清洗裝置吹掃方案的優(yōu)化與改進(jìn)

陳 晨

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽(yáng)471039)

吹掃裝置作為板帶清洗單元的重要組成部分，其吹掃效果直接影響帶材表面質(zhì)量，如果吹掃效果差，板帶表面特別是帶材邊部有殘留的清洗液，會(huì)造成如下表面缺陷：首先，帶材表面殘存液體的區(qū)域與其他正常區(qū)域會(huì)產(chǎn)生色差；其次，殘留的液體會(huì)積累在后續(xù)的輥?zhàn)颖砻?，被污染的輥?zhàn)佑謺?huì)對(duì)清洗過(guò)的帶材造成二次污染。此外，吹掃裝置的結(jié)構(gòu)形式對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)也有很大影響，由于吹掃裝置與帶材距離比較接近，若設(shè)計(jì)不合理，帶材與吹掃裝置可能會(huì)發(fā)生剮蹭，有設(shè)備損壞和斷帶的風(fēng)險(xiǎn)。

1 常用吹掃裝置的種類及優(yōu)缺點(diǎn)

目前常用的吹掃裝置大致有兩種類型：①對(duì)帶材寬度方向進(jìn)行無(wú)差別吹風(fēng)的風(fēng)刀方案，②只對(duì)帶材邊部和擠干輥輥縫進(jìn)行吹掃的邊部吹掃裝置。邊部吹掃裝置也主要有兩種型式，通過(guò)控制相應(yīng)電磁閥通斷來(lái)控制吹掃位置的邊部吹掃(圖1)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)嘴可移動(dòng)式邊部吹掃(圖2)。

1.1 風(fēng)刀方案

風(fēng)刀是指在帶材寬度方向上形成通長(zhǎng)不間斷的高壓空氣，像刀一樣將帶材上的液體前后阻隔。風(fēng)刀通過(guò)大量的高壓空氣將附著在帶材表面的液體吹散，多用于帶材表面水分較多的情況，能夠有效的將帶材表面的水分或者鋁屑清理干凈?？p合頭通過(guò)清洗機(jī)后，由于擠干輥無(wú)法將縫合頭上帶的液體處理掉，此時(shí)用風(fēng)刀效果較好。但由于風(fēng)刀的風(fēng)量和壓力較大，若安裝在密閉箱體內(nèi)會(huì)形成混亂的水霧，容易凝結(jié)在箱體頂部，滴落在帶材表面形成斑點(diǎn)。

1.2 固定式邊吹方案

圖1所示的邊部吹掃裝置，由多個(gè)風(fēng)嘴橫向排列在清洗機(jī)出口的擠干輥后部，每個(gè)風(fēng)嘴都可以單獨(dú)開(kāi)閉。投入吹掃裝置時(shí)，生產(chǎn)人員輸入帶材寬度，控制程序會(huì)根據(jù)輸入的帶材寬度開(kāi)啟相應(yīng)的風(fēng)嘴，壓縮空氣吹在帶材邊部，從而阻擋液體從帶材邊部的輥縫流出。

1-擠干輥；2-鋁帶；3-風(fēng)嘴；4-電磁閥

(1)優(yōu)點(diǎn)。吹掃效果較好，壓縮空氣近距離吹在帶材邊部的擠干輥輥縫處，能有效阻隔液體通過(guò)帶材邊部的輥縫流到帶材上；風(fēng)量較小，不會(huì)在清洗箱體內(nèi)形成混亂的氣流將水霧帶到箱體頂部形成大量水滴。

(2)缺點(diǎn)。沒(méi)有帶材位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行過(guò)程中若帶材發(fā)生偏斜，不能根據(jù)帶材的實(shí)時(shí)位置切換相應(yīng)的風(fēng)嘴，吹掃效果受影響；風(fēng)嘴位置固定，不能移動(dòng)，當(dāng)縫合頭通過(guò)時(shí)，若縫合頭有翹曲的情況，由于風(fēng)嘴距離帶材較近，很容易將風(fēng)嘴損壞或者刮傷帶材甚至斷帶；當(dāng)板型不好或者張力波動(dòng)較大時(shí)，也會(huì)發(fā)生風(fēng)嘴損壞的情況。

1.3 可移動(dòng)式邊吹方案

圖2所示的這種邊部吹掃裝置，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠上的滑塊有內(nèi)螺紋，滑塊會(huì)隨絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)左右橫移，風(fēng)嘴固定在滑塊上。由于左右兩根絲杠旋向相反，操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的兩對(duì)風(fēng)嘴會(huì)隨電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)打開(kāi)或閉合，且兩端風(fēng)嘴的位置始終以機(jī)列中心線對(duì)稱。投入該吹掃裝置時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩端的滑塊向中間移動(dòng)，嘴旁邊有光電開(kāi)關(guān)，當(dāng)感應(yīng)到帶材時(shí)，電機(jī)停止，電磁閥打開(kāi)，此時(shí)風(fēng)嘴停在帶材邊部，向擠干輥輥縫吹風(fēng)；退出時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊向外移動(dòng)直至外部極限位接近開(kāi)關(guān)處停止并關(guān)閉電磁閥停止吹風(fēng)。

1-光電開(kāi)關(guān)；2-鋁帶；3-風(fēng)嘴；4-風(fēng)嘴支架；5-絲杠；6-滑塊；7-接近開(kāi)關(guān)；8-電機(jī)

(1)優(yōu)點(diǎn)。與固定式邊部吹掃裝置結(jié)構(gòu)具有相同的優(yōu)點(diǎn)。

(2)缺點(diǎn)。不能根據(jù)帶材位置的變化實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)嘴位置，意外情況發(fā)生時(shí)會(huì)造成設(shè)備損壞；當(dāng)帶材發(fā)生偏移或來(lái)料寬度尺寸偏差較大時(shí)，帶材有可能與風(fēng)嘴支架邊部剮蹭，損壞設(shè)備甚至發(fā)生斷帶。

2 優(yōu)化改進(jìn)的吹掃方案

2.1 新型吹掃裝置結(jié)構(gòu)

新型吹掃裝置結(jié)構(gòu)如圖所3示。操作側(cè)與傳動(dòng)側(cè)分別有兩套獨(dú)立的尋邊機(jī)構(gòu)，每個(gè)尋邊機(jī)構(gòu)有各自的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。每側(cè)的尋邊機(jī)構(gòu)又分為上、下兩部分，上、下兩部分的絲杠端部均有鏈輪，電機(jī)驅(qū)動(dòng)下部絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鏈條帶動(dòng)上部絲杠，兩絲杠同步轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)上下滑塊同步運(yùn)行。兩側(cè)尋邊機(jī)構(gòu)的滑塊上各有兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)并排放置相隔30mm～50mm，滑塊運(yùn)行到帶材邊部后光電開(kāi)關(guān)能感應(yīng)到帶材，兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉信號(hào)不同組合，可以判斷出帶材的偏移情況，并控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及停止，從而使尋邊機(jī)構(gòu)可以實(shí)時(shí)調(diào)整位置從而適應(yīng)帶材的位置和寬度。

1-1號(hào)光電開(kāi)關(guān)；2-2號(hào)光電開(kāi)關(guān)；3-3號(hào)光電開(kāi)關(guān)；4-4號(hào)光電開(kāi)關(guān)；5-鏈輪；6-鏈條；7-電機(jī)；8-滑塊；9-風(fēng)嘴；10-鋁帶

2.2 尋邊機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理

尋邊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作如表1所示。①初始狀態(tài)，新型吹掃裝置的風(fēng)嘴位于兩端的極限位置，吹掃裝置未投入，尋邊機(jī)構(gòu)不動(dòng)作；②吹掃裝置投入，剛投入時(shí)1號(hào)至4號(hào)光電開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“斷斷斷斷”，左側(cè)風(fēng)嘴向右移動(dòng)，右側(cè)風(fēng)嘴向左移動(dòng)，直到2號(hào)、3號(hào)光電開(kāi)關(guān)感應(yīng)到帶材邊部，1號(hào)至4號(hào)光電開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“斷通通斷”，兩尋邊機(jī)構(gòu)停止；③退出，吹掃裝置退出信號(hào)給出后，兩尋邊機(jī)構(gòu)向外側(cè)運(yùn)行至極限位接近開(kāi)關(guān)，電機(jī)停止，尋邊機(jī)構(gòu)回到初始狀態(tài)。

表1 尋邊機(jī)構(gòu)動(dòng)作表

當(dāng)板帶發(fā)生偏移時(shí)，若向左偏移，1號(hào)至4號(hào)光電開(kāi)關(guān)的得失電情況為“通通斷斷”，此時(shí)兩個(gè)尋邊機(jī)構(gòu)均向左移動(dòng)，待運(yùn)行到位，1號(hào)至4號(hào)光電開(kāi)關(guān)的得失電情況為“斷通通斷”，兩尋邊機(jī)構(gòu)停止；若向右偏移，與上述情況相反。

當(dāng)帶材寬度發(fā)生變化時(shí)(如縫合頭前后帶材寬度不一致)，若帶材變寬，1號(hào)至4號(hào)光電開(kāi)關(guān)的得失電情況為“通通通通”，此時(shí)左側(cè)尋邊機(jī)構(gòu)向左移動(dòng)，右側(cè)尋邊機(jī)構(gòu)向右移動(dòng)，待運(yùn)行到位，1號(hào)至4號(hào)光電開(kāi)關(guān)的得失電情況為“斷通通斷”，兩尋邊機(jī)構(gòu)停止；若帶材變窄，與上述情況相反。此外，在尋邊機(jī)構(gòu)的最大最小位設(shè)置接近開(kāi)關(guān)，用于極限位安全保護(hù)。

2.3 新型吹掃裝置的優(yōu)點(diǎn)

新型吹掃方案能夠?qū)崟r(shí)判斷帶材邊部位置，并自動(dòng)調(diào)整風(fēng)嘴的位置，即使前后帶材有寬度差，尋邊機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)調(diào)整風(fēng)嘴寬度，且上、下兩風(fēng)嘴之間沒(méi)有支架連接，不必?fù)?dān)心后部帶材突然變寬剮蹭吹掃裝置。

此外，板帶的縫合頭通過(guò)其他結(jié)構(gòu)的吹掃裝置時(shí)，需要先根據(jù)傳動(dòng)輥上的編碼器計(jì)算出縫合頭的位置，縫合頭通過(guò)時(shí)，為了避免因縫合頭后帶材變寬與吹掃裝置剮蹭，需要提前退出，待縫合頭通過(guò)后再次投入，這樣就會(huì)有一段帶是未吹干的，帶出的液體會(huì)沾到后邊的輥?zhàn)?，造成二次污染。新型吹掃無(wú)需將吹掃機(jī)構(gòu)退出待縫合頭通過(guò)后再次投入，避免了因吹掃裝置退出造成邊部帶水的情況。

3 結(jié)語(yǔ)

新的吹掃裝置能夠有效降低設(shè)備損壞和斷帶的風(fēng)險(xiǎn)，提高了吹掃效果，完善了設(shè)備的安全性及可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)無(wú)故障運(yùn)行，適用于所有清洗機(jī)組，特別是連續(xù)生產(chǎn)處理線的不間斷生產(chǎn)工況，有較理想的實(shí)用效果。