形變量。具體數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 橡膠彈簧形變量統(tǒng)計(jì)表（厚布）

（3）由上述數(shù)據(jù)可以看出：①隨著調(diào)壓器電壓的不斷增加，布面張力隨之增加，橡膠彈簧的變形量逐漸增大。②由表2可知，當(dāng)電壓達(dá)到270V時(shí)，傳動(dòng)裝置右端橡膠彈簧形變量可以達(dá)到5．25mm，橡膠彈簧的可調(diào)整范圍大。③由表3可知，橡膠彈簧形變量基本呈線性變化。④當(dāng)電壓達(dá)到250V時(shí)，機(jī)組由于布面張力越來越大，機(jī)組運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)、異響等現(xiàn)象，說明傳動(dòng)件在受到較大的拉力后，配合處產(chǎn)生摩擦，阻力不斷增大。

4 結(jié)語

通過試驗(yàn)測試，找到了可以在較長時(shí)間內(nèi)仍能保持優(yōu)良的特性耐酸腐蝕的彈性橡膠材料；酸洗試驗(yàn)證明了玻璃纖維布酸處理后有一定的收縮。該收縮會(huì)對(duì)酸機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)品外觀質(zhì)量造成一定影響。

酸處理機(jī)組主動(dòng)軸與被動(dòng)軸之間加入了伸縮調(diào)節(jié)的橡膠彈簧，可以減少和抵消布面的內(nèi)張力，改善機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。